Стропильная система полувальмовой крыши: особенности конструкции и монтажа

Особенности монтажа

В интернете циркулируют суждения о том, что монтаж вальмовой крыши очень сложен и трудоемок. В этом есть доля истины, но, по своей сути, сборка этой конструкции мало чем отличается от строительства обычной двускатной кровли.

Тем не менее, новичкам мы не советуем начинать первый опыт с кровли жилого дома. Лучше попробовать свои силы, построив вальмовую крышу на беседке или на небольшой бане.

Вальмовая крыша для беседки – бесценный опыт сборки

Процесс устройства стропильной системы вальмовой крыши включает несколько этапов:

1. По периметру стен укладывается мауэрлат. В данном случае его ставят на стальные шпильки с резьбой, заделанные в кладке, и затягивают гайками. На участках стыковки (на углах дома и в местах сращивания) на мауэрлате выбирают посадочные плоскости, срезая половину балки.

2. Дальнейшая последовательность работ зависит от ширины перекрываемого пролета (площади крыши). Этот момент нужно учесть на этапе составления чертежа или схемы крыши.

Без стоек, поддерживающих коньковый брус можно обойтись в том случае, если ширина здания (пролет) меньше 7,5 метров. При ширине дома от 6 до 7,5 метров висячие стропила в верхней части нужно связать ригелем (балкой сечением 50х100 мм).

Если ширина строения невелика (до 6 метров), то для обеспечения жесткости стропильной системы будет достаточно нижних затяжек (балок перекрытия).

Уложив мауэрлат, на торцевых стенах отмечают центральную ось. По ней выставляют две крайние стойки и крепят их временными подкосами к балкам перекрытия. Если здание перекрыто панелями, то по ним укладывают центральную балку (сечение такое же, как у мауэрлата). На ней фиксируют нижние концы крайних стоек.

Начальный этап монтажа – установка вертикальных стоек под конек

Промежуточные стойки расставляют с шагом 1-2 метра. Если дом перекрыт балками, то стойки можно монтировать на них, фиксируя скобами или саморезами.

3. На стойки укладывают коньковый брус, отмечают на мауэрлате места установки стропильных ног и монтируют их. Для крепления стропил к мауэрлату используют врубку (делают вырез на стропильной ноге для более плотного контакта).

Врубка стропильной ноги в мауэрлат повышает надежность стыка

4. Вальмовые (накосные, диагональные) стропила нижним концом фиксируют к мауэрлату, а другим — к месту стыковки конькового бруса и крайних рядовых стропил.

После этого к ним крепят короткие стропильные ноги (нарожники).

Тот, кто хочет сделать вальмовую крышу своими руками, должен помнить, что главное внимание здесь уделяется качеству сборки узлов. Очень ответственно нужно подойти к установке конькового бруса, стыковке диагональных стропил с коньком и с нарожниками. Стык нарожника с вальмовым стропилом

Стык нарожника с вальмовым стропилом

На больших крышах стандартной длины бруса (6 метров) не хватает для изготовления цельного диагонального стропила. Поэтому его собирают из двух частей, надежно фиксируя их между собой.

Свесы вальмовой кровли делают, набивая на стропильные ноги обрезки бруса или толстой доски (кобылки), выходящие за периметр стен на 50-100 см.

Закончив монтаж стропильной системы, к ней прибивают обрешетку и настилают кровельный материал.

Видео по теме:

Голландская крыша и ее особенности

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

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

Монтаж стропильной системы крыши голландского типа

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

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

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

При устройстве стропильной системы следует соблюдать следующий порядок:

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

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

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

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

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

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

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.

Критерии выбора

Особенности конструкции двускатных и четырехскатных крыш определяют некоторое различие их эксплуатационных и эстетических характеристик. Эти характеристики и являются основными критериями выбора.

Решая вопрос, какую кровельную конструкцию необходимо предусмотреть в данном конкретном случае, владельцу необходимо учитывать следующие нюансы:

Особенности проекта

Причем, необходимо обратить внимание не только на проект самого здания, но и на план придомовой территории.

