Содержание
Устройство четырехскатной крыши своими руками
В арсенале проектировщиков и строителей имеется несколько вариантов конструкций кровли. Выбор оптимального варианта – это ответственное дело, т.к. от него зависит надежность и долговечность всего сооружения.
Вполне логично задать вопросы о том, как правильно сделать четырехскатную крышу дома своими руками, что ее отличает и когда она наиболее подходит? Чтобы ответить на них, следует рассмотреть конструкционные и технологические особенности такой кровли.
Фото четырехскатной крыши
Особенности
Главное отличие четырехскатной крыши от других вариантов исполнения заключается в наличии 4-х скатов, в основе которых заложена треугольная форма (равнобедренный треугольник или трапеция, т.е. треугольник со срезанной верхней частью).
Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)
Основные виды четырехскатных крыш:
- Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
- Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
- Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.
Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.
Плюсы и минусы
Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:
- Отсутствие фронтона позволяет повысить устойчивость сооружения к ветровой нагрузке со всех сторон, что важно для регионов с переменной розой ветров.
- Эффективный отвод осадков и талых вод по всему периметру дома.
- Возможность обустройства комфортной мансарды значительных размеров.
- Привлекательный внешний вид.
Среди недостатков отмечается более сложное проектирование и строительство, повышенные расходы. Такая конструкция чаще используется в элитных домах, где особое внимание уделяется дизайну.
Проектирование (чертежи) и необходимые расчеты
Для того чтобы сделать четырехскатную крышу, необходимо правильно произвести расчеты и установить основные параметры кровли. Наиболее важно определить ее площадь, т.к. она определяет эксплуатационные нагрузки, размеры и количество стропил, угол наклона скатов, от которого зависит высота крыши.
Для возведения четырехскатной кровли обязательно разрабатываются детальные чертежи. Без знания точных размеров всех элементов кровли невозможно свести их в единое целое. Лучше всего создать 3D модель по специальной компьютерной программе. С ее помощью будут определены точные размеры всех деталей.
Расчёт площади
Общая площадь кровли складывается из площадей 4-х скатов. В расчетах используются формулы для равнобедренных треугольников и прямоугольников.
В шатровой крыше общая площадь кровли составит S=4Sc=4(аха/2cosA)/2 =аха/cosA, где:
- а – длина стены дома,
- А – угол наклона скатов.
В вальмовой крыше общая площадь складывается из 2-х треугольников и 2-х трапеций: S=2(b+c)h/2 +2ah/2sinA = h(b+c)+ah/sinA, где:
- а – ширина дома,
- b – длина дома,
- с – длина конькового прогона (конька),
- h – высота крыши над перекрытием,
- А – угол наклона треугольного ската.
При расчете необходимо учесть длину свеса, который формируется со всех сторон кровли. Для этого к расчетной площади надо прибавить 3-5% в зависимости от длины свеса.
Расчет сечения стропил
Полный расчет стропильной системы достаточно сложен. Он учитывает все эксплуатационные нагрузки, длину стропил, угол наклона ската, шаг установки, реакции опор и другие факторы.
Самостоятельно проводить его не всегда возможно, а потому рекомендуется пользоваться строительными нормами.
Выбор сечения стропил основывается на прочностных свойствах материала с учетом коэффициента запаса порядка 0,8. В целом, расчет вальмовой кровли во многом аналогичен расчету двухскатной крыши.
Рекомендации по выбору сечения стропил с учетом некоторых факторов сведены в табл.1.
Таблица 1. Сечение стропил вальмовой четырехскатной кровли:
Длина стропила, м | Размеры стропил, мм | Шаг установки стропил, м | |
брус (спаренная доска) | Бревно, диаметр | ||
До 3 | 80х100 90х100 90х160 | 100 150 160 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2 |
3- 4 | 80х160 80х180 90х180 | 160 180 190 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2 |
4- 5 | 80х200 100х200 | 200 200 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,8 |
5- 5,8 | 100х200 | 200 | 1,1 – 1,5 |
До 6,5 | 120х220 | 240 | 1,1 – 1,4 |
Длина стропила не превышает 6,5 м. При необходимости получения большей длины приходится делать сращивание и вводить дополнительные упрочняющие элементы.
Выбор угла наклона
Угол наклона скатов выбирается, исходя из снеговой и ветровой нагрузки, применяемых кровельных материалов и размеров чердачного помещения (мансарды). Он может колебаться в широких пределах – от 5 до 65°.
Для регионов со значительной снеговой нагрузкой необходим угол 45-65°. Причем при наклоне 60% нагрузку от снега можно вообще не учитывать, т.к. он не накапливается на крыше.
Однако с увеличением наклона повышается парусность сооружения, что снижает сопротивление ветру. Эту нагрузку можно не учитывать при угле менее 25°в. Для регионов, где возможны сильные ветра, наклон не должен превышать 45-48°.
С учетом свойств различных кровельных материалов и особенностей их наложения рекомендуются такие углы наклона:
- мягкие, рулонные материалы – от 5 до 20°;
- шифер, металл, асбесто-цементные листы – 12-65°;
- керамическая черепица – 22-60°.
Важно также учитывать, что с увеличением угла наклона ската увеличивается высота крыши, а значит, и расход материалов. В каждом конкретном случае следует искать оптимальное соотношение между размером чердачного помещения и затратами на материалы.
Шаг стропил
Расстояние между стропилами или шаг их установки зависит от эксплуатационных нагрузок, а также размеров сооружения и самих стропил. Важное значение имеет вес кровельного материала. Кроме того, учитываются размеры элементов кровли или ширины рулонов мягких материалов.
Минимальные шаги необходимы для шифера, металла, черепицы. Они устанавливаются в пределах 0,6-0,8 м. При укладке мягкой кровли шаг увеличивается до 1,4-1,6 м.
Другой важный фактор – длина стропила. Так при длине более 4 м оптимальный шаг для мягкой кровли составляет 1-1,2 м.
Подготовительный этап
После разработки проекта и составлении чертежей (модели) четырехскатной крыши начинается подготовка к возведению кровли. На этом этапе важно правильно выбрать материал, проконтролировать его качество и приготовить необходимый инструмент.
Перед покупкой основных и расходных материалов необходимо рассчитать их потребность, т.к. закупать их надо сразу на весь объем строительства, но без излишнего запаса.
