Полувальмовая крыша своими руками пошаговая инструкция

Полувальмовая крыша + фото, чертежи

Полувальмовая стропильная крыша

Опытные специалисты и проектировщики каркасов для кровли, а также покрытий могут подтвердить, что из всех имеющихся конструкций стропильная система полувальмовой крыши считается самой совершенной и в то же время сложной в изготовлении. Ее база была придумана и создана еще 300 лет назад при условиях крайне влажного и снежного климата на побережье Балтийского моря, что смогло наложить определенный отпечаток на каркасное устройство полувальмовых кровель.

Полувальмовой можно называть небольшой кровельный сектор или небольшой скат, который расположен между наклоненными короткими стропилами с фронтонной стороны. В современных типах конструкций полувальмовой разновидности применяют пару вариантов компоновки. В последнем случае между верхней кромкой и коньком полувальмы остается вертикальный фронтонный участок, который практически всегда оборудуют слуховым или вентиляционным окном для помещения чердака.

Устройство полувальмовой кровли

Достоинства и недостатки

Большинство людей считают, что дизайн и внешний вид такого кровельного типа достаточно красивый. Крыша с полувальмой выглядит более современно и изящно, недели старые двухскатные прямоугольные и даже шатровые крыши.

Преимущества полувальмовых кровель. Немного нестандартная и странная, на первый взгляд, крыша с полувальмовым скатом вначале появилась в Голландии и Дании, как самый оптимальный вариат, который способен противостоять климату с большим числом тумана, дождей и снега, постоянными морозами и регулярным кровельным/фронтонным обледенением. По этой причине в крыше полувальмового типа вначале были заложены определенные конструкционные особенности, которые позволяют бороться со влагой:

• Дополнительные скаты прекрасно защищают верхнюю часть фронтона, которая примыкает к коньку, от затеканий воды, тумана конденсирующегося типа и сильного дождя с ветром.
• Применение полувальм дало возможность снижать давлением потолка воздуха на фронтоны при условиях сильных ветров.
• Использование конструкции полувальмового типа вместе четырехскатной полноценной крыши дало возможность уменьшать продольные размеры постройки.

На первый взгляд, это не так уж и важно для современных условий, но еще совсем недавно укороченный скат полувальмового типа кровли являлся решением проблем при условиях весьма плотной городской постройки. Домовой дизайн с укороченной кровлей оказался очень даже красивым, и потому датская крыша с черепицей или ломаная полувальмовая кровля уже давно стала классикой архитектуры.

Обратите внимание, что полувальмы весьма эффективно отражают ветровой напор.

Если произвести замену полувальмовой двускатной крыши, с плоским фронтоном, то последние станут испытывать нагрузки в несколько сотен килограмм, что способно привести при сильных ветрах к выдавливанию стеновой облицовки.

Недостатки крыш с полувальмами. Помимо красивого дизайна и адаптации к ужасным условиям погоды, у такого типа конструкции есть и некоторые минусы. Прежде всего, высокие кровельные профили. Изначально полувальмовые кровельные каркасы были достаточно высокими. В современных типах конструкций коньковая высота определяется заказчиков. Но даже при малой высоте установки коньковой балки установки полувальмовой кровли куда сложнее, нежели в случае двухскатных каркасов стропил по классической схеме.

У полувальмовых крыш вторым основным минусом будет увеличение числа швов и линий стыковки сопряженных скатов. В таком типе крыши их намного меньше, нежели у шатровых или классических схем четырехскатного типа, но все равно список мест потенциальных протечек воды больше, чем у системы двухскатного типа. По этой причине на первые полувальмы кровель часто устанавливают дополнительные козырьки, которые отражают часть потоков воды от дождя и защищающие от намоканий стены и фронтоны под ними. Для четырехскатных кровель проектировщики нашли другое решение, и вместо стандартных козырьков они продлили две скатные боковые плоскости, в результате чего верхняя кромка и окно с планкой примыкания оказались под их защитой.

