Полувальмовая крыша: как устанавливается стропильная система

Полувальмовая крыша: стропильная система

Стропильная система значительно сложнее вальмовой разновидности крыши, представлена трапециями и различными многоугольниками, кроме этого сами вальмы тоже другой формы.

Из видового разнообразия полувальмы представлены:

• Голландской разновидностью – представлена вальмой, обрезанной с нижней части, а от точки карниза присутствует фронтон, имеющий трапециевидную форму;
• Датской разновидностью – сконструирована в обратном порядке, вальма трапециевидной формы расположена от карниза, над которой смонтированы фронтоны небольшого размера треугольной формы.

Имеется две разновидности стропильной системы такой крыши, это зависит от того, какие стропила используются для сооружения конструкции:

1. Наслонный тип. Такой вид стропильных ног имеет опору не только на коньке и мауэрлате, но и на промежуточных опорных элементы. Такими опорами могут быть стены или стойки, которые располагаются при монтаже на балках перекрытия.
2. Висячий тип. Данная разновидность стропил не имеет промежуточных элементов опоры.

Перечисленные элементы создают стропильную систему:

• Рядовые стропила. Имеют опору на брус мауэрлата и конек, расположенный перпендикулярно по отношению к ним. Конструкция аналогична той, что представлена обычная крыша двускатной разновидности. Длина их составляет расстояние от конькового бруса до стены сооружения.
• Диагональные стропила. Такие элементы формируют полувальму, иначе их называют угловые стропила. Схематично их можно представить, как грани равнобедренного треугольника в конструкции крыши. В иных системах стропил, например, в вальмовой или шатровой подобный элемент имеет самую большую длину, в данном случае диагонально расположенные стропильные ноги могут быть короче половины общей длины ската.
• Нарожники. Иначе названы полуногами или короткими стропилами. Необходимы для соединения диагональных стропил с мауэрлатом.
• Опоры. Располагаются на каждой перекрывающей балке в стропильной системе наслонного типа.
• Конек (брус). Место, в котором сходятся все стропильные ноги обеих скатов в их верхней части. Вдоль этого элемента прикрепляется обрешетка сплошного типа, чтобы усилить прочность этой части конструкции.
• Вспомогательные элементы. Любые элементы, которые служат для увеличения прочности и надежности всей системы. Представлены могут быть подкосами, ригелиями, лежниками, раскосами и др.

ВНИМАНИЕ!
Чтобы увеличить прочность системы стропил в нее монтируют специальные стяжки, соединяющие элементы, расположенные на противоположных сторонах. Установку дополнительных стяжек проводят вровень с перекрытиями или на уровне середины брусьев стропил.. Схема стропильной системы

Схема стропильной системы

Расчет кровли

Полувальмовая стропильная система должна четко рассчитываться, для этого Вам понадобятся следующие формулы:

Фото — Формула для вальмовой кровли

Чтобы узнать высоту кровли нужно: h = (β tan α)/2

Чтобы рассчитать диагонали вальмы, необходимо воспользоваться следующим уравнением:

e = b / (2 cosα)

Исходя из того, что у нас получилось, можно узнать площадь вальмовой кровли для расчета количества материала для покрытия:

d = (h2 + (b / 2)2 + (b / 2)2)2 

Это рассчитали площадь одной четырехскатной треугольной вальмы, чтобы узнать общую площадь крыши, необходимо суммировать площади четыре треугольных фигур или два треугольника и две трапеции (при прямоугольной полувальме).

Фото — Стропила полувальмовой кровли

Для более точного результат от полученного числа нужно отнять все отверстия кровли — это дымоходы, слуховое окно, водосточные системы, люки для аэраторов.

Фото — Покрытие кровли

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

Стропильная система

Стропильная система – неотъемлемая часть практически любой крыши, особенно в случае, если используется сложный вид крыши. Крыша над эркером не становится исключением. Для создания стропильной системы используют доски и деревянные балки, которые специальным образом соединяют друг с другом с помощью шурупов или саморезов. Для создания стропильной системы необходимо выбирать качественную древесину и балки нужного размера, делать это нужно таким образом, чтобы был небольшой запас, который можно будет обрезать уже во время конструирования крыши.

