Классическая четырехскатная даже сегодня остается все еще малопривычной для российских широт и напоминает о заморском укладе. Вот почему ее строят чаще всего ради того, чтобы придать архитектуре жилого дома особый эффект в плане стиля и восприятия, выгодно отличить его от однообразных привычных построек.
Кроме того, четырехскатная крыша – своими руками построенная по всем правилам – на практике имеет большое количество преимуществ, особенно для суровых российских широт. Разберемся подробнее?
Виды четырехскатных крыш
Четырехскатная крыша имеет скаты, которые выполняются в виде равнобедренных треугольников и сходятся вершинами в одной точке. Если же 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.
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.
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.
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.
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.
Дело в том, что строительство классической шатровой крыши еще более сложно, чем у вальмовой, ведь здесь стропила должны сойтись все в одной точке:
Устройство стропильной системы крыши с четырьмя скатами
Вот самый простой пример строительства стандартной вальмовой крыши для небольшого дачного домика:
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!
Кстати, сегодня довольно модно делать четырехскатной не только крышу, но и ее отдельные функциональные элементы:
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.
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.
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:
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:
Подумайте также об утеплителе, гидроизоляционной пленке и доборных кровельных элементах:
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:
Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил
Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:
- Если посреди крыши будет только один коньковый прогон, тогда диагональную ногу нужно набивать на консоли прогона. Их специально для этого выпускают на 15 сантиметров за поддельную раму, а лишнее потом отпиливают.
- Если же прогона – два, тогда на них нужно установить шпренгельную конструкцию из горизонтальной балки и стойки, а затем уже закрепить сами накосные стропила.
- Если же балка при этом прочная, из бруса, а не из досок, тогда есть смысл сделать прибоину – короткую доску толщиной не менее 5 сантиметров. И на нее уже опирать накосные стропила вальмовой крыши.
Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.
На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.
Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.
Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:
У вас получится! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.
Будьте в курсе!
Подпишитесь на новостную рассылку
Вальмовая крыша часто используется в архитектурных решениях загородных домов, построенных в европейском стиле. Ее конструкция не только надежна, но и весьма эстетична. Причем, принимая за основу даже самый простой ее вариант, можно разнообразить его различными элементами, которые станут для всего строения своеобразным украшением и признаком изысканности стиля.
Вальмовая крыша своими руками чертежи которой нужно подобрать или подготовить заранее, может быть выполнена и самостоятельно, но одному мастеру с таким объемом и сложностью работ явно не справиться.
Что такое вальмовая крыша?
Самая распространенная простая схема вальмового типа крыши состоит из четырех скатов, два из которых имеют форму треугольника — их и называют «вальмами». Они располагаются по торцам здания и соединяют конек с карнизом. Две фронтальных плоскости в форме трапеции имеют большую площадь и скат, который также располагается от конька и до карниза.
Нужно отметить, что бывают полувальмовые крыши — их еще относят к голландскому виду. В этом случае при строительстве карнизы торцевых скатов располагают намного выше фронтальных. Монтаж такой крыши, как правило, производят в тех случаях, когда в ее мансардном пространстве устраивают жилое помещение.
Основы конструкции вальмовой крыши
Традиционная вальмовая система состоит из определенных узлов и элементов, которые монтируются всегда одинаково и являются основой для более сложных крыш этого вида. На данном рисунке представлена именно такая конструкция, включающая в себя следующие детали:
1 — Угловое стропило или ребро всегда располагают под меньшим углом, чем такие же, но промежуточные элементы системы. Для такой конструкции крыши, как для боковых, так и промежуточных стропил подойдут доски, имеющие сечение 50×150 мм.
2 — Короткие стропильные ноги закрепляются не на коньке, а на угловой стропильной доске. Они должны иметь такой же уклон, как и промежуточные стропила.
3 — Конек в данном случае имеет такой же размер в сечении, что и стропильные ноги.
4 — Стропила, которые сходятся и стыкуются на углах конька с трех сторон, называют центральными стропилами.
5 — Промежуточными стропилами называются ноги, соединяющие конек и обвязку, проходящую по верхней части строения, и образующие карниз.
На следующей схеме, кроме уже упомянутых, можно увидеть устройство других элементов конструкции.
