Слово «вальма» образовано от немецкого «walm», что значит скошенная крыша. Вальма – это скат треугольной формы с торцевой стороны крыши. В случае, когда скат не доходит до карниза, крыша носит название полувальмовая. Почему такая крыша популярна сегодня?
Крыша – визитная карточка хозяина дома, первое, что бросается в глаза случайному прохожему. Эстетичная крыша создаёт всегда хорошее впечатление и говорит о хорошем вкусе хозяина. Полувальмовая крыша отвечает инженерным и эстетическим запросам, выглядит оригинально, а в её конструкцию заложена идея устойчивости и обтекаемости.
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:
- Голландская крыша имеет вальму в форме трапеции, которая расположена в нижней части фронтона. Верх трапеции соединяется с вертикальным треугольником, формируя вогнутый угол. Треугольник может быть полностью зашитым или иметь оконный проем.
- У датской крыши треугольная полувальма располагается в верхней части ската. Ее основание соединяется с вертикальным фронтоном, образуя выпуклый угол.
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.
Конструкция кровельного пирога
Кровельный пирог выполняется как и для других скатных крыш. Это зависит не от конструкции, а от наличия/отсутствия утеплителя и от материала покрытия.
Если планируется устройство жилой мансарды, утеплитель лучше положить.
- Пароизолирующий слой. Мембрану раскатывают по стропилам вдоль конька, начиная с карниза. Соседние куски и соседние полосы стыкуют с нахлестами около 15 сантиметров, заклеивают строительным скотчем. К стропилам крепят кровельными гвоздями.
- Утеплитель. Ставят между стропилами в распор.
- Гидроизоляция. Раскатывают как и пароизоляционную пленку, только поверх утеплителя. Крепят так же.
- Устанавливают вдоль стропильных ног брусья контробрешетки.
- Поверх набивают обрешетку.
Важно
- Все деревянные детали (стропила, мауэрлат, обрешетку и контробрешетку) необходимо перед началом установки обработать антисептическим составом и антипиреном;
- Крепление производится только оцинкованными гвоздями, чтобы древесина не гнила вследствие коррозии метизов;
- Если для паро/гидроизоляции используются специальные мембраны, их стелют отводящей поверхностью в сторону от утеплителя.
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.
Усилить зону половинчатой вальмы можно с помощью подкосов, которые устанавливают в местах соединения перемычек и рядовых стропилин. Крайняя ферма собирается из сдвоенных стропилин. В том месте, где перемычка прибита к стойке, дополнительно прибивают отрезки досок — коротыши. Эти элементы помогают предотвратить деформационный процесс конструкции от повышенных нагрузок.
Треугольный фронтон, располагающийся над половинчатой вальмой, необходимо обшить, используя доски или любой листовой материал. Для этого потребуется сделать расчет фронтона, чтобы заказать необходимые материалы. Наиболее эффективный вариант — устройство оконного проема в этом треугольном элементе. Даже небольшие окна являются источником естественного освещения и вентиляции.
Видео описание
В видео рассказывается о том, как произвести расчет стропильной системы для вальмовой крыши:
В основе конструкции используется опорный брус (строители называют его мауэрлат). Именно по нему в дальнейшем распределяется весь вес конструкции стропильной системы. От него нагрузка уходит по стенам к фундаменту.
Опирается мауэрлат на систему стоек. Они размещаются на балке и предотвращают деформацию стропил. Для создания вальмовой крыши используется два вида стропил: при помощи одних формируется начало ската, при помощи других (рядовых) сооружаются опоры. Две пары стропил обязательно стягиваются горизонтальной балкой. Она берет на себя часть нагрузки кровли и предотвращает возможность расхождения стен. Под определенным углом к ногам стропил располагается балка. Ее основная функция – подкос. Верхние концы стоек соединяет между собой прогон. Он – опора для стропил. Поверх стропил при помощи бруса собирается обрешетка. На нее потом ложится и крепится кровельный материал.
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.
Особенности
Полувальмовая крыша иногда еще называется голландской, что прямо указывает на ее происхождение. Именно поэтому основным свойством защитной конструкции оказывается сочетание изящного внешнего вида со способностью переносить значительную ветровую нагрузку. Следует помнить, что полувальмовая кровля довольно сложна по устройству. Проектировать ее, а затем и монтировать, будет непросто.
В значительной мере это «окупается» объединением положительных характеристик двускатных, шатровых и вальмовых конструкций.
