Крыша с эркером, стропильная система вальмовой кровли с эркером, подготовка и ход работ

На сегодня дома с эркером считаются очень модными, но при возведении таковых, возникают трудности в процессе оформления над ними крыши. Устройство крыш должно гармонировать с дизайном общего строения и конструкцией основного крова, дополняя и совершенствуя стиль. В зависимости от формы эркера используются разные виды крыш, но наиболее распространенной считается вальмовая.

Эркер: происхождение и преимущества

Эркером принято называть часть помещения, выходящую за плоскость фасада. Прообраз эркера стал популярной архитектурной деталью еще в раннее средневековье; размещенный высоко на крепостной стене, он обеспечивал круговой обзор и удобный угол обстрела. Мода на дома с выступами сохранилась до наших дней; эркеры видоизменились и стали популярным архитектурным решением в частном домостроении.

Форма и размер эркерной конструкции зависит от строительного проекта. По внешнему виду эркер напоминает крытый балкон; по конструкции это часть помещения с капитальными стенами. Он может занимать один или несколько этажей, быть настенным или угловым; в основании лежит трапеция, полукруг, прямоугольник или многогранник. Эркерная пристройка обеспечивает следующие преимущества:

Дополнительную площадь с интересными дизайнерскими возможностями.
Улучшенный доступ естественного освещения в комнату; пристройка чаще всего имеет остекление по всему периметру, нередко с панорамными окнами.
Оригинальный внешний вид дома.

В предместье Лондона Источник thewalls.ru
К недостаткам данного архитектурного элемента относят следующие факты:

Удорожание проектировочных и строительных работ.
Увеличение теплопотерь. Существуют ограничения для полноценной изоляции помещения, поскольку подходят не все способы утепления и отопления. Проблема частично решается использованием энергосберегающих (многослойных) стеклопакетов.

Устройство нарожников

В нижней части нарожники — те же стропила, имеют полностью аналогичный способ крепления к мауэрлату, тот же шаг установки. Монтируются строго под прямым углом к основанию, верхняя часть — к угловой стропильной ноге.

Крепление производится минимум на два гвоздя или иных элемента. Верхняя часть нарожника отрезается под нужным углом к горизонту и к диагональному стропилу, для обеспечения более плотного примыкания и гарантии устойчивости к нагрузкам.

Эркерные крыши и способы их возведения

Крыша над эркером может принимать одну из следующих форм:

Многощипцовая. Конструктивно самая сложная форма.
Декоративная. Украшается различными элементами — башенками и шпилями.
Полусфера (купольная).
Вальмовая. Форма, которой отдают предпочтение большинство хозяев загородных домов. Вальмовая конструкция наиболее экономный вариант по капиталовложениям и трудовым затратам.

Дом из профбруса с эркером Источник iobogrev.ru
Эркерная кровля может выполняться двумя способами:

Связанная с основной кровельной конструкцией, более сложная в расчетах.
Самостоятельная. В таком случае стропила декоративной кровли не несут больших нагрузок, поэтому для монтажа стропильной системы используют брус с меньшим сечением. Для финишной отделки используют тот же материал, что для основной крыши.

Способ перекрытия эркера двускатной крышей распространился в 17 веке и просуществовал (в массовом строительстве) до начала 20 века. В современных проектах двускатную крышу с эркером можно встретить не часто, хотя этот способ имеет некоторые преимущества перед вальмой. Вальмовая (вариант многощипцовой) эркерная крыша требует высокой квалификации плотников, так как в этом случае предполагается использование подстропильных балок, и конструкции требуется тщательная подгонка.

Связанная эркерная кровля Источник s-stroit.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и ремонте кровли.

Эркерная вальма: особенности и разновидности

Классическая вальмовая кровля образуется четырьмя скатными плоскостями, сходящимися под наклоном к двум вершинам, соединенным коньком. Пара основных скатов имеет форму трапеции, пара боковых — форму треугольника.

Вальмовая крыша с эркером, несомненно, служит украшением дома и позволяет применять оригинальные интерьерные решения; вместе с тем, добавление в проект эркера усложняет конструкцию, она становится многоскатной. Скаты, пересекаясь, образуют внутренний угол, наиболее уязвимое место, в котором имеют привычку скапливаться атмосферные осадки. Угловое соединение называется ендовой, а крыша с подобным архитектурным элементом получила название яндовой кровли. Главным ее минусом считается сложность возведения. При проектировании увеличиваются требования к качеству расчетов; незначительные ошибки способны привести к снижению надежности и деформации кровли. Вместе с тем, вальмовая крыша может похвастаться следующими достоинствами:

Привлекательный внешний вид и возможность расширения жилого пространства — мансарды.