Стропильная схема системы

В самом обычном варианте кровельной конструкции с половинками вальм, которые пристроены к стропильному каркасу, сильно напоминает схему четырехскатного типа. К примеру, если посмотреть чертежи крыш полувальмового типа с нижним размещением полувальм, то станет понятно, как формируется опорная система балок стропил:

1. Стропила делятся на 2 группы – вальмовые и рядовые. Вторые укладывают на боковые кровельные скаты, их первых формируют вальмовые половинки.
2. Центральная часть каркаса стропил составляется аналогичным методом, как и в случае простой двухскатной крыши, а коньковая длина составляет 2/3 дистанции между стенок по бокам.
3. Высоту и форму наклона будущего ската полувальмы формируют стропилами.
4. Полувальмы делают из наслонных стропил, которые в основании начинают упираться в мауэрлат, а верхней полкой на ригель поперечного типа со вкладышем.

Для схем с верхним размещением полувальм стропильная система сформирована благодаря вальмовых балок, которые установлены между горизонтальной балкой ригеля и коньком. В таком случае свесы фронтона удлиняют на расстоянии, которое равно шагу стропил в ряду.

Разновидности

В современном дизайне строительства можно найти очень много различных модификаций полувальмовой крыши, их постоянно используют для разных мансардных схем и жилых чердаков, полутораэтажных и двухэтажных построек с балконами и площадками для отдыха открытого типа. Все они основаны на двух обычных типах – голландской и датской схеме с полувальмовой постройкой каркаса стропил.

Голландская

Такой кровельный тип по устройству в полной мере совпадает с рассмотренной конструкцией с верхним размещением полувальмы. Простой голландский вариант постройки полувальмовых скатов применяют для домов полутораэтажного типа, стропильные системы которых сделаны с длинными скатами, которые расположены под большим наклонным углом.

Применение полувальмы дает возможность уменьшать ветровую нагрузку на систему стропил и единовременно защищать балкон/окно от дождя, и все должно быть построено на фронтоне здания. Голландский метод обустройства кровли полувальмового типа дает возможность надежно изолировать верхнюю чердачную часть от мансарды или жилого пространства под кровлей. Один из вариантов схемы полувальмовой кровли приведен в видеоролике. Такие системы идеально подойдут для мансардного обустройства с ломаной кровлей, дачных домов и загородных домов.

Датская

Это классика стропильной системы с нижним размещенным полувальм. Голландские модели, несмотря на доступность изготовления и простоту двухскатной кровли, получили менее распространены, нежели датские, так как рассчитаны на большие по габаритам каркасы стропил. Но в последние 15 лет с активным строительством двухэтажных и трехэтажных усадьб системы стали пользоваться не меньшей популярностью.

Чертеж такой полувальмовой крыши с каркасами могут быть применены почти для всех видов построек, от загородных домов в 3 этажа до маленьких одноэтажных построек. В условиях крайне холодного и влажного климата Дании полувальмовые системы выстраивали с ломаными скатами, как изображено на схеме. Верхняя часть каркаса стропил должна быть под большим углом, до 70 градусов, нижние свесы и скаты расположены под наклоном в 20 градусов.

В результате получалась кровля, которая по форме сильно напоминает остроконечную средневековую шляпу, которая одинаково удобная и в дождь, и в снег. В таком жоме жили владельцы, причем обычно на втором этаже, и на первом находились кухня и печка, а на чердаке и в подкрышном пространстве хранились припасы и утварь. Долго датские крыши с ломаными скатами были визитными карточками Копенгагена. Современные системы стропил только отдаленно напоминают конструкции кровель двухсотлетней давности. Такая конструкция дает возможность обустраивать пару окон на чердаке, не прибегая к сложным врезным и слуховым системам.

Рекомендации и советы

Одним из самых узких мест таки х крыш связано с обустройством зоны, где примыкает верхняя кромка покрытия кровли к вертикальной фронтонной поверхности. Именно в такое место обычно затекает дождевая вода, и потому еще при сборке стропильной системы под обрешетку укладывают фартук из металла из оцинкованной, тонколистовой стали. Это даст возможность увеличивать жесткость стыковой линии и предотвращать отрывание планки примыкания к стенам.

Заключение

Система стропил относительно простая в сборке, надежная в использовании, широко применяется в частном строении домов в роли более удачного альтернативного варианта. Если есть опыт строительства каркасов хотя бы двухскатного каркаса, то вполне реально выстраивать своими руками самую простую голландскую или датскую кровлю.

