Четырёхскатная крыша своими руками: чертежи, фото
Расчет четырехскатной крыши выполнить самостоятельно довольно сложно. По той причине, что от этого будет зависеть безопасность эксплуатации системы, предпочтительнее доверить проведения данных работ специалистам. А вот строительство самой крыши можно произвести самостоятельно
Важно помнить о том, что монтаж начинается с установки стропильных рам. Для этого можно использовать висячие или наслонные стропила, однако последние считаются более предпочтительными
Это обусловлено тем, что на коньковую часть передается основная нагрузка от ската. Визуально крыша будет смотреться эстетичнее, если углы наклона, что касается и основных скатов, будут одинаковыми. По этой причине первая стропильная пара должна располагаться на определенном расстоянии от угла мауэрлата. Рассчитать данное расстояние можно просто: для этого определяется размер вальмовой стороны, от угла до угла обвязки. Затем полученная цифра должна быть разделена на 2, а имеющуюся величину необходимо отложить от угла по большей стороне. Отмеченная точка и будет местом монтажа первой стропильной рамы. В этом случае удастся добиться желаемого, таким образом, скат получится с одинаковыми углами.
Основные разновидности четырехскатных крыш
Фронтонов (это треугольные завершения фасадов постройки, ограниченные с боков двумя скатами крыши, а у основания карнизом) на такой кровле нет, а чердачные окна размещаются в скатах.
Эта кровля намного экономичней двухскатной по затратам на стеновые стройматериалы, но наклонные ребра на стыках вальм и фронтальных скатов требуют установки весьма сложной стропильной конструкции и дополнительного замера, подгонки кровельного материала.
Скаты зачастую делают с разными уровнями наклона, благодаря чему и создается силуэт ломаной крыши.
Полувальмовая (датская) конструкция. Отличается от предыдущей наличием фронтона, который наверху имеет небольшую вальму. Защита от ветровых нагрузок у такой кровли обеспечивается коньком (верхним горизонтальным ребром крыши, образованным из-за пересечения двух скатов). Наиболее часто подобное устройство кровли встречается в регионах с частыми сильными ветрами.
Шатровая конструкция. Имеет вид пирамиды: четыре треугольных ската, сходящиеся вершинами в одном месте. Такие кровли не имеют фронтонов, возводятся на небольших постройках в форме равностороннего многоугольника или квадрата. Монтаж стропильной системы у такой крыши очень сложен.
Проектирование сложной конструкции
Перед началом работ потребуется эскиз будущей конструкции. Более рациональным следует рассчитать проектирование крыши вместе с самим строением, когда в стены заблаговременно монтируется система ее крепления.
Эскиз внешнего вида крыши должен учитывать местные особенности соседних домостроений, чтобы будущее творение не выглядело вычурным. При этом оно может иметь свой оригинальный дизайн, тем самым выделяясь на фоне похожих строений.
Самым простым и дешевым вариантом является крыша скатная с одной «рабочей» поверхностью. Такой вариант применяют для некапитальных, подсобных помещений и пристроек к основному строению. Для жилой или презентабельной капитальной недвижимости односкатная постройка неприемлема.
Проектирование такой постройки лучше всего передать в руки профессиональным строительным компаниям, которые помогут создать не только красивый вид здания, но и предусмотреть высокое качество и долговечность покрытия. Специалисты помогут определиться и с покрытием для такой крыши, посоветуют лучших производителей по приемлемым ценам, а также позаботятся о том, чтобы дальнейший монтаж был простым и быстрым.
Рекомендации от профи!
Аксессуары для бани
Беседка своими руками
Бетонный забор
Буржуйка своими руками
Веранда своими руками
Винтовой фундамент
Дачный туалет своими руками
Декоративный кирпич
Забор из камня
Заливка фундамента
Как сделать забор
Калитка из профнастила
Камин своими руками
Кирпичный забор
Клумбы своими руками
Кованые ворота
Крыльцо своими руками
Купель для бани
Курятник своими руками
Лестница своими руками
Металлические ворота
Монтаж вагонки
Монтаж поликарбоната
Насос для дачи
Обустройство гаража
Ограждения для клумб
Отмостка своими руками
Парилка в бане
Перила для лестниц
Погреб своими руками
Покраска стен
Пресс своими руками
Решетки на окна
Рулонные ворота
Сарай своими руками
Сигнализация для дачи
Скамейки для дачи
Столбы для забора
Стяжка пола
Твердотопливные котлы
Теплица своими руками
Установка забора
Утепление дома
Утепление мансарды
Утепление фундамента
Водослив на крышах
Завершающим этапом монтажа кровли является оборудование его водосточной системой. Здесь возможна дополнительная отделка всей конструкции за счет выступающих за габариты здания частей скатов или балок затяжки.
Крепление водосборных желобов производится по месту с учетом их наклона к водосборным вертикальным трубам. Стоит отметить, что такие конструкции чрезвычайно важны для домов любого типа. Так, водосливы не только обеспечивают сухость фундаменту дома, но и позволяют в зимнее время года избежать образования наледи и обмерзания.
С помощью простого монтажа водосливов можно не только уберечь свой дом от сырости, но и значительно увеличить его срок эксплуатации.
Четырехскатная крыша своими руками
Вальмовая (четырехскатная) крыша придает дому изысканный вид. Особая конструкция кровли позволяет дополнительно защитить само строение, его стены от воздействия влаги. Поэтому строительство крыши с четырьмя скатами оптимально для регионов с повышенным количеством осадков и сильными ветрами.
Этапы постройки четырехскатной крыши
Первым этапом постройки крыши является определение предназначения крыши (покрывает мансардный этаж, чердак и т.п.), выбор материала кровли (в зависимости от этого будет определен список материалов для строительства), учет атмосферных условий места, где будет эксплуатироваться крыша (ветер, дожди, снег).
Выбор вальмовой крыши придаст строению большую стойкость к дождевым воздействиям и сделает ее более прочной (стропильная система более надежна). Главное отличие этого вида крыши от двухскатной крыши заключается в том, что в ней вместо боковых фронтонов располагаются два треугольных ската крыши.
При выборе угла наклона скатов следует учитывать уровень осадков и ветровые характеристики местности. При небольших и средних среднегодовых осадках угол рекомендуется выбирать в пределах 4-40 градусов. При обильных снегопадах и затяжных дождях, рекомендуемый оптимальный угол наклона скатов находится в пределах 40-60 градусов.
В качестве материала для кровли может быть: рулонная кровля, черепица или металлочерепица.
В зависимости от всех вышеперечисленных нюансов будет выбрана толщина и другие параметры деревянной составляющей четырехскатной крыши.
Конечным результатом первого этапа является создание схемы будущей крыши, на основе которой будет произведено строительство.
Опишем дальнейшую технологию того, как сделать четырехскатную крышу своими руками.
Второй этап заключается в постройке основания для крыши. Основание используется для равномерного распределения нагрузки с кровли на несущие стены. Строительство четырехскатной крыши предполагает основание, которое можно построить своими силами – деревянный мауэрлат и лежни. Под основание для продления срока службы кровли необходима гидроизоляция. На гидробарьер по внешнему контуру здания располагают мауэрлат (размер этого бруса варьируется, или 100х150 мм, или 50х150 мм.).
Лежни – брус, расположенный в плоскости основания стропильной системы на одинаковом расстоянии от двух боковых мауэрлатов. Он служит опорным элементом для подкосов и стоек, поэтому его укладывают на несущие перегородки (см. чертежи четырехскатной крыши). Крупные кровельные конструкции могут предусматривать несколько лежней.
Третий этап заключается в непосредственном монтаже каркаса крыши (основания, стропила, обрешетка).
Конструктивно различается постройка крыши в доме с существующими перекрытиями или без них (в данном случае нет необходимости в укладке балок перекрытий, на которые будут установлены опоры).
К установке стоек (вертикальных опор каркаса крыши) следует подойти с особой тщательностью. Необходимо точно выдержать угол установки (90 градусов). При малейших отклонениях возможна дальнейшая деформация крыши. Шаг монтажа стоек – до двух метров.
Устройство четырехскатной крыши дома состоит из четырех плоскостей (скатов). Двух трапециевидных и двух треугольных. Трапециевидные скаты будут образованы боковыми стропилами, вальмовые (треугольные скаты) – накосными (диагональными) стропилами.
Упор стропил вверху каркаса осуществляется в коньковый брус (прогон). Данный брус идет поверх вертикальных стоек (возможно пазовое соединение со стойками). Расстояние между стропилами – от 50 до 150 см (согласно плану крыши). Рекомендуемая ширина доски стропил 150 мм.
Крепление каркаса производится с помощью уголков и стальных пластин саморезами (гвоздями). Для укрепления полученной конструкции используют диагональные опоры, подкосы, ветровые балки. Они позволяют увеличить допустимую нагрузку системы.
Поверх стропил укладывается гидроизоляция. Затем делается контробрешетка (бруски, которые крепятся на стропила поверх гидроизоляции). Она нужна для создания вентиляционного канала между кровельным материалом, обрешеткой и гидроизоляцией. Это позволит быстро и эффективно выводить влагу. Далее выполняется обрешетка – горизонтальные доски крепятся от низа до самого верха к контробрешетке (см. схему устройства четырехскатной крыши).
Последним этапом следует монтаж кровельного материала. Монтаж производится в зависимости от параметров материала. Пример монтажа металлочерепицы.
Таким образом, монтаж четырехскатной крыши – достаточно трудоемкий процесс, который требует тщательного подхода. Для более глубокого понимания постройки следует просмотреть фото и видео материалы.
Основные элементы
Важно знать основные элементы четырехскатной кровли. Конструкция рамы или каркаса предназначена для поддержки кровельных материалов, поэтому сохраняет водонепроницаемость здания
Стропила – структурные элементы крыши, которые поддерживают обшивку. Обычные они перпендикулярны к стене, никогда ее не касаются.
Шаг крыши относится к количеству подъема крыши по сравнению с горизонтальным измерением крыши, называемой бегом. Как правило, оно состоит из 12 единиц. Если крыша поднимается на 4 единицы в длину двенадцати, высота составляет 4: 12. В градусах этот показатель равен 18,43. Опоясывающие листы представляют собой небольшие перекрывающие кровельные блоки со ступенчатыми вертикальными соединениями. Их изготавливают их дерева, асфальта, сланца, глины, бетона, металла или других материалов.
Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног
По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.
Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.
На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:
- Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
- Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
- Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.
Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.
Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.
Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.
Классификация вальмовых крыш
Различия в форме зданий, а также требования к функциональности и практичности традиционной вальмовой кровли способствовали появлению множества вариаций. Если не рассматривать самые экзотические из них, то можно выделить несколько основных типов четырёхскатных крыш.
- Традиционная вальмовая кровля, боковые скаты которой доходят до уровня карниза. Для сооружения её основных поверхностей применяют прямые стропила, а рёбра вальм образуют брусья, отходящие от окончаний конька. Проработанная конструкция и распределение веса кровли на увеличенную площадь позволяет не только расположить свесы на одной линии, но и увеличить их вылет. Благодаря этому фасад здания надёжно защищается от дождя даже при сильных порывах ветра.
- Шатровую крышу можно установить на дом, который в плане имеет форму квадрата. Особенностью такой конструкции являются скаты одинаковой конфигурации. Их рёбра сходятся в одну точку, а вальмы имеют форму равнобедренных треугольников.
- Полувальмовые крыши получили своё название из-за укороченных вальм. В отличие от традиционной кровли, их длина уменьшается в 1.5–3 раза по сравнению с размерами основных скатов.
