Вальмовая крыша – довольно сложная архитектурная конструкция кровли, чаще всего применяется на больших домах с размерами плана не менее 10×10 м. Кровля имеет много стропильных ног, для которых требуются промежуточные опоры. Спланировать заранее их месторасположения могут только профессиональные архитекторы, обыкновенные мастера принимают решение на месте интуитивно. В связи с такими особенностями вальмовой кровли, выдвигаются особые требования чердачным перекрытиям.
Вальмовая крыша на плитах перекрытия
Содержание статьи
На каких перекрытиях могут ставиться вальмовые крыши?
| Тип перекрытия | Краткое описание |
|---|---|
 Деревянные балки | Размеры балок не менее 50×150 мм, шаг примерно 60 см. Несущие параметры балок должны выдерживать максимальные расчетные нагрузки на кровлю с учетом ветровых и снеговых усилий. Достоинства деревянных балок – универсальность использования, такое перекрытие можно использовать как на кирпичных, так и на деревянных строениях. Недостатки – дерево боится колебаний влажности, постоянно изменяет линейные размеры. Еще один недостаток – упоры стропильной системы вальмовой крыши должны располагаться строго напротив балок, а это усложняет процесс строительства. |
 Бетонные плиты перекрытия | Применяются только на кирпичных строениях, могут быть заводскими или самодельными. Заводские плиты пустотелые, что уменьшает нагрузку на стены и фундамент и улучшает показатели теплосбережения. Недостаток заводских плит – высокая стоимость, монтаж возможен только при помощи специальной строительной техники, стандартные линейные размеры. В эксклюзивных проектах бетонные перекрытия заливаются во время строительных работ на строительной площадке, за счет такой технологии удается использовать уникальные архитектурные решения. |
В статье мы рассмотрим процесс строительства вальмовой крыши на бетонных плитах перекрытия. Для начала следует ознакомиться с общими техническими характеристиками этих типов кровель.
Технические параметры вальмовых крыш
Как и любая строительная конструкция, вальмовая кровля имеет свои сильные и слабые стороны. Решение о выборе типа крыши нужно принимать только после детального анализа характеристик строения, особенностей проекта и своих предпочтений. Как уже упоминалось, вальмовая крыша с технической точки зрения намного сложнее двускатной, построить такую конструкцию могут только профессиональные кровельщики и на основании рабочих чертежей проекта дома.
Какие преимущества у такой кровли? Стропильная система имеет несколько разновидностей, от относительно простой классической четырехскатной до очень сложной датской вальмовой.
Датская вальмовая крыша
Такое разнообразие технических решений существенно расширяет сферы использования конструкции. Кроме того, вальмовые крыши дают возможность увеличивать величину свеса стропильных ног и за счет этого делать навесы, защищать фасадные стены от негативного воздействия атмосферных осадков.
Вальмовая крыша с козырьком
Вальмовая крыша может быть полностью симметричной, что упрощает выбор строительной площадки здания в зависимости от направления превалирующих ветров в данной местности.
Вальмовая крыша может быть полностью симметричной
Недостатки – техническая сложность, высокая сметная стоимость и небольшое по размерам чердачное пространство. Из-за этого, кстати, вальмовые крыши крайне редко имеют мансардные жилые помещения.
Советы по строительству вальмовой крыши на плитах перекрытия
Как уже выше упоминалось, вальмовые крыши должны выдерживать значительные нагрузки, при этом длина стропильных ног предполагает наличие дополнительных промежуточных вертикальных или угловых опор. Нижняя точка этих ног упирается о бетонное перекрытие, что существенно повышает требования к прочности перекрытия.
Вывод – только качественные и правильно сделанные плиты перекрытия могут гарантировать прочность, надежность, устойчивость и длительность эксплуатации вальмовой крыши. Об этом следует позаботься еще на стадии строительства коробки дома. Если перекрытие отвечает всем существующим требованиям, то строительство самой стропильной системы намного упрощается.