Источник

Стропильная система полувальмовой крыши: как построить датский и голландский вариант

Полувальмовые крыши – один из наиболее интересных вариантов, заимствованный в североевропейской архитектуре. Их обтекаемая форма чрезвычайно адаптирована к порывистым ветрам. Укороченные треугольные скаты позволяют ощутимо раздвинуть границы полезного чердачного пространства, не водружая на стены массивную кровельную конструкцию.

Смотрятся стильно на зданиях любой этажности и назначения. Единственный недостаток заключен в непростой технологии строительства. Однако те, кто знает, как сооружается стропильная система полувальмовой крыши, справятся с работой без особых проблем.

Содержание

Список полувальмовых конструкций

Полувальмовое «семейство» нельзя безоговорочно отнести к четырехскатному классу. Причем технология строительства крыш конвертом явно служила материнской базой для разработки. Скорее это содружество конструкций с двумя и четырьмя скатами, возведение которых предопределяет использование обеих методов сооружения.

От четырехскатных родителей полувальмовая категория отличается тем, что характерный треугольный элемент шатровых крыш укорочен. К нему примыкает часть вертикального фронтона каменного дома или аналогичного щипца деревянного строения. Укороченная вальма, естественно, расположена под углом к указанным фронтонным стенкам. Угол между ними может быть выпуклым или вогнутым, а половинчатая вальма расположена сверху или снизу.

По форме и местоположению конструктивных составляющих полувальмовые крыши делятся на две главенствующие разновидности:

• Голландская. Крыша с трапециевидной полувальмой, занимающей нижнюю часть фронтонного ската. Трапеция верхним основанием примыкает к вертикальному треугольнику, вместе с которым они формируют чаще всего вогнутый угол, реже выпуклый. Треугольник может быть сплошным или оснащенным слуховым окном.
• Датская. Крыша с треугольной полувальмой, занимающей верхнюю часть торцевого сегмента. Треугольник основанием опирается на вертикальный трапециевидный фронтон, вместе они создают выпуклый угол. Датский вариант очень напоминает обычную вальмовую крышу, только торцевые скаты у нее короче.

На основе двух базовых разновидностей разработано множество вариаций с полувальмовой тематикой. В их числе не только конструкции, различающиеся по высоте, размеру скатов, углу наклона, форме элементов. Есть четырехскатные крыши, все стороны которых построены по датскому или голландскому принципу, есть строения, имеющие укороченную вальму только с одной торцевой или с одной боковой стороны.

Во всех конструктивных комбинациях часть стропильных ног монтируется по правилам устройства каркасов для двускатных крыш, т.е. висячим или наслонным способом. Висячие стропилины устанавливаются, если у обустраиваемой коробки нет внутренней несущей стены или не находится возможность установить опоры для конькового прогона. Наслонная методика напротив реализуется тогда, когда для верхних пяток стропильных ног двускатного сегмента крыши существует или может быть устроена надежная опора. Нижними пятками обоих типов стропил положено опираться на мауэрлат, на заменяющий его верхний венец сруба или на балки перекрытия.

Независимо от количества проектных версий, строительство стропильной системы базируется на одном из основных полувальмовых методов или на их совокупном использовании. Разобравшись с ними, можно понять, как датскую или голландскую технологию применить в обустройстве собственного дома и как обычную скатную часть крыши совместить с укороченными вальмами.

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.

Стропильный каркас датского типа

Датская разновидность не менее интересна, чем ее голландская «подруга», но во главе устройства стропильной системы заложен несколько иной способ. По сути, оба типа крыш можно организовать из двух водруженных друг на дружку ярусов. Так возводится ломаная крыша, что вполне подходит, если в чердачном пространстве предстоит расположить мансарду. Однако ломаный метод ощутимо дороже и хлопотнее, чем полувальмовый, с которым стоит ознакомиться с должным вниманием.

Строительство датской крыши по шагам

Уже выяснили, что у короткой датской вальмы треугольная форма, а у смежного с ней фронтона трапециевидная. В плане крыша очень похожа вальмовую конструкцию, но укороченные вальмы намного меньше и их углы не совпадают с углами крыши.

Перед строительством крайне желательно обзавестись достойным проектом и сделать расчеты элементов стропильного каркаса. Маяться с вычислениями размеров каждого элемента слишком муторно. По уверениям опытных кровельщиков, достаточно рассчитать самую длинную деталь системы. Прочим элементам разрешено быть равнозначного или несколько меньшего сечения.

