Полувальмовая крыша: стропильная система

При строительстве крыши в наше время используют различные варианты стропильных систем. Тип крыши определяется в основном ее геометрической формой.

По форме различают:

• односкатные;
• двухскатные;
• четырехскатные или вальмовые;
• полувальмовые;
• шатровые;
• многощипцовые;
• мансардные.

В нашей статье подробно рассмотрим вариант полувальмовой стропильной системы.

Что такое полувальма?

Полувальмовая крыша – это что-то среднее между двухскатным и вальмовым типом крыши. Фронтон напоминает трапецию, у которой 2 стороны имеют более короткие свесы (вальмы).

Варианты полувальмовой крыши, их описания

Существует 2 вида полувальмовой кровли:

1. двухскатная
2. четырехскатная

Двускатная полувальмовая напоминает треугольник. Скат крыши (вальма) впереди и позади дома очень короткий, заканчивается чуть ниже конька. Такой тип крыши выглядит очень компактно и идеально подходит для небольших домов.

Четырехскатная полувальмовая используется в том случае, если конструкция дома не позволяет применить другие виды кровли. Здесь торцевые скаты начинаются не от конька, а от середины бокового ската и заканчивается общим карнизом.

Преимущества и недостатки полувальмовой крыши

Как и любая конструкция, полувальмовая стропильная система, имеет недостатки.

• Стропильная полувальмовая система состоит из большого количества дополнительных элементов, которые предназначены для придания прочности всей конструкции. Такое количество элементов усложняет ее возведение и соответственно происходит удорожание работ.
• Большой расход кровельного материала.
• Сложность чистки и ремонта кровли
• Сложность возведения своими руками

Но в то же время она имеет и ряд преимуществ:

• Красивый внешний вид
• Устойчива к погодным явлениям. Такой тип крыши часто используется в местностях с экстремальными климатическими условиями. Конструкция крыши обеспечивает надежную защиту от сильных порывов ветра и дождя.
• Устойчива к вибрации

Устройство полувальмовой крыши

Стропильная система полувальмовой крыши включает в себя большое количеств узлов. Каждый узел выполняет важную роль и пренебрегать ею никак нельзя. Рассмотрим более подробно каждый элемент.

1. Первый этап при строительстве полувальмовой крыши включает в себя укладку опорного бруса-мауэрлата по периметру здания. Также можно использовать швеллер, если конструкция будет железной. Закрепляют мауэрлат анкерами или при помощи шпилек. Мауэрлат выполняет роль «фундамента» для всей стропильной системы.
2. Стойки конька, на который опирается коньковый брус (прогон).
3. Конек (прогон) — балка, являющаяся опорой для стропил.
4. Диагональные (или как их еще называют — накосные) стропила — это продолжение конька, который раздваивается в верхней точке и расходится к углам дома. На них опираются и нарожники (наро́жник — элемент кровельной конструкции, более короткая стропильная нога, которая поддерживает участок ската между накосным стропилом и свесом крыши. Служат для равномерного распределения нагрузки), таким образом, диагональные стропила находятся под большой нагрузкой.
   Для увеличения несущей способности стропил, их делают из сдвоенных досок и укрепляют с помощью шпренгельной фермы.
5. Рядовые стропила делятся на наслонные и стропильные фермы (висячие). В полувальмовой кровле используются и те и другие, их выбор зависит от размеров дома, расположения несущих стен и расположения опор. В соответствии с тем, какие стропила будут использоваться, составляется чертеж кровельной системы.
6. Вспомогательные элементы: боковые прогоны, раскосы, подкосы, ригели, лежни и др., необходимые для увеличения несущей способности конструкции.

Виды стропильных систем

Если говорить коротко, то стропильная система — это каркас всей кровли, опирающийся на несущие стены здания. Этот каркас является основой, на которую крепится кровельный пирог (ветро-влагозащитная мембрана, обрешетка, контробрешетка, теплоизоляционный материал, пароизоляция). По типу стропил, которые используются в конструкции, стропильные системы делятся на висячие и наслонные.