- После стропил можно рассмотреть стойку, которая поддерживает конек и устанавливается на соединении двух стропил и коньковой балки. Эти элементы используются не всегда, иногда их просто заменяют другими подпорными деталями, например, в тех случаях, когда пространство под крышей должно быть свободным, если в нем планируется устроить комнату.
- Затяжка является скрепляющим стропила элементом. Чаще всего она же выполняет роль балки перекрытия.
- Кобылка монтируется к установленным стропильным ногам для увеличения свеса крыши, который станет защитой от атмосферных осадков для промежутка под крышей и верхней части стен.
- Ветровую балку крепят на стропила наискось с той стороны крыши, которая считается ветреной. Иногда ее устанавливают и на оба трапециевидных ската.
- Нарожник или короткая стропильная нога используется только в вальмовой конструкции и крепится к угловому стропилу.
- Мауэрлат присутствует в любой стропильной системе и представляет собой брусок, который крепится по всему периметру стен строения.
- Шпренгель — это еще одна деталь системы, придающая ей жесткость и снимающая нагрузку со стен. Его устанавливают по диагонали, относительно углов здания и закрепляют на мауэрлат.
- Подкосы устанавливают под разным углом к стропильным ногам, в зависимости от того, будет ли задействована мансарда для создания дополнительной комнаты.
- Ребро, диагональные или боковые стропила, могут быть установлены, как с одной торцевой стороны крыши или с двух ее стороны, в зависимости от задуманной конструкции.
- Прогонами в данном случае называют расстояние между креплением стропил к коньковой балке — оно будет зависеть от веса выбранного материала кровли и предполагаемой снеговой нагрузки в местности постройки.
Этапы работы по монтажу вальмовой крыши
Если для крыши дома выбрана вальмовая конструкция, то работу над ней нужно вести в строгой последовательности:
- Любой проект начинается с составления схемы стропильной системы.
- Следующим шагом идет расчет всех параметров, которые будут зависеть от ширины расстояния между стен дома и наличия внутри строения капитальных перегородок.
- Далее, согласно расчетам, приобретаются необходимые материалы и подготавливаются нужные для работы инструменты.
- Затем следует подготовка к обвязке стен для установки стропильной системы — настил гидроизоляционного материала.
- Выполняется разметка стен под монтаж стропильной системы.
- Самый важный этап — установка всей системы в соответствии с проектом.
- Завершающая стадия — устройство кровли.
Подготовка схемы крыши
Схема крыши может быть разной — это будет зависеть от фантазии и возможностей владельца дома, а также от расположения стен постройки. При составлении схемы нужно учесть и то, что чем сложнее будет конструкция крыши, тем больше материала для нее понадобится, а также дольше будет длиться монтаж системы.
Если конструкция будет очень сложной, то лучшим вариантом будет обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут правильно рассчитать толщину и количество необходимых для надежности системы элементов. Конечно, на составление такого проекта уйдет какое-то время и будут потрачены определенные финансовые средства, но лучше воспользоваться разработкой специалистов, чем действовать наугад и получить ненадежную конструкцию.
Расчет параметров системы
Если же принято решение положиться на собственные силы, то, производя расчеты, нужно учесть следующие факторы:
- Надежность несущих стен и фундамента строения, над которым будет возводиться крыша.
- Тип стропильной системы (наслонная или навесная).
- Размер сечения стропил и брусков для других элементов системы.
- Угол наклона скатов и расстояние прогона между стропил.
- Размеры таких элементов, как выступы и проемы для дымоотводных труб, вентиляции, окон.
Для расчета точных пропорций конструкции можно воспользоваться специально разработанными для этого формулами, которые позволят сделать крышу надежной и прочной. Обозначение параметров в формулах:
S — общая площадь скатов крыши;
h — высота системы от перекрытия до потолка;
d — длина боковых или диагональных стропильных ног;
e — длина промежуточных стропил;
a — расстояние между стропилами по длине здания;
α — угол наклона ската;
b — расстояние между стропилами с торцевой вальмовой стороны.
Формулы для расчетов устройства простой вальмовой крыши, выглядят следующим образом:
- Высота конька:
- Длина промежуточных фронтальных стропил:
- Длина торцевых, вальмовых стропил:
- Площадь скатов крыши:
Рассчитав основные параметры системы, можно, опираясь на них, приобретать материалы для постройки.
