(+20 фото) Полувальмовая крыша своими руками чертежи, стропильная система и пошаговая инструкция

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.

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 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:

• Эстетичность, оригинальный внешний вид. Полувальмовые конструкции проектируются с учетом особенностей постройки и украшают дома с любой этажностью и стилем.
• Многообразие предлагаемых вариантов.
• Возможность обустройства под крышей жилой мансарды благодаря увеличению внутреннего объема.
• Хороших аэродинамических и изоляционных свойствах. Полувальмовые конструкции как правило имеют большой уклон скатов и не задерживают осадки.
• Повышенной прочности и стойкости к сейсмическим воздействиям и вибрации.

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:

• Опорный мауэрлат, выполняющий функции основания каркаса и закладываемый под всеми скатами крыши.
• Систему диагональных, рядовых и вспомогательных стропил, формирующих плоскости широких и вальмовых скатов.
• Опорные вертикальные стоки, поддерживающие конек и опирающиеся о лежень или чердачное перекрытие.
• Коньковый брус, в ряде случаев удерживаемый сложной системой ферм.
• Усиливающие и вспомогательные элементы: лежень, подкосы, ригели, фермы.

Расчет

При проектировании таких крыш последовательно:

1. Определяется назначение крыши и тип каркаса.
2. Проводится сбор нагрузок, учитываемых при выборе уклона кровли, сечения основных несущих конструкций и шаге рядовых стропил.
3. Составляется ориентировочный чертеж крыши, рассчитывается длина и площадь скатов, высота конька, вертикальных стоек и других остальных и вспомогательных элементов крыши.
4. 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.
5. Из-за сложности системы расчет каркаса всегда доверяют специалистам (или как минимум согласовывают с ними проект, полученный с помощью кровельных калькуляторов и программ).

Виды конструкции

Двускатная стропильная система включает, в первую очередь, мауэрлат – брус в виде квадрата, помогающий распределить весовую нагрузку по стене и транслировать ее в фундамент. Также используются лежни, коньковые прогоны, идущие по диагонали ноги, рядовые стропила, кобылки и ряд других элементов. При выборе висячего контура каркас дома не имеет ни одной несущей перегородки. Опора стропил производится лишь поверх прогона конька и поверх мауэрлата. На остальном протяжении никакой поддержки нет.

Протяженные тяжеловесные ноги расталкивают в сторону стены дома, поэтому они должны компенсироваться за счет ригелей, затяжек, бабок и подкосов.

Есть другое устройство – наслонное, которое применяется в том случае, когда в пределах периметра постройки размещена хотя бы одна несущая стена. Тогда она станет неплохой базой для удержания стропил. Поскольку направленная в стороны энергия уменьшается, то дополнительное отягощение не потребуется, потому сокращение количества опорных деталей не повлияет на стабильность системы.

Специалисты по работе с кровлей указывают, что при любой возможности наслонный вид конструкции предпочтительнее и надежнее.

Есть так называемая датская разновидность, которая оснащена треугольным блоком в верхней доле торца. Нижняя линия треугольника соприкасается плотно с вертикальными фронтонами, выстроенными в виде трапеций. Линия касания формирует выпуклый угол.

Отличие от простой вальмовой конструкции состоит в том, что скаты торцов выполняются короче.

Важно знать, что любая полувальмовая крыша, как бы она не называлась формально, на деле будет четырехскатной, так как разделение только условно. Если она так и называется, то в отличие от двускатного варианта, торцевые скаты ведутся не от коньков, а от центральных точек боковых скатов. Они обязательно доходят до карнизных свесов.

Полувальмовые двускатные крыши в одноэтажном доме отличаются тем, что позволяют легко создать мансарду. Если же использовать четырехскатную конструкцию полноценного образца, то мансарда должна быть оснащена очень высоким окном. Кроме того, не получится поставить балкон на торце.

Преимущества полувальмовой крыши

Ее монтаж – не самое экономное дело, и в плане расхода материалов, и в плане энергозатрат. Но кроме эстетики у нее есть и другие преимущества:

• Большая ветростойкость (за счет скатов со всех четырех сторон);
• Улучшенная защита фронтона от осадков (за счет карнизных свесов вальм);
• Увеличение полезного пространства под кровлей (пригодится для устройства мансарды).

Расчет полувальмовой крыши

Первый этап проектирования – чертеж полувальмовой крыши. На этой стадии определяются длины стропил и их количество.

