Полувальмовые крыши отличаются высокой прочностью и стойкостью к ветру и снегу, поэтому их нередко выбирают жители горных и приморских регионов. Ведь в этих регионах часто дует сильный ветер, а зимой нередко насыпает много снега. Далее мы расскажем о:
- конструкции полувальмовой крыши, благодаря которой она превосходит по жесткости и прочности традиционные двух и четырехскатные крыши;
- особенностях расчета конструкции стропильной системы;
- технологии монтажа такой крыши.
Что такое полувальмовая крыша
Чтобы понять, что такое полувальмовая крыша, необходимо разобраться со значением термина вальма. Этим термином называют треугольные торцовые скаты четырехскатной крыши, длина которых вполовину меньше продольных скатов. Поэтому вальмовую крышу применяют лишь на домах, длина которых в 2 раза больше их ширины. Полувальмовая крыша отличается тем, что в ней установлена лишь половина вальмы, поэтому чаще всего это двухскатная крыша с дополнительными козырьками по торцам. Поэтому длина полувальмового ската в 2–3 раза меньше, чем основных скатов. Иногда к полувальмовым крышам относят двухскатные кровли с прилепленными по торцам дополнительными скатами, но это неправильно, потому что эти скаты не связаны с общей стропильной системой. Исключение составляют полувальмовые вальмовые крыши, в которых торцевые скаты начинаются не от конька, а от чердачного окна и связаны с общей стропильной системой.
Полувальмовую крышу можно устанавливать на дома с различным соотношением длины и ширины, однако полувальмы всегда устанавливают с меньшей стороны. На квадратных домах полувальмы можно ставить как со стороны входа, так и с боков. Главное условие, чтобы со стороны самого сильного ветра был полноценный скат, ведь он снижает общее давление ветра на стену и лучше защищает от осадков.
Стропильная система полувальмовой крыши
При расчете стропильной системы необходимо учитывать «правило треугольника». Крыша может быть жесткой и надежной лишь в том случае, если каждый элемент стропильной системы образует треугольник, две стороны которого прикреплены к неподвижным объектам. Именно поэтому нельзя отнести к полувальмовым крышам те конструкции, у которых с торцов прилеплены скаты, не соединенные с общей стропильной системой. Ведь каждый элемент стропильной системы не только несет какую-то нагрузку, но и усиливает как те элементы, с которыми он образует треугольник, так и расположенные рядом.
Поэтому при проектировании стропильной системы полувальмовой крыши очень важно устанавливать все элементы так, чтобы они соответствовали описанному принципу. В традиционных полувальмовых крышах, где полувальма идет от конька, с этим проблем не возникает, а вот в стропильных системах, где полувальма идет от слухового/чердачного окна или фронтона, необходимо серьезно усиливать конструкцию различными распорками и укосинами. Поэтому при одинаковой прочности такая стропильная система занимает гораздо больше чердачного пространства, чем та, где полувальма идет от конька.
Расчет стропильной системы
Выбрав тип крыши, необходимо приступать к расчету стропильной системы. Самостоятельно рассчитать ее достаточно сложно, поэтому мы приведем лишь общие принципы. Оптимальный шаг между стропилами 50 см при ширине дома в 8 или меньше метров. Для стропил скатов используют пиленую хорошо высушенную доску размером 50х150, 50х200 или 50х250 мм (толщина и ширина). Для стропил полувальмы можно использовать как доску 25х125 мм, так и 50х150 мм. Сечение опорной доски, к которой крепят верхние концы стропил полувальмы (конструкция с фронтоном), должно быть не менее 50х200 мм. Подпорки и укосины стропил делайте для скатов из доски 50х150 мм, а полувальмы из доски 25х125 мм. Общие принципы, которые применяют при расчете вальмовой крыши подходят и для полувальмовой кровли. Также необходимо не только провести расчеты, но и составить чертеж крыши в масштабе, ведь он облегчит сборку всей конструкции.
Крепление стропильной системы к стенам дома
В кирпичных, каменных и бетонных домах перед укладкой мауэрлата (доски, к которой крепят стропильную систему), необходимо залить армирующий пояс, связывающий стены в единую конструкцию и предотвращающий их расползание. В деревянных срубах из бревна или бруса стены хорошо перевязаны между собой, поэтому мауэрлат крепят на последний венец. В деревянных каркасных домах, в том числе обшитых панелями, желательно стянуть верхний край стены металлической лентой толщиной 1–3 мм, а мауэрлат крепить над лентой.