Конфигурация фронтонов близка к трапеции, образуемой вальмовыми элементами, что позволяет добиться сразу нескольких положительных моментов:
- хорошей аэродинамики (обтекаемости);
- отменного сопротивления сильным ветрам – это важно не только на открытых местах, но и вблизи рек, в предгорьях и горах;
- повышения эффективности использования чердаков;
- возможности менять угол, под которым наклонены скаты;
- приятного внешнего вида.
Но нельзя забывать, что полувальмовая крыша выполняется не так-то просто – изготовить ее своими руками можно только при содействии профессиональных мастеров и под их прямым руководством. Количество затрачиваемых материалов значительно вырастает по сравнению с другими вариантами. Причина заключается в сложности геометрии и утяжелении конструкций – придется тщательно рассчитывать все нагрузки и обеспечивать для каждой детали способность им сопротивляться.
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.
Обустройство мансарды
При планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого при проектировании полувальмовой крыши:
Предусматривается возможность утепления ската крыши и фронтонов, с заложением многослойного «дышащего пирога», не удерживающего внутренний конденсат внутри.
На практике это достигается путем защиты утепляющей прослойки с внутренней стороны облицовкой и паробарьером, и заменой непроницаемой рулонной гидроизоляции на диффузионные кровельные мембраны.- При необходимости (интенсивной эксплуатации, наличии санитарных комнат) закладывается система принудительного вентилирования мансарды.
- Стропильная система проектируется с учетом потребности в максимальном освобождении пространства (диагональные подкосы заменяются ригелями и фермами, вертикальные стойки делаются более массивными и прочными, но редкими, усиливаются требования к декоративности каркаса, зачастую оставляемого открытым).
- Заранее продумываются места расположения окон и габаритной мебели.
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:
- Сооружают мауэрлат, конструкция которого отличается от стандартного варианта. Брус нужно укладывать несколькими полосами. Первая укладывается на одной линии с внутренней плоскостью несущих стен. Вторая — по центральной линии внутренней несущей стены. Третья — вровень с внутренней поверхностью фронтонов.
- Укладывают балки перекрытия. Они должны располагаться под прямым углом к мауэрлату на основных несущих стенах. Если нет возможности использовать цельный брус, лучше всего подбирать элементы, чтобы место стыка располагалось на внутренней несущей стене.
- Устанавливают опоры для прогона под коньком на несущую стену внутри дома. Крайние опоры устанавливают на расстоянии, равном длине основной крыши. Рядовые стойки равномерно распределяются на этом участке. В этом случае нагрузка будет одинаковой во всех частях крыши. Перед креплением опор нужно обязательно проверить вертикальность их установки, используя для этой цели отвес или строительный уровень. Закрепленные стойки на время усиливают вспомогательными элементами.
- Установку рядовых стропилин основной части крыши выполняют по наклонной или висячей технологии.
Расчет
При проектировании таких крыш последовательно:
- Определяется назначение крыши и тип каркаса.
- Проводится сбор нагрузок, учитываемых при выборе уклона кровли, сечения основных несущих конструкций и шаге рядовых стропил.
- Составляется ориентировочный чертеж крыши, рассчитывается длина и площадь скатов, высота конька, вертикальных стоек и других остальных и вспомогательных элементов крыши.
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).
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:
- Вровень с внешней стороной мауэрлата на фронтоне устанавливают обрезанную доску размером 5*15 см и фиксируют ее одним или двумя гвоздями. Этот элемент позволяет сделать отметку места врубки, не выполняя лишних действий.
- Параллельно прогону под коньком на три или четыре рядом расположенные стропилины укладывают еще одну доску. Проверяя горизонтальность расположения, этот элемент подтягивают до ранее прибитой доски. Место пересечения этих элементов является точкой, через которую проводят горизонтальную линию запила.
- Используя доску 5*20 см, изготавливают диагональную стропилину. Для этого заготовку прикладывают к верхней части крайней фермы и к углу обрезанной доски. Для упрощения процесса все действия рекомендуется выполнять с напарником: один придерживает заготовку, другой делает отметку.
- На внешней стороне доски проводят горизонтальную линию, придерживаясь центральной оси.
- Определяют величину верхнего запила и переносят ее на нижний край заготовки.
- Полученное значение откладывается в четырех точках, определяющих объемное изображение стропилины.
- Заготовку снимают на землю и выполняют необходимые запилы.