- Датская полувальмовая кровля имеет небольшой фронтон под коньком и короткую вальму со стороны карниза. Подобная конструкция позволяет устанавливать элементы вентиляции и освещения непосредственно в вертикальный торец кровли, тем самым исключая необходимость в установке мансардных окон.
- Полувальмовая голландская крыша имеет вертикальный фронтон, разделяющий вальму на два коротких ската. Стропильная система «голландки» хоть и имеет повышенную сложность, но зато позволяет сделать более просторным и практичным чердачное помещение. Кроме того, эта конструкция отлично подходит для монтажа вертикального остекления в мансарде.
- Ломаная четырёхскатная крыша имеет несколько скатов разного размера на одном склоне. Благодаря их различному наклону удаётся увеличить объём подкровельного пространства. Хоть ломаную конструкцию и нельзя назвать простой, дома с такой кровлей встречаются очень часто. Причиной популярности является возможность обустроить дополнительные жилые комнаты на верхнем ярусе. По этой причине крышу с ломаными скатами нередко называют мансардной.
Существуют и более сложные сооружения из множества вальм, а также те, в которых четырёхскатная крыша комбинируется с кровельными системами других типов. Проектирование и монтаж такой кровли требует многолетнего опыта и знаний, поэтому строительство мудрёной крыши лучше поручить специалистам.
Монтаж четырёхскатной крыши
Сборку стропильной системы необходимо выполнять в строго определённом порядке. Это необходимо для того, чтобы правильно установить и закрепить все конструктивные элементы кровли.
- Для перераспределения нагрузки, которую оказывают на стены кровельная конструкция, ветер и осадки, на внешние стены укладывают мауэрлат. В индивидуальном строительстве для этих целей применяют брус сечением не менее 100х150 мм. Для крепления продольных балок конструкции используют анкерные шпильки. Их необходимо закладывать в верхние ряды кладки ещё на этапе возведения стен. Гидроизоляцию мауэрлата выполняют при помощи двух слоёв рубероида, который укладывают поверх несущих стен.
- При необходимости установки вертикальных опор, на несущие простенки укладывают лежни. Для горизонтального выравнивания элементов стропильной системы используют деревянные подкладки. В дальнейшем это значительно упростит установку стоек и прогонов. Если капитальные перегородки планом здания не предусмотрены, то вертикальные опоры монтируют на балках перекрытий. Для этого их усиливают, сращивая две доски 50х200 мм или используя один брус 100х200 мм.
- Выставляют опорные стойки. Для их выравнивания пользуются отвесом или лазерным уровнем, после чего устанавливают временные подпорки. Для крепления вертикальной опоры к лежню или горизонтальной балке используют металлические уголки и пластины.
- Поверх стоек укладывают прогоны. Традиционная вальмовая кровля нуждается в монтаже одного прогона, который, собственно, и образует конёк. Шатровые конструкции нуждаются в монтаже четырёх прогонов. Как и при монтаже стоек, крепление выполняют при помощи металлических уголков и саморезов.
- Подготовка стропил. Боковые стропильные ноги простых четырёхскатных крыш монтируют точно так же, как и наслонные на двускатной кровле. Сначала следует сделать шаблон. Для этого со стороны крайней опоры к коньку прикладывают доску такой же ширины, как и стропила. Её толщина не должна превышать 25 мм — шаблон должен быть лёгким. На этой доске отмечают запил, необходимый для надёжной опоры и точного прилегания стропильной ноги к коньковому брусу, а также вырез, соответствующий месту стыкования с мауэрлатом. Отмеченные места выпиливают и далее используют для быстрой подготовки стропильных ног.
- Прикладывая изготовленный образец к прогонному брусу, необходимо проверить, нужна ли точная подгонка стропила. При наличии зазоров, запилы в стропиле выполняют с учётом поправок. После того, как все опорные ноги будут готовы, их выставляют с шагом 50–150 см и прикрепляют к мауэрлату и коньку. Для монтажа лучше всего подходят скобы, но можно брать и мощные металлические уголки.
- Как уже говорилось, диагональные стропила изготавливают из срощенных досок или бруса увеличенного сечения. Для их монтажа также понадобится шаблон, который подготавливают в полном соответствии с описанным выше способом. Поскольку накосные стропила одной стороной примыкают к углу мауэрлата, а другой опираются на стойки, запил выполняется под углом 45° к плоскости.
- В промежутках между накосными стропилами крепят нарожники. Их шаг соответствует расстоянию между стропилами, а точками опор выступают диагональные ноги и мауэрлат. Нагрузку, которую испытывают нарожники, не сравнить с тем весом, который приходится на стропила, поэтому первые можно сооружать из досок толщиной 30–50 мм. Для ускорения монтажа понадобится шаблон с запилами со стороны диагонального стропила и мауэрлата, но вырезы на половине нарожников необходимо сделать в зеркальном отображении.
- Если есть необходимость, то к стропилам и нарожникам крепят кобылки. Концы стропильных элементов обрезают по шнуру.
- Укрепляют накосные и боковые стропила. В первом случае используют вертикальные шпренгели, а во втором — установленные под углом 45° подкосы. Их опирают на лежни или балки.
- После того как стропильная система будет собрана, поверх неё устанавливают кровельный пирог.
Как правильно рассчитать нагрузки на стропильную систему
На стропильную систему оказывается два типа нагрузок: постоянные и временные.
Постоянные включают в себя вес обрешетки, утеплителя, изоляционных материалов, кровельного покрытия.
К временным нагрузкам относятся вес снежного слоя, находящихся на кровле людей, оборудования.
Технология возведения кровли в соответствии со СНиП принимает за среднюю величину показатель 180 кг на квадратный метр. Но в случае образования снегового мешка на одном из участков цифра увеличивается до 400 кг на один квадратный метр. Нагрузку снегового слоя можно не учитывать лишь в случае наклона скатов больше 60 градусов.
Интенсивность ветровых нагрузок также следует брать в расчет, но они значительно меньше, чем нагрузка слоя снега. Средний показатель может быть в пределах 35 кг на квадратный метр. Ветровую нагрузку можно игнорировать, если величина угла наклона скатов не превосходит 30 градусов.
На стропила может оказываться также дополнительная нагрузка. В качестве таковой выступают крепящиеся к стропилам подвесные конструкции, водонагревательные баки, закрепленные в чердачном помещении вентиляционные камеры.
При проектировании системы стропил необходимо сделать два расчета.
Первый – это оценка степени прочности конструкции. Она необходима для уверенности в том, что конструкция выдержит оказываемое на нее давление.
Второй расчет делается для оценки степени деформации элементов конструкции. К примеру, прогиб стропил кровель мансардного типа должен быть меньше 1/250 его длины.
Для изготовления стропильной системы используется прямоугольный брус. Данная форма позволяет стропилам выдерживать максимально возможные для конкретного случая нагрузки. В качестве альтернативного варианта применяют доски размером 5х15 и 5х20 см.
При необходимости используются спаренные варианты.
Оптимальным выбором для создания системы стропил является древесина хвойных пород деревьев: лиственницы или сосны, влажность которой не превосходит 18–22 %. Другой важный момент: пиломатериал должен быть без сучков, других неровностей, пороков.
Изготовленные из металла элементы также могут выступать в роли опор для наиболее нагруженных коньковых прогонов, а расположенные между ними прогоны заполняют опорами из дерева.
Конструкции комбинированного типа отличаются высоким уровнем прочности и дают возможность создания безраспорно-наслонных стропил.
Проектирование и расчет стропильной системы надо проводить как можно более тщательно для обеспечения надежности и прочности конструкции.
Последовательность работы
Мауэрлат и стропила
Установка крыши начинается с закрепления несущего основания – мауэрлата. Это брус сечением 150×150 мм, который укладывается по периметру стен. Его размещение по горизонтали контролируется уровнем. Брус не должен находиться на краю стены, нужно оставить расстояние в 5–7 см. Крепление мауэрлата выполняется на замурованные в кладку шпильки, которые закручиваются гайками. Этот брус позволяет связать стропильную систему и стены дома в общую конструкцию.
Для установки стоек необходимы лежни или балки перекрытия. Эти элементы выполняются из брусьев размером в 100×200 мм или сдвоенных досок. Все опоры устанавливаются строго вертикально и крепятся к лежню металлическим уголком или пластиной. Для вальмовой крыши стойки устанавливаются в одну линию, на них крепится коньковый прогон. При возведении шатровой типа кровли опоры размещаются по диагонали, от угла откладываются равные расстояния. В итоге они образуют прямоугольник, на который укладываются прогоны. Крепление выполняется уголками.
Описание конструкции вальмовой крыши
Боковые стропила устанавливаются после обработки по шаблону. В качестве заготовки берется тонкая доска, прикладывается к прогону и отмечается запил. Второй конец упирается в мауэрлат и намечается нижний запил. Необходимое количество стропил подготавливается по шаблону и устанавливается с выбранным шагом крепления, он может составлять от 60 см до 1 метра. С прогоном и основой соединение происходит скобами или саморезами.
Запил стропила
Накосные стропила с коньковым прогоном образуют угол наклона скатов. Эти стропила располагаются диагонально и несут дополнительную нагрузку, поэтому для них используются сдвоенные доски. Запил накосных стропил выполняется по шаблону, длина их учитывает свес от 50 см. В верхней части накосные стропила соединяются ригелем для придания прочности. При устройстве шатровой крыши накосные стропила соединяются в коньковом узле с помощью затяжек. Стропила устанавливаются под углом в 90 градусов и непременно соединяются со стенами посредством проволочных хомутов.
Схема вальмы
К диагональным стропилам крепятся короткие стропила или нарожники. Они выполняются различной длины, но должны быть параллельны друг другу. Нарожники вместе с рядовыми стропилами формируют боковые скаты. Для шатровой модели установка нарожников и крепление стоек, подкосов и шпренгелей также является завершающим этапом постройки.
Строительство шатровой крыши
Для снятия нагрузки с диагональных стропил, под них устанавливаются шпренгели. Это вертикальные опоры, которые опираются на лежни. Боковые стропила закрепляются подкосами. Один из коней доски упирается в лежень, а второй срезается под 45 градусов и крепится к стропильной ноге.
Расчеты конструкции четырехскатной крыши
Монтаж кровли такой формы невозможно реализовать, если нет проекта ее строительства.
Порядок, как рассчитать четырехскатную крышу правильно, знают только сотрудники специализированных проектных организаций. В технической документации, подготовленной специалистами, имеются чертежи стропильной конструкции, основных ее узлов соединения, схема кровельного «пирога» и других элементов для обустройства кровли.
При расчете прочностных показателей, учитывают, что на систему стропил оказываются постоянные (среди которых вес самой кровли) и временные нагрузки. К последним факторам относятся атмосферные осадки, сильные ветра, вес людей, осматривающих или ремонтирующих крышу. Вес кровли определяют путем умножения удельного веса каждого используемого материала на площадь поверхности скатов. Для этого нужно знать, как посчитать площадь крыши дома.
Прежде всего, для кровли рассчитывают угол наклона крыши, исходя из климатических особенностей конкретного региона. Среднее значение данного показателя составляет от 5 до 60 градусов. Если в районе расположения дома наблюдаются обильные осадки, специалисты настоятельно рекомендуют строить четырехскатные крыши с углом наклона в пределах от 45 до 60 градусов. Согласно СНиПу, снеговая нагрузка для средней полосы России равна 180 кг/м², если уклон составляет не более 60 градусов. С возрастанием угла наклона увеличивается количество материала для создания кровли, а соответственно стоимость ее строительства значительно возрастает.
