Разновидности полувальмовой четырехскатной крыши
В современном строительном дизайне можно встретить достаточно большое количество различных модификаций полувальмовой кровли, их активно применяют для различных схем мансард и жилых чердаков, полутора и двухэтажных построек с балконами и открытыми площадками для отдыха. Все они основываются на двух классических типах – датской и голландской схеме с полувальмовым построением стропильного каркаса.
Голландская полувальмовая крыша
Данный тип кровли по устройству полностью совпадает с рассмотренной ранее конструкцией с верхним расположением полувальмы.
Обычно голландский вариант построения полувальмовых скатов используют для полутораэтажных домов, стропильные системы которых выполнены с длинными скатами, расположенными под большим углом наклона.
Использование полувальмы позволяет снизить ветровую нагрузку на стропильную систему и одновременно защитить от дождя балкон или окна, построенные на фронтоне здания.
Голландский способ обустройства полувальмовой кровли дает возможность надежно изолировать верхнюю часть чердака от мансарды или жилого подкрышного пространства. Один из вариантов голландской схемы полувальмовой крыши приведен на видео
Голландские стропильные системы идеально подходят для обустройства мансард с ломаной крышей, дачных домиков и загородных коттеджей.
Датская полувальмовая крыша
Это классический вариант стропильной системы с нижним расположением полувальм. Голландские модели, несмотря на всю простоту и доступность изготовления двухскатной крыши, получили меньшее распространение, чем датские, так как рассчитаны на достаточно большие по размерам стропильные каркасы. Только в последние 10-15 лет с активным строительством двух и трехэтажных усадьб голландские системы стали пользоваться не меньшей популярностью.
Датские полувальмовые стропильные каркасы могут использоваться практически на любых типах построек, от особняков в три этажа до небольших одноэтажных зданий. В условиях очень влажного и холодного климата Дании полувальмовые системы строили обязательно с ломаными скатами, как на схеме.
Верхняя часть стропильного каркаса строилась под очень большим углом – до 70о, нижние свесы и полувальмовые скаты располагались под наклоном всего в 20о. В результате получалась крыша, по форме очень напоминающая остроконечную средневековую шляпу, одинаково удобную и в снег, и в дождь. В таком доме жили хозяева преимущественно на втором этаже, на первом находилась печка и кухня, на чердаке и в подкрышном пространстве хранилась утварь и припасы.
Долгое время датские кровли с ломаными скатами оставались визитной карточкой Копенгагена. Современные полувальмовые стропильные системы лишь отдаленно напоминают кровельные конструкции двухсотлетней давности.
Важно! В современных условиях датскую полувальмовую стропильную систему выбирают лишь в качестве альтернативы шатровой или обычной четырехскатной крыше. Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам
Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам.
Разметка крыши
Обычно систему стропил собирают из одинаковых стропильных ног, опирающихся на коньковый брус. Но для вальмовой кровли данный вариант не подходит: длины ее стропил разные, поскольку боковые скаты более маленькие и опираются на диагонально расположенные элементы конструкции.
До начала работ надо подготовить необходимые материалы и сделать разметку основных узлов.
К ним относится:
Конек. Этот элемент представляет собой брус, необходимый для крепления других деревянных деталей. Он должен быть расположен строго по центру. Поскольку в коньковый брус будут опираться концы всех стропил, он должен быть очень прочным;
Угловые стропила, которые называют также накосными. Их фиксируют к коньковому брусу, а другой конец стропила должен выходить за границы здания. Как правило, при изготовлении этих стропил пользуются тем же брусом, что и для конька;
Центральные стропила опираются на мауэрлат и конек и образуют боковые скаты кровли. На вальмах используют одно стропило этого типа или вовсе не используют стропил;
Промежуточные стропила крепят к коньку. Они идут по скатам вниз;
Короткие стропила бывают разной длины, зависящей от расположения. Опираются они на мауэрлат и угловые стропила.