Материалы для возведения крыши
Для монтажа стропильной системы понадобится не только хорошо просушенная качественная древесина, но и металлические крепления, а также кровельные гвозди, саморезы и анкерные болты.
- Из металлических элементов нужно будет приобрести уголки и крепления различной конфигурации, которые помогут сделать конструкцию более надежной и крепкой.
Одним из них является скользящее крепление. Его устанавливают в нижней части стропил, закрепляя их таким образом к мауэрлату. Установив его, можно исключить риск деформации системы крыши при усадке несущих стен.
Еще одним давно применяемым креплением являются скобы. Ими соединяют разные детали системы, например, стропила и балки перекрытия или мауэрлат, если крыша возводится, например, на здании, которое уже давно дало усадку.
- Для изготовления деревянных элементов понадобится:
— для укладки мауэрлата нужен будет брус, имеющий сечение 100×150 мм;
— стропила и конек изготавливают из бруса сечением 50×150 мм. Строители, занимающиеся возведением стропильных систем, рекомендуют производить монтаж всей системы из бруса или досок, имеющих одинаковое сечение — это дает гарантию прочности и надежности постройки;
— сверху системы стропил набивается обрешетка из досок, сечение которых должно составлять 25×150 мм.
Выбирая древесину для системы стропил, можно опираться на составленную специально для этого таблицу. В ней приведены допустимая длина стропил (в метрах) из хвойной древесины (лиственница, ель, кедр, сосна), в зависимости от ее качества, сечения бруса и средней величины снеговой нагрузки в данном регионе.
| Сорт | Сечение | Расстояние между стропилами в мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | 300 | 400 | 600 | 300 | 400 | 600 | |
| Снеговая нагрузка | 1,0 кРа | 1,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 3.22 | 2.92 | 2.55 | 2.81 | 2.55 | 2.23 |
| 38×140 | 5.06 | 4.60 | 4.02 | 4.42 | 4.02 | 3.54 | |
| 38×184 | 6.65 | 6.05 | 5.28 | 5.81 | 5.28 | 4.61 | |
| 38×235 | 8.50 | 7.72 | 6.74 | 7.42 | 6.74 | 5.89 | |
| 38×286 | 10.34 | 9.40 | 8.21 | 9.03 | 8.21 | 7.17 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.11 | 2.83 | 2.47 | 2.72 | 2.47 | 2.16 |
| 38×140 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | 4.28 | 3.89 | 3.40 | |
| 38×184 | 6.44 | 5.85 | 5.11 | 5.62 | 5.11 | 4.41 | |
| 38×235 | 8.22 | 7.47 | 6.38 | 7.18 | 6.52 | 5.39 | |
| 38×286 | 10.00 | 9.06 | 7.40 | 8.74 | 7.66 | 6.25 | |
| 3 | 38×89 | 3.06 | 2.78 | 2.31 | 2.67 | 2.39 | 1.95 |
| 38×140 | 4.67 | 4.04 | 3.30 | 3.95 | 3.42 | 2.79 | |
| 38×184 | 5.68 | 4.92 | 4.02 | 4.80 | 4.16 | 3.40 | |
| 38×235 | 6.95 | 6.02 | 4.91 | 5.87 | 5.08 | 4.15 | |
| 38×286 | 8.06 | 6.98 | 6.70 | 6.81 | 5.90 | 4.82 | |
| Снеговая нагрузка | 2,0 кРа | 2,5 кРа | |||||
| Высший | 38×89 | 4.02 | 3.65 | 3.19 | 3.73 | 3.39 | 2.96 |
| 38×140 | 5.28 | 4.80 | 4.19 | 4.90 | 4.45 | 3.89 | |
| 38×184 | 6.74 | 6.13 | 5.35 | 6.26 | 5.69 | 4.97 | |
| 38×235 | 8.21 | 7.46 | 6.52 | 7.62 | 6.92 | 5.90 | |
| 38×286 | 2.47 | 2.24 | 1.96 | 2.29 | 2.08 | 1.82 | |
| 1 и 2 | 38×89 | 3.89 | 3.53 | 3.08 | 3.61 | 3.28 | 2.86 |
| 38×140 | 5.11 | 4.64 | 3.89 | 4.74 | 4.31 | 3.52 | |
| 38×184 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 | |
| 38×235 | 7.80 | 6.76 | 5.52 | 7.06 | 6.11 | 4.99 | |
| 38×286 | 2.43 | 2.11 | 1.72 | 2.21 | 1.91 | 1.56 | |
| 3 | 38×89 | 3.48 | 3.01 | 2.46 | 3.15 | 2.73 | 2.23 |