Когда известен уклон скатов, требуется узнать высоту кровельного конька. Для этого величину, равную половине пролета дома, умножают на табличный коэффициент, который соответствует этому углу. Например, для угла в 25 градусов коэффициент равен 0,47, а при 30 градусах – 0,59, таким образом, если дом имеет ширину 10 метров, тогда высота конька составит 2,35 и 2,95 метра.
Затем производятся расчеты относительно длины стропил и их рекомендуемого сечения. Такой параметр как сечение стропил зависит от угла наклона крыши и оказываемых нагрузок. Запас прочности элементов стропильной конструкции не может быть меньше коэффициента 1,4. При определении размеров крыши – ее высоты, ширины и длины учитывают угол постройки. До того, как посчитать площадь четырехскатной крыши, необходимо знать площадь каждого из кровельных скатов, которые, как говорилось ранее, могут иметь форму треугольника или трапеции. Так как рассчитать площадь крыши иногда без схемы весьма сложно, рекомендуем это выполнять по заранее составленному проекту.
Технология возведения шатровой кровли
Стропильная система шатровой четырехскатной крыши отличается от системы стропил вальмовой.
Основным отличительным признаком шатрового вида кровли является отсутствие конькового прогона, так как скаты соединяются по линии диагональных стропил, которые сходятся в одной точке. Чтобы повысить надежность конструкции, в центре устанавливают стойку, которая берет на себя некоторую часть веса.
В некоторых случаях установка стойки оказывается невозможной, поэтому применяются другие способы. Например, можно использовать систему висячих стропил. При этом появляется необходимость в дополнительных модулях (затяжках, стойках) для повышения надежности конструкции.
Главные стропила монтируются от верхней части системы до края стен. Параллельно им надо установить нарожники. Диагональные стропила лучше усилить с помощью применения бруса. Когда брус не используют, то нарожники следует врубить в диагональные стропила или подрезать под их плоскость.
Указанные способы – прекрасный вариант для возведения крыш частных домов небольших размеров, но они не могут использоваться для устройства тяжелых перекрытий, поскольку не обеспечивают достаточной прочности.
В случае выполнения перекрытий по монолитной технологии можно использовать лежень, который следует уложить на двойной слой гидроизоляции под стойки.
Сравнение
Теперь подведем итоги и сравним две эти крышные системы по базовым показателям:
- Устойчивость к атмосферным воздействиям. Лучшей в плане стойкости к ветровым и снеговым нагрузкам считается 4-х скатная крыша. Она более прочная и с легкостью выдерживает экстремальные нагрузки. Но ее большая теплоотдача не позволяет применять эти системы в северных широтах без дополнительного утепления.
- Дизайн. Двускатные конструкции чаше украшают мансардными и слуховыми окнами, флюгерами и наличниками, балконами и окнами во фронтоне. Можно сказать, это классика архитектуры частных домов. А вот 4-х скатные системы делают более лаконичными, поскольку обилие деталей и элементов на них смотрится нелепо. Четырехскатные конструкции – эталон европейской лаконичности. Такой дом смотрится более солидно и респектабельно, его проще продать. Однако многоскатные щипцовые крыши могут составить ему неплохую конкуренцию.
- Нюансы проектирования. Если вы решили заказать дом под ключ, то стоит остановиться на шатровой или вальмовой крыше, поскольку именно они являются индикатором сбалансированности проекта и требуют разумно организованной придомовой территории. Двускатные крыши больше подходят для регионов с обилием осадков, поскольку только они обеспечивают защиту пространства перед домом от снега и воды.
- Финансы. Расходы на кладку стен в домах с четырехскатной крышей будут меньше, но затраты на крышные конструкции увеличиваются. Именно поэтому утверждение, что 2-х скатная система обойдется дешевле, ошибочно, если учитывать общую сметную стоимость жилого дома.
Также стоит помнить, что вес от крыши в четырехскатной системе распределяется более равномерно, но при строительстве и проектировании потребуется нанимать профессиональных мастеров. У двускатных крыш расход кровельного материала меньше из-за небольшого количества отходов, чего нельзя сказать о четырехскатной разновидности.
Грамотный расчёт четырёхскатной крыши: подготовка, алгоритм действий, удобные сервисы
Варьирование четырьмя плоскостями позволяет добиться наиболее эффективного использования чердачного пространства в качестве жилого помещения (мансарды).
При этом дом приобретает эстетически привлекательный вид. Чтобы получить такой результат, необходимо произвести правильный расчёт четырёхскатной крыши.
Особенности вычислений
Прежде чем приступить к расчёту нужно представлять, какую крышу выбрал застройщик. 4-скатные конструкции бывают:
Шатровые. Для них характерно наличие 4-х одинаковых треугольных вальм и отсутствие конькового прогона.
После выбора вида кровли нужно подготовить необходимые данные для расчёта четырёхскатной вальмовой крыши.
Основные виды четырехскатной крыши, используемые в конструкции беседки
По видам делится на:
- шатровую. Имеет пирамидную форму, и состоит из 4 одинаковых треугольных скатов, соединенных в одной точке. Особенность данной конструкции заключается в том, что в ней отсутствует конек. Такой тип кровли подходит только для сооружений квадратных форм. Если беседка – прямоугольная, то шатровую крышу в ней сделать не получится;
- вальмовую. Отличается универсальностью, так как подходит для построек как квадратных, так и прямоугольных форм. Состоит кровля из разных скатов (треугольных, трапециевидных);
- полувальмовую. Идеально подходит для домов с мансардой, но при строительстве беседок практически не используется. Такая конструкция отличается треугольными укороченными скатами.
Как видно из всего вышеперечисленного, самым лучшим вариантом для строительства беседки с 4-х скатной кровлей является вальмовая конструкция. Так как в ней строго соблюдаются пропорции, и она подходит для построек любых размеров и форм.
Подготовка
Перед строительством 4-скатной кровли обязательно нужно создать ее чертеж. Для этого надо определиться с:
- Планом кровли. Его формируют на основе расположения внешних стен по периметру дома. По плану можно определить длину накосных, рядовых стропил и нарожников. Также на плане обозначают длину свесов кровли по периметру здания.
- Удельной нагрузкой. Она является определяющим параметром угла наклона стропил. Оптимальную величину снеговой нагрузки определяют по таблицам СНиП 2.01.07-85 с привязкой к месту строительства по карте. Данный параметр существенно влияет на угол наклона кровли.
- Видом и размерами пиломатериалов для стропильного каркаса. Это важно для параметров обустройства стропильной системы и обрешетки.
- Видом кровельного материала. Особенностью четырёхскатных кровель является то, что её скаты имеют большой угол наклона. Кровельное покрытие с большим удельным весом стараются не применять.
Проектирование
Каркас имеет ряд элементов, каждый из них играет весомую роль, несет функциональную нагрузку. Для создания прочной конструкции нужно провести расчеты и вычисления. Многие умельцы отказываются от помощи профессионалов, решив, что смогут справиться со строительством крыши самостоятельно. В случае с четырехскатной крышей это может стать большой ошибкой, ведь неточности в расчетах стропильных систем недопустимы. Даже если монтаж кровли будет проводиться самостоятельно, то за стропильной системой и ее расчетами лучше обратиться к архитектору, способному помочь.
В проекте крыши указывают функциональную нагрузку каждого элемента, его габариты. Также архитекторы обязаны подробно описать узлы и соединения стропильной системы для того, чтобы монтаж конструкции был проще. При качественно выполненном проекте достаточно закупить материалы, инструменты и заняться возведением крыши.
Если же нет денег на профессионального архитектора, и расчеты будут проводиться самостоятельно, то лучше использовать вспомогательные средства, компьютерные программы, предназначенные для расчета четырехскатной крыши, таким образом минимизировать вероятность ошибки. После этого нужно провести разметку, точность которой также очень важна, она повлияет на то, будут ли дополнительные финансовые траты.
В первую очередь нужно выбрать угол наклона скатов, чем он больше, тем больше будут расходы на закупку материалов, строительство каркаса в целом. Если же угол будет слишком маленький, то также потребуются существенные затраты на создание максимально мощной стропильной системы, так как нагрузка ветра и снега на поверхность крыши возрастет. Именно поэтому нужно найти оптимальный вариант, провести ряд расчетов, после чего построить практичную, функциональную, а главное надежную крышу.
Как правильно рассчитать площадь кровли?
Общая площадь четырехскатной кровли состоит из суммы площадей скатов. Соответственно для расчета нужно:
- подсчитать площадь всех скатов;
- сложить величины.
Для облегчения подсчетов нужно разбить зону проекции на стандартные геометрические формы: прямоугольники, треугольники и квадраты. Для определения площади крыши, важно предварительно вычислить S каждой геометрической фигуры.
Для прямоугольника: S = a*b (a, b – длины сторон).
Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Тогда получаем: S = 6*5=20 м².
Для равностороннего треугольника: S = (a*b)2.
Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м. Тогда получаем: S = (5*4)/2=10 м².
Аналогично производят вычисления, если зоной проекции является трапеция:
Для трапеции: S = (a*b)h/2 (a, b – длины сторон и h — высота).
Пример расчета: a = 5 м, b = 4 м, h = 3 м. Тогда получаем: S = (5*4)3/2=30 м².
Если зоной проекции является параллелограм, то применяют формулу:
Для параллелограмма: S = a*h (a – длина сторон и h — высота).
Пример расчета: a = 5 м, h = 3 м. Пример расчета: S = 5*3=15 м².
Как посчитать стропильную систему и пропорции конструкции?
Для расчёта стропильной системы 4-х скатной крыши специалисты рекомендуют подобрать прототип проекта (его можно взять в Интернете) близкий по своим параметрам строящемуся дому.
В результате расчёта определяются пропорции скатов. Они могут изменяться с увеличением высоты конька. Чтобы рассчитать стропильную систему, нужно вычислить следующие параметры:
- Размер прогона для вальмовых конструкций. Определяется в зависимости от площади дома. Универсальная формула — это длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена над диагональным пересечением основания. Линия прогона идет параллельно фронтальным стенам.
- Высота конька. Находится путем умножения половины длины торцевых стен строения на тангенс и угол скатов — H=b*tga.
- Размер промежуточных и центральных стропил ската. Нужно просчитать по формуле Lцтр.стр.ската = √( Н² + b²).
-
качество древесины, размер сечения — чем меньшую нагрузку способен выдержать материал, тем меньший шаг нужно использовать;
вид используемого теплоизоляционного материала — определяются в зависимости от удобства монтажа (60-120 см);
Минимально возможный шаг между фермами составляет 60 см и максимум 2м.
Беседки с двускатной кровлей
Двухскатные кровли, исходя из названия, состоят из двух плоскостей под наклоном, соединенных между собой коньковым узлом.
Конструкции таких кровель в свою очередь также имеют несколько вариантов исполнения:
- Стандартная, с углом наклона скатов 45 градусов.
- С разными скатами.
- С большим выносом.
- С фронтонами.
Популярные статьи Описание и особенности выращивания ириса сибирского Пинк Парфейт
Устройство кровли беседки
Двускатная крыша для беседки своими руками обычно устраивается в стандартном исполнении или с разными скатами. Хоть это и один из простых способов покрытия, он наравне с другими требует тщательных расчетов вычерчивания конструкций.
Для закупки строительных материалов на сооружение, определяем площадь крыши. Расчет материалов покрытия ведется с учетом укладки практически всех материалов внахлест.
Из какого бы материала не возводилась двухскатная кровля, конструкция стропильной системы состоит из одинаковых элементов:
- Мауэрлат — опорный брус, принимающий и распределяющий на несущие конструкции нагрузки от кровли. На мауэрлат в зависимости от конструкции, опираются стропильные ноги или балки перекрытия.