В целом создание стропильной системы стандартное и ничем не отличается от того, что проводится для обычных крыш. Мауэрлат необходимо укладывать по периметру армированного пояса, стропильные ноги нужно крепить к мауэрлату. Установки стропил производят на начальных этапах, сделать это нужно таким образом, чтобы края стропил выходили за плоскость стен. Такая процедура проводится для того, чтобы стропильные ноги немного свисали, благодаря чему потом формируются карнизные свесы. Они обустраиваются для того, чтобы вода не затекала под кровлю, защищают фасад дома от снега, дождя и грязи.

Для крепления деревянных элементов конструкции крыши используются саморезы или специальные крепежные системы, имеющие устойчивость к коррозии, за счет покрытия из оцинкованной стали. Стропильную систему можно устанавливать на поверхность крыши в независимости от того, какой тип она имеет.

Также не исключается вариант, что некоторые элементы стропильной системы будут собираться на земле, после чего подниматься на уровень крыши с помощью специальной техники. В этом случае все зависит от конструктивного решения и разработанного проекта – эркер с крышей может выступать в роли самостоятельной конструкции или же быть продолжением крыши дома.

В случае, когда стропильная система яндовой крыши разрабатывается с помощью отдельных ферм, ее нужно поднимать на крышу, после чего закреплять. Крепежные работы проводятся как мауэрлатом, так и коньком. Крепить крышу к коньку нужно с помощью небольших стальных пластин. Для крепежа пластин используется специальная прокатная машина, в случае ее отсутствия сойдет классический молоток.

Плюсы и минусы вальмовых крыш

  Вальмовый вид крыши относится к одной из самых популярных конструкций, благодаря прекрасным техническим характеристикам, высокой прочности, оригинальному внешнему виду.

  К огромному преимуществу можно отнести большое количество вальм (наклонных рёбер) в конструкции таких крыш. Они то и делают кровельное покрытие обтекаемым со всех сторон, что позволяет крыше в таком стиле выдерживать даже ураганные ветра, без малейшего ущерба для нее. К тому же, карнизные свесы этого покрытия практически не подвергаются разрушению из-за удачного расположения, а угловые ребра, сходящиеся к коньку, придают конструкции высокую жесткость, благодаря чему, она практически не подвергается деформации. Такая крыша дает возможность смонтировать большие свесы со всех сторон дома, что служит защитой фасада от атмосферных осадков. Еще одним плюсом является равномерный прогрев такой крыши. Дома с вальмовой крышей очень актуальны в районах с сильными ветрами и частыми природными катаклизмами.

  К достоинствам следует отнести и возможность создавать любые углы наклона такой кровли. В местах, где снеговой покров достаточно велик, монтируют крутые скаты, чтобы снег не задерживался на крыше, более пологие подходят для районов с сильными ветрами.

  Из-за достаточно необычной конфигурации кровля этого типа позволяет просто и с минимальными затратами разместить мансардные окна. К тому же, загородные участки часто не отличаются большой площадью, а здание с вальмовой кровлей, позволяет увеличить жизненное пространство, оборудованное в мансардном помещении, что значительно экономит площадь земли, ведь такой дом может получиться значительно меньших размеров.

  Всё это относится к плюсам этого вида кровли, но, как и во всём имеется и ряд недостатков.

К ним можно отнести прежде всего сложность в расчётах и установке. Такая крыша требует точнейшего расчёта, прочных и дорогих строительных материалов, профессионализма мастеров, что естественно сильно увеличивает расходы на постройку дома.

  Значительным минусом является большой отход кровельного покрытия при монтаже, особенно при применении металлочерепицы.

  К тому же, торцевые скаты частично уменьшают площадь мансардного помещения, при необходимости постройки максимально большой мансарды следует задуматься о крыше с двумя скатами.

  Конструкция такой крыши состоит из многочисленных элементов, что естественно увеличивает её вес. Следственно, фундамент дома, на котором планируется установка такого покрытия, должен обладать повешенной прочностью.

  Впринципе, это все минусы вальмовых крыш и по сравнению с достоинствами, они почти незаметны.

Родственные типы крыш

  Вальмовые крыши имеют ряд родственных типов крыш.

  Голландская крыша — одна из разновидностей скатных крыш, в которой торцовые скаты (вальмы) расположены выше уровня боковых, они словно обрываются не достигая карниза, по форме такие скаты напоминают трапецию. Такая крыша широко известна под названием полувальмовая крыша. В целом, такая кровля достаточно сложна в возведении, но такие дома могут простоять многие годы не нуждаясь в ремонте. Крыши в голландском стиле особенно хорошо подойдут для небольших домов, имеющих деревянные перекрытия, ведь стропильная система конструкции снабжается специальными стяжками. Такая крыша особенно уместна, если изначально планируется обустройство жилого пространства в мансарде дома.