Особое внимание уделяется деревянным элементам для стропильной системы. Для нее наиболее подходит доска, брус или бревно хвойных пород. Особо по прочности и стойкости к гниению выделяется лиственница. При наличии финансовых возможностей можно использовать дуб.
Расчет потребности стропил производится с учетом шага установки и высоты крыши (угла наклона ската). Длина каждого стропила определяется, как L=h/sinA. Пиломатериал эля стропильной системы должен быть высокого качества, и иметь остаточную влажность не более 20%.
Кровельный материал выбирается, исходя из финансовых возможностей, размеров дома и общего дизайна. Это может быть:
- рулонный материал (в т.ч. ондулин),
- шифер,
- черепица,
- профнастил, ,
- асбесто-цементные или металлические листы.
Для гидроизоляции обычно выбирается битумная мастика, рубероид или полимерные пленки. В качестве утеплителя, чаще всего, применяется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт).
Потребность этих материалов выбирается по площади кровли с учетом перекрытия элементов или полос, а также неизбежных отходов.
Необходимые инструменты
Перед началом основных работ надо подготовить такой инструмент:
- болгарка,
- ножовка,
- электродрель,
- шуруповерт,
- рубанок,
- топор,
- молоток,
- плоскогубцы,
- отвертка,
- стамеска,
- строительный нож,
- ножницы,
- строительный или мебельный степлер,
- малярная кисть и валик,
- строительный уровень,
- отвес,
- рулетка,
- металлическая линейка,
- угольник.
При большом объеме работ желательно иметь циркулярную пилу.
Устройство стропильной системы
Основой четырехскатной крыши является стропильная система с усиливающими элементами. Однако не менее важны и другие детали конструкции, которые обеспечивают необходимую прочность и надежность.
Опорная балка
Для обеспечения надежного соединения стропил с несущими стенами и равномерного распределения нагрузок монтируется мауэрлат. Это брус или балка, закрепленная на верхней части стен по всему периметру дома.
Обычно применяется деревянный брус размером 10х10, 10х15 или 15х15 см. Он должен располагаться строго горизонтально и формировать непрерывную опорную раму.
Накосные ноги
В месте соединения длинных и коротки скатов четырехскатной кровли, с двух сторон дома, устанавливаются наклонные стропильные пары – накосные ноги. Длина стропил в них превышает длину других стропил, формирующих скаты.
Кроме того нагрузка на данный элемент возникает повышенная. С учетом этого, для изготовления ног, как правило, используются спаренные доски. Общий их размер достигает 10х15 или 10х20 см.
Коньковый брус
В вальмовых крышах стропильные ноги в верхней части соединяются брусом, получившим название коньковый прогон или конек. Он обеспечивает жесткость всей стропильной системы и служит верхним упором для стоек.
В шатровой конструкции такого элемента нет. Для конька чаще всего применяется брус 10х10 см.
Схема обустройства несущей конструкции
Основу несущей конструкции крыши составляют стропила, которые, по сути, формируют ее силовой каркас. В вальмовых крышах, помимо накосных ног, используется два вида стропил – основные стропильные ноги (пары) и нарожные (укороченные) стропила.
Стропильные пары формируют длинные скаты, опираются внизу на мауэрлат, а вверху в коньковый брус. Их конструкция аналогична стропилам двухскатной крыши.
Нарожные стропила соединяют накосные ноги с мауэрлатом. Выбор сечения стропил приведен выше.
Укрепляющие элементы
Стропильная система должна быть прочной и жесткой конструкций. Для укрепления стропил применяются такие элементы:
- Стойки – вертикальные брусья, подпирающие стропильную систему и удерживающие ее на нужной высоте.
- Шпренгели – наклонные элементы, подпирающие стропила короткого ската.
- Лежень – брус, служащий опорой для стоек. Он укладывается на внутренние стены или перекрытие.
- Ригель и затяжка – горизонтальные брусья, скрепляющие стропильные пары в верхней и нижней части, соответственно.
- Подкосы – наклонные подпорки, упрочняющие стойки. Они служат для увеличения прочности всей конструкции.
- Кобылки – доски, формирующие свес.
Необходимость дополнительных упрочняющих элементов определяет размер перекрываемого пролета и длина стропил.
Пошаговая инструкция строительства 4 скатной кровли для частного дома
Поэтапная инструкция возведения четырехскатной крыши для дома или беседки включает несколько характерных шагов. Их следует осуществлять в заданной последовательности, учитывая технологические нюансы.
Установка мауэрлата
При возведении несущих стен из кирпича или газоблоков на их верхней части формируется армопояс – бетонная заливка с арматурным каркасом. В него при заливке устанавливаются вертикальные стержни из стальной арматуры диаметром 10-14 мм с вылетом наружу до 10 см. Они служат для закрепления мауэрлата.
Перед установкой на брусе мауэрата тщательно размечаются места расположения стержней. По разметке сверлятся отверстия. Мауэрлат должен составлять непрерывную прямоугольную раму по всему периметру дома.
Для этого производится надежная стыковка концов брусьев путем соединения по принципу «в полдерева». На торцах делается выборка до средины бруса на длине 25-30 см.
Элементы накладываются друг на друга и надежно скрепляются гвоздями, саморезами и дополнительными скобами и накладками. Рама плотно осаживается на стержни с помощью молотка.
Горизонтальность контролируется строительным уровнем. Для большей надежности иногда вместо стержней применяются анкерные болты.
Укладка лежней
Следующий шаг – создание опоры для стоек стропильной системы. Лежни выполняются из горизонтальных брусьев размером 10х10 см или спаренных досок.
Их можно установить на несущие внутренние стены. Если такие не предусмотрены проектом, то придется монтировать балку перекрытия, а уже на нее устанавливать лежень.
Монтирование стоек и конька
На лежени монтируются стойки. Вначале устанавливаются опоры под вершину накосных ног, а затем, между ними закрепляются стойки под стропильные пары. Шаг установки должен соответствовать шагу стропильной системы. К леженю стойки крепятся с помощью уголков и стальных пластин.
Для фиксации их до завершения строительства применяется временное упрочнение в виде откосов (подпорок) из досок.
Важно обеспечить четкую линию расположения всего ряда стоек по центру дома, а также абсолютно одинаковую высоту, которая устанавливает высоту крыши. Вертикальность стоек контролируется отвесом.