При правильной конструкции кровли, вы можете сделать не просто навес над беседкой, а целую комнату отдыха
- Стропильные ноги задают форму кровли (треугольника). Они непосредственно образуют стропильную систему, располагаясь по обе стороны кровли, друг, напротив друга, соединяясь в районе конька.
Размеры стропил и их шаг (расстояние между соседними стропилами, лежащее обычно в диапазоне от 600 до 1200 мм) зависят от:
- Габаритов беседки.
- Снеговой и ветровой нагрузки в вашем регионе.
- Стойки — вертикальные элементы, служат для поддержки стропильных ног. Стойки устанавливают посередине стропильной системы (под коньком), а при ширине кровли 8 м и более, дополнительно между карнизом и коньком.
Все элементы следует соединять металлическим крепежом (как на фото)
- Лежень — опорный брус, на который устанавливаются стойки.
- Прогоны — горизонтальные бруски служат для поддержки стропильной системы. Они опираются на стойки и располагаются параллельно мауэрлату.
- Затяжки — брусья, смонтированные перпендикулярно мауэрлату для скрепления стропильных ног.
- Всю систему венчает кровельное покрытие и конек.
Вот таким образом устраивается беседка с двускатной крышей своими руками.
На данном рисунке вы можете ознакомиться с всевозможными вариантами крепления стропил
Нюансы устройства кровель для беседок
И в завершение, что касается устройства кровель дачных строений, тут есть несколько правил.
Это не инструкция, которой следует строго придерживаться, скорее советы рекомендательного характера, способные существенно облегчить и упростить процесс возведения и эксплуатации беседки:
- Тяжелые материалы кровельной системы потребуют возведения более мощных несущих конструкций. Посему используйте по возможности облегченные варианты кровель.
- Если вы планируете устанавливать встроенный или переносной мангал в беседке, побеспокойтесь о защите кровельных материалов от воздействия открытого огня.
При выборе того или иного кровельного материала используйте только специализированный крепеж
- Покрывая кровлю металлическими материалами, приготовьтесь к тому, что ливень и тем более град будут гулко отдаваться во внутреннем пространстве беседки.
- При расчете уклона кровли следует учесть и снеговую нагрузку, атакующую сооружение зимой и ветровую, воздействующую круглый год. Слишком большой уклон для быстрого схода осадков, может стать угрозой повреждения кровли сильным ветром и потребует установки специальных элементов разделяющих воздушные потоки. От этого увеличится и общая цена беседки, и поработать придется больше.
- Обязательно выполните защиту кровельных элементов от воздействия влаги и возможных биологических атак (вредителей, грибков), обработав их антисептиками и гидрофобными составами.
Используйте оцинкованные саморезы – они значительно превосходят по прочности привычные металлические гвозди
Нахождение угла наклона с учетом всех нагрузок
Угол наклона кровли определяют по СНиПу 2.01.07-85 в соответствии с табличным нормативом снеговой нагрузки с привязкой по карте к месту строительства дома.
Наклон можно изменять только в большую сторону. Корректировку проводят, если рекомендуемый угол для кровельного материала больше табличного параметра.
В районах с сильными ветровыми нагрузками применяют специальный коэффициент запаса. Обычно он равен 1,2.
Оптимальный угол наклона подбирается с учетом:
- Ожидаемого веса пирога и бюджета строительства. Траты и вес каркаса растут одновременно с уклоном.
- Ветровых нагрузок. Из-за отсутствия фронтонных свесов вальмовые крыши имеют низкую парусность, при стандартной (в пределах 40-70 мм, не более) длине свеса и низкой вероятности возникновения ураганов данными нагрузками можно пренебречь. В регионах с сильными ветрами влияние данной нагрузки на кровлю учитывается при уклоне более 27°.
- Требований производителей кровельных материалов. Оптимальный уклон для большинства видов варьируется от 20 до 45°.
- Необходимости использования внутреннего пространства Чем круче уклон, тем меньше места остается под кровлей, но подъем должен быть достаточным для свободного перемещения.
- Веса снежного покрова. Данный критерий имеет решающее влияние, при отсутствии возможности схода снега нагрузка на скаты увеличивается до полутонны на 1 м2 и более.
В регионах с обильными снегопадами уклон скатов таких крыш составляет как минимум 40 °, лучше – 60 (именно при таком угле снеговой нагрузкой можно пренебречь, в остальных случаях она прибавляется с поправочным коэф. от 1 до 0,33).
Более подробно о расчете угла наклона скатной крыши можно прочитать здесь.
Как рассчитать четырехскатную крышу беседки
Существуют два реальных способа:
- Использовать готовый чертеж или прототип четырехскатной крыши, использованной при строительстве дома. Нужно будет только в масштабе пересчитать размеры и сечения основных несущих элементов кровли в привязке к размерам своей беседки;
- Выполнить расчет четырехскатной крыши с использованием готовых программных комплексов, но для этого нужно как минимум сделать проект самой беседки.
Популярные статьи Какой грунт нужен для посадки гортензии садовой
Для работы можно распечатать эскизы с размерами и углами запилов. Имея на руках стопку эскизов, проще купить материал или заказать изготовление деталей каркаса у профессионального столяра.
Как вычислить высоту конька?
Высоту конька вычисляют по чертежу поперечного сечения кровли. Разрез представляет собой равнобедренный треугольник, где стороны – стропила, а основание — пролёт между несущими стенами.
При расчёте на чертеже в центре основания будет находиться торец центрального ригеля, а на вершине треугольника – торец конькового прогона.
Высота конька будет вычисляться, как высота данного треугольника. Зная наклон, параметр определяют как произведение длины стропильной ноги на синус угла между балкой перекрытия и стропилом.
Алгоритм расчёта высоты конькового прогона можно выразить следующей формулой:
- H – высота конька;
- b – это ½ часть торцевых стен;
- a – уклон скатов.
Определить тангенс можно с помощью специальной таблицы Брадиса.
Расчет угла наклона скатов и длины стропил
Значение наклона кровли подбирается исходя из климатических условий региона строительства. Четырехскатные вальмовые крыши без мансарды под углом 15–25° целесообразно устраивать на местности с сильными ветрами. Следует принять во внимание требования производителей кровельных материалов. Для каждого вида есть допустимые минимальные углы скатов по отношению к плоскости перекрытия.
Высота конька рассчитывается по формулам, применимым к прямоугольным треугольникам в тригонометрии. В некоторых случаях выбирается сначала подходящая отметка верхней точки четырехскатной вальмовой крыши с чертежа, а затем уже вычисляется угол, под которым будут монтироваться скаты. В формуле а – является высотой конька, b – половиной ширины дома из плана. Исходя из величин а и b, по таблицам Брадиса для tg и ctg вычисляется угол наклона или высота конька.
Вам будет интересно: Как выбрать подходящую форму крыши для своего дома: преимущества и недостатки видов кровли
Определить длину стропильной ноги L можно, имея значение пролета, отметку верхней точки крыши или угла наклона по двум формулам. Если известна высота конька: L=L1+L2.
Меньший угол наклона характерен большой длиной стропил.
Размеры обрешётки
Методика расчета обрешетки достаточно проста. Для нахождения параметров обрешетки знать площадь кровли и размер пиломатериалов.
К примеру, S крыши — 100 м², а параметры доски 25×150×4000 мм (толщина, ширина и длина), то:
- площадь одной доски = 0,15 * 4 = 0,6 м²;
- количество досок для обрешетки 100 / 0,6 = 167 шт.;
- объем (в м³) одной доски 0,15 × 0,025 × 4 = 0,015 м³;
- объем всех досок 100 × 0,015 = 1,5 м³.
Для обустройства сплошной обрешетки потребуется 1,5 м³ досок. Для разреженной — нужно выполнить корректировку расчетов. Вносится новая составляющая – шаг между досками.
Если планируется сделать сплошную обрешетку, то достаточно взять удельный вес материала, который планируется использовать. Например, вес плиты ОСП или фанеры составляет 650 кг/м³.
Количество кровельного покрытия на дом
Кровельное покрытие имеет разные формы и соответственно укладывают его по-разному. Алгоритм подсчёта количества кровельного покрытия можно выразить следующим образом:
Sкр = 2(Sв + Sтр) = 2(bh/2 + h1(a1 + b1)/2) = bh + h1(a1 + b1), где:
- Sкр – искомая площадь вальмовой кровли;
- Sв – площадь вальмы;
- Sтр – площадь бокового ската;
- b – основание вальмы;
- h — её высота,
- h1 – высота трапеции;
- a1 – длина конька;
- b1 – длина нижнего карниза с учётом свесов.
Если исходить из площади всей кровли 4-хскатной крыши, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов покрытия кровли. Между тем определённая часть поверхности материала будет скрыта перехлёстами плиток или панелей при их креплении на крыше.
То есть, реальная потребность в площади материала будет превышать общую площадь кровли.
Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала в норму расхода на единицу площади скатов закладывают коэффициент запаса.
Например, для профлиста шириной 850 мм лицевая размер составит 750 мм за счёт перехлёста волн панелей. По длине панели перекрываются с обеих сторон на 50 мм.
Отсюда вывод, что одна панель профлиста размером 3000 х 850 мм при укладке её на крышу «теряет» полезную площадь в размере (0,85 – 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м2.
Но ещё надо учитывать дополнительный расход материала при крое для граничных участков. Следовательно, при подсчёте потребности кровельного материала нужно площадь крыши умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь одной панели профнастила.
Вальмовая крыша
Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:
- Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
- Соединение концов конька с балками;
- Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
- Установка нарожников.
Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.
Конструкция
На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:
- Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
- Размер сечения бруса;
- Количество поддерживающих элементов в конструкции.
Вам будет интересно: Нюансы при проектировании односкатной крыши: что важно знать при создании чертежа
Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.
Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,
где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;
k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;
с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).
Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.
Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.
Расчет площади скатов вальмовой крыши
Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.
Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до кв.см – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.
В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.
Сервисы
Чтобы не заниматься скрупулёзным подсчётом расходных материалов, можно воспользоваться сетевыми онлайн-калькуляторами, коих в Интернете можно обнаружить немалое количество.
Наиболее востребованные онлайн-калькуляторы для стропильной системы:
- stroy-calc.ru;
- calcstroy.ru;
- kalk.pro/roofs/hip-roof.
Для подсчёта расхода кровельного покрытия можно воспользоваться следующими сервисами:
- профнастил: grandline.ru;
- металлочерепица: expert-dacha.pro;
- ондулин: expert-dacha.pro.
Слепо доверять онлайн-сервису не стоит. Все результаты следует перепроверять. Желательно привлечь к проверке специалиста.
Как сделать четырехскатную крышу своими руками: обзор конструкций
Чаще всего четырехскатную крышу для дома выбирают из-за внешней привлекательности, не учитывая, что у этой конструкции есть и другие преимущества: способность выдерживать большие ветровые нагрузки, повысить уровень защищенности стен от влаги, позволить оборудовать жилые помещения в чердачном пространстве.
Четыре ската считаются оптимальным вариантом для регионов с сильными ветрами и большим объемом осадков. Принимая решение построить четырехскатную крышу самостоятельно, необходимо учесть, что эта конструкция требует точных чертежей и повышенного внимания при замерах и разметке.
Подготовительные работы
Основное отличие четырехскатной (вальмовой) крыши с четырьмя скатами от конструкции с двумя скатами – отсутствие необходимости в устройстве боковых фронтонов. Четырехскатная конструкция состоит из двух трапециевидных и двух треугольных скатов, последние заменяют фронтоны.
Далее поэтапно рассмотрим, как сделать четырехскатную крышу своими руками.