| 38×140 | 4.23 | 3.67 | 2.99 | 3.83 | 3.32 | 2.71 | |
| 38×184 | 5.18 | 4.48 | 3.66 | 4.68 | 4.06 | 3.31 | |
| 38×235 | 6.01 | 5.20 | 4.25 | 5.43 | 4.71 | 3.84 | |
| 38×286 | 6.52 | 5.82 | 4.75 | 6.06 | 5.27 | 4.30 |
- Кроме этого, необходимо будет купить кровельный материал, утеплитель и пленку пароизоляции, которая настилается на стропила под обрешетку. В качестве кровельного материала для вальмовой конструкции крыши традиционно выбирают мягкое покрытие — его легче закреплять на сложной конфигурации такой стропильной системы. Под такую кровлю будет необходимо сделать настил из фанеры.
- Также нужно приобрести антисептический состав для обработки дерева перед началом монтажа.
- Возможно, понадобится стальная проволока диаметром в 4 мм, для закрепления некоторых элементов в несущей стене.
Цены на различные виды бруса
Брус
Инструменты для работы
Заранее нужно подготовить не только все необходимые материалы, но и инструменты, так как без них работу провести не удастся. Для установки стропильной системы понадобятся:
- Молоток, желательно с гвоздодером.
- Шуруповерт на электрической зарядке.
- Киянка – резиновый или деревянный молоток. Он бывает необходим для некоторых операций по выравниванию и подгонке деревянных элементов.
- Деревянная рейка длиной в 1,5—1,7 м для выведения отдельных узлов на один уровень.
- Маркер или карандаш для отметок.
- Электролобзик, ножовка и электропила.
- Уровень строительный, отвес.
- Рулетка и линейка.
- Стамеска для выдалбливания пазов.
- Рубанок — лучше иметь и обычный, и электрический вариант, так как на высоте удобнее работать обычным инструментом, а большие плоскости можно обрабатывать внизу с помощью электрического.
Проведение монтажных работ
На рисунке показана упрощенная схема вальмовой крыши, на которую можно ориентироваться при монтаже системы.
Работа производится поэтапно и безо всякой спешки, с тщательным продумыванием каждого шага, так как конструкция вальмовой крыши достаточно сложна.
Первым шагом необходимо подготовить провести подготовку древесины, обработав ее антисептическим раствором и хорошо высушив. Когда материал будет готов, можно приступать к монтажу системы.
- Монтаж системы начинают с установки и закрепления мауэрлата по периметру несущих стен. Он должен укладываться на слой гидроизоляционного материала.
- После установки мауэрлата на нем производится разметка, согласно ранее произведенным вычислениям. Чтобы разметка была максимально точной и заметной, используются яркие маркеры или же в определенных местах вбиваются маячки.
Очень важно, чтобы размеченные на одной стене расстояния, были идентичны разметке на противоположной стене, иначе балки перекрытия и остальные элементы будут уложены неровно.
- Далее, укладываются балки перекрытия. Они могут монтироваться на стены рядом с мауэрлатом или же на закрепленный брус ниже поверхности стены.
- Затем мауэрлат скрепляется затяжками, которые способствует снятию нагрузки с несущих стен.
- После того как уложены балки перекрытия, опытные мастера советуют накрыть их настилом из досок, не закрепляя их к балкам. Подобный настил нужен для комфортной и безопасной работы.
- Следующим этапом станет установка стоек. Их закрепляют на затяжки или балки перекрытия.
- Стойки скрепляются сверху коньковой балкой, и к ней же крепятся стропильные центральные ноги с торцевых вальмовых сторон крыши.
- Далее, размечаются и прикручиваются промежуточные стропила с фронтальных скатов крыши.
