Возведение полувальмовой крыши своими руками: особенности конструкции, обустройство мансарды, чертежи и фото
Из всех видов четырехскатных крыш полувальмовые разновидности считаются самыми сложными в проектировании и монтаже.
Самостоятельное возведение таких конструкций возможно лишь при наличии правильного чертежа и подробного плана действий, учитывающих все возможные нагрузки и особенности эксплуатации крыши.
Устройство и преимущества
Термин «полувальмовая крыша» относится к четырехскатным конструкциям с укороченными или измененными торцевыми скатами (подробно об устройстве четырехскатной крыши читайте тут). В отличие от стандартных шатровых и вальмовых видов такие крыши опираются на стенки фронтона, имеют вставки с вертикальными слуховыми окнами или поднятый фронтон.
К преимуществам такого исполнения относят:
Минусы проявляются лишь в усложнении проекта и росте сметы строительства. При заложении полувальмовой крыши увеличивается расход пиломатериалов и покрытий (особенно – листовых), ужесточаются требования к их качеству и профессионализму работников.
В ряде случаев каркасы таких конструкций выходят более массивными, что в свою очередь приводит к лишним тратам.
Стропильная система
Стандартный каркас таких кровель включает:
Подробнее об устройстве стропильный системы классической вальмовой кровли мы писали здесь, а в этой статье представлена пошаговая инструкция по ее строительству.
Расчет
При проектировании таких крыш последовательно:
Основные сложности возникают при выборе уклона кровли, этот параметр должен определяться после учета влияния снеговой и ветровой нагрузки, веса кровельного покрытия и требований технологии их монтажа, способа обустройства подкровельного пространства и других факторов.
Из-за сложности системы расчет каркаса всегда доверяют специалистам (или как минимум согласовывают с ними проект, полученный с помощью кровельных калькуляторов и программ).
Виды конструкций и фото
Конфигурация стропильного каркаса таких крыш зависит от двух факторов:
Первые чаще используются при строительстве домов с жилыми мансардами и зачастую имеют массивный каркас. Вторые выбираются при повышенных требованиях к дизайну и отличаются хорошей аэродинамической устойчивостью.
Голландская полувальмовая крыша:
Полувальмовая крыша датского типа:
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:
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:
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:
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.
Важно! Все несущие системы датской крыши изготавливаются из пиломатериалов одинаковой породы и по возможности имеют одинаковое сечение. Игнорирование этого требования приводит к перекосам и проседанию скатов.
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.
Обустройство мансарды
При планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого при проектировании полувальмовой крыши:
Полезное видео
Из видео узнаете, как сделать полувальмовую крышу своими руками:
Заключение
В заключение стоит отметить, что вне зависимости от типа выбранной конструкции при возведении полувальмовой крыши не допускается экономия на сечении или качестве пиломатериалов. При выборе кровельного покрытия предпочтение отдается легким, но долговечным материалам, в идеале – мелкоштучным или оставляющим минимум излишков при раскрое.
Устройство и монтаж стропильной системы полувальмовой крыши
Для районов, где ветреная погода не редкость, идеально подходит полувальмовая крыша, ведь стропильной системе такой конструкции присуща большая надежность и сопротивляемость атмосферным воздействиям. Полувальмовая крыша похожа на скатную, но имеет с торцов небольшие свесы. Эта конструкция делает ее более устойчивой к ветрам и осадкам. Кровля обычно имеет очень привлекательный вид за счет использования дополнительных элементов.
Преимущества и недостатки
Конструкция полувальмовой крыши, в отличие от вальмовой, имеет гораздо более замысловатую конструкцию. Трапеции превратились в многоугольники, а вальмы видоизменились.
Сложная кровельная конструкция
Эта конструкция – симбиоз кровель двускатного и вальмового типа. Скаты вальмовой крыши представляют собой четырехугольники, трапеции и два треугольника, а скаты полувальмовой крыши образуют ломаную линию. Строение с такой кровлей не только декоративно, но и весьма оправдано. Оно обладает рядом неоспоримых преимуществ. Благодаря высоте такой конструкции можно благоустроить дополнительную комнату в мансардном этаже. Для увеличения полезной площади комнаты верхняя плоскость ската делается покатой и длинной, а нижняя – практически отвесной.