Далее, по верху стоек закрепляется коньковый брус. Он крепится гвоздями, а место стыка упрочняется металлическими уголками и пластинами. При значительном пролете крыши устанавливаются подкосы. Они располагаются с двух сторон от стойки, и под наклоном соединяют место креплений стойки на лежне с коньковым брусом.
При возведении шатровой крыши стойки устанавливаются по диагонали. На них крепятся непосредственно нарожные стропила, а потому длина стоек должна соответствовать углу наклона ската.
Монтаж стропил
Установка стропил начинается с основных пар с заданным шагом. Верхний конец бруса срезается под нужным углом и крепится к коньку.
Нижний конец формирует свес, и стропила крепится к мауэрлата «на проход». Для этого в нем делается соответствующий вырез по размеру стропила.
Далее монтируются нарожные стропила. Они раскраиваются на нужную длину. Верхний конец закрепляется на накосной ноге, а нижний на мауэрлате аналогично основным стропилам.
При большой длине стропил между ними в верхней части устанавливается ригель. Он жестко соединяет брусья в пару с определенным углом.
Для закрепления больших нарожных стропил на треугольном скате устанавливается шпренгель. Он под углом соединяет стропило с лежнем (перекрытием), что упрочняет конструкцию. Шпренгельные стойки, чаще всего, применяются в шатровой системе.
Крепление стропил может осуществляться жестко или шарнирно (скользящее крепление). Первый вариант применяется для домов со стенами, не подверженными усадке (кирпич, блоки). Скользящее крепление необходимо для деревянных сооружений. Для этого используются специальные уголки и планки, а также регулируемые анкера.
Обрешетка
Для придания окончательной жесткости стропильной системе и создания основания для крепления кровельного покрытия делается обрешетка. Она выполняется путем установки между стропилами обрезных досок толщиной 2-2,5 см и шириной не менее 10 см. Стык досок должен приходиться на средину бруса.
Возможно такое исполнение обрешетки:
- Сплошная. Доски подгоняются вплотную друг к другу. Она применяется для мягкой кровли, а также черепицы.
- Разряженная. Зазор между досками составляет 20-25 см. Это распространенный вариант для настилания шифера и профнастила.
- Редкая. Зазор может превышать 50 см. Такая обрешетка подходит только для габаритных и твердых кровельных листов.
Доски обрешетки крепятся непосредственно к брусьям стропил с помощью гвоздей или саморезов.
Утепление
Поверх обрешетки устанавливается теплоизоляционный слой. Для этих целей, чаще всего, применяются маты из минеральной ваты или пенопластовые (пенополистирольные) плиты.
Они устанавливаются без зазоров. Стык следует заполнить монтажной пеной и заклеить скотчем. Крепление осуществляется гвоздями или саморезами с большой шляпкой.
После утепления кровли необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию. Для этого используется рубероид или толстая полиэтиленовая пленка. Полосы материала укладываются с нахлестом не менее 15 см. Стык заклеивается скотчем.
Кровельное покрытие
Каждый кровельный материал требует индивидуального подхода к монтажу. Все шаги по его осуществлению прописаны в инструкции на товар, и ее необходимо неукоснительно соблюдать. Укладка покрытия производится в направлении снизу вверх.
Важно использовать тот крепеж, который предназначен для данного материала. При креплении другими элементами можно вызвать появление микротрещин, которые приведут к быстрому разрушению покрытия
Как построить свес?
Карнизный и фронтонный свес кровли нужен для отвода стекающей влаги подальше от стены дома. Это завершающий элемент кровли, и он формирует окончательный внешний вид. Он должен иметь длину не менее 25-30 см. Чаще всего, длину увеличивают до 45-70 см.
Для придания привлекательности этот элемент следует отделать особо. Эстетичный внешний вид придают ему вагонка, блок-хаус, пластиковые панели, деревянные изделия, металлические полосы. Особый стиль оформления обеспечивают готовые элементы для свеса – софиты.
Полезное видео
Как построить четырехскатную крышу своими руками, подскажет видео:
Заключение
Четырехскатные крыши приобретают широкую популярность. Особым успехом пользуются вальмовые разновидности кровли. Такое отношение домовладельцев обеспечивают прочностные характеристики и эффективность при значительной снеговой и ветровой нагрузке, а также расширение возможностей для дизайнеров.
Такая конструкция вызывает определенные сложности при проектировании и строительстве, но ее можно возвести своими руками, учитывая рекомендации специалистов.
Четырехскатная крыша своими руками: инструкция и пошаговая технология
Четырехскатная крыша имеет скаты, которые выполняются в виде равнобедренных треугольников и сходятся вершинами в одной точке. Если жеa четырехскатная крыша выходит квадратной в плане при виде сверху, тогда она называется шатровой.
Если же не выходит квадратной, а получается в виде прямоугольника – это вальмовая крыша. Такой интересное название она получила благодаря скатам, которые имеют вид щипец-вальм.
Четырехскатные
Преимущества
- Возможность обустройства хорошо освещенной, более функциональной мансарды.
- Кровли такого типа отличаются более оригинальным, привлекательным внешним видом.
- Это надежные, прочные конструкции, которые намного устойчивее к ветровым, снеговым нагрузкам, чем, например, двускатные.
- Возможность поддержания комфортной температуры в мансардном помещении благодаря равномерному распределению тепла со всех сторон.
Недостатки
- Четырехскатная кровля отличается более сложным проектом, для реализации которого необходимо иметь определенные навыки кровельных работ, поэтому возникает необходимость привлечения профессиональных кровельщиков.
- Конструкция крыши имеет значительный вес, соответственно, несущие стены, фундаментное основание требуют усиления.
- В холодных регионах такая кровля требует тщательного утепления, что также значительно повышает итоговую стоимость сооружения.
- Мансардное помещение под четырехскатной кровлей стоит дороже, чем под двухскатной крышей, так как возникает необходимость обустройства стенок по всему периметру крыши, их тщательного утепления, установки большего количества мансардных оконных конструкций.
Голландская крыша: классика четырех скатов
Голландская, или вальмовая крыша считается классическим вариантом, который отличается особенной устойчивостью к ветру и снегу.
Поверхность стандартной вальмовой крыши образует два трапециевидных ската по длинным сторонам и такое же количество треугольных – по коротким сторонам. В отличие от шатровой крыши, такая форма, по мнению современных архитекторов считаются более эстетичной.