Для того чтобы не допустить появления проблем во время сборки стропильной системы, следует более подробно остановиться на подготовительном этапе – заливке бетонного перекрытия на чердаке.
Шаг 1. Возведение опалубки для монолитного перекрытия.
Бетонная плита имеет большой вес, все несущие элементы должны рассчитываться на максимальную нагрузку с запасом. Нужно всегда помнить, что в дополнение к собственному весу на плиту будут действовать большие усилия от вальмовой крыши, конструкция должна без проблем выдерживать нагрузки. Причем не только статические, но и разнонаправленные динамические.
Опалубка должна быть прочной, жесткой и устойчивой. Если ошибки возникли во время бетонирования стен, то это не критично. В худшем случае поверхность стены немного деформируется, в дальнейшем она ровняется и заделывается без последствий. Такие же ошибки, возникающие во время заливки плит перекрытия, могут стать причиной их полного разрушения. Если конструкция разрушится во время демонтажа опалубки, то это еще не самый худший вариант. Хуже всего, когда плиты потеряют несущие способности после строительства вальмовой крыши или во время эксплуатации здания.
Опалубка изготавливается из деревянных балок, вертикальные опоры 100×100 мм, горизонтальные из досок 50×100 мм.
Опалубка
Расстояние между досками примерно 60 см, конкретный шаг зависит от толщины пиломатериала опалубки. Все стойки должны располагаться строго вертикально по уровню, для предупреждения расползания в нижней части их следует зафиксировать между собой различными отрезками досок. Расстояние между стойками должно быть таким, чтобы полная нагрузка на один элемент не превышала 500 кг.
Нижняя часть опалубки, дополнительные связи
Практический совет. Для увеличения устойчивости вертикальных стоек рекомендуется сделать для них дополнительные связи примерно на половине высоты. За счет такого приема удается увеличить устойчивость конструкции примерно на 30%.
Для опалубки можно использовать б/у доски толщиной 25 мм, шириной примерно 100 мм. Не стоит прибивать каждую доску, фиксируйте только крайние, средину заполняйте, но не прибивайте. Это не влияет на прочность конструкции, зато очень упрощает процесс демонтажа опалубки после застывания плиты перекрытия.
Не нужно добиваться идеальной плотности между досками, небольшие щели закроются полиэтиленовой пленкой. Так намного проще, быстрее и лучше.
Деревянный настил
Доски уложены на балки
По периметру дома сделайте отбортовку по толщине плиты, в нашем случае плита толщиной 20 см. Такие же отбортовки надо сделать и для лестницы на чердак.
Практический совет. Настоятельно рекомендуется нарисовать на досках опалубки линии размещения межкомнатных перегородок. Этот план потребуется во время прокладки электрических кабелей и иных элементов инженерных систем.
Линии размещения межкомнатных перегородок
Проем для лестницы
Шаг 2. Изготовление армирующего пояса. Уложите на опалубку куски полиэтиленовой пленки, можно покупать самую дешевую, никакой разницы нету. Для армирования понадобится строительная арматура периодического профиля Ø 8 мм. Для того чтобы поднять арматуру над поверхностью плиты, используйте любые подкладки. Если в плите будут проходы электрических кабелей или вентиляционных отверстий, то рекомендуется в этих местах сразу предусмотреть отверстия. Это намного проще, чем потом долбить прочное бетонное перекрытие.
Армирование
Вязальная проволока
Проложены электрические кабели
Армирование вокруг проема
Пристальное внимание следует обращать на узел сопряжение фасадных стен и плиты. В стенах должны быть металлические прутки, они загибаются и привязываются к арматурному поясу.
Приспособление для ручного сгибания арматуры
Гибка арматуры
Загнутая арматура
Шаг 3. После того как на первом участке арматура уложена, можно заливать ее бетоном. Намного легче готовить плиты перекрытия частями, а не всю площадь одновременно. Почему?