Элементы конструкции полувальмовой крыши:
Устройство стропильной системы
Кроме основных элементов, в конструкцию кровли входит масса дополнительных: ригели, стойки, упоры. Все это требует значительного расхода древесины, представляет сложность в монтаже каркаса стропильной системы. Но именно из-за такого своеобразного строения кровля обладает прочностью и долговечностью.
Стропильная система полувальмовой крыши достаточно сложно устроена: значительное количество ребер, промежуточных стропил, упоров, ендов, подкосов, нарожников, шпренгелей. Такое устройство требует значительной траты материалов. Поэтому перед монтажом следует произвести расчет, сделать чертежи, уделить внимание контролю над качеством приобретаемого материала. Важно, чтобы древесина не имела трещин и сучков, а также была сухой.
Разновидности конструкции
Существует два варианта полувальмовых крыш: двух- и четырехскатные.
По типу вальм кровли разделяются на:
Названия появились благодаря популярности первой разновидности кровель в Голландии, а второй — в Дании.
Голландская полувальмовая крыша
Двухскатная полувальмовая крыша голландской разновидности устроена следующим образом: под потолком мансарды располагается чердачное пространство, в котором для освещения и вентиляции сделаны небольшие окна, располагающиеся на фронтонах. Схема этого варианта более удобна, поскольку потолок мансарды имеет скосы только с двух сторон, а в датском варианте кровли – с четырех.
Трапецевидный вальмовый скат
Датская полувальмовая крыша
Схема четырехскатной полувальмовой кровли представляет собой совокупность элементов двускатной и вальмовой кровель. Как и в случае с двускатной крышей, большое пространство чердака можно использовать для оборудования жилой комнаты.
Этот вид кровли еще более трудоемкий и сложный, чем первый вариант. Однако, если все сделать строго по расчетам и подобрать подходящие материалы, то такая крыша будет намного красивее голландской. Конструкция будет служить очень долго, обеспечивая надежную защиту здания.
Треугольная укороченная вальма
Расчет площади крыши
Чтобы определиться с необходимым количеством материала для покрытия кровли, следует знать площадь ее поверхности.
Полувальмовая крыша имеет непростую декоративную форму, но, несмотря на это, расчет ее площади не составит особого труда.
Это можно сделать путем деления плана крыши на отдельные геометрические фигуры. Необходимо вычислить площадь каждой фигуры отдельно, пользуясь известными всем из курса школьной геометрии формулами, а затем сложить результаты.
Монтаж
Дом с полувальмовой крышей
Возведение кровли производится в несколько этапов:
Защитное покрытие дерева
В процессе производства древесина проходит обработку антисептиками и антипиренами по оригинальной методике с предварительным ее нагревом. Похожие манипуляции по обработкедревесины возможно производить и в бытовых условиях.
Огнеупорное и противогрибковое покрытие стропильной системы является неизменным правилом кровельных работ.
Кистью или губкой поверхность балок тщательно обрабатывается антисептическим средством. Средство способно образовывать защитный слой, действие которого продолжается до 2-8 лет.
Мауэрлат
Сборку кровельной системы начинают с установки мауэрлата. В некоторых случаях по периметру несущих стен делают бетонную стяжку, в которую погружают арматурные шпильки, к ним впоследствии будет прикрепляться брус мауэрлата с дальнейшей фиксацией их концов при помощи гаек и шайб.
Брус закрепляется по периметру стен
Для того чтобы не затруднить проведение последующей стыковки стропил с мауэрлатом шпильки следует разместить в верном порядке. Перед укладкой брусьев бетонную стяжку следует покрыть двумя слоями рубероида.
Установка стропил
После того как установлен мауэрлат, производится укрепление конька и стоек под ним. Стойки должны быть строго вертикальны, поэтому следует использовать отвес.
Монтаж коньковой рамы
Торцы конька через диагональные стропила соединяются с углами дома. Диагональные стропила длиннее рядовых и должны иметь большую площадь поперечного сечения.