Стропильная система вальмовой крыши предполагает установку четырех накосных стропил – диагональных опорных брусьев, которые идут от двух вершин скатов к верхним углам здания.
А вот полувальмовая крыша, в свою очередь, бывает двух видов: когда боковые скаты срезают только часть торца сверху, или уже внизу, то есть сама полувальма может быть треугольником или же трапецией, и называться датской или полувальмовой голландской.
Три «кита» четырёхскатной крыши
Прежде чем строить четырехскатную крышу, нужно учесть, что у данного типа кровли с четырьмя плоскостями есть три основных вида:
- шатровая;
- вальмовая;
- полувальмовая.
Первая – пирамидальная по своей конструкции состоит из четырех равноценных треугольников, все верхние углы которых соединяются в одной — центральной точке. Основание у нее может быть только квадратное, скаты – парными или с однотипными параметрами.
Конструкция шатровой крыши
У второй две разноплановые пары плоскостей – трапеция (фасадные скаты) и треугольники (скаты торцовые, что, собственно, и называются вальмы). Вершины треугольников соединяются с вершинами, соединенных граней трапеции.
Конструкция вальмовой крыши
Третья также состоит из вальм и трапеций, но при этом в ее конструкции боковые треугольники «ломаются» на трапеции и верхние треугольнички.
Датская, она же полувальмовая крыша и её конструкция
У каждой есть своя изюминка. Так шатровая кровля, наиболее часто используемая в местах с обильными осадками – экономична в плане использования материалов: короткие балки; отсутствие торцов (фронтонов).
Совет: подготавливая материал и чертежи для шатровой крыши, учтите, что для региона с небольшим количеством осадков достаточно проектировать минимальный угол наклона скатов (материал покрытия – рулонный или листы шифера, поликарбоната); там, где продолжительные и обильные дожди обычное явление – наиболее оптимальный вариантов устройства скатов – от 45-ти до 60 градусов (покрытие – металлочерепица).
Вальмовая кровля, конструкция которой ограничивается кровельными скатами, устойчива к порывам сильного (ураганного типа) ветра. Для ее строительства обычно используется: брус, двойная доска, «нарожники» — стропила, упирающиеся на диагональную опору.
Полувальмовая – как самый устойчивый тип кровли, защищающий беседку от интенсивных осадков и ветров, так и самая сложная для постройки. А также наиболее расточительная в плане расхода кровельного материала.
При этом любой тип четырехскатной кровли, в основе которой лежит стропильная система, не только имеет привлекательный вид, но и позволяет варьировать с выбором кровельного материала. Кроме того, не закрывают свободный обзор из беседки. Крышу такого типа можно стилизовать под экзотическую китайскую пагоду (используя яркоокрашенные листы металлочерепицы или гонт).
или изящную японскую кровлю, незначительно удлинив свесы и поставив изогнутые диагональные опоры.
Полувальмовая голландская крыша: особая устойчивость
Полувальмовая голландская крыша – это одновременно вариант и двухскатной конструкции, и четырехскатной. Она отличается от классического варианта наличием усеченных вальм –треугольных торцевых скатов. По правилам, длина вальма голландской крыши должна быть в 1,5-3 раза меньше, чем длина боковых трапециевидных скатов.
Преимущество такой крыши в том, что здесь есть возможность установить мансардное вертикальное окно, и при этом острый выступ, как у двускатной кровли, отсутствует, что, в свою очередь, увеличивает способность крыши выдерживать экстремальные ветровые нагрузки.
Сравнение двухскатной и четырехскатной кровли
Четырехскатные конструкции лучше выдерживают снеговые, ветровые нагрузки. Но из-за большой теплоотдачи подобные кровельные системы, используемые в северных регионах, требуют дополнительного утепления. Двухскатные кровли подходят больше для регионов с большим количеством атмосферных осадков.
Двухскатная крыша обычно украшается фронтонными, мансардными окнами, балконами — это классика архитектуры в частном домостроении. А четырехскатные кровли считаются эталоном европейской лаконичности.
Оба вида кровли имеют собственные достоинства и недочеты. При этом разница в стоимости 2- и 4-скатных проектов порядка 30 %. Двухскатные кровли на треть дешевле четырехскатных. Но, учитывая затраты на строительство фронтонов, разницы в общей цене практически нет.
Полувальмовая датская крыша: европейские традиции
А вот датская полувальмовая крыша – это разновидность чисто вальмовой конструкции. В этом случае монтируется только нижняя часть торцевого ската, а под коньком оставляют небольшой вертикальный фронтон.
Преимущество такой конструкции в том, что она позволяет отказаться от проблемных в плане гидроизоляции мансардных окон в кровле и обеспечить естественное освещение мансарды за счет установки полноценного вертикального остекления, что сейчас особенно модно.
Как построить полувальмовую крышу своими руками
Технология монтажа стропильной системы
Обустройство четырёхскатной конструкции имеет свои особенности, которые нужно обязательно учитывать:
- диагональные стропила испытывают бòльшую нагрузку по сравнению с остальными, поэтому для их изготовления стоит использовать удвоенный материал, то есть сделать наращивание по толщине;
Диагональные стропила испытывают бòльшую нагрузку, поэтому их сращивают по толщине, что значительно повышает жёсткость конструкции
Изготовленный и собранный с соблюдением всех правил стропильный каркас наслонного типа для четырёхскатной крыши будет безраспорной конструкцией. Можно предупредить появление распоров, если в местах опоры на мауэрлат плоскости стропил сделать горизонтальными.
В большинстве случаев для опоры стропильных ног используют две схемы.
- Точкой опоры для стропил служит верхний венец, обвязка или мауэрлат.
- Стропильные ноги налегают на врезную балку.
Опорой для стропил может служить мауэрлат, верхний венец верхняя обвязка или врезная балка
В четырёхскатных вальмовых конструкциях зачастую длина угловых ног больше типовой длины пиломатериалов. Поэтому брус и доски сращивают, стараясь, располагать стыки на расстоянии 0,15 длины пролёта (L) от центра опор, что приблизительно равнозначно интервалу между точками опоры. Соединяют стропила методом косого прируба, затягивая места стыков болтами Ø12–14 мм. Запил рекомендуется делать на стропилах, а не на опорном брусе, чтобы срез не ослабил опоры.