- Нет надобности постоянно ходить по уложенной арматуре. Армируется только тот участок, который первым планируется под заливку. Ходить по армирующему поясу очень неудобно и опасно. Кроме того, есть вероятность изменения его пространственного положения, что очень негативно сказывается на прочности бетонного перекрытия. Дело в том, что арматура только тогда работает по максимуму, когда со всех сторон есть примерно пять сантиметров бетона. Если этот слой тоньше, то прочность плиты заметно падает. Мы уже говорили о том, насколько важно придерживаться технологии заливки плиты перекрытия, какие большие нагрузки на нее действуют и какие печальные последствия могут возникать из-за разрушения целостности.
- Намного проще подавать бетон. Если раствор делается и подается вручную, то для облегчения работы нужно иметь большую по площади свободную площадку.
- Легче планировать время работы. Всю плиту крайне желательно заливать сразу, если этого не делать, что прочность конструкции значительно уменьшается. Во время подготовки размеры участка можно выбирать с учетом производительности труда и погодных условий. Плита получится прочной, отлично утрамбованной и ровной.
Залита первая полоса
Бетон выравнивается правилом или гладилкой, особой точности добиваться не нужно. Перепад по высоте по углам дома может достигать двух сантиметров, такой параметр находится в пределах допусков. Пропорции бетона 1:2:4, на часть цемента две части песка и четыре части гравия, вода по необходимости.
Для того чтобы увеличить прочность сцепления между собой двух отдельно заливаемых бетонных плит перекрытия, рекомендуется в боковой части оставлять специальное углубление. Делать его очень просто: посредине разделительной доски прибивается брус размером примерно 50×50 мм. Он будет оставлять в первой плите паз, шип зальется свежим бетоном второй плиты. По такому же алгоритму нужно заливать всю площадь чердачного перекрытия.
Конструкция опалубки — изнутри прибита дополнительная доска
Залита следующая полоса
Заливка вокруг проема
Важно. Разбирать опалубку можно только через две недели после заливки последнего участка.
Если погода очень теплая и ветреная, то поверхность перекрытия нужно минимум два раза в день обильно смачивать водой, поливайте ее утром и вечером. Днем желательно мокрый бетон накрывать пленкой. Почему это нужно обязательно делать? Для того чтобы бетон набрал прочность, необходимы химические реакции цемента, а они протекают только при наличии влаги. Если воды мало, то цемент остается цементом и после высыхания крошится, прочность бетонной плиты никогда не будет соответствовать расчетным значениям.
Вид снизу на плиты перекрытия
Вентиляционное отверстие в плите перекрытия
Проемы для трубы котла и коммуникаций
Выпуск арматуры из плит перекрытия для балкона
Цены на брус
Строительство вальмовой крыши
После того как перекрытие набрало прочность и опалубка демонтирована, можно приступать к строительству вальмовой крыши. Мы уже упоминали, что это очень сложная конструкция, строить ее можно только по проекту. На рабочих чертежах есть деталировка каждого узла с указанием используемых материалов и метизов, методов фиксации отдельных элементов в единую конструкцию. Отдельно прилагается план размещения стропильных ног, прогонов, вертикальных и угловых упоров. Все деревянные конструкции рекомендуется пропитывать антисептиками и противопожарными составами. В настоящее время в реализации есть препараты комплексного действия, достаточно одной-двух пропиток. Особое внимание нужно уделять торцам, именно здесь больше всего впитывается влага.
Невымываемый антисептик
Важно. Между бетонным перекрытием и стропильной системой обязательно нужно делать гидроизоляцию.
Для упрощения сборки стропильной системы можно пользоваться металлическими оцинкованными уголками и пластинами. Это отличные приспособления для быстрой и надежной фиксации досок и балок.