Монтаж диагональных стропил
Затем с шагом 60-120 см устанавливают рядовые стропила. Установку нарожных стропил делают с упором в накосные. Надо чтобы нагрузка была равномерно распределена вдоль диагональных стропил. Поэтому при расчетах нагрузки на конструкцию следует учесть, что точки опоры на поверхность накосных стропил должны быть различными.
Установка рядовых стропил
Затем делают укрепление дополнительными подкосами с опорой на перекрытия, балки или опорные стойки. Накосные стропила следует укрепить при помощи шпренгельной фермы.
Для повышения надежности кровли стропила следует дополнительно прикрутить к забитым в стену костылям.
Несущая конструкция крыши готова
В промежутке под коньком не следует применять монтажную пену для обеспечения свободной циркуляции воздуха. Это важно для сохранности деревянных конструкций.
Заключительный этап установки
В заключение монтажных работ делают:
Материалы для покрытия
Часто для покрытия полувальмовой крыши применяют профнастил или металлочерепицу. Эти материалы облегчают монтаж и ремонт покрытия, имеют малую массу и доступную цену. Между тем они достаточно прочны и долговечны, а также имеют вполне декоративный вид. Для голландской кровли металлопрофиль обойдется дешевле, чем для датской. Материал имеет меньше срезов и небольшое количество отходов. А применение черепицы в обоих случаях повлечет одинаковые расходы.
Любая разновидность полувальмовой крыши имеет как свои плюсы, так и минусы. Определиться можно только с учетом личных предпочтений. Для того чтобы без проблем сделать монтаж конструкции, следует произвести точные расчеты, знать правила установки, особенности применяемых материалов. От совокупности всех этих факторов зависит, насколько долго и эффективно будет служить крыша.
Коровин Сергей Дмитриевич
Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.
Как сделать стропильную систему полувальмовой крыши – возможные варианты выполнения работ
Полувальмовая четырехскатная крыша считается самой интересной моделью, которая в числе множества других вариантов пришла в Россию из северной Европы. Крыша имеет обтекаемую форму, которая делает ее более устойчивой к сильным порывам ветра.
Благодаря укороченным треугольным скатам значительно увеличивается полезная площадь чердачного пространства без сооружения на стенах массивной кровельной конструкции. Здания с такой крышей выглядят достаточно стильно независимо от количества этажей и назначения.
Единственным недостатком полувальмовой крыши является достаточно сложная технология строительства. Но если знать и понимать, как устроена стропильная система такой крыши, и сделать правильный расчет полувальмовой крыши, можно справиться с работой самостоятельно.
Разновидности полувальмовых крыш
Полувальмовую конструкцию нельзя назвать четырехскатной, хотя основой для нее является технология возведения крыши конвертом. В ней имеются элементы и двухскатной, и четырехскатной конструкции, а при возведении используются методы обоих сооружений.
Конструкция полувальмовой крыши имеет несколько особенностей, которые несколько отличают ее от четырехскатного семейства. Во-первых, вальма такой крыши немного укорочена. Во-вторых, к ней примыкает часть фронтона, если дом каменный, или щипца, если дом деревянный. По отношению к этим стенкам укороченный треугольник располагается под углом, который может быть вогнутым или выпуклым. Сама вальма может быть расположена в верхней части щипца или фронтона или внизу этих стенок.
В зависимости от формы и расположения элементов полувальмовой двухскатной крыши выделяют два вида конструкций:
На основе этих конструкций создаются различные варианты крыш. Они могут различаться по высоте и форме элементов, иметь разные скаты и угол их наклона. Довольно часто встречаются четырехскатные конструкции с одиночными элементами полувальмовой крыши.
Независимо от выбранной комбинации установка стропильной системы выполняется на основе двускатной крыши, то есть с использованием наслонного или висячего способа. Наслонная стропильная система устраивается в том случае, когда есть возможность создать прочную опору для верхней части стропильных ног. В противном случае устанавливают висячую стропильную систему. В обеих ситуациях нижние пятки стропил должны иметь опору на мауэрлат, балки перекрытия, верхний ряд бревенчатого или брусового дома.
В целом стропильная система возводится на базе одного из способов устройства полувальмовой крыши или на их комплексном использовании. Если разобраться в тонкостях этих методов, можно своими руками сделать крышу по датской или голландской технологии, а также совместить укороченные вальмы с обычной скатной крышей.