Шаг между стропилами зависит от предполагаемой нагрузки на крышу и связан с толщиной стропил: если толщина брусьев для стропильных ног больше рекомендуемой, шаг можно делать реже. Расстояние между стропильными ногами желательно сделать по ширине плит утеплителя, тогда их не придется подрезать.
Длины стропильных ног определяются по формулам для равнобедренных и прямоугольных треугольников.

Площадь бокового ската рассчитывается сначала как площадь трапеции: высота H (длина рядового стропила), умноженная на основание (длину карнизного свеса), поделенная пополам. Из полученной цифры вычитают площади двух треугольников (углы трапеции, обрезанные полувальмами).

Площадь полувальм определяется как произведение высоты (длины вальмового ската от конька до середины основания) на основание (карнизный свес полувальмы).

Стропильная система полувальмовой крыши

Схема стропильной системы полувальмовой крыши бывает двух видов, в зависимости от того, какие стропила используются – висячие или наслонные.

Наслонные стропила кроме конька и мауэрлата опираются на промежуточные опоры. Опорами могут служить внутренние несущие стены или опорные стойки из бруса, которые монтируют на балках перекрытия.

Висячие стропила промежуточных опор не имеют.

Обратите внимание
Для прочности и устойчивости противоположные стропильные ноги соединяют стяжками-ригелями либо на уровне перекрытия, либо выше-ниже середины стропильных брусьев.

Часто для этого заранее монтируются стропильные фермы в виде буквы А или равнобедренного треугольника.

Стропильная система состоит из следующих элементов:

• Рядовые стропила. Опираются на мауэрлатный брус и конек перпендикулярно им обоим. Аналогичны стропильным ногам простой (двускатной щипцовой) крыши, длина – кратчайшее расстояние от конька до боковой стены дома.
• Диагональные – крайние (угловые) стропила, из которых формируются полувальмы. Боковые грани равнобедренных треугольников. В отличие от вальмовых и шатровых крыш, где накосные (диагональные) стропила самые длинные, у полувальмовых они короткие, не доходят даже до середины ската.
• Нарожники (короткие стропила или полуноги). Соединяют диагональные стропила с мауэрлатом.
• Опоры. В наслонных системах их ставят на всех балках перекрытия.
• Коньковый брус.
• Боковые прогоны (при малой площади скатов их может и не быть).
• Вспомогательные элементы: раскосы, подкосы, ригели, лежни и др., необходимые для усиления конструкции.

Рекомендуемые параметры бруса для стропил:

• Мауэрлат – сечение 10 на 15 или 15 на 15;
• Все виды стропил – 5 на 15;
• Опоры – 10 на 10 либо 10 на 20;
• Все дополнительные элементы (подкосы, ригели, прогоны и т.д.) – 5 на 15.

Как изготовить самостоятельно?

Варианты проектов. Различия между конкретными исполнениями вальмовой кровли обусловлены тем, каков угол размещения короткой вальмы по отношению к стенам фронтонов. Он бывает как выпуклым, так и вогнутым, встречается верхнее либо нижнее размещение половинной вальмы. На чертежах голландских полувальмовых крыш отчетливо видно, что половинная вальма размещена снизу. Верхняя сторона трапеции протянулась параллельно треугольнику вертикали, который бывает как монолитным, так и с дополнением в виде слухового окна.

Датский тип кровли подразумевает, что полувальма выполняется в виде треугольника. Опорой для нее выступает вертикальный фронтон в виде трапеции. Вся конструкция вместе формирует выпуклый угол.

Отличием от простой вальмовой крыши является то, что торцевые скаты укорочены.

Необязательно ограничиваться именно классическими вариантами – существуют четырехскатные конструкции, каждая сторона которых относится к датской или голландской группе. Есть и постройки, в которых вальма меньшей длины размещена с одного торца или с одного бока.

Независимо от избранного подхода будет некоторая часть ножек стропил, которые устанавливаются по висячей или наслонной схеме. Выполнить подвесную конструкцию нужно там, где коробка не имеет внутри несущих стен.

Также она уместна в ситуации, когда не получается поставить опоры коньковых прогонов.

В обоих случаях пятки упирают:

• в мауэрлат;
• в верхний венец сруба, используемый вместо него;
• в балки перекрытий.

Довольно часто встречается развитие голландского формата в том или ином отношении. Примером является конструкция, напоминающая почтовый конверт, но отличающаяся от него проекцией вальмовых контуров. Датская «ломаная» система получается сложнее и дороже, чем классическая полувальмовая кровля. Во время подготовки проектов отнюдь не обязательно скрупулезно высчитывать каждый элемент – опытные строители и архитекторы рекомендуют ограничиться расчетом наиболее длинной части, а все прочие делают того же или немного меньшего габарита.