Устройство коньковой части каркаса

Сооружение полувальмового каркаса начинается по общим для всех крыш правилам с установки мауэрлата. На него предстоит опереть нижние пятки рядовых и вальмовых стропильных ног. Следует учесть, что опирание будет производиться на разных уровнях, т.к. верхние плоскости несущих стен и фронтонов находятся на неравнозначной высоте.

Строительство первой очереди стропильной системы производится в четыре этапа:

• Сооружение мауэрлата. В описываемом примере он не будет схож с традиционной деревянной рамой. Брус для устройства мауэрлата укладывается отдельными полосами: 1 — заподлицо с внутренней поверхностью наружных стен, 2- по центру внутренней несущей стены и 3 — заподлицо с внутренней плоскостью фронтонных стенок.
• Укладка балок перекрытия. Выполняется она перпендикулярно брусьям мауэрлата основных несущих стен. При необходимости состыковки двух брусьев слабое место соединения нужно располагать над несущей внутренней стеной.
• Установка опор для конькового прогона на внутреннюю стену. Крайние опорные стойки определяют длину основной части крыши. Расстояние между рядовыми стойками должно быть равным, чтобы нагрузка от крыши распределялась равномерно. Перед креплением вертикальность опор проверяется отвесом или более серьезным лазерным инструментом. После крепления положение стоек временно дополняется вспомогательными укосинами.
• Установка рядовых стропильных ног основной части скатов, для осуществления чего применяется традиционная наслонная и висячая технология.

Изображения балок перекрытия нет на приведенных в пример рисунках, потому что оно помешало бы уловить принцип процесса. В реальности перекрытие непременно должно быть.

Установка диагональных стропилин

Диагональные стропила датской крыши соединяют край конька с углами фронтонов. Для их изготовления и установки проводится ряд специфических действий, позволяющих выполнять работу с достаточной точностью:

• Заподлицо с внешней плоскостью фронтонного мауэрлата устанавливается обрезок доски размерами 50×150мм. Его следует временно наживить парой гвоздей, чтобы не сдвинуть и не уронить во время последующей примерки. Обрезок нужен, чтобы одним махом без лишних манипуляций во время примерки отметить положение врубки.
• Доска произвольных размеров укладывается на 3-4 рядовые стропилины так, чтобы она была четко параллельна коньковому прогону. Горизонтальность своеобразного ориентира контролируется замерами рулеткой или лазерным уровнемером. Далее надо подтянуть доску до предварительно прибитого отрезка. Пересечение доски и отрезка укажет точку, по которой проводится горизонтальная линия предстоящего запила.
• Из доски 50×200мм изготавливается диагональный элемент стропильной системы. По традиции сначала производится примерка. Доску следует приложить к вершине крайней стропильной фермы и к углу обрезка. Работать лучше вдвоем: один держит заготовку, второй размечает.
• На внешней, т.е. развернутой к полувальме, стороне заготовки прочерчивается горизонтальная линия четко вдоль центральной оси.
• С учетом того, что к изготавливаемой стропилине будет плотно примыкать зеркальный ей элемент, с внутренней стороны отмечается линия запила в плоскости. Можно, конечно, не учитывать сразу плоскостной запил, а скорректировать обе диагональные заготовки потом по факту. Как удобнее, мастеру решать на месте.
• Замеряется величина верхнего запила. Нужна она, чтобы отложить его внизу замеренное расстояние для точного вычерчивания нижнего узла. В примере оно равно 26см.
• Полученные путем измерений 26 см откладываются вверх от фронтонного мауэрлата в четырех точках, повторяющих воображаемый 3D контур стропильной доски.
• На твердой почве выполняются все отмеченные запилы – диагональная нога готова. Если особых огрехов в строительстве коробки и укладке мауэрлата не было, можно сразу сделать вторую стропилину этой же полувальмы.

Перед установкой диагональных стропилин фронтонный мауэрлат освобождается от вспомогательного обрезка доски. Готовые стропильные ноги перемещаются на положенное им место и надежно фиксируются. Для крепления верней пятки подойдут гвозди, внизу лучше использовать уголки.