До разметки необходимо сделать точные расчеты, на основании которых создается чертеж будущей конструкции. Вначале отмечается осевая линия, которая проходит по верхней части стен. Потом рассчитывают толщину конькового бруса и отмечают точное расположение деталей стропильной системы по отношению друг к другу.
При создании системы стропил из одинаковых досок (к примеру, 15х5 см), полученная конструкция имеет небольшой воздушный просвет между стропилами и кровельным материалом. Он получается в результате более высокого расположения верхних частей элементов стропил по отношению к угловым.
Монтаж стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши своими руками
Устройство вальмовой крыши начинают, устанавливая балки. Сначала укладывается мауэрлат, затем поперечная балка.
Далее применяя разметочную рейку и отвесы (или уровни), нужно в первую очередь провести разметку месторасположения конька, с учетом рассчитанной высоты, которая определяется исходя из предпочтений и вкуса хозяина.
Стойки конька устанавливаются вертикально и крепятся саморезами. Для фиксации стоек конька применяют укосины. Конек располагается строго в центре строения. Для стропильной системы и коньковых элементов используется одинаковый материал (доска 150 на 50 мм).
На следующем этапе производится установка накосных стропил. Обычно их четыре и они равной длины. Это, пожалуй, самый важный этап, на нем закладываются плоскости всех скатов, и они должны быть безупречно ровными.
Диагональные стропила имеют наибольшую длину, поэтому иногда требуется спарить несколько досок, чтобы добиться нужной длины. Накосные стропила соединяются попарно. При таком способе отсутствуют лишние отходы.
Следует учесть, что они должны выходить за пределы стен примерно на 50 — 100 сантиметров, а верхним концом прикрепляться к коньку. Это делается для создания карниза, который служит защитой стен от влаги, создаваемой различными осадками. В климатических условиях с сильными ветрами длину свеса можно увеличить до метра.
Сечение стропил выбирается в зависимости от:
- угла уклона крыши;
- предполагаемых нагрузок, воздействующих на крышу;
- расстояния между несущими стенами;
- шага между стропилами.
Установка промежуточных стропил
Необходимо соблюдать следующие правила:
- Центральные и промежуточные стропила монтируются по верху бруса конька. Они также выходят за пределы стен. Их количество рассчитывается исходя из длины здания.
- При установке угловых стропил их верхняя часть укладывается на накосные стропила. Приближаясь к углам строения их размер уменьшается.
Монтируются они по концам конька. Для этого надо найти одну точку на мауэрлате строго на середине стены и точку середины толщины конька. Здесь будет установлено первое центральное стропило (на вальме).
Затем монтируются центральные стропила на скатах-трапециях и параллельно им устанавливаются оставшиеся промежуточные стропила.
Высчитать величину расстояния, на котором их нужно монтировать, можно следующим способом: длина конькового бруса делится на величину большую числа запланированных стропил на единицу. Обычно эта величина колеблется в пределах от 60 до 80 сантиметров. А длину стропила можно определить простым способом: уложить его в место установки, добавить длину карниза и наметить спилы.
Очень важный момент при монтаже стропильной системы – соединение в пересечении диагональных и центральных стропил (трапеций и вальм) на коньковом брусе. Для этого делаются надрезы с двойными скосами. Для прочности соединения пользуются стяжками.
Как устанавливаются угловые стропила (нарожники)
Данные стропила монтируются в параллели с центральными. На нарожнике производится спил, он укладывается на накосное стропило и крепится гвоздями или саморезами. Можно произвести соединение при помощи врубки или с применением опорного бруса, закрепленного на диагональном стропиле с обеих сторон. Нарожные стропила основных скатов и вальмовых не должны быть состыкованы с диагональными стропилами в одном месте.
При большой ширине здания в расчетах обязательно нужно учитывать показатели провисания, особенно это касается диагональных, а также промежуточных стропил. Центральное стропило соединяется с коньковым бруском двумя деревянными коньками.