- Затем следуют диагональные стропила, которые соединяют конек и углы здания. При необходимости под них устанавливают дополнительные стойки.
- На диагональные стропила, закрепляются нарожники или короткие стропила. Их устанавливают на таком же расстоянии между собой, как и промежуточные.
- В зависимости от конструкции, в нее могут быть встроены и другие поддерживающие или усиливающие элементы, например, подкосы или шпренгели, а также ветровая балка.
- Если стропила установлены и заканчиваются на мауэрлате, то их продлевают дополнительными элементами — «кобылками», они и создадут навес над стеной.
Настил кровельного материала
- Перед тем, как переходить к следующему шагу по монтажу необходимых для кровли элементов, нужно провести разметку расположения проемов окон, отверстий, через которые будут выведены дымоотводные и вентиляционные трубы, устроен вход в мансардное помещение или же выход на балкон. Их обрамляют дополнительными рейками, набивая их по периметру планируемых проемов.
- Затем на стропильную систему производят монтаж кровельного «пирога». Работа производится в такой последовательности:
- Сверху стропил растягивается и закрепляется пленка пароизоляции
- Далее, поверх нее на стропила прикручиваются рейки обрешетки.
- Между рейками укладывается утеплитель, который накрывают ветрозащитными материалами (например, плотной полиэтиленовой пленкой).
- Затем, следует закрепление контробрешетки.
- Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия будет выбран. Если, например, будет применена металлочерепица, то ее можно прикручивать сразу к рейкам контробрешетки. При выборе мягкой кровли под нее обязательно необходимо уложить фанерные или ОSB листы.
Сложные узлы системы вальмовой крыши
Хотелось бы заострить внимание на сложных узлах стропильной системы, по монтажу которых всегда возникает много вопросов.
- Фиксация стропильных ног к мауэрлату может осуществляться несколькими видами жестких креплений:
— с помощью металлических уголков, устанавливаемых с двух сторон стропильной ноги;
— гвоздями, вбиваемыми под углом через стропило в мауэрлат;
— специальными скобами;
— скользящими креплениями.
- Соединение стропильных ног на коньковом брусе также может быть осуществлено по-разному:
— путем накладки их друг на друга над брусом и закрепления между собой с помощью болтов;
— устройство на стропилах специальных выемок для жесткости при установке их на конек;
— подгонка стропил под выбранным углом на коньке и скрепления их деревянными или металлическими накладками с двух сторон.
- Еще одним очень сложным узлом является соединение конькового бруса со стропильными ногами. Эти элементы должны иметь надежное сопряжение и крепление, так как от этого зависит долговечность вальмовой стороны крыши.
— Коньковый брус укладывают на стойки и скрепляют их с двух сторон накладками из досок.
— Диагональные стропила выпиливают под нужным углом и закрепляют к коньковому брусу и промежуточному стропилу. Таким же образом монтируется и второе стропило, идущее на другой угол дома.
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Видео: секреты конструкции вальмовой крыши
Если нет опыта по возведению такого сложного архитектурного элемента здания, как кровля, то рекомендовано воспользоваться помощью квалифицированных специалистов. Причем этот момент касается не только вальмовой конструкции крыши, но и всех остальных, так как в любом виде этого сооружения имеются свои особенности со сложными соединительными узлами.
Нужно помнить, что от надежности покрытия дома будет зависеть долгосрочность службы всего строения, поэтому к его постройке нужно отнестись с максимальной ответственностью.
Четырехскатная (вальмовая) крыша считается одной из самых сложных конструкций. Как и любая, имеет свои преимущества и недостатки. Для принятия взвешенного решения нужно ознакомиться с реальными эксплуатационными характеристиками четырехскатной крыши.
Как сделать крышу четырехскатную
Преимущества
- Отсутствие вертикальных фронтонов значительно понижает аэродинамическое сопротивление крыши. Такие здания рекомендуется строить в регионах с большими значениями ветровых нагрузок. Вальмовая крыша имеет одинаковые показатели парусности со всех сторон, во время строительства зданий нет необходимости учитывать розу ветров в данном регионе.
Стропильная система четырехскатной крыши
Устройство и конструкция четырехскатной крыши
- Небольшой угол наклона скатов дает возможность существенно увеличивать величину свеса стропильных ног. Четырехскатная крыша одновременно может служить навесом для веранды, повышает защищенность фасадных стен от негативного воздействия осадков.