Поскольку стандартная длина большинства пиломатериалов не превышает 6 м, диагональные стропила наращивают по длине методом косого прируба и соединяют болтами при использовании бруса или гвоздями и хомутами, если сращиваются доски
Таблица: положение опор под угловые стропила
Длина пролётов, м | Типы опор | Месторасположение опор |
менее 7,5 | стойка или подкос | в верхней части стропил |
менее 9,0 | стойка или подкос | в верхней части стропил |
шпренгель или стойка | в нижней части стропил — 1/4Lпр | |
свыше 9,0 | стойка или подкос | в верхней части стропил в нижней части стропил — 1/4Lпр |
шпренгель или стойка | по центру стропил | |
стойка | по центру стропил | |
Примечание: Lпр — длина пролёта, который перекрывается стропилами. |
Для стыковки нарожников со стропилами верх полустропил стачивают, выдерживая в одной плоскости с угловыми ногами, и фиксируют гвоздями. Размещая нарожники на стропиле, строго следят, чтобы они не сходились в одном месте. Если использовать при установке нарожников не врубку, а черепные бруски 50Х50 мм, набитые в нижней зоне стропил с обеих сторон, то жёсткость стропильных ног будет выше, а значит, повысится их несущая способность.
Для увеличения жёсткости стропильного каркаса рекомендуется при установке нарожников использовать черепные бруски, набитые с обеих сторон в нижней части стропильных ног
Монтаж стропильной конструкции своими руками
Строительство каркаса четырёхскатной кровли производится в несколько этапов.
- Размечают и рассчитывают материалы, после чего прокладывают рубероид в качестве гидроизоляции по всему периметру здания. Поверх него укладывают опору для стоек и мауэрлат, закрепляя к стенам, особенно хорошо фиксируя по углам.
Мауэрлат в четырёхскатных конструкциях укладывается по всему периметру и хорошо закрепляется к стенам, особенно по углам, чтобы создать прочный узел для крепления диагональных стропил
Шпренгельная решётка применяется при крутых кровлях и сравнительно больших пролётах для того, чтобы избежать прогиба диагональных стропил
При монтаже стропильной системы четырёхскатной крыши нужно внимательно отнестись к стыковке диагональных стропил, центрального стропила со стороны торца здания, а так же конькового бруса
Видео: четырёхскатная крыша на гвоздях и табуретке
Самостоятельное возведение четырёхскатной крыши — это, конечно же, нелёгкий процесс. Но если вы располагаете измерительными приборами, а также необходимыми инструментами, у вас всё получится. Главное — желание собрать конструкцию своими руками и стремление придерживаться общих принципов. А чтобы крыша прослужила как можно дольше и сохраняла свой удивительно красивый внешний вид, постарайтесь не экономить на элементах стропильного каркаса и использовать для их фиксации современные надёжные металлические крепежи для дерева.
Оцените статью:
[Голосов: Среднее: ]
Шатровая крыша: идеальные пропорции
Шатровую крышу обычно ставят на постройках, имеющих одинаковую длину стен, которые образуют собой квадратный периметр. У такой четырехскатной крыши все скаты по форме – одинаковые равнобедренные треугольники, мечта кровельщика, одним словом, и кошмар строителя.
Классическая шатровая крыша под укладку металлочерепицы
Дело в том, что строительство классической шатровой крыши еще более сложно, чем у вальмовой, ведь здесь стропила должны сойтись все в одной точке:
Этап І. Планирование и проектирование
Прежде, чем как сделать четырехскатную крышу обязательно продумайте все ее детали, до мелочей. Даже самый простое устройство четырехскатной крыши обязательно стройте по готовому чертежу. Дело в том, что у готовой двускатной крыши почти заметны недочеты и перекосы, а вот если вы где-нибудь допустите ошибку в строительстве той же вальмовой или шатровой крыши, то диагональные стропила просто не сойдутся в коньке и исправить это будет крайне сложно.
А поэтому, если вы владеете специальными программами, создайте 3D модель будущей крыши прямо в них, а если нет, тогда просто подготовьте подробный чертеж и хорошо, если вам в этом поможет профессионал. Все детали такой крыши должна быть просчитаны – до мелочей!
Схема стропил стандартной вальмовой крыши с подпорками
Кстати, сегодня довольно модно делать четырехскатной не только крышу, но и ее отдельные функциональные элементы:
Постройка металлической вальмовой крыши над эркером
Какая крыша дешевле
На первый взгляд кажется, что двухскатный вариант намного выгоднее четырехскатного. Но специалисты говорят, что разница в общей стоимости редко достигает 10-20%. Почему так происходит? В вальмовых и полувальмовых конструкциях увеличивается площадь кровельного покрытия, но уменьшается размер фронтонов (если они есть). Но двухскатные крыши, как правило, выше четырехскатных. Стропильная часть у них дополняется диагональными перемычками, что увеличивает расходы.
Проект крыши с двумя скатами можно подготовить самостоятельно.
При проектировании четырехскатных кровель — вальмовых, полувальмовых и шатровых крыш важно правильно рассчитать нагрузку, поэтому эту задачу лучше поручить профессионалам. Подрезки будет больше, соответственно, увеличится расход кровельного покрытия.
Для определения примерной стоимости материалов подойдут строительные калькуляторы.
Этап ІІ. Заготовка конструктивных элементов
Итак, если вы взяли готовый чертеж крыши или набросали его сами и уверены в будущем качестве, самое время заготовить необходимые элементы стропильной системы. А для этого сначала разберемся с тем, как правильно они называются.
Итак, первое, о чем вам придется позаботиться перед тем, как построить четырехскатную крышу – это мауэрлат. Это балка квадратного либо прямоугольного сечения, которую вы уложите на верхнюю часть стен по всему периметру дома. Она станет опорой для стропил, которые будут передавать на нее нагрузку, и именно эта доска распределит равномерно вес всей крыши на стены дома и фундамент. Идеальный вариант –использовать в качестве мауэрлата брус сечением 15 на 10 см.
Далее вы будете строить стропильные ноги – это основной элемент, который будет создавать собой уклон крыши. Стандартные стропила изготавливаются из доски 50 на 150 мм, а диагональные – 100 на 150 мм.