Для того чтобы усилить (укрепить) углы вальмовой крыши, можно установить шпренгели со стойками. Они будут подпирать диагональное стропило и обеспечивать надежность всей конструкции. Шпренгель – это дополнительный брус для повышения прочности конструкции.
Обрешетка вальмовой крыши производится согласно рекомендациям по монтажу обрешетки для выбранного материала.
Теперь, когда вы имеете достаточный объем информации относительно конструкции стропильной системы вальмовой крыши и проведению ее монтажа, вы вполне можете провести его самостоятельно. Далее можно проводить обрешетку крыши.
Предлагаем наглядно ознакомиться с процессом монтажа стропильной системы вальмовой крыши из следующего видео:
Кровельный пирог
K любой крыше, независимо от ее разновидности присутствует не один слой материала, а несколько.
Такое решение позволяет обеспечить крышу всеми необходимыми характеристиками и свойствами для комфортной жизнедеятельности.
Состав и структура сов крыши может варьировать в зависимости от ее назначения и разновидности.
Касаемо полувальмы, такой кровельный пирог представлен следующими слоями:
- Материалы внутренней отделки;
- Обрешетка;
- Пароизоляционный материал;
- Контробрешетка;
- Утеплительный материал;
- Гидроизоляция;
- Система вентиляции;
- Материал кровельного покрытия.
ВАЖНО!
Каждый материал, находящийся в «пироге» кровле предназначен для выполнения определенных функций, многое зависит от правильности монтажа такой системы.
Все материалы должны быть правильно подобраны в соответствии с индивидуальными особенностями и параметрами строения.
Укладывается кровельный пирог одинаково во всех типах крыш, первоочередно монтируется обрешетка, на которую в последующем прикрепляются поочередно материалы.
Кровельный пирог
Схема стропильной системы полувальмовой крыши
Как говорилось выше, для полувальмовой кровли стропильная система имеет сложную конструкцию. Существуют два вида схем такой конструкции: висячая и наслонная.
Висячая схема стропильной системы
В этой схеме стропила, сходящиеся к коньку, опираются на балки перекрытия либо на мауэрлат, уложенный на внешние боковые несущие стены. Стропила выполняются в форме буквы «А» с перемычкой, либо по эскизу ниже.
При такой системе в доме могут отсутствовать несущие перегородки. Однако вследствие того, что при такой схеме возникают значительные нагрузки, распирающие стены дома, в конструкцию добавляются элементы для стягивания стропильных ног (затяжки, подкосы и другое).
Конфигурация размеров внутренних стоек и перемычек выбирается в соответствии с размером мансардного помещения.
Наслонная схема стропильной системы
В такой схеме дополнительно добавляется опора на внутреннюю несущую стену, так что в мансардном помещении образуется продольная перегородка. Эскиз такой стропильной системы приведён ниже.
Нагрузка, распирающая стены, существенно меньше, чем у висячей схемы. Наслонная схема гораздо более устойчивая и стабильная, а поэтому именно её рекомендуют при возможности для сборки своими руками.
Какие узлы крыши можно собирать отдельно? Рядовые и урезанные фермы. На следующем рисунке приведены эскизы возможных вариантов ферм. Расчёт урезанных ферм для голландской модели следует выполнить так, чтобы в результате получилась ровная полувальма.
А) Рядовые фермы
Б) Урезанные фермы
Стропильные схемы в целом для голландской и датской модели показаны на следующем рисунке.
А) Голландская модель
Б) Датская модель
Возможны иные модификации по желанию домовладельца, но при этом нужно учитывать стоимость конструкции и технологические возможности её монтажа.
Преимущества и недостатки полувальмовой крыши: фото красивых домов
Что отличает полувальмовую крышу от вальмовой? У вальмовой крыши два больших ската имеют форму трапеции, а скаты поменьше – форму треугольников. В полувальмовой крыше все устроено немного иначе, и линия ската приобретает ломаную форму.