В наслонных стропила опираются одним краем на конек, другим на мауэрлат, имеют промежуточные опоры. В качестве промежуточных опор могут выступать несущие стены внутри здания или стойки из бруса, которые опираются на перекрытия или затяжку. Если наслонные стропила выставлены с большим пролетом, то обязательно их укрепление, при помощи подкосов или упоров.

Висячие же стропила промежуточных опор не имеют. Своим немалым весом, они сильно нагружают наружные стены здания, наслонные весят меньше и соответственно являются более экономичным вариантом. При расчете шага стропил, нужно учитывать ширину теплоизоляционного материала.

Материал для возведения кровли полувальмовой крыши

Исходя из материала, из которого изготавливается стропильная система, каркас может быть:

• стальной;
• деревянный;
• комбинированный.

Чаще всего для малоэтажного строительства используют дерево. Для прогона, мауэрлата, стоек используется брус 10х10 см или 10х15 см. Для стропил, ригеля, боковых прогонов, подкосов, затяжки лучше взять доску 5х15 см.

Древесину нужно тщательно выбирать. Желательно брать естественной влажности (15%), 1 — 3 сорт хвойных пород деревьев, не должно быть глубоких трещин, большого количества сучков. Независимо от качества древесины, все конструктивные части в обязательном порядке обрабатываются антисептиком.

Выбор параметров полувальмовой крыши

Чтобы верно составить чертеж будущей кровли, нужно обратить внимание на следующие параметры:

• Угол наклона крыши и ее высота. Чем больше наклон, тем сложнее конструкция кровли и тем более затратна она будет. Чтобы определиться с углом наклона скатов крыши, нужно рассчитать снеговую и ветровую нагрузку. При сильной ветровой нагрузке оптимально выбрать небольшой уклон, при снеговой нагрузке скат нужно делать как можно больше.
  Если вам важен угол наклона, то высоту конька вычисляем так: умножаем тангенс угла на расстояние между краями вальмовых скатов и делим на два.
  Если более важна высота кровли, то считаем в обратном порядке. То есть находится тангенс угла: высота кровли умножается на два и делиться на расстояние между краями ската.
• Предполагаемый шаг стропил (в соответствии с размерами утеплителя, при устройстве мансарды).
• Длина и ширина пролетов.
• Размеры отверстий под вентиляцию, дымохода и других выступов и отверстий кровли.
• Длина ската. Ее вычисляем с помощью теоремы Пифагора. Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Где катеты — это высота крыши в коньке и 1\2 основания вальмы.

Как только все нужные нам параметры вычислены, составляем проект будущей кровли или чертеж. Для расчета необходимого количества кровельного материала необходимо знать общую площадь крыши. Чтобы ее найти, сначала вычисляем площадь ее составных частей, то есть скатов (трапеций) и вальм (треугольников).

Площадь трапеции равна сумме величин ее оснований, разделенной на два и умноженной на высоту.
Площадь треугольника равна произведению его основания на высоту, деленному на два.
Складываем обе величины и получаем общую площадь будущей кровли.

[youtube id=»qZegDI_2dZc» align=»center» mode=»normal»]

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.

• 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.

Чем покрывать кровлю?

На современном строительном рынке можно встретить большое количество вариантов материалов для покрытия кровли, каждый из которых имеет свои недостатки и достоинства. Рассмотрим самые популярные в виде таблицы.

Подводя итог, нужно отметить сложность конструкции полувальмовой крыши. Но, при должной теоретической подготовке и внимательному отношению к каждому этапу строительства стропильной системы, построить кровлю своими силами вполне возможно.

Не пренебрегайте точными расчетами каждого элемента, составлением чертежа, правильным выбором крепежа и советами опытных строителей, и вы избежите многих ошибок при возведении кровли. Надежная и красивая крыша будет радовать вас долгие годы только при соблюдении технологии всех этапов строительства. Удачи!