Стропильная система вальмовой крыши для строительства своими руками
Понадобятся вам и затяжки, главная задача которых – препятствовать смещению стропильных ног в стороны. Сами затяжки вы будете фиксировать и соединять нижними концами, и для этого запасите доски параметром 50 на 150 метров.
А вот сверху и диагональные стропильные ноги, и стандартные стропила будут сходиться и закрепляться между собой в коньке. Для этого возьмите брус 150 на 100 мм.
Далее, по центру двух противоположных сторон должна быть поперечная балка – лежень, которая служит опорой для стоек, а они, в свою очередь, поддерживают коньковый прогон. Для этой цели подойдет брус с сечением 100 на 100 мм или 100 на 150 мм.
Откосы станут подпоркой для стропил, который препятствует их сдвигу. Такие вы должны установить их под углом к стойке, для этого возьмите такой же материал, как на лежень.
читать статью
Далее, важной деталью будет стойка – вертикальный элемент каркаса крыши. Она станет служить опорой для конька. Изготовьте ее из такого же материала, что и мауэрлат.
Не забывайте также о ветровой доске – это горизонтальный элемент, который связал между собой все нижние концы стропил. Вам нужно будет прибить ее к стропилам по внутреннему периметру кровли и таким способом подчеркнуть линию ската. Для этой цели подойдет доска 100 на 50 мм.
А вот для наружной стороны вам понадобится еще одна доска – кобылка, из такого же материала. Такое странное название это доска получила с тех времен, когда ее делали вырезной, в виде лошадиных морд.
А вот самые необычный и сложный элемент четырехскатной крыша – это шпренгель, который придает жесткости всей конструкции. Его главная задача – связать все горизонтальные и вертикальные элементов. Он тоже монтируется под углом, и изготавливается из бруса 100 на 100 мм:
Как сделать шпренгельную опору для вальмовой крыши
И наконец, если речь идет именно о вальмовой крыше, то единственный элемент, который присутствует исключительно в вальмовых крышах, – это нарожники. Они представляют собой укороченные стропила, которые опираются на диагональной стропильную ногу. Их вы можете изготовить из доски 50 на 150 мм.
В жизни все эти элементы выглядят так:
Как опереть стропильные ноги в вальмовой крыше
Подумайте также об утеплителе, гидроизоляционной пленке и доборных кровельных элементах:
Строительство классической вальмовой крыши
Проектирование
Четырехскатная крыша – сложная конструкция, требующая точных расчетов и составления проекта. Если раньше эти задачи были под силу разве что опытным мастерам и проектировщикам, то сейчас их решить может каждый с помощью компьютера и специального программного обеспечения. В ходе вычислений составляется схема и определяется:
- Угол наклона скатов четырехскатной крыши. На этот параметр оказывает влияние выбранный кровельный материал, значение ветровой и снеговой нагрузки. Если выполнять расчеты своими руками, можно использовать справочные таблицы с готовыми углами для различных климатических зон.
Результатом процесса проектирования считается схема, отражающая реальные размеры и взаимное расположение частей четырехскатной крыши.
Этап ІІІ. Установка чердачного перекрытия
Нередко бабки висячих стропил или подвески, которая в вальмовой крыше работают на растяжение, необходимо выполнять из стали. Для этого к затяжке деревянных стропил подвешивается перпендикулярно на хомуты специальные деревянные прогоны.
А уже перпендикулярно к прогонам подвешиваются деревянные балки, после чего между ними укладываются безбалочные облегченные заполнения. Поэтому, если вы хотите уменьшить нагрузку крыши на висячие стропила или стропильную ферму, вам нужно выбирать конструкции подвесного перекрытия.
Для стальных ферм подвесное перекрытие обязательно нужно сделать несгораемым, по стальным балкам. Между такими балками следует уложить сборные железобетонные плиты, а уже на них –легкий утеплитель. Чтобы повысить огнестойкость и долговечность таких несущих конструкций, их нужно делать из железобетона. Причем самые железобетонные несущие конструкции лучше выполнять из крупноразмерных панелей заводского изготовления, чтобы не рисковать.
Этап ІV. Монтаж конькового прогона
В рассчете конькового прогона отталкивайтесь от таких нюансов:
- Если же в здании есть капитальные продольные стены, или хотя бы два ряда внутренних столбов, тогда прогонов делают два. При этом многие стропильные конструкции по длине могут быть составными, а для увеличения жесткости используются ригели.
- Если же здании нет внутренних опор, тогда здесь наклонные стропила сделать не получится. А поэтому используются специальные строительные фермы, к которым чердачное перекрытие попросту подвешивается. В таком случае стержни, которые расположены по верхнему контуру ферм, образуют верхний пояс строительной ферма, а по нижнему контуру – уже нижний пояс. Сама решетка фермы образует теперь вертикальные стержни и раскосы – наклонные стержни, которые располагаются между верхним и нижним поясом. Причем такие фермы необязательно изготавливают только из дерева, напротив, сегодня достаточно популярны стальные железобетонные. В процессе самого строительства фермы устанавливают на расстоянии 4-6 метров друг от друга. Самый простой вариант таких ферм – это шпренгельные, которые состоят из стропильных ног, вертикальной подвески, бабки и затяжек.
- Если ширина здания достаточно большая, при установке используются строительные фермы или шпренгельные опоры. Но тогда чердачное перекрытие нельзя перекрывать балками, которые будут опираться на одни только стены. Такую конструкцию необходимо подвешивать на стальных хомутах к нижнему поясу фермы, или к затяжке, чтобы образовать, таким образом, подвесные перекрытия.
В этой фотоиллюстрации хорошо видно, как именно стропила нужно крепить к коньку и хребтам:
Мастер-класс по строительству вальмовой крыши шаг за шагом
Двухскатная крыша
Конструкция состоит из двух скатов, нижние части которых опираются на стены, а верхние — смыкаются в коньке. С торцевых сторон располагаются треугольные фронтоны, в которых можно обустроить окна. Двухскатные крыши считаются традиционным вариантом для частных домов и дач. Они идеально подходят для зданий небольшой площади. Вода с такой кровли стекает на две стороны, что необходимо учитывать при планировании придомовой территории.
Преимущества двухскатной крыши
- Сравнительно большое подкровельное пространство, где можно обустроить дополнительные комнаты.
- Высокая надежность благодаря эффективному отводу дождевой воды и таящего снега.
- Простой монтаж и обслуживание — можно проводить без привлечения профессионалов.