Конструкция такой ломаной крыши во многом зависит от формы самого дома, наличия или отсутствия жилого помещения на чердаке, типа кровельного материала, которым будет покрыта поверхность, и даже климатических особенностей региона.
Причем решающую роль в создании конструкции играет именно климат, ведь в регионах со снежными зимами осадки будут особенно сильно скапливаться на поверхности ската, образуя своеобразную «снежную шапку». Поэтому для такой местности более актуальны кровли с крутым скатом и минимальными свесами. Если снежные заносы – неактуальная проблема, то вполне допустим и минимальный угол наклона.
Интересный вариант использования полувальмовой крыши с тростниковым покрытием
Среди преимуществ полувальмовой крыши выделяют:
- наличие дополнительного помещения, которое может быть использовано как жилое или чердачное;
- эстетичный внешний вид, с возможностью необычного оформления дома за счет создания оригинальной формы конструкции;
- надежная защита дома от влияния погодных условий: снега, дождя, сильного ветра.
Среди недостатков полувальмовой кроши стоит отметить:
наличие определенных трудностей в процессе строительства: большое количество ребер, подкосов и упоров делает возведение стропильной системы длительным и трудоемким процессом;
Жилой дом, крыша которого покрыта керамочерепицей
- в процессе строительства такой достаточно сложной конструкции расходуется не только большее количество сил, но и материалов;
- процесс укладки кровельного покрытия также приобретает некоторые сложности.
Но, несмотря на недостатки, дома с полувальмовой крышей смотрятся неповторимо. Все трудности и расходы стоят того, чтобы придать кровле оригинальный и запоминающийся внешний вид. Если вас не пугает сложный монтаж стропильной системы, можно смело приступать к работе. Среди фото частных домов, полувальмовые крыши встречаются достаточно часто, так что подобрать понравившийся вариант будет несложно.
Мансардная полувальмовая крыша
Под мансардной крышей подразумевают конструкцию, которая имеет две вершины, в форме срезанных треугольников. Если дом имеет квадратную форму, то крыша получится пирамидальной. Такой тип крыши обладает повышенной прочностью. На прямоугольных домах мансардная кровля имеет две треугольные стороны и две трапециевидные. Располагаются скаты под одинаковым наклоном, что позволяет монтировать их симметрично осевым балкам.
Четырехскатная полувальмовая крыша
Для этого типа кровли характерны следующие преимущества и недостатки:
- повышенная прочность позволяет использовать эту конструкцию в регионах с экстремальными климатическими условиями, например, на берегу моря или мест, для которых характерны сильные ветра;
- эстетичный внешний вид позволяет такой кровле выглядеть уместно на фоне абсолютно любого пейзажа;
- низкий профиль обеспечивает повышенное противостояние крыши вибрациям;
- из-за формы конструкции могут возникнуть определенные сложности с чисткой и ремонтом поверхности;
- чердачное помещение полувальмовой крыши можно использовать для обустройства жилых комнат;
- необходимо продумывать дополнительную принудительную вентиляцию, что влечет за собой расходы.
Для полувальмовой крыши с мансардой используется кровля из металлочерепицы
Некоторые особенности вальмовой крыши
При сравнении вальмовой и двухскатной крыши можно сразу заметить, что в устройстве вальмовой крыши отсутствуют вертикальные стенки фронтонов. Их заменяют треугольные скаты, располагающиеся с торцов. Благодаря этому визуальный и реальный объем крыши значительно уменьшается. С экономической стороны выгода от этого является спорным вопросом, так как при резке больших листов кровельного материала на вальмы происходит увеличение расходов.
Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические фигуры. Самый простой вариант имеет симметричные скаты: два в виде трапеции и два в форме треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, что послужило основанием для параллельного названия – четырехскатная крыша.