Под крышей может располагаться просто чердачное помещение или жилая мансарда. Строительство четырехскатной крыши начинается с определения ее предназначения и подбора материалов с учетом особенностей климата. Количество осадков и силу ветра важно учесть при выборе углов скатов, толщины материалов для деревянных составляющих и вида кровли.
Важно! Уклон скатов может варьировать от 5-и до 60°. Чем сильнее ветры и больше осадков, тем больше уклон.
Деревянные составляющие должны быть толще, чем для двухскатной конструкции. Если уклон не превышает 18°, для кровли подойдут рулонные материалы. При уклоне 18-30° лучше выбрать металлическую или керамическую черепицу.
При завершении первого этапа должна быть создана точная схема устройства кровли. Вы должны знать, какие материалы и в каких объемах необходимо купить.
Этапы постройки четырехскатной крыши своими руками
Для устройства четырехскатной крыши используется древесина хвойных пород без дефектов с влажностью 18-22%. В первую очередь устраивается основание, равномерно распределяющее нагрузку на несущие конструкции.
По периметру здания укладывается слой гидроизоляции и монтируется мауэрлат – цельный брус 10х15 см или 15х15 см.
Соединения делаются в накладку, для связки углов используются металлические скобки, пластины и уголки.
Следующий шаг строительства четырехскатной крыши – установка лежней. Это брус, который служит опорой для стоек и располагается на основании. Далее на лежни монтируются стойки (брус 10х10 или 10х15 см) с шагом стропил (не более 2-х метров), устанавливается коньковая балка (10х20 см), временно опирающаяся на специальные стойки.
Важно! Необходимо с повышенным вниманием отнестись к углу монтажа стоек.
При устройстве четырехскатной крыши необходимо учесть, что она состоит их 4-х плоскостей. Для скатов в виде трапеций требуются боковые стропила, для треугольных — диагональные (накосные). Это цельный брус 10х15 см или 10х20 см, который монтируется с шагом 50-150 см. При необходимости стыковки монтируются накладки, закрепляются в нескольких местах.
В точках, где стропила опираются на основание, нужно сделать врубки и закрепить конструкцию элементами из металла. Сверху стропила упираются в брус конька, соединенный со стойками при помощи пазов. Для усиления конструкции рекомендуется использовать диагональные опоры, подкосы, стальные соединительные элементы.
Монтаж кровли
Завершающий этап постройки четырехскатной крыши своими руками – монтаж гидроизоляционного слоя, контробрешетки, обрешетки (или сплошного настила).
На стропила укладывается гидроизоляционный материал. Его предназначение – исключить разрушение стропильной системы из-за попадания влаги из чердачного помещения под кровельный материал.
Пленка укладывается внахлест и для герметичности скрепляется липкой лентой.
Следующий шаг – устройство контробрешетки. Это брус или доска, обработанная антисептиком. Крепится к стропилам, позволяет зафиксировать гидроизоляционный материал, создает воздушную подушку между кровельным материалом и изоляцией.
Для обрешетки используются сухие доски шириной 4-5 см, которые крепятся к контробрешетке на расстоянии 25-30 см друг от друга. Если не планируется обустройство жилых помещений в чердачном пространстве, то далее монтируется кровельный материал.
При устройстве теплой мансарды на стропила с внутренней стороны при помощи степплеров монтируется пароизоляционный материал (пленка, фольга, пергамин), предотвращающий попадание влаги из теплого помещения в утеплитель. На пароизоляцию укладывается теплоизоляционный материал толщиной 15-20 см.
Далее процесс монтажа не отличается от устройства кровли для чердачного пространства без жилых помещений.
Преимущества четырехскатной крыши
Постройка четырехскатной крыши позволяет:
- переоборудовать чердачное пространство в жилую мансарду, то есть, увеличить полезную площадь дома;
- повысить уровень устойчивости к внешним воздействиям в виде ветра и дождя, тем самым увеличиваются показатели прочности кровли и продлевается срок ее эксплуатации;
- сделать внешний вид дома более привлекательным.
Несмотря на то, что планирование и процесс устройства требует больших временных и материальных затрат, устройство четырехскатной крыши своим руками возможно при наличии базовых навыков плотника. В хозяйстве должны быть: бензиновая, дисковая пила или ручная, дрель, стамески, молотки, уровень, шнур, рулетка.
Как сделать четырехскатную крышу с правильным монтажом стропильной системы у одноэтажного частного дома своими руками
Четыре ската кровли в разных плоскостях придают строению респектабельный вид, но в то же время возведение такой конструкции является самым сложным этапом в строительстве здания.
Для того чтобы кровля получилась правильной и могла служить долгие годы, необходимо правильно выполнить расчет всех составляющих элементов и не отступать от полученных значений на протяжении всего периода строительства.
Выполнение замеров
Чтобы крыша получилась «правильной», необходимо рассчитать коэффициент пропорциональности элементов ее конструкции.
Для этих целей используют замерную рейку (далее замерочный инструмент), на которую для удобства наносятся все размеры, это позволяет уменьшить количество измерений и времени на их проведение. Рейка делается из фанеры, шириной 5 см.
Использование замерной рейки Также существуют таблицы, в которых указано соотношение количества стропил к их длине.
Рассчитывается соответствие в процентах между длиной вальм и скатов, затем по ним определяется прочностная характеристика кровли:
- с торца здания проводится разметка оси по верхней обвязке;
- определяется расположение первой части системы стропил, для этого необходимо рассчитать толщину конька;
- определяется место положения промежуточного стропила, для этого конец замерочного инструмента прикладывают к отмеченной линии, а другой конец оставляют на линии стены;
- определяется длина свеса — один конец бруса кладется к углу наружной стены, другой — к свесу крыши. Для расчета другой составляющей центрального стропила нужно переложить рейку на край боковой стены, отметки на инструменте укажут расположение балки. Эти операции проводятся на всех углах;
- все эти действия позволяют определить место, где будут находиться торцы конька и промежуточного стропила. Замерочной рейкой измеряется проекция промежуточной балки в горизонте. Дальше по таблице определяется подходящий наклон крыши;
- меряется длина балки от зарубки на основании до конька в месте планируемого крепежа.
Самой распространенной является двухскатная крыша, которая, разумеется, состоит из двух скатов.
Расчет и замер углов:
- измеряется балка — от угла стены. Умножается дважды и получается нужное расстояние проекции;
- необходимая длина углового стропила вычисляется исходя из ранее измеренной балки с применением поправочного коэффициента.
Разработка проекта
Для начала работы по строительству крыши ее необходимо спроектировать, провести расчеты по конструкции и сделать чертеж в уменьшенном масштабе. При выполнении проекта такой кровли нужно принять во внимание все нагрузки, которые будут на нее действовать.
Изначально определяют углы, под которыми будут наклонены кровельные скаты. Он может быть от 5 до 60° и это определяется исходя из:
- назначения чердака;
- силы ветра, количества снега и дождя;
- из чего будет делаться кровля.
Чертеж и схема четырёхскатной крыши Для строительства в местности с очень снежными зимами угол наклона скатов должен составлять не меньше 45°.
Правила расчета при проектировании:
- чертеж поверхности крыши нужно разбить на простые геометрические фигуры и нанести все размеры — так будет легче выполнить расчет;
- каждый скат рассчитать умножением его площади на косинус угла наклона;
- высота конька крыши считается по формуле прямоугольного треугольника;
- сечение стропил зависит от нагрузки на них и угла наклона кровли. Рассчитывается расстояние (шаг) между ними, несущая способность, прочность и степень деформации;
- общая масса крыши считается от количества материала и площади строения;
- если к балкам подвешивают дополнительные нагрузки, тогда при расчете вводится показатель полезной нагрузки.
Правильное проектирование конструкций здания — ответственная процедура, и главное на этом этапе — правильные расчеты. Поэтому специалисты рекомендуют перепроверять их не единожды.
Подготовка материалов и инструментов
Лучшей древесиной для строительства кровли будут хвойные породы. Древесина должна быть высокого качества, без дефектов, а влажность не должна превышать 22%.
Для сооружения нужной конструкции необходимы такие материалы:
- мауэрлат — опорный брус, испытывающий наибольшее давление, должен быть целостным, с сечением не менее 150х150 мм;
- стойки и шпренгели — вертикальные опоры;
- затяжки — соединяют боковые балки, не дают им разъехаться;
- стропила боковые, диагональные и накосные — доски размером 50х100 мм, для большой площади лучше 50х200 мм;
- нарожники — детали для каркаса ската, ложатся на диагональные стропила;
- ветровые балки и подкосы — для прочности конструкции;
- лежни — брусья, укладываемые на несущие внутренние стены;
- коньковый брус — верх кровли, является опорой для стропил;
- кобылки — доски, крепящиеся внизу стропил, создают вес крыше;
- доски для обрешетки.
Конструкция четырёхскатной (вальмовой крыши) Крепежный материал: шпильки для крепежа каркаса к стенам, металлические пластины для соединения различных деталей.
Пиломатериал обрабатывают антисептиками, защищающими древесину от различных грибков и плесени. Эти составы должны иметь долгий срок защиты, не вымываться и проникать глубоко в обрабатываемый материал.
- уровень строительный;
- ножовка и дисковая пила;
- рулетка и отвес;
- дрель, шуруповерт;
- стамеска и молоток.
Крепление мауэрлата и лежней
В деревянных домах в качестве мауэрлата используется последний ряд сруба. Для крепления стропил в бревнах вырубаются пазы. В строениях из кирпича изготовленный нижний каркас из брусьев ложится по периметру наружных стен на армопояс из бетона. В пояс закладываются металлические шпильки для закрепления бруса.
Для точной разметки каждый брус ложится на шпильки и сверху по нему ударяют молотком, таким образом, получается точная отметка крепежа. Затем его снимают и сверлят отверстия.
Подготовленные отдельные элементы мауэрлата укладываются на стены, покрытые нескольким слоями гидроизоляции — рубероидом. Балки закрепляются гайками, накрученными на шпильки. Углы брусьев скрепляются пластинами из металла или скобами.
После крепежа брус не должен сдвинуться даже на миллиметр — от этого зависит надежность всей кровли в дальнейшем. Особенность укладки мауэрлата — брусья по длине укладываются внахлест с большим количеством соединений. Лежни точно так же, как и мауэрлат крепятся с гидроизоляцией только к несущим внутренним стенам.
Укладка лежней
Лежни играют немаловажную роль в системе крыши. К ним крепятся опорные стойки и подкосы. Они укладываются на внутренние несущие перегородки. Если их нет в строении, тогда для стоек необходимо устройство усиленных балок перекрытия.
Учитывая высокую нагрузку, балку выполняют из бруса 100х200 мм. Лежень, укладываемый на стену, может быть сечением 100х100 мм. Выравнивание по горизонту производят с помощью деревянных прокладок. Если не предусматриваются подкосы, лежни можно не устанавливать, стойки внизу будут соединяться схватками.
Установка стоек
Опоры закрепляются к лежням или балкам перекрытия. Выставляются по отвесу и временно крепятся укосинами из брусков с помощью саморезов. В дальнейшем стойки закрепляются металлическими элементами. Верх соединяется с коньковым брусом. Установка опор зависит от вида четырехскатной кровли:
- для вальмовой конструкции опоры ставятся с шагом 2 м по центру здания (под будущим коньком); Стропильная система вальмовой крыши
- при шатровом исполнении, стойки устанавливаются на равных расстояниях от углов по диагонали.
Монтаж конькового бруса
Для вальмовой крыши коньковая балка является несущей составляющей всей конструкции, так как к ней будут прикрепляться диагональные стропила и вся кровля.
Важно! От правильной разметки конькового бруса, стоек для него и диагональных стропил зависит симметрия кровли, а значит и равномерное распределение нагрузок, что в свою очередь исключит деформацию конструкции.