- Линейные параметры крыши позволяют органично сочетать новые строения с существующим стилем старых одноэтажных построек. Это очень важно в городах, где местные власти пытаются сохранить первоначальный исторический вид застроек.
Четырехскатная крыша двухэтажного загородного дома. Большие свесы хорошо защищают стены от дождя и снега
Недостатки
- Техническая сложность. Такие крыши могут рассчитывать и строить только высокопрофессиональные специалисты. Без большого практического опыта строительных работ правильно построить вальмовую крышу невозможно.
Наклонные мансардные окна следует не забывать закрывать во время сильного дождя, иначе на полу будет лужа
- Большие потери кровельных материалов. Вальмовая крыша имеет четыре примыкания скатов, в каждом необходимо подрезать кровельные покрытия. Это приводит к увеличению непродуктивных потерь дорогостоящих материалов и, как следствие, к возрастанию сметной стоимости сооружения.
- Небольшое чердачное пространство. Малые параметры по высоте и ширине, необходимость монтажа дополнительных опор и раскосов стропильной системы значительно уменьшает размеры чердачного пространства. Вальмовые крыши не используются во время строительства мансардных помещений. А это в настоящее время очень востребованные проекты домов, позволяют при минимальных финансовых потерях существенно увеличивать площадь жилых помещений.
Окно, встроенное в скат крыши, может быть и вертикальным. Такое окно называют «летучая мышь». Встроенное в кровлю из натурального шифера или металлочерепицы, смотрится очень эффектно
Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон
Как видим, преимущества четырехскатной крыши сомнительны, а недостатки весомые.
Практический совет. Профессиональные строители рекомендуют выбирать четырехскатные крыши только в исключительных случаях, когда другие варианты по различным причинам неприемлемы.
Виды четырехскатных крыш
В каждой стране есть свои строительные традиции и предпочтения стилей. Какие виды вальмовых крыш используются архитекторами?
Таблица. Виды четырехскатных крыш.
| Вид вальмовой крыши | Краткое описание |
|---|---|
|
Классическая |
Самая простая крыша, имеет два вальмовых ската правильной треугольной формы и два наклонных в форме трапеций. Чем ниже угол наклона скатов, тем больше можно делать свес для защиты фасада и придомовой территории. |
|
Шатровая |
Все скаты сходятся в одной точке, конек крыши отсутствует. Используется в качестве покрытия зданий правильной квадратной формы. |
|
Датская вальмовая крыша |
Удачная попытка усовершенствовать классические вальмовые крыши. Вальмовые скаты немного опущены, что позволяет устанавливать небольшие окна. Имеет существенный недостаток – за счет установки окон еще более усложняется и так непростой монтаж стропильной системы. Есть более сложные варианты такой крыши – над окном делается еще один небольшой вальмовый скат. |
|
Полувальмовая |
Имеет невысокие фронтоны и над ними небольшие вальмы. Особенность такой конструкции – все стропильные ноги упираются на параллельные несущие стены. За счет этого немного упрощается конструкция и увеличивается чердачное пространство. |
В датскую крышу можно встроить полноценные вертикальные окна
Еще одна разновидность сложной датской вальмовой крыши с двумя скатами в коротком торце
Ломаная форма крыши позволяет рациональней использовать пространство мансарды, но обходится дороже
Ломаная четырехскатная крыша — отличительная черта традиционной архитектуры Китая, Японии и Кореи. Только излом они делают не в ту сторону, в которую привыкли мы
Эта крыша вальмовая, но скатов намного больше, чем четыре. Но принцип, по которому собирается стропильная система — такой же, как у простой четырехскатной
Универсальных рекомендаций по выбору типа четырехскатной крыши нет, каждый застройщик должен принимать решение самостоятельно или после консультаций с архитекторами. Но всегда следует помнить, что есть иные, более дешевые и удачные варианты стропильных систем.
Пошаговая инструкция по строительству четырехскатной крыши
Для примера рассмотрим вариант самой простой из перечисленных типов вальмовых крыш – классический. Но даже такая простая конструкция вальмовой крыши намного сложнее, чем любая двухскатная.