Крепеж для стропильной системы
Но есть одно замечание. Довольно часто можно увидеть, как даже профессиональные строители пытаются вкручивать саморезы в каждое имеющееся отверстие. Они думают, что отверстий так много для того, чтобы увеличить прочность соединяемого узла, а это не так. Проектировщики не так глупы, чтобы не понимать прямой связи между количеством саморезов в доске и прочностью крепления. Они знают, что большое количество метизов становится причиной растрескивания доски и, соответственно, прочность соединения резко уменьшается.
Не стоит вкручивать саморезы в каждое отверстие
Максимальное количество саморезов в доске не превышает трех-четырех, расстояние между ними не менее двух сантиметров. А зачем так много отверстий у перфорированных металлических элементов? Все просто, доски могут иметь сучки, трещины, естественные пороки развития и прочие проблемные места, в которые не рекомендуется закручивать саморезы.
Большое количество отверстий дает возможность выбрать самое удачное положение метиза
Цены на различные виды крепежа для стропил
Мы рассмотрим вариант сборки вальмовой крыши по американской системе с зарубкой всех опорных точек. Во время разметки будем пользоваться очень удобным инструментом плотника – угольником Свенсона. Как можно догадаться, придумал его тоже американец, там угольником пользуются уже много десятилетий, в нашей стране это еще диковинный инструмент.
Шаг 1. Разметьте основное стропило, угол наклона в нашем случае 30°.
Угольник Свенсона прикладывают к ребру и поворачивают так, чтобы на грани была отметка 30 градусов
Все заготовительные работы надо делать на земле, на перекрытие поднимаются готовые элементы для финишной сборки.
Никто в Америке не замеряет каждую стропильную ногу по отдельности, делается один шаблон и по нему подгоняются все остальные элементы. Такая технология труда увеличивает производительность строителей минимум в три раза. Правда, чтобы работать по этой технологии нужно выполнять несколько условий.
- Коробка и перекрытие точно отвечают проектным размерам, фактические отклонения не превышают допустимых нормативов.
- Замеры делают точно, при этом нужно пользоваться специальными приспособлениями.
- Запилы делаются сразу для всех заготовок, они предварительно прочно фиксируются струбцинами.
- Кровельщики – ответственные и грамотные специалисты, умеющие работать не только руками, но и головой. Каждое действие должно иметь логическое объяснение.
Возьмите угольник Свенсона, приложите его прямым углом к ребру доски для стропильной ноги, поверните до тех пор, пока на гипотенузе не совместится отметка 30°.
По второму катету проведите на доске прямую линию. От верхней точки по длине доски отложите длину стропилины. Длина вычисляется по формуле, для этого надо половину длины дома разделить на косинус тридцати градусов.
Откладываем длину стропила, в данном случае 549 мм
От верхней точки стропильной ноги опять проведите линию под углом 30°.
От точки снова проводят линию под углом 30 градусов
Важно. Все замеры нужно делать с точностью до миллиметра с запасом на ширину пропила.
Не отнимайте угольник Свенсона, отметьте расстояние от верхней грани стропилины до упорной площадки, в нашем случае это восемь сантиметров. Поставьте точку.
Ставят отметку 8 см
Переверните угольник, выставьте угол в 90°проведите линию. У вас получится небольшой треугольник, его надо вырезать, в этом месте пятка стропильной ноги упирается о мауэрлат.
Выставляют на угольнике угол 90-30=60 градусов, проводят линию, перпендикулярную начерченной
Закрашенный угол подлежит удалению (выпиливанию)
Теперь следует отмерить длину выступа стропильной ноги, в нашем случае это примерно тридцать сантиметров. По намеченной точке при помощи угольника проведите последнюю линию под углом 30°. На линии отмерьте вертикальную метку на высоту доски торца, переверните угольник, выставьте его на 60° и проведите линию. Две линии будут строго перпендикулярными.
Отмечают длину выступа стропильной ноги
Отмечают, какой высоты будет боковой торец на карнизе (5 см). По отметке 5 см проводят перпендикулярную линию, предварительно перевернув угольник
Сделайте запилы заготовки, проверьте точность стропилины на кровле. Все в норме, – используйте сделанный элемент как шаблон для выпиливания остальных стропильных ног.