От правильной установки конькового бруса зависит конструкция всей системы. Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крыши
Трапециевидные скаты
Трапециевидные скаты образуются центральными и боковыми стропилами. Центральное стропило — доски, формирующие края ската и примыкающие к коньковому прогону. Боковые стропила наполняют плоскость ската.
Выгон боковых стропил
Боковые стропила выставляются по типу двухскатной крыши — изготавливают шаблон, прикладывая доску шириной 15 см к коньковому брусу.
Намечается верхний уступ, которым доска будет закрепляться на коньковом брусе. Шаблон прикладывается к балке и размечается нижний запил, для упора на мауэрлат.
Соединяют все уголками и саморезами. Шаг стропил зависит от длины прогона и составляет от 50 см и до 1,5 м. Низ стропила можно крепить с применением опорного бруска, набиваемого в месте крепления к мауэрлату, что сохраняет целостность стропила.
Укрепление подкосами и крепление коньков
Боковые балки подпираются подкосами, нижним краем упирающимися в лежень, а верхним краем под 45° в стропильную ногу.
Закрепляются стропила к балке конька пластинами, деревянными накладками, с помощью врубки без скосов.
Треугольные скаты
Вальмовые скаты образуются накосными стропилами, и чтобы кровля была идеально симметричной, они устанавливаются в расчетных местах на мауэрлате.
Выгон накосных (диагональных) стропил
Накосные стропила — брус, устанавливаемый по диагонали, упирающийся одним торцом в угол мауэрлата, а вверху соединяется с брусом конька. Нагрузка на эти стропила в два раза больше, чем в боковые. Поэтому для их изготовления используют клееный брус нужной длины или сдвоенные доски.
Диагональные стропила имеют большую длину, поэтому на крыше их нужно сразу крепить надежно. Запил внизу для прикрепления к мауэрлату выполняется под углом 45° к доске.
Для стропила ставится одна или несколько стоек, но стыки срощенных досок должны располагаться в 15 см от опоры. Под диагональное стропило можно установить подкос, если упором служит лежень, то угол наклона должен быть 35 -45° к горизонту. Дополнительные опоры устанавливаются исходя из:
- длина до 7,5 м — один подкос;
- длина до 9 м — опора в нижней части или шпренгельная ферма;
- длина более 9 м — дополнительная опора.
Важно! Если перекрытие не сильно прочное, нужно проложить дополнительную балку для упора стоек.
Верхний торец стыкуется с коньковым брусом в месте пресечения двух центральных промежуточных стропил, поэтому подрез в этой части делается с двумя скосами и крепление производится с использованием прибоины — короткая доска толщиной 5 см. Также крепить можно с помощью металлической пластины или хомутов.
Установка нарожника
Нарожники — короткие стропила, используемые для крепежа диагональных балок. Выполняют их из цельного материала.
К длинному стропилу нарожники закрепляют с помощью врубки или с установкой опорных планок, с обеих сторон стропила, размером 50х50 мм, и все это усиливают металлическими элементами.
Крепятся нарожники на диагональный брус со смещением, чтобы не было стыков в одной точке. Нижний конец короткой балки упирается в мауэрлат.
Устанавливаются эти элементы с шагом 0,6 м, начиная от крайнего рядового стропила.
Усиление шпренгелями и подкосами
Наибольшая нагрузка в крыше с четырьмя скатами приходится на низ диагональных стропил, поэтому для снятия части нагрузки с них устанавливают шпренгели (вертикальные опоры). Их ставят на усиленные брусья, как стойки под коньковую балку. Используют брус сечением:
- для балок — 10х15см:
- для опор — 10х10 см;
- для подкосов — 5х10см.
Подкосы закрепляются под балки, которые внизу упираются в лежень или балки перекрытия, а вверху край под 45° крепят к стропилу.
Обрешетка
Её установка обеспечивает качественную укладку кровельного материала. Обрешетка выполняется из брусков или досок, набиваются они на стропила параллельно коньку крыши с шагом 0,5 м. Для мягкого кровельного материала используют фанеру.<p>
Укладка пароизоляционной мембраны, утеплителя, гидроизоляции
Порядок установки кровельного пирога:
- на стропила крепится пароизоляционная мембрана;
- устанавливается обрешетка;
- крепится утеплитель с гидроизоляцией;
- закрепляется контробрешетка.
Установка капельников
Капельник — угловая металлическая пластина для стока воды с гидроизоляционного слоя. Планка крепится на краю свеса крыши. Пошаговая установка:
- закрепить желоб для отвода воды;
- листы капельника прикрепить саморезами к обрешетке внахлест;
- наклеить битул-каучуковую ленту;
- вывести гидроизоляционную пленку сверху пластины так, чтобы край пленки переходил в капельный лист;
- закрепить край гидроизоляции к каучуковой ленте на капельнике, а саму пленку к стропилам.
Монтаж покрытия
Материал кровли может быть любым, и укладка осуществляется по рекомендациям производителя. Для различных материалов существуют минимальные углы наклона кровли:
- шифер и черепица — 22°;
- рулонные материалы, угол зависит от количества слоев — для трех слоев до 5°, для двух – 15°;
- профнастил — 12°;
- металлочерепица — 14°;
- ондулин — 6°;
- гибкая битумная черепица — 11°.
Крепление конька
Материал конька зависит от материала кровли и во время монтажа нужно обратить внимание:
- на правильную высоту этого элемента;
- обеспечение хорошей вентиляции кровельного пирога и чердачного помещения.
Функции конька — декоративное соединение участков состыкованных противоположных скатов на брусе. Детали конька крепятся на коньковый прогон с помощью шурупов.
Возведение четырехскатной кровли хоть и сложный процесс, но если хорошо изучить подборку материала для строительства, выполнить правильный расчет и обзавестись помощниками, можно самостоятельно выполнить все работы. Это позволит сэкономить на кровельном мастере, работа которого ценится очень высоко.
Четырехскатная крыша своими руками
Четырехскатная крыша, иначе именуемая вальмовой, давно и повсеместно используется в европейских странах. В настоящее время все большее число обладателей загородных домов на территории России отдают предпочтение этой долговечной и надежной кровельной системе.
Виды четырехскатных крыш
Важнейшим отличием вальмовой крыши является то, что ее конструкция не предполагает фронтонов. Вместо них есть 2 дополнительных ската.
- классическая четырехскатная крыша (все свесы находятся на одной высоте, все четыре ската с прямыми стропилами, а угловые ребра берут свое начало от центрального конька);
- шатровая крыша (угловые ребра скатов расходятся от одной точки в центре крыши, в ее конструкции отсутствует коньковый прогон);
- датская крыша (предполагает в верхней части крыши короткие скаты с фронтонами, которые используют для освещения и вентиляции);
- полувальмовая крыша (с натяжкой можно отнести к четырехскатным крышам, потому что ее конструкция больше напоминает двухскатную – стропильные ноги идут параллельно друг другу и установлены на длинной стороне, опираются на мауэрлат);
- ломаная крыша (мансардная) соответствует своему названию, и имеет в конструкции множество ломаных линий, что позволяет возвести на дополнительном этаже более высокий потолок и максимально использовать жилое пространство;
- многоскатная вальмовая крыша (несмотря на то что количество скатов больше 4-х, принцип сборки стропильных систем этой одной из самых сложных разновидностей ничем не отличается от возведения простой четырехскатной крыши).
Достоинства и недостатки четырехскатной крыши
Любая кровля имеет сильные и слабые стороны в своей конструкции. И четырехскатная конфигурация крыши не является исключением, а ее достоинства и недостатки рассматриваются, обычно, в сравнении с двухскатной – наиболее распространенным и простым вариантом крыши.
К преимуществам можно отнести:
- правильно сконструированная крыша хорошо противостоит ветрам даже ураганной силы;
- мало подвержена разрушениям кровли в тех местах, где есть карнизные свесы;
- благодаря жесткой конструкции (за счет угловых ребер, которые сходятся к опорной балке конька) не подвергается серьезной деформации;
- большие свесы со всех сторон защищают фасад строения от осадков;
- возможность обустройства дополнительного чердачного или мансардного помещения;
- чердачное помещение благодаря такой конструкции крыши прогревается равномерно и хорошо удерживает тепло;
- чердачные окна можно монтировать прямо в скатах крыши — нет нужды во фронтонах;
- внешняя привлекательность, которую можно еще более подчеркнуть удачно выбранным кровельным материалом.
- сложность инженерных расчетов и возведения;
- внушительный вес конструкции;
- предполагаются большие финансовые затраты, чем при возведении двухскатной крыши, однако следует учесть, что не нужно тратиться на кирпичную кладку фронтонов;
- через приоткрытые мансардные окна во время дождя проникает вода, тогда как с окнами, размещенными во фронтонах двухскатной крыши, такой проблемы не возникает.
Расчет уклона четырехскатной крыши
Когда речь идет об уклоне четырехскатной крыши, имеется ввиду уклон продольных (трапециевидных) скатов. Чтобы верно определить этот параметр, необходимо учесть определенные факторы по отдельности и в комплексе:
- уклон зависит от дизайна крыши и фасада здания;
- чем больше угол уклона, тем больше расход строительных материалов и трудоемкость выполняемых работ;
- уклон четырехскатной крыши может находиться в широком диапазоне от 5° до 60°;
- в регионах с частыми и обильными осадками (особенно стоит учесть зимние снегопады) предпочтение отдается большому уклону крыши – от 45° до 60°;
- в районах, где преобладают сильные ветра лучше выбрать небольшой угол наклона ската (от 9° до 20°), что позволит значительно снизить парусность кровельных материалов;
- если кровельные материалы набирают из штучных единиц, то уклон ската крыши должен быть не менее 25°, иначе будет наблюдаться просачивание влаги сквозь швы;
- чаще всего выбирается универсальный угол наклона в 20-45°.
Прежде чем подойти к вопросу выбора материала, следует учесть, что из-за специфичности конструкции четырехскатной крыши, при ее возведении немалая часть строительных материалов превратится в отходы. Поэтому выбор должен основываться на финансовых возможностях заказчика. Самым экономичным будет тот материал, который состоит из отдельных элементов небольшого размера.
- для стропил обычно используется древесина хвойных пород (сосна, лиственница);
- нужно обратить внимание на качество пиломатериалов (не должно быть дефектов, способных повлиять на прочность и долговечность крыши);
- во избежание деформации кровли влажность древесины не должна превышать 18-22% (для измерения можно воспользоваться прибором — электровлагомером);
- если влажность пиломатериалов превышает допустимые значения, их необходимо досушить (производят сушку в тени, под навесом и на сквозняке);
- для стропил оптимальным будет прямоугольный брус (его сечение определяют при проектировании);
- альтернативой прямоугольному брусу может быть доска с сечением 50 х 100 или 50 х 200 мм (в случае необходимости используют сдвоенные доски);
- для повышения прочности многоскатной крыши применяют скрепляющие элементы из стали (они позволяют сохранять взаиморасположение стропил неизменным);
- из металлических элементов могут быть выполнены опоры для самых нагруженных коньков;
- наиболее высокой прочностью отличаются комбинированные конструкции.
Распространенные виды покрытия вальмовых крыш:
- Гибкая черепица. Она имеет еще несколько названий: гонт, кровельная плитка, шинглас. Это не только самый экономичный вариант покрытия, но и самый маловесный (1 м2 весит около 8 кг). Для производства основы такой черепицы чаще всего используется стеклоткань, пропитанная битумом. Именно основа придает покрытию гибкость и эластичность. Снаружи гибкая черепица посыпана сланцем, базальтовым гранулятором или минеральной крошкой, что обеспечивает не только защиту от воздействия окружающей среды, но и придает кровле разнообразные оттенки.