Стандартная конструкция четырехскатной крыши с опорой в зоне конька
Варианты стропильной системы шатровой крыши. На схеме слева угловое стропило (накос) опирается на шпренгель, аналогичное решение можно использовать для всех типов вальмовых крыш
Важно. Приступать к строительству вальмовой крыши можно только после того, как профессионалы сделали все расчеты. Оптимальный вариант – заказать проект дома в соответствующих организациях. Это обойдется значительно дешевле, чем восстановление конструкции после ее разрушения.
Калькулятор расчета площади вальмовой или шатровой крыши
Перейти к расчётам
Строительство четырехскатной крыши состоит из нескольких этапов, нужно подробно рассмотреть каждый из них.
Балки перекрытия и мауэрлат
Цены на различные виды бруса
Брус
Перед началом сооружения стропильной системы проверьте геометрию коробки дома, все стены должны быть параллельными. Согласно требованиям строительных норм допускаются отклонения по углам здания не более двух сантиметров. Если этот параметр превышен, то корректировку придется делать за счет изменения длины различных элементов стропильной системы.
Вначале нужно проверить геометрию коробки дома
Довольно часто план фундамента не предусматривает несущей стены по центру дома, архитекторы планируют две несущие перегородки на равном удалении от фасадных стен. Такая планировка здания вносит коррективы в план стропильной системы, нужно предусматривать специальную вертикальную конструкцию («табуретку») для восприятия вертикальных нагрузок на стропильные ноги, в том числе и самые длинные угловые. Один конец стропилины будет опираться на мауэрлат, середина около конька на прогон, а второй конец в коньке. Разумеется, что эти дополнительные нагрузки должны учитываться во время проектирования, а элементы стропильной системы выдерживать все усилия с коэффициентом запаса прочности. Для жилых зданий он не менее 1,4, то есть стропильная система должна выдерживать фактические усилия, на 40% превышающие максимальные расчетные.
Шаг 1. Установите балки потолочного перекрытия. Они ложатся на брус, устанавливаемый на стену в специальную нишу немного ниже армированного пояса для мауэрлата. Между брусом и стеной обязательно надо положить гидроизоляционный слой, лучше и дешевле пользоваться обыкновенным рубероидом.
Рубероид крепится строительным степлером
Укладка бруса
Если такая ниша в проекте не предусмотрена, то балки перекрытия устанавливаются непосредственно на мауэрлат. Но этот способ уменьшает и так небольшую высоту чердачного помещения. Лучше самостоятельно залить армирующий пояс и предусмотреть нишу.
Брус ничем к стене не фиксируется, на него действуют только вертикальные нагрузки. Рубероид на полосы можно резать болгаркой, так намного удобнее и быстрее, рекомендуется использовать два слоя гидроизоляции. Полосы гидроизоляции фиксируются к брусу степлером.
Уложены балки потолочного перекрытия
Важно. На те стены, где планируется установка вертикальных ног «табуретки», нужно класть широкие доски. За счет этого равномерно распределяется дополнительная нагрузка стропильной системы на всю поверхность кладки. Армопояс надо заливать на одном уровне с перемычками.
Расстояние между балками потолочного перекрытия должно учитывать размеры утеплителя. Как правило, это ширина материала минус 1–2 сантиметра, для балок перекрытия применяется доска 50×150 мм. Сразу заготовьте перемычки для балок и используйте их как шаблон для регулирования всех расстояний. Перемычки прибиваются гвоздями и делают конструкцию перекрытия жесткой. Длина гвоздей не менее 120 мм, вбивать их нужно немного наискосок. Если этого не делать, то возникает большая вероятность растрескивания пиломатериала. Если доски для балок перекрытия имеют значительный разброс по ширине, то работы немного усложнятся, придется больше времени терять на замер перемычек и пилить их по отдельности.
Перемычки прибиваются гвоздями
Используются гвозди 120 мм
Шаг 2. Установите мауэрлат. Максимально выровняйте поверхность армирующего пояса, перепад по высоте не должен превышать пяти миллиметров на погонном метре. В какой очередности монтировать конструкцию?