  Датская крыша отличается тем, что боковые скаты, в виде трапеции, опираются на мауэрлат (брус из дерева, смонтированный по периметру дома сверху стен, необходим для правильного распределения нагрузки покрытия на стены сооружения, одна из обязательных деталей в конструкции вальмовой крыши), торцевые вальмы, так же трапециевидной формы, имеют упор на угловые балки, вверху монтируется небольшой фронтон, в форме треугольника, доходящий до конька крыши. В таком фронтоне обычно располагают чердачное окно, именно в такой конструкции кровли есть возможность установить окно вертикально.

  Ещё одной разновидностью этой крыши считается конструкция из скатов разного размера, соединенных под разными углами, такая крыша носит название ломанной, встречается достаточно редко, очень сложна в установке, но имеет наиболее эффектный вид среди остальных разновидностей вальмовых покрытий. Возведение такой кровли придаст любому строению изысканность и необычность, лишит постройку безликости, сделает архитектурно привлекательной. Хорошо впишется в строения, украшенные башенками или другими необычными деталями. Из-за сложности конструкции, большой общей площади и обязательном возведении только специалистами высокого уровня, является наиболее дорогостоящей среди вальмовых крыш.

Как сделать эркер своими руками

Начальный этап строительства эркера – составление проекта, планировка формы. В некоторых случаях дополнительно приходится оформлять документы. Если возведение конструкции идет параллельно с постройкой дома, то необходимости в них нет. Если же пристройку эркера выполняют к зданию, которое уже какое-то время эксплуатируется, требуется вносить поправки в проект и получать разрешение на пристройку.

Укладка фундамента

По структуре фундамент под эркерную конструкцию аналогичен фундаменту здания. Подходит монолитный ленточный. Этапы его возведения:

• выкапывание траншеи;
• создание опалубка;
• утепление;
• армирование;
• заливка бетоном.

Фундамент нуждается в усадке, после которой выполняется обработка гидроизоляционными материалами.

Возведение эркера

Если эркер возводится своими руками, то без соответствующего опыта не рекомендуется возводить его выше одного этажа. Наиболее подходящие материалы – кирпич или газобетон

Кладка имеет ряд особенностей, который важно учитывать:

Для внутренних стен можно применять газосиликатные блоки или газобетон.
Для внешней кладки лучше брать качественный облицовочный кирпич.
При использовании и кирпича, и газобетона необходимо правильно просчитать нагрузку на фундамент.
Теплоизоляция должна находиться в среднем слое

Это может быть минеральная вата или более современные напыляемые материалы.
Важно предусмотреть гидроизоляцию – мембранную пленку или аналогичные решения.
Эркер и стены здания должны представлять собой монолитную конструкцию. Это позволяет избежать проблем в эксплуатации.

Как производится расчет стропильной системы вальмовой крыши?

У нынешних девелоперов масса новых, творческих мыслей, равно как в наружном варианте самих сооружений, таким образом, и кровель. Однако приданном шатровая четырехскатная кровля остается одной с наиболее верных и надежных.

Ее установка в особенности рекомендовано в погодных обстоятельствах с Нередкими, интенсивными ветрами и изобилующими осадками. Структура шатровой крова гарантирует согласие распределения перегрузки рядом ветре, а, таким образом, отличную стойкость установки и прекрасный стекание вода.

Возведение такого рода кровли представляется наиболее экономным, Нежели двухскатной, однако и наиболее трудным, и спрашивающим крупных трудозатрат. Однако рядом присутствии установленных абстрактных познаний данное абсолютно может быть произвести без привлечения профессионалов.

Для информации 4-х скатовых кровель употребим фактически каждый кровельный сырье, удостовериться в данном допускается исследовав фотография шатровых кровель Личных зданий, какие Вам имели возможность посмотреть больше.

При возведении скелета шатровой кровли ключевым достаточно быть безошибочный подсчет и маркировка установки. Благодаря тому что что же неверно предназначенный план повергнет к излишним преходящим и финансовым расходам.

Как выбрать угол наклона вальмовой крыши?