Руководство по строительству. Любая пошаговая инструкция по сооружению полувальмовой крыши своими руками подразумевает, что к началу работ уже проведены все необходимые расчеты и составлены чертежи, ведь то и другое необходимо для подбора материалов и оценки их количества. Мауэрлат выполняется непохожим на классическую раму из дерева.

Брус кладут в виде отдельных полос:

1. первую – заподлицо с изнанкой фасадных стен;
2. вторую – в середине внутренней опорной стенки;
3. третью – заподлицо с внутренними плоскостями фронтонов.

Затем наступает очередь балок перекрытий, выкладываемых под прямым углом к брусу мауэрлата ключевых стен. Если требуется стыковать два бруска между собой, то наиболее слабую позицию в их соединении выводят кверху от внутренней опорной стены. При монтаже подпорок, которые удерживают прогон конька на той же внутренней стене, очень важно оценить расстояние от одной периферийной стойки до другой, поскольку от него зависит длина ключевого фрагмента крыши. Рядовые стойки разводят на равные расстояния друг от друга – от этого зависит равномерное распределение создающейся нагрузки.

Важно знать, что до закрепления нужно контролировать линии опор при помощи отвеса или лазерного измерителя.

Исключить искажение позиций стоек после замера помогает выставление вспомогательных укосин. Их снимают, как только произведена окончательная фиксация. После нее наступает очередь монтажа стропил главных скатов (их рядовых ножек), для чего выбирают подвесную либо наслонную методику. Стоит помнить, что на многих рисунках, которые можно найти в интернете или в специальных руководствах, балки перекрытия не отображаются, чтобы упростить представление информации. На самом деле, конечно, без перекрытия обойтись не получится.

Идущие по диагонали стропила призваны связать края коньков с угловыми точками фронтонов. Сначала заподлицо к наружной стороне мауэрлата ставят фрагмент доски, габариты которого составляют 5х15 см.

Эту деталь слегка прижимают к основе гвоздями, чтобы она не меняла своего положения и не падала во время дальнейших манипуляций. Такой подход позволяет максимально быстро определить, где именно должны находиться точки врубки. Затем берут доску (размер не важен), которая кладется поверх 3 или 4 рядовых стропилин, лишь бы соблюдалась параллель по отношению к прогону.

Ориентир обязательно проверяют: горизонтален ли он в нужной степени. Затем доска подтягивается до прибитого участка. При пересечении находят точку, из которой ведут линию для запила. Сам диагональный блок примеряют, прикладывая к верхней точке периферийной стропильной фермы и к углам обрезков.

Рекомендуется работать вдвоем, чтобы разделить обязанности и ничего не упустить. Учет плоскостного запила необязателен – можно позднее корректировать горизонтальные заготовки (они взаимно зеркальны).

Затем вымеряют верхний запил, а необходимое расстояние откладывают наверх, отсчитывая от мауэрлата фронтона в 4 местах. При этом дублируют воображаемые контуры доски. Запилы по отметкам выполняются только на прочной основе. Если серьезных проблем нет, то можно сразу приступать к следующему этапу работы. Пятка ножки стропил, идущей по диагонали, поднимается над мауэрлатом на тщательно отмеренное расстояние (его отсчет ведется от верхней точки коньков).

Ориентиром выступает строительный шнур. Средняя нога полувальмы ставится только после измерения угломером угла, отделяющего шнурок от опорной стойки, а также угла стыка диагональных деталей. Заготовка примеряется заново, полученный результат переносят вниз, чтобы определить, как глубоко делать нижнюю врубку и как произвести там же запил. Нарожники, заполняющие вальмовые скаты, готовятся по обычной методике, но с поправкой на габариты и условия монтажа.

Когда готовы все стропильные ножки (длинные и сокращенные), потребуется:

1. смонтировать кобылки фронтонов, чтобы сделать свесы торцов;
2. поставить ветровые доски по периметру кровли;
3. нарастить диагональные детали доской того же размера.