Изготовление и монтаж вальмовых ног

Нижняя пятка диагональной стропильной ноги возвышается над мауэрлатом на расстояние, требующее обязательного измерения. Полученный результат следует отложить от вершины конька и отметить. Из найденной таким путем точки к середине фронтона протягивается шнурка. Она будет служить ориентиром при изготовлении и монтаже центральных вальмовых стропилин.

Для того чтобы установить центральную ногу полувальмы надо:

• Измерить малкой — строительным угломером угол β, находящийся между шнуркой и опорной стойкой. Он поможет с точностью отчертить линию верхнего запила.
• Измерить угол φ между диагональными элементами. Он нужен, чтобы сточить на верхней пятки две грани в виде фаски для плотного вхождения в узел.
• Доска подходящей длины сечением 50×150мм сначала запиливается под углом β, затем запил подтачивается с обеих сторон так, чтобы в торце получился угловой выступ со значением φ.
• Заготовку снова надо примерить. Ее устанавливают прямо поверх натянутой шнурки, чтобы замерить величину возвышения заготовки над коньковым узлом.
• Результат переносится вниз для определения глубины нижней врубки. В приведенном примере это 6см. Их откладывают строго по вертикали, от полученной точки проводят горизонталь. Линии для запила врубки нижнего узла готовы.
• Сразу вслед за разметкой врубки отмечается линия нижнего запила. Для этого надо рулеткой отложить ширину карниза и от воображаемой точки провести вертикаль, пересекающую заготовку вальмовой стропилины.
• После выполнения всех намеченных запилов вальмовая нога не крепится сразу, а используется в качестве шаблона для производства нарожников.

Нарожники для заполнения вальмовых скатов делают, не отступая от изученной методики, но с учетом реальных размеров и специфики установки. Верхний запил подтачивают только с одной стороны на угол, равный φ/2. С нижним узлом все просто – все линии при правильном раскладе должны быть симметричны. По завершению обработки заготовок все вальмовые элементы устанавливаются и крепятся подобно рядовым собратьям.

Аналогичные действия проводятся при изготовлении и установке нарожников основных скатов. Для формирования нижних запилов используется один из вальмовых элементов. Для верхнего запила сперва отчерчивается линия под углом β, потом ее подтачивают с требующейся стороны под углом, полученным посредством вычислений по формуле 90º- φ/2.

Завершающие этапы сооружения

После установки полного набора полноценных стропильных ног и укороченных их собратьев необходимо провести завершающие этапы, чтобы подготовить стропильную систему к сооружению обрешетки и укладке покрытия.

В числе этапов подготовки:

• Монтаж фронтонных кобылок, формирующих торцевой свес. Их крепят оцинкованными металлическими уголками к крайним нарожникам основных скатов, опирают врубками на наклонные сектора укороченного фронтона. Шаг установки кобылок приблизительно 1м. Между кирпичной или бетонной стеной и деревянными элементами обязана быть гидроизоляционная прокладка. Нет оснований применять дорогостоящий полимерный или битумно-полимерный материал. Под кобылки можно положить куски рубероида или несколько слоев пергамина.
• Установка ветровой доски по периметру крыши. Начинают работу с крепления доски 50×150мм к фронтонным и основным свесам. Длину доски для оформления фронтонных карнизов определяют по проекту, корректируют по факту. Рулеткой или шнуркой от диагональной стропильной ноги нужно провести прямую линию к ветровой доске фронтона. Потом надо сверить будущее положение диагональной стропилины по отношению к углу ветровой обшивки с показаниями проекта. Расположенные под углом ветровые доски, прилегающие к кобылкам, сначала примеряются и запиливаются, потом крепятся.
• Наращивание диагональных элементов производится равнозначной по размерам доской. Сращивают банально отрезки отрезком дюймовки.

Стропильный каркас датского типа готов. Остается подшить карнизы и соорудить обрешетку согласно техническим особенностям укладываемого на крышу покрытия.

Принцип строительства стропильных систем для крыш с укороченными вальмами непрост, но понятен. Сложность заключается только в устройстве торцовых частей, а правила и специфику их сооружения мы описали максимально подробно. Теперь надо полученную информацию применить на практике: самому поупражняться в строительстве или проконтролировать нанятую бригаду.

Источник