Боковой разрез вальмовой крыши имеет сходство с обычной двускатной крышей в форме треугольника. При визуальном осмотре в профиль можно увидеть трапецию, которая условно делится на прямоугольник с примыкающими по бокам развернутыми треугольниками. Форма трапеции определяется непосредственно застройщиком и зависит от отношения длины конька к длине карнизного свеса. Часть конструкции, которая имеет форму прямоугольника, возводится на основании кровельных стандартов по сооружению висячих и наслонных стропильных систем.
Вальмы, которые заменяют фронтоны, должны устанавливаться с определенным наклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство вальм является самым сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы. Тем, кто решит выполнить работу по аналогии с обычным скатным методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, следовательно, стропильные ноги вальм в верхней части, а также примыкающие к ним треугольные части больших скатов, остаются без опоры.
В качестве опоры конструкцией предусмотрена установка особых накосных стропильных ног, которые соединяют коньковый брус и углы конструкции. Взгляд на вальмовую крышу сверху позволяет заметить, что накосные элементы представляют собой диагонали, по этой причине их второе название – диагональные. Кроме того конструкция вальмовой кровли подразумевает, что диагональ станет опорой для стропилин разной длины, установка которых выполняется под прямым углом к свесу. Эти разновеликие элементы называются нарожниками.
Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:
- Рядовые стропила вальмовой крыши, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат. В зависимости от типа опоры стропилины могут быть висячими или наслонными.
- Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы могут использоваться как для выпуклых углов вальмовой конструкции, так и при обустройстве вогнутых углов ендов.
- Нарожники – элементы, создающие плоскость вальмы и частей трапециевидных скатов, которые примыкают к диагональным стропилинам.
Виды стропильных систем
Вальмовая крыша, как и любая другая, состоит из стропильной системы и каркаса.
Сверху укладывается «кровельный пирог».
Очень важно, чтобы распределение нагрузки производилось равномерно на всю конструкцию, стены сооружения и его фундамент. При возведении вальмовой крыши могут быть использованы разные типы стропильных систем
При возведении вальмовой крыши могут быть использованы разные типы стропильных систем.
Использование конкретной системы зависит от того, существуют ли в конструкции дома опоры или внутренние несущие стены.
Системы стропил существуют наслонные и висячие.
Висячая конструкция имеет 2 опоры, без промежуточной поддержки.
Опирается конструкция на несущие стены здания.
При использовании висячей конструкции на стены здания передается большое распирающее усилие.
Чтобы снизить его, используют затяжки из металла или дерева, которые соединяют стропильные ноги.
Система, имеющая наслонные стропила, используется там, где имеются внутри дома промежуточные стены.
Торцами стропила опираются на мауэрлат, который уложен и закреплен по периметру несущих стен.
Опорой для средней части стропила служит конструкция, которую устанавливают на среднюю несущую стену.
Такая конструкция весит меньше, чем при использовании висячих стропил и пиломатериалов на ее сооружение требуется меньше.
Такую конструкцию отличает от других высокая прочность и жесткость.
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.
ВЫВОДЫ
- Вальмовая кровля – одна из наиболее сложных и прочных конструкций.
- Существует несколько типов вальмовых крыш: четырехскатная вальмовая, полувальмовая, шатровая, ломаная, датская.
- Основным преимуществом вальмовой кровли является высокий уровень сопротивления ветровым и снеговым нагрузкам.
- Среди недостатков надо отметить сложность возведения и дороговизну.
- До начала работ надо сделать расчеты и разметку.
- При монтаже необходимо иметь замерную рейку.
- Стропильная система вальмовой кровли имеет свои особенности.
- Стропила должны прочно крепиться к мауэрлату.
- Правильное крепление стропил и мауэрлата – гарантия долговечности вальмовой кровли.
https://youtube.com/watch?v=bp9HsbknNQY