- Металлочерепица. Один из самых популярных материалов, используемых для крыши. Она представляет собой листы из оцинкованной или алюмоцинковой стали. Специальные слои в составе металлочерепицы препятствуют коррозии. Ее вес составляет всего 4-7 кг на 1 м2, а цветовая палитра включает до 45 оттенков. Помимо этого, металлочерепица является экологичным материалом. Из недостатков такого покрытия можно отметить то, что оно издает сильный шум при ударах дождевых капель или града, а при раскройке образуется много обрезков.
- Обычная черепица. Это натуральный материал, который представляет собой плитки (плоские или фигурные) из обожженной глины. Это долговечный, но довольно тяжелый материал (на 1 м2 30-75 кг). Обычно глиняную черепицу укладывают на мощной обрешетке. Для создания нужного оттенка можно покрывать цветной глазурью.
- Шиферный лист. Этот вид материала применяют для покрытия крыши с уклоном скатов более 12°. Если угол уклона будет меньше, возможно попадание влаги через стыки шиферных листов. Использование шифера позволяет значительно ускорить сроки строительства благодаря простоте монтажа. К тому же это очень экономичный материал. Из минусов можно отметить недостаточную прочность при механическом воздействии, а также способность накапливать влагу, что при резких перепадах температуры может привести к растрескиванию.
- Ондулин. Для производства этого кровельного стройматериала применяют битум, целлюлозные волокна, минеральные добавки (в качестве наполнителя), стекловолокно и смолы (для прочности). Благодаря минеральным пигментам ондулин длительно сохраняет свой цвет. Стоимость этого материала невысока, он выдерживает значительные перепады температуры, обладает ударопрочностью и влагостойкостью.
Как создать проект четырехскатной крыши
Проектирование будущей кровли рекомендуется начинать с расчета ее стропильной системы:
- выбрать тип конструкции;
- проанализировать вероятные нагрузки на стропила (с учетом ветров в конкретном регионе, максимальной массы снега, степени угла уклона скатов);
- опытные строители рекомендуют выбирать стропила с запасом прочности в 1,4;
- рассчитать шаг стропил;
- оценить несущую способность стропильной системы;
- выяснить, нужны ли дополнительные элементы при возведении стропил (например, раскосы или затяжки), потому что именно они придают конструкции необходимую жесткость и прочность;
- определиться с материалом покрытия;
- с учетом угла уклона рассчитать высоту конька крыши.
Как рассчитать нагрузку на стропильную систему
Существует два вида нагрузок:
- постоянная (которая складывается из массы кровли, обрешетки, стропил, утеплителя и прогонов);
- временная (сила ветра, обильность снегопадов, полезные нагрузки).
Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) в средней полосе нашей страны снеговая нагрузка равна 180 кг/м2. В случае накопления снеговой массы, эта величина может возрасти до 400-450 кг/м2. При угле уклона ската крыши в 60° и более снеговая нагрузка в расчет не берется.
Ветровая нагрузка в этом же регионе по СНиП 35 кг/м2, и если угол уклона менее 30°, то эта величина не учитывается в расчетах крыши.
Существуют дополнительные поправочные коэффициенты для разных регионов страны.
Полезная нагрузка берется в расчет в случае, когда к фермам будут подвешиваться потолки либо планируется установление водонагревательных баков, вентиляционных устройств и прочих подвесных объектов.
При проектировании стропильной системы будущей кровли следует уделить особое внимание двум главным моментам:
- расчет прочности самих стропил (необходимо убедиться, что они не сломаются под воздействием нагрузок);
- расчет степени возможной деформации стропильной системы при выбранных параметрах (например, прогиб стропил, используемых для мансардных крыш не должен превышать 1/250 их длины).
Монтаж четырехскатной крыши своими руками
Прежде чем приступить непосредственно к монтажу вальмовой крыши, необходимо обработать все деревянные части будущей конструкции специальными противопожарными средствами. А на места соприкосновения дерева с бетоном или кирпичной кладкой уложить рулонный изоляционный материал.
Монтаж производится в следующем порядке:
- укладка по периметру здания мауэрлата, который является опорой для всей будущей системы (состоит из бруса сечением 100 х 150 мм или 150 х 150 мм);
- мауэрлат крепится шпильками (с резьбой от М12 и более) или петлями из прочной проволоки, вмонтированными в стену;
- установка лежня (центральная балка стропильной системы) в качестве опоры для подкосов и стоек;
- укладывается центральная балка на внутреннюю стену строения или на специальные кирпичные столбики, которые располагаются на перекрытии (в отдельных случаях на плитах перекрытия);
- строго вертикальная установка специальных стоек для поддержания конька (от этого зависит прочность всей будущей кровли);
- закрепление конькового бруса с помощью системы укосов (обязательно использовать отвес и рейку);
- монтаж диагональных стропил (именно от них и от конькового прогона зависит высота и угол наклона крыши). В ряде случаев их приходится собирать из 2-х частей, и тогда — для разгрузки места стыка — под него устанавливается дополнительная опора;
- установка рядовых стропил производится с опорой на мауэрлат и коньковый брус (как и диагональные, могут усиливаться стойками или подкосами) с шагом в 600 мм;
- строго параллельно рядовым стропилам устанавливаются угловые (нарожники) так, чтобы исключить их схождение в одном месте. Длина нарожников будет уменьшаться по мере приближения к углам скатов;
- монтаж обрешетки проходит в прямой зависимости от выбранного покрытия крыши (она может быть сплошной или с зазорами). Под обрешетку используют бруски с сечением 50 х 50 мм или доски, толщина которых 200-250 мм;
- укладка тепло- и звукоизоляции;
- монтаж кровельного материала к обрешетке при помощи саморезов;
- установка коньковых деталей (длинный узкий лист материала, который изогнут в продольном направлении под углом); Главный кровельный конек прокладывается по верхнему ребру кровли, второстепенные между треугольными скатами и трапециевидными;
- подшивка карнизов и установка водостоков (практичнее воспользоваться промышленной стоковой системой).
Исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что сделать четырехскатную крышу своими руками в достаточной мере сложно, но эта надежная конструкция стоит затраченных на нее усилий и финансовых вложений.
Четырехскатная крыша своими руками: фото, чертежи, устройство
Вальмовая или четырехскатная крыша – один из самых популярных вариантов кровли в строительстве индивидуального жилья во всем мире.
В отличие от двускатной крыши дома, по бокам которой монтируются фронтоны, четырехскатная имеет дополнительные скаты в форме треугольника.
Четырехскатная крыша своими руками очень сложна в исполнении, и если вас интересует, как сделать четырехскатную крышу, вначале непременно стоит ознакомиться с теоретической частью.
Перед началом работы следует тщательно все рассчитать, составить чертежи и проект, в котором нужно указать размещение различных элементов и другие особенности конструкции.
Проектирование четырехскатной крыши
Расчет четырехскатной крыши и проект должен учитывать все нагрузки, которые будут оказывать влияние на постройку.
Конструкция должна быть очень прочной, противостоять сильному ветру, снегопаду и другим погодным условиям. От того, насколько правильно будет подобран материал крыши, зависит и срок ее службы.
Именно поэтому, создавая проект и чертежи, очень важно правильно все рассчитать. Проект четырехскатной кровли на фото:
Перед созданием проекта и чертежа четырехскатной крыши дома, нужно сначала выяснить угол наклона скатов, который зависит от многих факторов, таких как целевое назначение чердака, выбор материала крыши, а также особенности атмосферных влияний.
Чаще всего угол наклона кровли индивидуальных домов равен от 5 до 60 градусов.
Если же в вашей местности идут частенько сильные дожди, а зимой снегопады, то угол наклона четырехскатной кровли домов должен составлять от 40-45 и до 60 градусов.
От варианта, какой же угол наклона будет у конструкции, зависит также и материал отделки, а также особенности монтажа:
- если угол наклона составляет меньше 18 градусов, для кровли используют волнистый и плоский шифер, а также рулонные материалы для кровли;
- когда угол наклона до 30 градусов, используют обычно разновидности черепицы;
- для крыши, угол уклона которой составляет не меньше 30 градусов, используют обычно штучный материал.
Проект и расчет конструкции должны учитывать, где будут расположены все элементы кровельной системы. Когда вы определили угол уклона четырехскатной крыши, нужно также рассчитать высоту конька.
Стропильная система четырехскатной кровли
Устройство кровли данного типа частных домов подразумевает осуществление расчета нужного сечения стропил. Расчет производят основываясь на нагрузки, получать которые будет ваша четырехскатная крыша.
Расчеты, а также проект конструкции должны включать ветровую нагрузку, максимально возможную массу снега зимой, угол наклона кровли.
При расчете расстояния между стропилами нужно оценить их способность выдерживать нагрузки, а также запас их прочности, который должен равняться 1,4 и больше.
Если в доме есть несущая стена или опоры из столбов, то обычно используют наслонные стропила, если же устройство опоры невозможно, то в таком случае делают висячие стропила.
В некоторых постройках применяют оба вида стропил одновременно.
Осуществляя чертеж и проект будущей постройки, важно не только определиться с типом стропильной системы, но также учесть дополнительные элементы крепежа, которые придадут конструкции прочность и снизят нагрузку на балки.
Расчет нагрузок кровли
Разрабатывая чертеж и проект кровли индивидуальных домов, важно правильно рассчитать нагрузки.
Нагрузки бывают таких типов:
- постоянные – вес утепляющего материала, различных материалов отделки и изоляции, вес материалов
- для кровли и вес обрешетки;
- временные – вес снега зимой, негативное влияние ветра;
- дополнительные – различные конструкции, которые крепят к кровле.
Создавая проект и чертеж кровли вашего дома, следует придерживаться среднего значения снеговой нагрузки, которая равняется 180 кг на м.кв.
Но если угол наклона равняется 60 градусам и больше, то снеговую нагрузку не учитывают.
Что касается ветровых нагрузок, их среднее значения обычно составляет 35 кг на м.кв, но если наклон кровли меньше 30 градусов, эту поправку не учитывают.
Следует также рассчитать вес дополнительных нагрузок, в роли которых могут выступать вентиляционные камеры, баки для воды и другие конструкции, которые располагают в чердачном помещении.
Рассчитать это можно самостоятельно, а можно воспользоваться специальными программами-калькуляторами, которые помогут вам рассчитать эти параметры.
После произведения всех расчетов можно приступать к выбору материала для устройства кровли.
На фото ниже представлена схема строения четырехскатной крыши и название всех элементов конструкции.
Выбор материалов для возведения кровли
Когда площадь четырехскатной крыши покрывается кровельным материалом, остается очень много отходов.
Поэтому, чтобы покрыть площадь четырехскатной кровли, обычно выбирают такие кровельные материалы, элементы которых имеют небольшие размеры.
Наиболее распространенными материалами для покрытия площади кровли являются гибкая или обычная черепица, шиферный лист, ондулин, металлочерепица.
Чтобы построить крышу, которая прослужит несколько десятков лет, необходимо особое внимание уделить подбору материалов для устройства стропильной системы.
Обычно для возведения четырехскатной крыши используют пиломатериалы из дерева хвойных пород.
Не стоит пренебрегать качеством древесины, выбирайте материал без дефектов, которые могут в дальнейшем снизить качество и долговечность конструкции.
Важным критерием для выбора пиломатериала является его влажность, которая должна составлять не более 15 – 20%.
Если этот показатель превышен, брус следует просушить перед использованием, то чтобы в процессе службы четырехскатная кровля не исказилась и не деформировалась.