- Ремонтопригодность. При необходимости можно быстро заменить поврежденные элементы.
- Универсальность — подходят любые кровельные материалы, услуги по монтажу обходятся дешевле.
Недостатки двухскатной крыши
- Чем выше крыша и круче скаты, тем дороже обходится конструкция.
- На цену кровли влияет наличие мансарды или жилого чердачного пространства.
- Для хорошего освещения на фронтонах необходимо устанавливать большие окна.
При возведении здания с двухскатной крышей нужно учитывать преобладающее направление ветра в вашем регионе, парусность и вес используемого материала.
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.
Стропильная система, ее конструкция и некие нюансы по созданию и монтажу зависят от того, какой тип четырехскатной крыши используется. На данный момент выделяют:
- Шатровую.
- Полувальмовые датскую и голландскую.
- Вальмовую.
Четырехскатную крышу шатрового типа используют в основном на домах, имеющих квадратную форму. В данном случае все скаты имеют одинаковые размеры и форму, а внешне напоминают равнобедренные треугольники.
Датская полувальмовая – нижнюю часть бокового ската монтируют, под коньком устанавливают вертикальный фронтон. При использовании такой крыши мансардные окна не понадобятся, ведь естественное освещение будет обеспечивать вертикальное остекление чердачного помещения.
Голландская вариация многими элементами относится к двухскатному типу крыш. Вся разница в том, что данный вид все же состоит из торцевых треугольных скатов, однако они имеют обрезанный вид (вальмовая с усеченными боковыми скатами). Длина боковых плоскостей в 2-3 раза меньше, чем основных, внешне похожих на трапецию. Крыша хорошо справляется с нагрузками ветра и снега, на чердаке можно устанавливать обычные окна.
Вальмовая – классика четырехскатных крыш. Два ската имеют трапециевидную форму, торцевые скаты – прилегающие треугольники. При сборке стропильной системы необходимо использование накосных стропил.
Четырехскатная крыша – удобно, практично, функционально и эстетично привлекательно. Однако, не стоит забывать о том, что это еще и дорого, ведь такой тип крыши имеет сложности по расчетам и создании стропильной системы.
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.
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 Чем заболела роза и как её правильно вылечить?
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 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.
Вальмовая крыша — устройство диагональных стропил
Четырёхскатная вальмовая конструкция кровли как на фото состоит из четырёх диагональных стропильных балок, направленных по отношению к внешним углам строения и сходящихся в одну точку на конце конька крыши. Конструкция нижних накосных стропильных балок четырёхскатной кровли может отличаться в зависимости от материалов, используемых при строительстве здания.
Если строение имеет деревянную брусчатую конструкцию, то опорой для стропильной системы, является верхний венец сруба. В домах каркасной системы – это основная обвязка каркаса. В зданиях, возведённых из кирпича или камня, в качестве опоры скатных стропил используется мауэрлат, который равномерно распределяет сосредоточенные точечно нагрузки от балок по всей площади кладки стены.
Сам мауэрлат – это не что иное, как брус сечением 10х10 см, который укладывается как в центральной части стены, так и ближе к её внутренней стороне. Для защиты крыши от возможности срыва сильным ветром, мауэрлат закрепляется к стенам здания при помощи скруток из проволоки, размещённых с шагом не более 100 см. Один конец проволоки закрепляется к костылю, который, в свою очередь, вбивается между швами кирпичной кладки на уровне 30 см от верхнего края стены, другой свободный конец надёжно фиксирует мауэрлат.
Чтобы в дальнейшем обеспечить свободный доступ к осмотру и ремонту мауэрлата и стропильной системы, расстояние от верхней части перекрытия чердака и нижней частью мауэрлата должно быть более 40 см. При этом все деревянные конструкции, контактирующие с кладкой из кирпича, качественно изолируются при помощи гидроизоляционного материала.
Основной опорой верхней части скатных стропил является коньковый брус — балка из древесины с сечением, аналогичным как у стропильных ног. По той причине, что конструкция вальмовой кровли не предусматривает кирпичных фронтонов, как в случае с двускатной кровельной системой, деревянный коньковый брус опирается на специальные стойки сечением 10х10 см, расположенные с шагом в 3 – 4 м в зависимости от размеров строения. Нижний конец стойки упирается в лежень, который обустраивается несколькими способами:
- на внутреннюю стену, если такая имеется в наличии;
- на плиту перекрытия из железобетона, через столбики из кирпича.
Сечение лежня напрямую зависит от особенностей четырёхскатной вальмовой крыши, фото которой можно наблюдать. В первом случае – это балка размерами 5х150 см, а во втором — брусок сечением 15х15 см. Однако, в обоих вариантах обязательно обустроить качественную гидроизоляцию из любых доступных рулонных материалов.
Конструкция накосных стропил в таком случае немного длиннее стандартных, при этом на них опираются нарожники (укороченные скатные стропила). По этой причине они, как правило, подвержены нагрузке в 1,5 раза больше, чем на стандартную стропильную систему. Чтобы конструкция диагональных ног выдержала такие нагрузки, их изготавливают спаренными, то есть состоящими из двух одинаковых элементов, скреплённых между собой.
Для уменьшения расчётной длины диагональных ног под ними устанавливаются опоры. В качестве опор может быть использован как брус размерами 10х10 см, так и подкос с аналогичным сечением. Подкосы располагаются под углом в 45°, упираясь нижним краем в лежень.
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.
Проектирование
Проект дома с мансардой
Угол наклона для скатов выбирается исходя из рекомендаций изготовителей кровельного материала и природных особенностей. Для мягкой рулонной кровли достаточно угла до 18 градусов, для шифера подойдет угол в 15–60 градусов, а под черепицу стоит заложить наклон от 30 до 60 градусов.
Большое значение имеет количество осадков зимой, если выпадает значительное количество снега, то лучше выбирать крутые скаты, на которых осадки меньше задерживаются.
Пример расчета нагрузки на стропила в программе
Выбрав угол наклона, можно рассчитать высоту конька и остальные параметры, необходимые для постройки четырехскатной крыши. Для вычисления площади используются геометрические формулы для треугольника и трапеции.