Характеристика дома (строящийся дом будет предназначен постоянного проживания или будет использоваться как дачный дом).
Особенности климата и характерные погодные условия. Имеют значение количество осадков в регионе, наличие сильных ветров

Обращают внимание на наиболее характерное для данной местности направление ветра.

Эстетическая составляющая. Решают, насколько должен быть строг дизайн, уместно ли наличие украшающих элементов. Определяют характер системы водоотведения.

Выделенный бюджет строительства. Четырехскатные конструкции, как правило, обходятся дороже.

Взвесив и оценив все перечисленные факторы, можно ответить на вопрос, какой должна быть конструкция крыши, и выбрать наиболее подходящий тип кровли и кровельный материал.

Конструктивные особенности

Одним из несомненных преимуществ полувальмовой двухскатной крыши является наличие полноценного чердака, в котором при правильной планировке можно будет обустроить полноценное помещение для рабочего кабинета или спальню. По своему внешнему виду и форме такая крыша напоминает трапецию, устойчивую к ветровой нагрузке.

Необходимо отметить универсальность кровли этого типа, которая с одинаковым успехом подойдет как для небольшого дачного домика, так и полноразмерного коттеджа площадью в 200—300 квадратных метров. В каждом конкретном случае могут использоваться различные по своей конструкции двух и четырехскатные полувальмовые крыши, отличающиеся внутренней конструкцией и размерами.

Имеется также возможность использования различных по своему характеру кровельных элементов. Так, можно уложить на крышу дорогую натуральную черепицу или использовать экономичный ондулин, шифер и металлпрофиль. Каких-либо особых требований к обустройству полувальмовой крыши, стропильная система которой выполняется из деревянных лаг, на сегодняшний день нет. Необходимо лишь правильно рассчитать нагрузку на несущие лаги и в последующем качественно закрепить основание, что позволит ему правильно переносить нагрузку на стены дома.

Преимущества и недостатки

Во многом популярность данного типа крыш обусловлена их многочисленными преимуществами, поэтому неудивительно, что сегодня многие дачники и владельцы частных домов отдают предпочтение именно этому типу конструкции.

К преимуществам полувальмовой кровли можно отнести:

• Оригинальный внешний вид. Такая крыша украсит ваш частный дом, подчеркнет вкус его владельца. Если вы хотите выделиться на фоне стандартных двухскатных крыш, то полувальмовая кровля станет отличным выбором.
• Максимально возможное разнообразие. Имеется возможность изменения углов наклона ската, что позволяет выполнить уникальный дизайн кровли, который будет адаптирован под конкретные особенности архитектуры того или иного домика.
• Возможность оптимального использования чердачного помещения. Полувальмовая кровля позволяет с максимальной эффективностью использовать чердак, обустраивая тут полноценные мансарды.
• Обтекаемая форма. Отсутствие острых углов улучшает сопротивляемость ветровым нагрузкам, что позволяет с легкостью возводить домики даже в регионах с постоянно дующими сильными ветрами.

К недостаткам можно отнести следующее:

• Сложность строительных работ. При обустройстве кровли понадобится дополнительно устанавливать многочисленные опорные элементы, рёбра жёсткости и энды, что предъявляет повышенные требования к квалификации строителей. Самостоятельно выполнить такую полувальмовую кровлю будет затруднительно, поэтому сэкономить на найме опытной бригады строителей не удастся.
• Повышенный расход стройматериалов. Крыша имеет сложную геометрию, соответственно, потребуется использовать большее количество кровельного материала, что приводит к некоторому увеличению общей стоимости работ.
• Следует учитывать большой вес полувальмовой кровли и необходимость обустройства массивной стропильной системы. Соответственно, несущие стены дома и фундамент должны справляться с повышенными нагрузками.

Существующие виды систем стропил полувальмовых крыш

Схема полувальмовой крыши изображена на рис. 1. Данное изделие имеет непростое устройство. Трапеции в данном случае будут заменены многоугольниками.

По виду вальм крыши можно разделить на:

1. Голландские. В нижней части вальма обрезается, а к карнизному свесу идет фронтон в форме трапеции.
2. Датские. Выполняются в обратном порядке. Вальма в форме трапеции идет от карнизного свеса, а над ней устанавливаются небольшие фронтоны треугольной формы.