Ендова — место соединения скатов Источник board.infox.by

Долговечность и устойчивость к ветровым и дождевым нагрузкам. Чем меньше наклон скатов, тем более обтекаемой становиться форма и меньшая нагрузка приходится на стропильный каркас.
На такой кровле органично смотрятся большие свесы, обеспечивающие защиту фасадных стен от дождевой влаги.
Благодаря отсутствию фронтонов нагрузка кровельной системы на стены и основание жилья распределяется равномерно.

Помимо классической, существуют и другие разновидности вальмы, каждая со своими особенностями стропильной конструкции и возможностями обустройства эркера:

Шатровая. Скаты сходятся в одну точку и образуют многогранную пирамиду. Конек отсутствует; вместо него формируется более сложный в реализации коньковый узел. Шатровая крыша используется для эркеров небольшого размера, которые приобретают вид декоративных башенок, пристроенных к дому. Она смотрится наиболее органично.

Шатровая конструкция Источник yandex.ru

Ломаная (мансардная) вальма. Самая сложная в реализации конструкция, в которой скаты на определенной высоте меняют угол наклона (на меньший); количество отдельных плоскостей удваивается с четырех до восьми. Ломаная вальма обеспечивает максимум подкровельного пространства и хорошо подходит для обустройства эркера, значительно выступающего за плоскость фасада.
Полувальмовая. На боковом (треугольном) скате имеется вертикальный фронтон, в котором удобно устроить окно. Распространены двускатные (голландские, с укороченным треугольным скатом и фронтоном) и четырехскатные (датские, фронтон завершается торцевым скатом) полувальмовые кровли. В зависимости от устройства, полувальму можно совмещать с эркером.

Полувальма Источник viksar.ru

Диагональные стропильные ноги

Элементы стропильной системы, образующие ребра соединения плоскостей скатов, называются диагональными (накосными, угловыми) стропильными ногами.

Строго говоря, диагональные и накосные — не совсем идентичные элементы, поскольку первые крепятся снаружи углов мауэрлата, а вторые — изнутри.

В остальном все свойства одинаковы.

Угловые элементы имеют определенные особенности:

Длина диагональных стропильных ног значительно превышает длину прямых стропил.
Диагональные стропильные ноги служат опорой для нарожников по обе стороны соединяемых плоскостей.

Наличие таких особенностей создает повышенную — примерно в полтора раза — нагрузку на накосные стропила по сравнению с обычными. Длина их превышает обычную длину досок, из которых делаются стропила, поэтому для изготовления накосных доски сплачивают — соединяют по пласти в два слоя.

Таким образом решаются сразу несколько проблем:

Можно делать балки любой нужной длины.
Увеличивается устойчивость к нагрузкам.
Возможность использовать один модульный размер материала.

Под диагональное стропило необходимо установить одну или две опоры (в зависимости от длины), причем точка расположения опоры находится не посередине, как казалось бы на первый взгляд, а на расстоянии одной трети-четверти всей длины накосного стропила, считая от верхней точки, поскольку именно в этом участке находится место наибольших напряжений.

Накосные стропила, расположенные в ендовах, имеют противоположное расположение точки максимальных усилий — примерно одна треть-четверть длины снизу.

Диагональные стропильные ноги

Яндовая (эркерная) крыша: подготовительные работы

Изготовление эркерного каркаса и возведение кровли начинается после того, как завешены проектные работы и выбран кровельный материал. Проектные работы начинаются с определения следующих параметров:

Выбор угла наклона крыши по региону. Его задают с учетом местных климатических условий: минимальный угол (2-5°) выбирается для сухих мест с сильными ветрами. В регионах с длинными и снежными зимами угол наклона крыши увеличивают.
Выбор угла наклона крыши по материалу. На величину угла наклона влияет и выбранный материал кровли. Для каждого вида покрытия существует оптимальный угол укладки. Например, для металлочерепицы он составляет 14°, для профнастила — 12°, для шифера — 22°.Мембранную кровлю можно укладывать под любым углом.
Определение пропорций. На основе ушла наклона определяется длина стропил.