Расчет стропил в программе
При проектировании стропильной системы необходимо многое учесть: сечение бруса, длину стропил, величину прогона, шаг установки элементов. Все возможные нагрузки на кровлю выясняются на стадии проектирования, к ним относят:
- вес выбранного кровельного покрытия;
- годовое количество осадков;
- масса утеплителя и гидроизоляции;
- устройство на крыше различного оборудования (антенны, фонари, окна и т. д.);
- снеговая и ветровая нагрузка.
Кроме заложенных нагрузок, кровля дома должна иметь запас прочности, гарантирующий устойчивость конструкции в непредвиденной ситуации. Для возведения стропильной системы применяются брус и доски. Если есть необходимость усилить элементы, доски сдваиваются.
Схема стропильной системы вальмовой крыши
Перед началом работы все пиломатериалы проходят обработку антисептиком.
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.
Чертеж стропильной системы конструкции
Проект четырехскатной вальмовой крыши стоит начинать с эскиза фасада и схемы расположения балок каркаса на чертеже. Необходимо отметить несущие стены. На них будут опираться концы стропилин. Отложим от края стен дома расстояние 0,6 – 1 м в масштабе чертежа. Полученный контур является свесами, которые будут защищать фасады от дождя.
Чтобы самостоятельно сделать чертеж кровли, необходимо знать основные термины, применяемые проектировщиками и архитекторами. Перечислим главные элементы стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши:
- Конек – брус с сечением 50х150 мм, к которому крепятся стропила. Он расположен в центре двух трапециевидных скатов.
- Диагональное стропило – балка, которая служит опорой для вальм. В некоторых источниках она также называется накосной ногой. Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на один из концов балки конька.
- Центральные промежуточные стропила. В шатровой вальмовой крыше их четыре. Центральные балки сходятся в центре конструкции, образуя крест.
- Нарожники – короткие доски, опирающиеся на каркас вальм.
- Промежуточные стропила – балки, которые образуют плоскость трапециевидных скатов на чертеже четырехскатной вальмовой крыши.
Вам будет интересно: Как выбрать подходящую форму крыши для своего дома: преимущества и недостатки видов кровли
Кровельные материалы укладываются на обрешетку. Она крепится к стропилам под углом 90 градусов. Разреженную обрешетку используют под шифер и металлическую кровлю. Шаг укладки досок – несколько сантиметров. Под все остальные виды материала кровли обрешетку делают сплошной.
Вспомогательная конструкция четырехскатной вальмовой крыши состоит из следующих элементов:
- Стойка. Служит опорой для конька. Стойки упраздняются, если планируется использовать пространство под вальмовой крышей.
- Затяжка – важная часть стропильной системы. По совместительству является балкой перекрытия.
- Кобылка. Деревянный брусок, который используется для устройства свеса при недостаточной длине стропильной ноги.
- Ветровая балка. Благодаря этому элементу, кровельная конструкция имеет высокую устойчивость к плохим погодным условиям. Ветровая доска соединяет несколько стропил в одной плоскости ската.
- Мауэрлат – основа для монтажа стропильной системы. Его назначение – привязка каркаса крыши к стенам дома. Мауэрлат представляет собой брус с сечением 100х100 или 150х150.
- Шпренгель. Задача этого структурного элемента – усилить основную несущую конструкцию. Шпренгель крепится по углам к мауэрлату и диагональным балкам.
- Подкосы. Располагаются под наклоном к стропильным ногам.
Расстояние между стропилами и нарожниками на чертеже называют прогонами. Эта величина рассчитывается по специальным формулам. Зависит от веса элементов кровли, максимально возможного количества осадков в регионе строительства и силы ветра. Также рассчитывать необходимо высоту конька, угол наклона стропильных ног и их длину. Самой сложной для вычислений является ломаная вальмовая схема крыш.
Наиболее распространенные виды креплений деревянных балок между собой – пластины и уголки. Реже используют вязальную проволоку, саморезы и кронштейны. Чтобы предотвратить деформацию деревянных балок из-за усадки, следует выбрать скользящую систему в креплениях уголков.
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.
Выбор подходящего кровельного покрытия
В принципе, для беседки с четырехскатной крышей любого вида подходят практически все кровельные материалы, но эффектнее всего смотрится мягкая кровля и современная черепица.
Мягкая кровля: стильно и эффектно
По сути, битумная черепица – это гибкие пластины из стеклохолста или из техностекловолокна, которое специально пропитывают модифицированным битумом. Сверху на них направляют или накатывают минеральную цветную посыпку – гранулят. А снизу покрывает самоклеющимся бетоном. У такого покрытия огромный выбор цветовой гаммы, и при помощи нее легко добиться нужного эстетического эффекта.
На четырехскатной крыше гибкая черепица смотрится даже лучше, чем на двускатной. Единственный минус для монтажа состоит в том, что здесь необходима сплошная обрешетка, ведь т.к. черепица – гибкая, ей нужна основа. Поэтому монтаж самой четырехскатной крыши для вас окажется немного более сложным, чем если бы вы предпочли другое покрытие.
Как вы понимаете, такой листовой материал удобно нарезать на разные формы. А поэтому кровля, покрытая им, получается самых невообразимого дизайна и оттенков. Причем современные производители даже предлагают целые коллекции, выполненные в разных исторических или архитектурных стилях. Благодаря цветной посыпке, такой кровле можно придать любой оттенок, подчеркнув благородство или, наоборот, современность. Вот самая популярная нарезка:
Вот какая обрешетка вам понадобится для покрытия крыши современной битумной черепицей:
А как все это воплотить в жизнь, вам поможет наш подробный мастер-класс:
Битумная черепица легко выдерживает постоянные перепады температур в российских широтах, ее не любит грибок и плесень, и служат она от 20 до 50 лет.
Единственные ее досадные минусы – это неприятный запах и выделяющиеся вредные вещества при жаре, способность такой черепицы плавится в особо жестких условиях, и гранулы, которые иногда отрываются входящими кусками льда и повреждают водостоки. Ну, если учитывать доступность по цене такого кровельного покрытия, этот вариант имеет право на жизнь, несмотря на все свои недостатки.
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.
Источник https://krasnyjdom.com/krysha/ploskaja-ili-skatnaja/chetyrehskatnaja-krovlja.html
Источник https://game-raft.ru/izdeliya-iz-bisera/chetyrehskatnaya-krysha-stropilnaya.html
Источник https://esto-okna.ru/remont-i-strojka/4-skatnaya-krysha-2.html