Для крепления мауэрлата к армирующему поясу, перед заливкой к его арматуре крепят вертикальные резьбовые шпильки, возвышение которых над поясом на 2–4 см больше толщины мауэрлата. После застывания пояса (25–28 дней) в досках, из которых вы будете делать мауэрлат, необходимо просверлить отверстия, соответствующие шпилькам и насадить доски на них. Затем мауэрлат фиксируют с помощью шайб и гаек. На деревянных срубах мауэрлат крепят с помощью нагелей или длинных саморезов. Мауэрлат желательно делать из бруса сечением 100х200 мм или 200х200 мм. Такой размер необходим для того, чтобы нарезать замки не в стропилах (это снижает их прочность), а в мауэрлате. При таком способе монтажа возрастают затраты на материал для мауэрлата, зато увеличивается прочность всей стропильной системы. Можно немного сэкономить, если вместо толстого бруса использовать 2–4 доски 50х200 мм, уложенные одна на другую и скрепленных между собой нагелями или саморезами.
Монтаж
Монтаж начинают с подгонки мауэрлата, ведь необходимо, чтобы он по всему периметру дома образовывал единую конструкцию. В кирпичных, каменных и бетонных домах доски или брус мауэрлата приходится несколько раз надевать на штыри и снимать, чтобы обеспечить максимальную точность стыковки отдельных элементов друг с другом. Подогнав каждый из элементов мауэрлата под стены, их помечают краской, чтобы не перепутать при сборке и нарезают замки для установки стропил. Эту операцию проще сделать на верстаке, чем в крайне неудобных условиях на высоте, поэтому очень важно тщательно все рассчитать и разметить. Ведь стропило должно входить в замок с серьезным усилием, а дно замка должно соответствовать углу наклона стропила. Только в этом случае эффективность замков будет максимальной.
После этого, сверяясь с чертежом крыши, нарезают доски стропильной системы, уделяя особое внимание углам в местах стыков. Все элементы необходимо делать немного длинней, ведь в процессе монтажа их все равно придется подгонять по месту. Такой подход немного увеличивает расход материала на обрезку после сборки, зато вам не придется брать новую доску, если вы ошиблись с углом или еще что-нибудь сделали неправильно.
Закончив нарезку материалов, устанавливают конек и угловые стропила. Для этого необходимы 5–6 человек. Если людей не хватает, то сначала крепят угловые стропила, соединяя их наверху не коньком, а веревкой, затем устанавливают их перемычки и после этого обрезают стропила для установки конька. Такой порядок действий требует очень точного расчета, поэтому его используют лишь очень опытные кровельщики. Зато для монтажа всей системы достаточно трех человек – кровельщика и двух подсобников.
После этого устанавливают остальные стропила сначала скатов, затем вальм. Во всех местах креплений стропил к коньку, опорному брусу и мауэрлату обязательно устанавливайте усилители из металлических пластин, которые крепят с помощью саморезов или болтов с гайками. Саморезы обходятся дешевле и работать с ними быстрей, но болты с гайками обеспечивают более надежную фиксацию, благодаря чему возрастет прочность крыши. Укосины и подпорки можно крепить с помощью саморезов или гвоздей. Если вы крепите гвоздями, то берите гвозди, длина которых на 2–3 см больше суммы размеров соединяемых досок. К примеру, вы прибиваете доску 25х125 к доске 50х150, причем обе доски лежат плашмя. Общий размер получается 75 мм, поэтому оптимальная длина гвоздя 100 мм. Такие длинные гвозди необходимы для того, чтобы можно было загнуть их кончик, а затем забить его в доску. Благодаря этому соединение не разболтается со временем и, конструкция крыши не ослабеет. Если же вы прибиваете доску 25х125 к торцу толстой доски, то желательно использовать саморезы, потому что сложно найти гвоздь длиной за 20 см, к тому же, он порвет тонкую доску из-за огромного диаметра.
При монтаже стропильной системы обязательно используйте отвес и уровень, ведь все углы необходимо отсчитывать от вертикали. Не спешите отрезать или прибивать доски, сначала все тщательно рассчитывайте, а затем проверяйте свои расчеты. При работе на высоте обязательно используйте страховочный пояс, который нужно крепить к надежным опорам. Не поднимайтесь на стены, если ощущаете недомогание или находитесь под воздействием алкоголя и любых наркотических или психотропных препаратов, в том числе прописанных врачом. Помните – услуги профессионального кровельщика хоть и обходятся недешево, но переделка стропильной системы после неправильной сборки, а также инвалидность из-за падения с высоты обойдутся гораздо дороже. Поэтому если вы сомневаетесь в своих силах, то наймите хорошего кровельщика, ведь срок службы вальмовой крыши составляет десятки лет, поэтому ее нужно сразу же делать так, чтобы не пришлось переделывать на следующий год.