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:
- Измеряют угол между натянутым шнурком и опорой, это необходимо для точного определения линии верхнего запила.
- Измеряют угол между диагональными стропилинами, он поможет точно снять грани для более плотной посадки в узел.
- Берут доску определенной длины и размером 5*15 см, делают запил по значению первого угла и затачивают его до получения углового выступа со вторым значением.
- Выполняют примерку заготовки. Для этого ее прикладывают к натянутому шнурку сверху и измеряют расстояние от конька до верха заготовки.
- Полученный результат переносят на нижний край доски. Расстояние откладывают строго по вертикали и проводят горизонтальную линию. Так создается запил врубки в нижней части конструкции.
- После врубки приходит очередь линии нижнего запила. С помощью рулетки отлаживают ширину карниза и проводят вертикальную линию до пересечения с диагональной стропилиной.
- Сразу крепить вальмовую ногу не рекомендуется, ее можно использовать для изготовления нарожников.
Нарожники изготовляют по аналогичной методике, но здесь важно учитывать фактические размеры и особенности установки.
Как крепить нарожники
Укороченные стропила опираются одним концом на накосные стропила, другим на мауэрлат или ендову. Узел примыкания нарожника к стропилу выполняется следующим образом:
- оба торца зарезаются под углом в соответствии с проектом;
- элементы устанавливаются в проектное положение;
- к накосному стропилу верхний край временно прибивается гвоздями длиной 120 мм (пристреливается нейлером);
- окончательно узел фиксируется «глухарем» — толстым шурупом с широкой шайбой.
Есть старый, но очень надежный способ крепления с помощью черепных брусков. Они представляют собой обычные бруски сечением 50х50 мм или доски 50х100 мм длиной 20-30 см. Прибиваются к накосному стропилу гвоздями на 100-120 мм в нижней части нарожника. Верхний край будет раскрепляться обрешеткой или скобами.
При устройстве примыкания укороченного стропила к ендове принцип остается прежним. Черепной брусок прибивается снизу, а сверху можно установить скобу.
Бруски создают распор между нарожником и стропилом, что увеличивает жесткость соединения. Таким способом можно крепить и другие элементы — стойки, подкосы и т.д.
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:
- Смонтировать фронтонные кобылки, которые сформируют торцевые свесы. Эти элементы следует закреплять на крайних нарожниках основных скатов и упирать в наклонные элементы фронтона. Кобылки следует располагать на расстоянии около 1 метра друг от друга. Если основная коробка выполнена из бетона или кирпича, необходимо позаботиться о гидроизоляции элементов. Причем достаточно использовать дешевые материалы, такие как рубероид или пергамин, сложенный в несколько слоев.
- Обшить периметр крыши ветровой доской, применяя материал размером 5*15 см. Крепить элементы начинают на фронтонный и основной свес. Первоначальная длина доски определяется проектом крыши, но в процессе обшивки можно делать корректировку. Ветровые доски, прислоняющиеся к кобылкам, нужно сначала примерить, сделать запил, а потом закрепить.
- Наращивать диагональные элементы нужно доской соответствующих размеров.
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.
Возможные трудности
Интерес к строительству своими руками полувальмовой крыши весьма похвален, однако вы должны понять, что он под силу лишь профессиональным кровельщикам. Поучаствовать в нем лично, своим руками вы сможете, если будете трудится под руководством опытного мастера, который составит чертеж. При подготовке и монтаже у вас могут возникнуть следующие сложности:
- Большой расход строительных материалов. Из-за сложной геометрии скатов, утяжеленных вальмовыми элементами, потребуется больше кровельного материала и дерева для стропильной системы, что отразится на стоимости работ.
- Высокий уровень сложности работ. Множество дополнительных опорных элементов конструкции, ребер, эндов делают монтаж затруднительным для низкоквалифицированных работников. А значит, сэкономить на найме профессиональной бригады не удастся. Для начала работ потребуются расчеты и чертежи.
- Большой вес. Сложный каркас кровли, включающая в себя массивную стропильную систему и большую площадь кровельного материала требует усиленного фундамента, способного выдержать такие нагрузки.
Тем не менее, заверяем, что полученная информация о полувальмовой двухскатной кровли будет полезной. После прочтения этой статьи вы без труда «прочитаете» чертежи, узнаете, как должен происходить процесс монтажа и сможете щегольнуть перед мастерами знанием терминов.