Наклон кровли находится в зависимости с применяемого вещества, и с дизайнерского плана. Кроме того в подбор угла крена воздействует климатологический момент.

Большой наклон скоса кровли (45 — 60) необходимо в этих участках, в каком месте достаются изобильные снег. Вследствие немалому уверну, в кровле никак не образуется белоснежный слой, что перед собственным весом сползает книзу. В следствии данное предостерегает крупные перегрузки в кровлю.

В таком случае ведь период в участках, в каком месте помечаются мощные ветра, необходимо и наоборот подбирать наименьший ракурс крена кровли, что же даст возможность уменьшить парусность

Уклон никак не обязан быть выше 20.

Однако в практике в различных ареалах появляются равно как мощные порывы ветра, таким (образом и изобильные снег, и подбор угла обязан принимать во внимание данный случай. В следствии этого более подходящим представляется наклон кровли, что находится в спектре 20-45.

Такое роль наклона создает вероятным использование фактически разных типов веществ и упрощает сборные деятельность

Кроме того вам сумеете построить кровлю с профнастила собственными ручками.

Пример расчета площади и других параметров вальмовой крыши

• разметочной рейкой мерим горизонтальную проекцию переходного стропила. В таблице обретаем достойный перед свой инцидент вид угла крена кровли и умножаем приобретенные сведения;
• отвыдержка в гребне вплоть до выдержка к пункту крепежа опоры, согласно исподней направления, меряем длину стропила;
• длина свеса обусловливается подобным посредством — творение горизонтальной проекции в корректировочный коэффициент. Допускается пользоваться аксиому Пифагора: a2+b2=c2. В этом случае а и b — отвесные и горизонтальные проекции.
• переходим к накосным (круговым) составляющим. Стропила с одной края обладают искривленный обрез, нужный с целью верного крепления к гребню. Непосредственно вершина оснащен подрезом с двойственным скосом (с целью регистрации круговых элементов). Подсчет кругового стропила смотрится таким (образом:
• от угла жилья отмеряется протяженность стропила;
• проекцией достаточно быть творение квадратов длины проекций основных стропил.

Монтаж вальмовых стропилин своими руками

Диагональные стропильные ноги в мансардной полувальмовой крыше предназначены для соединения края конька и углов фронтона. Их изготовление и установка имеет несколько специфических моментов, которые позволяют проделать достаточно точную работу:

• Вровень с внешней стороной мауэрлата на фронтоне устанавливают обрезанную доску размером 5*15 см и фиксируют ее одним или двумя гвоздями. Этот элемент позволяет сделать отметку места врубки, не выполняя лишних действий.
• Параллельно прогону под коньком на три или четыре рядом расположенные стропилины укладывают еще одну доску. Проверяя горизонтальность расположения, этот элемент подтягивают до ранее прибитой доски. Место пересечения этих элементов является точкой, через которую проводят горизонтальную линию запила.
• Используя доску 5*20 см, изготавливают диагональную стропилину. Для этого заготовку прикладывают к верхней части крайней фермы и к углу обрезанной доски. Для упрощения процесса все действия рекомендуется выполнять с напарником: один придерживает заготовку, другой делает отметку.
• На внешней стороне доски проводят горизонтальную линию, придерживаясь центральной оси.
• Определяют величину верхнего запила и переносят ее на нижний край заготовки.
• Полученное значение откладывается в четырех точках, определяющих объемное изображение стропилины.
• Заготовку снимают на землю и выполняют необходимые запилы.

Перед тем, как устанавливать диагональные стропильные ноги, необходимо убрать вспомогательную доску с мауэрлата. Готовые элементы устанавливаются на место и прочно закрепляются. Крепление стропилины вверху можно выполнять с помощью гвоздей, а внизу лучше использовать уголки.

Полувальмовая крыша – что это такое?

Полувальмовая крыша – это четырехскатная кровельная конструкция.

Условно эти крыши делят на два вида: двухскатные и четырехскатные, но скатов, тем не менее, в обоих случаях четыре.

Полувальмовая двухскатная крыша – отдаленная родственница вальмовой (датской).

У вальмовой конфигурация проще: два боковых ската выполнены в виде трапеций, два торцевых – в виде равнобедренных треугольников. Отдельный случай – вальмовая крыша шатровая: у нее конька нет, все скаты – равнобедренные треугольники, которые сходятся вершинами в одной точке.