Устройство стропильной системы по голландской технологии
Конструкция полувальмовой крыши с фронтонами в виде треугольника, сооружается с небольшими отличиями от обычной четырехскатной крыши. Голландская полувальмовая крыша немного отличается от запечатанного почтового конверта (прочитайте: «Чем хороша крыша конверт – виды и правила монтажа своими руками»).
Ее схема напоминает раздвоенный прямоугольник с трапециями по бокам. Начальные шаги ведутся по технологии устройства традиционной четырехскатной крыши.
Создание основы
В первую очередь монтируются опоры, необходимые для укладки прогона под коньком. Опорные стойки можно заменить рамой, у которой верхняя часть будет выступать в качестве прогона. Далее можно выполнять установку стропильных ног. Различия в технологии начинаются в тот момент, когда выполняется установка стропил и нарожников голландской полувальмовой крыши. Именно эти элементы формируют плоскость укороченного пятиугольного ската.
Диагональные стропилины посредством врубки присоединяются к прибоине. Этот элемент представляет собой доску толщиной более 5 см и прибивается горизонтально между рядовыми стропилами. Верхняя часть центральных нарожников фиксируется к прибоине с помощью гвоздей или уголков. Монтаж остальных нарожников выполняется следующим способом: верхнюю часть прибивают к диагональным стропилинам, опорой нижней части становится мауэрлат или балка перекрытия.
Совмещение голландской и датской технологии
На основе голландской версии разрабатывается большое количество вариантов крыши. Один из них предполагает использование вместо треугольного фронтона полувальмы такой же формы. Этот элемент при соединении с укороченным скатом в форме пятиугольника образует выпуклый угол. Однако в некоторых случаях возможно образование вогнутого угла между этими элементами. На схеме конструкция имеет сходство с обычным конвертом, но на практике проекция вальмовых элементов имеет некоторые отличия.
Отличия наблюдаются в технологии монтажа. Основная часть полувальмовой двускатной крыши монтируется в зависимости от выбранной технологии, наслонные или висячие стропильные ноги. Далее для создания характерного излома рядом с крайней стропильной фермой устанавливают укороченные стропила.
На их углах располагают диагональные стропила. Остальные работы выполняются в соответствии с чертежами голландского варианта по описанной выше схеме стропильной системы полувальмовой крыши. Верхний треугольный элемент выполняется по датской технологии.
Устройство стропильной системы крыши по датскому методу
Крыши, возведенные по датской технологии, имеют много интересных моментов, как и голландская крыша. Но стропильная система устраивается немного другим способом. В целом оба варианта крыши представляют собой два яруса, водруженных друг на друга.
Именно таким способом обустраиваются ломаные конструкции в случае предполагаемого размещения мансарды в чердачном пространстве. Но ломаная крыша обходится в несколько раз дороже, чем полувальма. Это призывает более подробно изучить последний вариант.
Пошаговое строительство крыши по датской технологии
Датская крыша имеет вальму треугольной формы, а примыкающий к ней фронтон выполнен в форме трапеции. На первый взгляд схема крыши имеет сходство с вальмовой конструкцией, но укороченная вальма меньшего размера, а ее углы не имеют совпадений с углами крыши.
Чтобы не совершить ошибок во время строительства полувальмовой крыши своими руками, важно правильно составить проект крыши и рассчитать элементы стропильной системы. При этом не нужно вычислять размер каждого элемента, можно определить параметры самой большой детали. Для остальных деталей допускает применять такие же мерки или немного меньше.
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:
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:
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.
Установка стропильных ног полувальмовой двухскатной крыши
Высота диагональной стропилины в месте крепления к мауэрлату должна быть измерена. Аналогичное расстояние отмеряют от вершины конькового бруса и делают отметку. От этой точки до середины фронтона натягивают шнурок, по которому следует ориентироваться в процессе изготовления центральных стропилин.
Центральная нога полувальмы устанавливается следующим образом:
Нарожники изготовляют по аналогичной методике, но здесь важно учитывать фактические размеры и особенности установки.
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:
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.