Производят запил
Выпиливают второй конец стропила
Конец стропила, образующий карниз
Шаг 2. Разметьте угловое стропило. Это самый ответственный и сложный элемент вальмовой крыши. Во время разметки также настоятельно рекомендуем пользоваться угольником Свенсона. Положите его на доску и поворачивайте до тех пор, пока на внутренней шкале не совместится метка 30°. На внешней в это время угол будет примерно 22°. Это фактический уклон, проведите линию.
Прикладывают угольник и поворачивают до тех пор, пока на второй шкале отметка 30 градусов не совместится с ребром доски
Свенсон рассчитал все данные по угловым стропилам и полученные результаты нанес на внутреннюю шкалу. Теперь узнавать наклоны просто, не надо бегать с таблицами или калькуляторами. Имеющаяся на угольнике шкала покрывает все возможные случаи наклонов скатов вальмовой крыши.
Шаг 3. Отмерьте эффективную длину угловой стропилины, в этой точке приложите угольник и под углом 30° на второй шкале, проведите линию.
Отмечают эффективную длину угловой стропилины
По риске выставляют 30 градусов и рисуют линию
Переверните угольник и нарисуйте перпендикулярную к первой линию. Делается это так же, как было описано выше во время разметки обыкновенных стропильных ног.
Рисуют линию перпендикулярно
Точно выдерживайте все размеры, в противном случае угловые стропилины не будут лежать в одной плоскости с основными. Имейте в виду, что фактический пропил в этом месте будет увеличен на половину толщины доски, она запиливается в углу.
Фактический пропил в этом месте будет увеличен на половину толщины доски (25 мм)
От верхней точки отложите полную длину стропилины с учетом свеса на карнизе.
От этой точки откладывают длину карнизного свеса
Угловое стропило
Важно. После того как стропильная нога вырезана, нужно по торцам со стороны конька и карниза сделать пропилы под углом 45°.
Срез со стороны карниза
Аналогичный край со стороны конька
Шаг 4. Заготовьте нарожники. Всего их у нас будет восемь штук. Они размечаются точно таким же образом, как и основные стропилины. Разница в эффективной дине и направлении спила торцов. Левый нарожник имеет спил в правую сторону, а правый в левую.
Нарожник
Практический совет. Помните, что для пропиливания досок под углом 45° нужно иметь большой вынос пилы. К примеру, для отпиливания под таким углом доски толщиной 50 мм требуется вынос пилы не менее 75 мм.
Пила
Подготовленные элементы
Цены на популярные модели дисковых пил
После того как все элементы стропильной системы подготовлены, можно приступать к сборке каркаса.
К сведению. Вальмовую стропильную систему на доме размером 12×12 м в Америке двое плотников полностью собирают за два дня. Теперь можно прикинуть производительность труда и узнать, почему заработки отечественных строителей в разы отличаются от заработков американцев.
Собирать конструкцию нужно с угловых стропилин и нарожников. Вначале элементы наживляются, временно фиксируются отрезками досок. После проверки положения угловые стропилины и нарожники крепятся по-настоящему, между ними натягивается веревка и выполняется монтаж простых стропилин.
Вид сбоку
Каркас крыши, вид сверху
Веревка нужна не для исправления ошибок, все отдельные элементы стропильной системы должны точно ложиться на свое место без различных подгонок.
Плотная стыковка элементов
Опирание углового стропила. Рез продлен на половину толщины доски
Веревка используется для проверки положения плоскостей стропильной системы, за счет этого ускоряется монтаж обрешетки, подшивка свесов и т. д. Если хотеть работать, иметь инструменты и знать передовые технологии, то даже самые сложные стропильные системы делаются без особых усилий.
Далее процесс строительства кровли ничем не отличается от привычного: монтаж обрешетки, если нужно, то изготовление кровельного пирога, покрытие крыши.