Конструкция голландской крыши

Под потолком мансарды располагается чердак, в котором проветривание будет обеспечиваться окнами. Данные элементы нужно монтировать во фронтоны.

Чтобы соорудить данную крышу, понадобится подготовить много материалов. В процессе возведения полувальмовой четырехскатной крыши будут использоваться различные элементы, основными из которых являются следующие: стропильные ноги различных видов, упоры, подкосы и шпренгели.

Монтаж производить непросто, поэтому первым делом следует составить проект крыши и выполнить расчеты. Стропильная система полувальмовой крыши должна возводиться следующим образом:

Рисунок 1. Схема полувальмовой крыши.

1. Перед тем как укладывать мауэрлат, понадобится по периметру частного дома сделать армированный пояс из бетона с установкой крепежных элементов под брусок. В качестве крепежа можно использовать шпильки, которые размещаются с шагом 10-12 см. Чтобы упростить монтаж, рекомендуется вставлять шпильки в местах, которые не совпадают с фиксацией стропильных ног к бруску.
2. Далее понадобится уложить слой утеплительного материала и смонтировать мауэрлат. Это брусок, который нужен для привязки стенок к крыше здания. Он будет распределять нагрузку от стропильных ног на верхнюю часть частного дома. Закрепление мауэрлата производится с помощью гаек, которые закручиваются на шпильки. В таком варианте конструкции мауэрлат следует укладывать на боковые скаты. На вальмовых скатах он устанавливается на верхнюю часть фронтонов и закрепляется анкерами. Элемент можно изготовить из бруска 150х50 мм.
3. На следующем этапе понадобится установить коньковую рейку. Это важная деталь системы стропил. Она являет собой горизонтальную планку, которая устанавливается в верхней части крыши. Ее следует размещать между скатами. Элемент нужен для скрепления стропил.
4. В голландской крыше стропильная система предусматривает монтаж скатов вальм с использованием различных стропильных ног, длина которых может изменяться в соответствии с конструкцией. Накосные стропильные ноги монтируются от углов постройки к торцевой части прогона конька. На них будет приходиться максимальная нагрузка.
5. Накосные элементы монтируются одной частью на мауэрлат фронтонов, размещенных под вальмой, а другой закрепляются к торцевой части бруска конька.
6. Рядовые стропильные ноги боковых скатов скрепляются с главным мауэрлатом и прогоном конька.
7. Нарожные стропильные ноги фиксируются с накосными.

Наиболее подходящая порода дерева для стропильной системы полувальмовой крыши является сосна.

Если было принято решение соорудить полувальмовую крышу самостоятельно, то следует с ответственностью отнестись к выбору материала для изготовления деталей системы стропил. Рекомендуется использовать рейки сечением 150х50 мм. Наиболее подходящая порода дерева — сосна. Если выбирать придется из лиственных пород, то следует отдавать предпочтение лиственнице. Материал должен быть сухим, чтобы исключить деформацию устройства во время дальнейшего использования. Дополнительно надо будет выполнить обработку дерева составом против микробов.

Если имеются большие пролеты, понадобится усилить систему с помощью упоров. Стропильные ноги усиливаются в большинстве случаев с помощью шпренгелей.

Подкосы и упоры являются дополнительными брусками, которые поддерживают элементы основного сооружения. Шпренгель является балкой или приспособлением, которое усиливает основное здание. Все данные детали будут опираться на плиты или на балки перекрытия. В последнем случае понадобится использовать затяжки.

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.