Устройство стропил для крыши дома обычно осуществляют с помощью прямоугольного бруса, сечение которого для каждого отдельного случая следует рассчитать.
Чтобы построить такую конструкцию, обычно используют доски с прямоугольным сечением размером 50 на 100, 50 на 200, 100 на 150 и другие.
Если возникла необходимость, то в процессе работы можно сдваивать доски для получения нужного диаметра.
Чтобы построить четырехскатную кровлю, часто используют специальные стальные элементы, которые крепко удерживают стропила в одном положении на протяжении многих лет.
Кроме того, опоры для коньковых прогонов также часто делают металлическими.
Возведение четырехскатной крыши
Все деревянные детали для каркаса кровли обрабатывают специальным составом, который убережет дерево от пожара. В местах, где брус будет прилегать к кирпичу или камню, его нужно обвернуть в гидроизоляцию.
Начинают устройство четырехскатной кровли с укладки по периметру площади крыши здания мауэрлата.
Крепят его с помощью проволочных петель или шпилек, которые заделывают в стену или в плиты перекрытия. Далее устанавливают центральную балку, которая располагается на центральной оси дома.
Она должна опираться на плиту перекрытия или внутреннюю стену.
Чтобы конструкция была абсолютно симметрична, важно правильно рассчитать и разметить расположение диагональных стропил, а также опоры конька.
Высота конька также должна быть размечена с максимальной точностью.
После того как по периметру площади крыши был установлен мауэрлат, ставят балки под коньковый прогон. Высота конька должна строго соответствовать проектным чертежам.
К коньковому брусу далее крепят диагональные балки, для чего используют брус или двойную доску.
Диагональные балки выдерживают высокую нагрузку во время службы, поэтому они должны быть установлены очень качественно.
Если длины бруса или доски не хватает, диагональные опоры делают из двух частей. Для того, чтобы место стыка не испытывало предельную нагрузку, под него устанавливают опорный брус.
Наиболее жесткой можно сделать конструкцию, если расположить стык с опорой на таком расстоянии, которое равно четвертой части длины стропильной балки от ее верхнего края, который присоединяют к коньку.
Лучше всего устройство диагональных стропил осуществить с помощью сборных ног для стропил, которые удобно монтировать. Далее происходит установка стропил для обрешетки.
Устройство данной крыши подразумевает установку не только стропил полной длины, которые соединяют с коньком, но и таких, которые крепятся к диагональным балкам – нарожников.
Чем ближе к углу дома, тем короче нарожники.
Расстояние между стропилами определяется еще в процессе разработки проекта крыши, но следует учитывать, что каждый скат должен иметь как минимум три центральных стропильных балки.
Для придания конструкции максимальной жесткости в необходимых местах крепят опоры, раскосы и затяжки. Схему крепления стропил можно видеть на фото.
Завершающим этапом устройства крыши является монтаж обрешетки стропил. Обычно для обрешетки используют брус размером 50 на 50 мм. Шаг обрешетки зависит от того, какой материал кровли вы выбрали.
Далее по всей площади закрепляют гидроизоляцию и материал кровли, а изнутри по всей площади крепят пароизоляцию и утеплитель.
Далее площадь четырехскатной крыши покрывают кровельным материалом, для чего его крепят саморезами к обрешетке. Затем устанавливают конек, который перекрывает расстояние между скатами.
На сегодняшний день все производители кровельных материалов предлагают также коньковые детали тех же фактур и цветов. На четырехскатную крышу устанавливают основной конек, и коньки, которые прикрывают зазоры между основными скатами и вальмами. Завершают монтаж четырехскатной крыши установкой карнизов и водосточных желобов.
Вальмовая крыша своими руками, пошаговая инструкция по возведению и советы от строителей
Строения с вальмовой крышей не только практичны, но и изящны. Но для ее возведения требуется приложить немало усилий и финансовых затрат. Ее можно возвести самостоятельно, но при этом необходимо иметь опыт в инженерном строительстве и четко соблюдать все расчеты и схемы.
Особенности вальмовой крыши
Учитывая высокую надежность, длительный срок эксплуатации и внешний вид — она является достаточно популярной.
Она позволяет упрощать монтирование мансардных окон. Обтекаемая форма позволяет минимизировать риск деформации при внешних нагрузках.
Подготовительные работы
Выполнение крыши этого типа должно происходит следующим образом:
- На стены устанавливают деревянный брус;
- Устанавливаются балки перекрытия;
- Выполняют коньковый брус на вертикальные опоры;
- Собирают диагональные стропилы в вальмовый треугольник с последующим закреплением на коньке;
- В последовательности устанавливают нарожники на крыше;
- Устанавливают рядовые подкосы и стропилы;
- Выполняется обрешетка настилов;
СОВЕТ! Желательно все действия по обработке каждого составляющего нужно выполнять по отдельности и одному человеку.
Расчет конструкции
В первую очередь необходимо при помощи грамотных специалистов разработать проект с расчетами.
Поиск местонахождения стропил и конька:
- Чтобы найти конек отмечают центральную ось на уровне верхней точки карниза с торца здания.
- Для определения установки стропил нужно линейку одной стороной поместить на линии конька, а другой на боковые линии стены.
- Длина свеса определяется похоже — линейка одной стороной выходит за грань внешней стены.
- Расчет вальмовой площади кровли.
- Площадь крыши нужно разделить на количество скатов с учетом свесов.
- После чего все данные складываются, а итогом будет итоговая площадь крыши.
- Расчет угла наклона.
- Во время расчета этого элемента, нужно учесть все показатели — агрессивные воздействия окружающей среды, используемый материал…
- Поэтому расчеты этого плана лучше доверить грамотным проектировщикам.
Облегчить расчет деталей стропил поможет таблица показателей. Из итогового значения требуется отнять площадь окон и дымохода, которые будут располагаться на крыше. Величина угла может колебаться в пределах 50–60 градусов. Рассчитать требуемые элементы и количество материалов усложняется при наличии различных архитектурных элементов. Для облегчения расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы.
Материалы
Вальмовую крышу возводят из следующих материалов:
- Длинные гвозди;
- Саморезы;
- Металлические и деревянные накладки;
- Уголки;
- Деревянный брус 10*10 или 15*15 см — мауэрлат, затяжки и вертикальные стойки.
- Доски сечением 5*5 или 10*15см — стропилы.
- Необрезные доски 3*10 или 4*10 см — на них крепится обрешетка;
- Рейки 3*3 см — контр-обрешетка;
- Ветровая доска;
- Доска для карниза.
Диагональные стропилы производят из толстых и длинных досок, поэтому сдвоенные доски будут подходящим вариантом.
Этапы строительства
Тут требуется придерживаться технологий и инструкций.
Возведение стропил
- Возводятся стяжки из балок перекрытия, на которые устанавливаются стойки, а на них укладывают дощатый настил — таким образом стропильную систему возводить безопаснее и легче!
- Монтаж стоек к затяжкам. Если есть необходимость стоек берут больше.
- Для большей устойчивости стойки необходимо зафиксировать вертикальными подкосами.
Большая масса нужна только в исключительных случаях!
Крепление конька к стойкам
- К прогону прикрепляют стропила при помощи больших гвоздей.
- К скатам прикрепляются обычные стропила, а потом уже ДС уголками или накладными деталями.
- К скату крепят торцевые ПС, нарожники, ветровые доски и кобылки.
- Установка контр-обрешетки, на которую полосками настелена гидрозащитная пленка. Монтируется строительным степлером.
Для крыши этого типа применяется мягкая кровля — она наиболее подходит для покрытия скатов. Вальмовая крыша требует сплошной обрешетки из влагозащищенной фанеры. Для фиксирования материала на обрешетке нужно применять крепеж из нержавейки со шляпкой из каучука.
Листы необходимо укладывать внахлест на 15 см — так можно избежать попадания влаги.
Чем круче скат, тем точнее нужно соблюдать этот совет.
Установка конькового бруса и диагональных строительных балок
Возводят «скамейку», которая состоят из трехметровой коньковой балки и опирается на 3 вертикальные стойки. Необходимо разметить срединные линии и найти центр строения.
ВНИМАНИЕ! Средняя балка располагается посередине, остальные стойки находятся на расстоянии от центра около 100 см.
На стойках нужно вырезать и уложить коньковую балку. Сечение бруса должно быть одинаковым с вертикальными стойками. Это конструкция ненадежна, поэтому к каждой стойке необходимо прибить по 2 доски, которые выполняют роль подкосов.
Перед тем как устанавливать угловые или диагональные стропилы необходимо произвести расчет длины стропильной ноги.
Нужно измерить расстояние от середины опоры в угловом секторе перекрытия до ближайшей вертикальной балки скамейки и высоту опоры. Воспользовавшись формулой получим «грязную» длину диагональной балки крыши. Расчет достаточно сложный и желательно попробовать его произвести на другом небольшом строении с крышей этого типа.
Лучший метод самостоятельного нахождения точной длины вальмовой ноги:
- Необходимо рулеткой измерить расстояние от верхней торцевой точки конькового прогона до средней точки опоры в углу перекрытия.
- Требуется подрезать угол на верхней части стропила для максимально плотного прилегания к коньку.
- При выполнении этого совета качество работы будет выше, чем от использования шаблона вальмового стропила.
- Подготавливают с последующей установкой две детали — подпоры на диагональные балки и подкосы, сдерживающие несколько угловых стропил и коньковый прогон, до тех пор, пока с противоположной стороны не будет собрана и установлена другая пара угловых стропил кровли.
Перед тем как приступить к укреплению диагональных балок, нужно максимальной точностью выровнять углы и наклон правой и левой вальмы. Если этот момент пропустить, то крыша будет иметь разные наклонные углы скатов.
Диагональные балки монтируются к коньку гвоздями, накладками из металлов и саморезов. Возведенные подпоры под угловые стропила нужно перенести в точку, находящуюся на расстоянии в 1/4 длины от угла до вертикальной стойки.
Установка нарожных и рядовых стропил
Нарожки возводят аналогично диагональным балкам, с чередованием опор в шахматном порядке.
Учитывая, что есть информация о длине каждой нарожки, заготовку все равно придется многократно измерять и подрезать до тех пор, пока не получим необходимый размер и угол надреза.
Во время крепления нарожных стропил необходимо контролировать уровень прогиба диагональной балки, и если он в итоге маловат, то его необходимо усилить при помощи дополнительной доски.
Иногда диагональные балки выполняют из двух 5 см досок.
Монтаж рядовых стропил
В верхней части необходимо вырезать опорный пз на каждой из 2 парных рядовых стропил, после чего опереть на коньковую балку.
- На нижней части при помощи треугольника и маркера отметить обрезной угол и отрезать так, чтобы он спокойно становился на брус перекрытия.
- Готовые стропила попарно выставить и выровнять чтобы все скаты образовали почти ровную поверхность.
- После этого выставленные балки прихватить саморезами и приступать к сшиванию скелета крыши гвоздями и накладками из металла.
Завершающие работы
После того как будут установлены рядовые стропилы, необходимо перепроверить, что геометрия диагональных балок, их местонахождение и углы наклона остались прежними.
Дальше необходимо все точки крепления кровли дополнительно усилить саморезами, деревянными накладками и гвоздями, после чего пройтись антикором.
Источник https://sdelai-lestnicu.ru/besedka/cetyrehskatnaa-krysa-svoimi-rukami-certezi-foto
Источник https://karniz-dv.ru/remont-i-strojka/4-skatnaya-krysha-2.html
Источник https://potolko.ru/materialy/chetyrehskatnaya-krysha-svoimi-rukami-obzor-konstruktsij-instruktazh-po-stroitelstvu.html