Опоры для диагональных стропил

В качестве опоры для диагональных стропил могут применяться либо подкосы, либо вертикальные стойки из бруса или спаренных досок. Стойка может опираться прямо на перекрытие, через слой гидроизоляции и деревянную подкладку.

Для этого требуется достаточная жесткость и прочность перекрытия. Если таких условий не имеется, то используется подкос, опирающийся на лежень и поддерживающий накосное стропило в заданной точке.

Угол наклона подкоса в данном случае роли не играет, главное — точка соединения, т.е. место сосредоточение нагрузки. При длине накосного стропила до 7,5 м достаточно подкоса от верхней точки максимальной нагрузки, а при длине более 9 м требуется дополнительная стойка в нижней части.

Это может быть либо опора на перекрытие, если оно позволяет, либо опора на шпренгель — т.н. шпренгельная ферма — стойка, укрепленная распорками по бокам.

Опоры для диагональных стропил

Видео описание

О проектировании крыши с эркером в следующем видео:

Чтобы дом после окончания строительства не напоминал скворечник, вид будущей крыши оценивают на этапе проектирования, с помощью трехмерного моделирования.
Определение шага стропил. На него влияет вес финишного покрытия; промежуток между стропилами может колебаться в диапазоне 0,6-1 м.
Определение устройства обрешетки, которое определяется кровельным покрытием. Вычисление размера и количества элементов обрешетки.
Расчет стройматериалов. Проводится на основе площади и уклона кровли. При этом учитываются любые детали: слуховые окна и дымоходы потребуют увеличения бюджета.

Схема эркера с двускатной крышей Источник domax-fahverk.ru

Подготовка к возведению: материалы

Для того чтобы исключить досадные простои в кровельных работах, еще до начала возведения четырехскатной крыши с эркером запасаются нужными материалами, в число которых входят:

Пиломатериалы. Доска и брус; необходимо позаботиться об их предварительной обработке для защиты от влаги.
Метизы. Саморезы, шурупы, кровельные гвозди, шпильки.
Вязальная проволока и пластины из оцинковки для дополнительного крепления.
Материалы для кровельного пирога, включая гидроизоляционную мембрану. Выбор двухслойной гидроизоляционной пленки позволяет отказаться от вентиляционного зазора; в таком случае слой утеплителя и мембрану размещают вплотную.
Кровельное покрытие.

Эркер под мягкой кровлей Источник yandex.kz

Яндовая (эркерная) крыша: монтаж

Монтаж осуществляется в соответствии с разработанным проектом крыши с эркером, стропильная система такой конструкции складывается из системы стропил основной кровли и системы стропил эркера. Проект определяет, будут ли системы отдельными или потребуется их соединение с образованием мест стыковки. Монтаж различных по конструкции крыш проходит по одному алгоритму (разница заключается в количестве и форме стропил) в следующей последовательности:

Выполняется разметка на верхней обвязке: намечаются оси, проекции и местоположение основных элементовУстанавливается система стропил.
. Отдельные стропила удобно собирать на земле. Готовые стропила (в форме треугольника) поднимаются на место сборки, где соединяются между собой в единую конструкцию и прикрепляют к балкам, расположенным в основании. Детали скрепляются саморезами и, дополнительно, пластинами, изготавливаемыми из оцинкованного металла.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Видео описание

О стропильной системе эркера в следующем видео:

Набивается обрешетка. Если для кровли выбран гибкий материал, обрешетку делают сплошной. Если материал жесткий (профлист или металлочерепица), монтируют разреженную (ячеистую) обрешетку.
Формируется кровельный пирог. Он состоит из последовательно закрепленных слоев пленочной пароизоляции, утеплителя и гидроизоляции.
Крепится контробрешетка. Она удерживает кровельный пирог и представляет собой систему деревянных планок, которые набиваются поперек стропил.
Монтируются нижние планки ендовы. Они размещаются в стыках отрицательных углов и соединяют эркерную и основную крышу. Ендова дополнительно защищается от провисания установкой сплошной обрешетки (независимо от выбранного финишного покрытия).
Укладывается финишное покрытие. После полной укладки кровли монтируются верхние планки ендовы. Они выполняют декоративную роль, прикрывая стыки скатов.

Угловой эркер Источник pxhere.com

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.