Обустройство стропильной системы

Самостоятельно выполнить стропильную систему для крыши можно лишь в том случае, если у домовладельца имеется соответствующий опыт работы. Состоит основа крыши из следующих элементов:

• Мауэрлат. Опорный брус с квадратным сечением, который является основанием скатов крыши. Именно мауэрлат распределяет по всей поверхности стены нагрузку, передавая ее на фундамент. В отличие от стандартной конструкции двускатной кровли, в вальмовой крыше мауэрлат устанавливается на четыре, а не на две перегородки, что потребует монтажа дополнительных элементов.
• Стойки. Вертикальные опоры, которые выполнены из бруса. Основное назначение таких элементов — это поддерживание стропильных ног, а также предотвращение прогиба крыши под собственным весом. Устанавливают стойки на затяжку или лежень в зависимости от выбранного типа стропил.
• Лежень выполняет функции мауэрлата, при этом он крепится на несущую внутреннюю стену, и в последующем под него устанавливают подкосы и стойки.
• Коньковый прогон выполняется из бруса, который соединяет расположенные рядом стропильные ноги.
• Накосные стропила представляют собой диагональную ногу, которая отходит к углам постройки от конька. Выполняются накосные стропила из прочных бревен, так как в последующем на них приходится повышенная нагрузка.
• Рядовые стропила выполнены из досок с размерами 100 на 150 миллиметров. С одной стороны они опираются на мауэрлат, а с другой — на коньковый прогон. Устанавливают рядовые стропила с шагом не более 120 сантиметров.
• Полуноги — это укороченные стропила, которые крепятся сверху к диагональным лагам, а снизу — к мауэрлату.
• Кобылки выполнены из небольших по размеру досок и используются для оформления карниза и свеса крыши.

Пошаговая инструкция обустройства кровли

Домовладельцам, которые решатся на самостоятельное обустройство полувальмовой кровли, необходимо следовать следующей пошаговой инструкции, что и позволит самостоятельно выполнить крышу дома.

1. На фронтоны и внешние стены крепят мауэрлат. К деревянным стенам дома такое основание можно крепить металлическими скобами. А вот в блочных и кирпичных строениях выполняют бетонный армированный пояс, в который предварительно замуровываются шпильки. В последующем на эти шпильки насаживается мауэрлат, выполненный из толстых бревен.
2. К мауэрлату крепится лежень, на внешней стороне которого устанавливают вертикальные стойки. Сверху выполненные стойки соединяют коньковым прогоном. Необходимо соблюдать строгую вертикальность выполненных стоек, а угол между лежнем и вертикальной конструкцией несколько раз вымеряют угольником, после чего зафиксируют временными подпорками.
3. Переходят к установке стропильных ног, которые монтируются с шагом в 60 или 120 сантиметров.
4. Устанавливают накосные диагональные стропильные ноги, которые снизу крепятся на металлические уголки, а сверху — на гвозди.
5. Настилают нарожники, в нижней части которых выполняют выпил под мауэрлат.
6. Монтируют карнизные кобылки, сливной желоб и ветровые доски.

На этом монтаж стропильной системы завершён, можно приступать к дальнейшему обустройству крыши.

Теплоизоляция и настил кровельного покрытия

Выполненная стропильная система обшивается пиломатериалом, который будет являться основой для теплоизоляции кровли. Монтируется обрешетка, внутри нее укладывается минеральная вата, пенопласт или другие аналогичные материалы. При использовании волокнистых утеплителей необходимо будет позаботиться об их качественной гидро- и пароизоляции, для чего используют специальные изоляционные мембраны.

Всё, что останется сделать — это закрепить используемый кровельный материал

Эта работа не представляет сложности, необходимо лишь помнить о том, что выполнять настил требуется на высоте, соответственно, соблюдают меры предосторожности. Для крепления металлопрофиля и аналогичных материалов необходимо использовать саморезы с прорезиненными головками, что позволит исключить повреждение листов метала ржавчиной

Если же используется ондулин, то крепление следует осуществлять в полном соответствии с технологией, добиваясь максимально возможной гидроизоляции крыши.

Полувальмовая кровля — это оригинальная конструкция крыши, которая позволит украсить ваш дом, а домовладелец получает возможность с максимальной эффективностью использовать подкровельное пространство. В то же время следует помнить о сложности обустройства такой крыши, поэтому если домовладелец не обладает соответствующим опытом, лучше всего обратиться к профессиональным строителям, и они в короткие сроки выполнят соответствующую работу, обустроив качественную и недорогую полувальмовую кровлю.