У полувальмовой торцевые скаты укороченные, не доходят даже до середины бокового ската. В анфас такая крыша выглядит как маленький треугольник, а в профиль – как трапеция со срезанными верхними углами. Под полувальмой расположен фронтон, как у обычных двухскатных крыш.

Полувальмовая четырехскатная. Здесь торцевой скат начинается не от конька, а от середины бокового ската и продолжается до линии карнизного свеса. Над ним вертикальная стена. У этих крыш вальмы выполнены в виде трапеций.

Обратите внимание

Полувальмовая двухскатная крыша может быть с мансардой. Для четырехскатной этот вариант проблематичен: окно будет располагаться слишком высоко, а балкон на торце вообще сделать не получится.

Монтаж стропильной системы

Начинается монтаж с установки опорного бруса – мауэрлата. На несущие стены здания по периметру стелется слой рубероида, вертикально сверлятся в стене отверстия под крепеж. Мауэрлат укладывается на рубероид и закрепляется анкерами или затягивается шпильками.

Важно знать, что узел стропило-мауэрлат не должен совпадать с местом крепления мауэрлата.

• Установка стоек конька и самого прогона. С помощью разметочной рейки и отвесов устанавливаем конек на нужной высоте.
• Выставление диагональных стропил. Диагональные стропила иногда приходится наращивать, так как они являются самым длинным элементом кровельной системы. Их длина увеличивается еще за счет свеса (50 – 100 см от места стыковки стропила и мауэрлата), который выполняет роль карниза и защищает от ветра и дождя.
• Установка промежуточных стропил вальмы и нарожников. Они опираются на диагональные (накосные) стропила сверху и снизу на мауэрлат. В полувальмовой двухскатной кровле, в отличие от вальмовой, промежуточные стропила и нарожники будут короче, чем рядовые стропила, т. к. стена под мауэрлатом со стороны вальмы находится не в одной плоскости с остальными несущими стенами, а выше.
• Чтобы правильно выставить рядовые стропила, необходимо разметить место крепления центрального стропила. Их количество определяется длиной стены.
• При большой площади крыши монтируются дополнительные элементы, придающие прочность всей конструкции
• Укладка ветро-гидроизоляционного материла (мембраны), который защитит от протечек крыши.
• Монтаж контробрешетки и обрешетки для кровельного материала. Контробрешетка необходима для соблюдения обязательного расстояния между мембраной и обрешеткой. Она выполняется из бруска 5х5 см и крепится вдоль стропил.Если планируется мягкая кровля, то обрешетку нужно делать сплошным настилом, в остальных случаях необходимы зазоры. На контробрешетку крепится обрешетка. Для нее также может использоваться брусок 5х5 см или доска 10х2,5 см. Обрешетка является основой для крепления кровельного материала.Если в чертеже кровельной системы присутствуют снегозадержатели, то обрешетку нужно набить так, чтобы крепления снегозадержателей надежно захватывали доску или брусок.
• Покрытие кровельным материалом.

Коньковая часть стропильной системы

Началом строительства стропильной системы полувальмовой крыши, как и других вариантов, является установка мауэрлата. Он выступит в качестве опоры для нижней части основных и диагональных стропилин. При этом точки опор будут располагаться на разной высоте, что объясняется неравнозначной высотой несущих стен и фронтонов.

Первые этапы строительства выглядят следующим образом:

• Сооружают мауэрлат, конструкция которого отличается от стандартного варианта. Брус нужно укладывать несколькими полосами. Первая укладывается на одной линии с внутренней плоскостью несущих стен. Вторая — по центральной линии внутренней несущей стены. Третья — вровень с внутренней поверхностью фронтонов.
• Укладывают балки перекрытия. Они должны располагаться под прямым углом к мауэрлату на основных несущих стенах. Если нет возможности использовать цельный брус, лучше всего подбирать элементы, чтобы место стыка располагалось на внутренней несущей стене.
• Устанавливают опоры для прогона под коньком на несущую стену внутри дома. Крайние опоры устанавливают на расстоянии, равном длине основной крыши. Рядовые стойки равномерно распределяются на этом участке. В этом случае нагрузка будет одинаковой во всех частях крыши. Перед креплением опор нужно обязательно проверить вертикальность их установки, используя для этой цели отвес или строительный уровень. Закрепленные стойки на время усиливают вспомогательными элементами.
• Установку рядовых стропилин основной части крыши выполняют по наклонной или висячей технологии.