Еще один вариант действий таков:

1. настил мауэрлата на стены внешнего периметра и фронтонов;
2. выкладка лежня поверх несущей перегородки в доме;
3. крепление лежня скобами (болтами) в деревянных постройках при помощи армированной шпильками стяжки в бетонных и кирпичных сооружениях;
4. для защиты от влаги промежуток капитальной стены и опорного бруса наполняют рубероидом;
5. внутренние лежни оснащают вертикальными стойками, связываемыми через прогон конька, все углы промеряют неоднократно для исключения малейшей ошибки;
6. ставят стропильные ноги рядового уровня с дистанцией 0,6 либо 1,2 м;
7. закрепление идущих по диагонали конструкций сверху гвоздями, снизу – уголками из стали;
8. настил нарожников с выпилами снизу для мауэрлата, длина рассчитывается с резервом под свес;
9. размещение кобылок карниза, ветровых досок и держателей слива;
10. подготовка обрешетки и гидроизоляции;
11. раскрой и настил кровельного материала с набегом полос либо листов от 100 до 150 мм;
12. завершение работ над водостоком.

Когда внешние работы окончены, начинают работать внутри. Полувальмовую кровлю обязательно утепляют и обшивают декоративными материалами. После завершения отделки потребуется только контролировать фактическое состояние и своевременно ремонтировать проблемные места. Любые, даже самые слабые места протечек и прохода холодного воздуха должны немедленно устраняться.

Соблюдение этих принципов позволяет долго эксплуатировать крышу, но только в том случае, если ее сделали правильно.

Стоит отдельно сказать и о мерах безопасности при строительстве полувальмовой крыши. Потребуется строго соблюдать указания производителей материалов и инструментов при хранении, перемещении и подъеме наверх. Все работы проводятся исключительно в штиль или при слабом ветре, в ясную сухую погоду. До начала работ всякий раз осматривают все инструменты.

Запрещается работать при плохой видимости, а также без защитных рукавиц.

Расчеты. Кроме выбора схемы полувальмовой кровли, ее необходимо тщательно рассчитать. Этого этапа не минует ни один застройщик.

Для упрощения подсчетов обрабатываемая поверхность условно делится на фигуры. Для голландской формации характерно деление на прямоугольники и трапеции. Сначала высчитывают площадь скатов, а затем площадь треугольных частей.

Если выполняется датская крыша, то производится деление на прямоугольник и ряд треугольников. Затем вычисляют вальмовые скаты и увеличивают показатель вдвое. Полученные результаты суммируют. Важно учесть, что малейшая ошибка может повлечь очень неприятные последствия.

Поэтому экономить на услугах профессионалов даже на этапе проектирования глупо и нерационально.

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.

Как собрать каркасный фронтон

В принципе, собрать в доме с мансардой и полувальмовой крышей фронтон в виде деревянного каркаса – не проблема. Для этого предварительно надо определиться с формой фронтонной стены. Обычно она собой представляет трапецию. А значит, необходимо сформировать периметр этой фигуры.

1. По несущей боковой стене дома по мауэрлату устанавливают стойки. Длина у них разная. Поэтому опоры монтируют так, чтобы они своими верхними концами создали ломаную линию.
2. По их верхним краям укладывают брус или доску толщиною 50 мм.
3. Стойки между собой обвязывают укосинами, подпорками или горизонтальными рейками.
4. После окончания сооружения кровли фронтон обшивают досками или фанерой, можно использовать ОСП. Обязательно проводят утепление.

Монтаж полувальмовой двухскатной крыши

Порядок монтажа:

1. Залить по периметру дома бетонную стяжку. Одновременно в стяжку устанавливают резьбовые шпильки с диаметром от сантиметра. Приблизительный шаг между шпильками – 1-1,2 метра.

2. На шпильки ставят мауэрлатный брус, фиксируют сверху гайками. Под брус необходимо подкладывать рубероид, чтобы древесина не соприкасалась с материалом стяжки.

3. Если система наслонная, ставят стойки на каждой балке перекрытия.

4.Если система висячая, на балки устанавливают стропильные фермы.

5. На стойки или фермы укладывают коньковый брус.

6. На брус опирают рядовые наслонные стропила.

7. Накосные стропила крепят к коньку, снизу подпирают нарожниками.

8. Последним этапом кладут боковые прогоны (на длинных скатах).

Стропильная система готова. Далее – монтаж кровельного пирога (см. выше) и укладка покрытия в соответствии с инструкцией к нему.

Заключение

Сегодня архитекторы предлагают большое количество типовых домов с полувальмовыми крышами (стропильные системы с чертежами обязательно прилагаются), из которых можно выбрать достойный вариант. Разновидностей проектов на самом деле настолько огромно, что редко в одном загородном поселке встретишь два одинаковых дома. Так что смело можете выбирать один из таких.

А если есть свободные деньги, то закажите индивидуальный проект, который от всех будет значительно отличаться.