- По углам фасадных стен просверлите отверстия, они должны располагаться точно по центру. Глубина отверстий не менее высоты двух рядов кладки, таким образом делается перевязка и увеличивается устойчивость металлических закладных (анкеров). Расстояние между отверстиями по длине и ширине дома должно быть идеально одинаковым, проверьте углы. Делать это следует путем измерения диагоналей, как и при разбивке фундамента на местности.
- Натяните нитки и по ним высверливайте отверстия по длине стены с шагом примерно 1,5–2,0 м.
Установленные анкеры
- Установите в отверстия анкера. Их можно делать из строительной арматуры периодического профиля, катанки или шестигранника соответствующих диаметров, но в верхней части обязательно должна быть резьба. Для мауэрлата достаточно анкеров диаметром 8 мм.
- Замерьте расстояние от каждой шпильки до края стены и запишите этот параметр на горизонтальной поверхности армирующего слоя. Это намного ускорит дальнейший процесс установки мауэрлата.
Расстояние записывается на поверхности армирующего слоя
Отрежьте по размерам брус под мауэрлат, подготовьте соединения в четверть.
Подготовка бруса
Цены на популярные модели дисковых пил
Дисковые пилы
Создаются соединения в четверть
Поднимайте по очереди заготовки на верх стены, положите рядом со шпильками и отметьте места высверливания отверстий. Делается это при помощи угольника. Приставьте его катет к одной стороне бруса, а второй подведите к шпильке и нарисуйте линию. Проделайте такую же операцию и с другой стороны шпильки, на поверхности бруса должно быть две параллельные линии. Теперь перенесите расстояние, записанное на армирующем поясе, на брус и сделайте метку центра отверстия.
Заготовки укладываются рядом со шпильками
Отмечаются места сверления отверстий
Высверлите отверстие и уложите мауэрлат на место. Не забывайте постоянно делать гидроизоляцию. С большим усилием затяните гайки и прижмите мауэрлат к армирующему поясу. По такому же алгоритму укладывайте оставшиеся элементы по периметру дома. Все готово – можно начинать строить стропильную систему.
Сверлятся отверстия
Гидроизоляция пристреливается степлером
Затягиваются гайки
Изготовление опорных горизонтальных прогонов
Профессионалы между собой такую конструкцию называют «табуретка». Это очень ответственный элемент стропильной системы, двух одинаковых вариантов на все случаи жизни не существует. Мастер должен принимать конкретное решение на месте с учетом особенностей дома и стропильной системы. Но как мы уже отмечали, идеальный вариант – сооружать четырехскатную стропильную систему по проекту. Он обязательно нужен для всех жилых строений, без проекта дом нельзя сдавать в эксплуатацию. Это значит, что к нему не подключат инженерные коммуникации, в нем не пропишут жильцов, его нельзя продавать или завещать по наследству. Юридически строение не существует, не имеет стоимости, непригодно для жилья. Так что обязательно заказывайте изготовление проектной документации.
Готовое перекрытие и мауэрлат
Все стороны «табуретки» должны располагаться на одинаковом удалении от мауэрлата, в противном случае возникнет проблема с креплением стропильных ног.
Схема сбора табуретки
Шаг 1. Положите доски плашмя на несущие стены внутри дома. Над досками натяните нить поверх мауэрлата и проверьте зазор между ней и поверхностью досок. Этот параметр нужно обязательно проверять. Дело в том, что мауэрлат может не быть идеально горизонтальным, доски на несущих стенах иметь различную толщину и т. д. А нам надо добиться максимально горизонтального положения прогонов, оно оказывает важное влияние на устойчивость стропильной системы. Длина вертикальных опор измеряется отдельно для каждого элемента и должна учитывать перепад по высоте.
Доски укладываются плашмя
Шаг 2. Временно закрепите опоры диагональными распорками, установите их в вертикальном положении. Можно пользоваться обыкновенным уровнем, но наиболее точный результат дает отвес. Кстати, профессиональные строители при изготовлении стропильной системы для измерений отдают предпочтение отвесу и гидравлическому уровню в виде заполненного водой шланга небольшого диаметра. Эти измерительные приборы имеют самую высокую точность и не зависят от правильности настройки или добросовестности производителя.
Установка опор
Процесс монтажа, чертеж
Шаг 3. Установите на вертикальные опоры балки прогонов, соедините все элементы в единую жесткую конструкцию.
Фото собранной конструкции
Практический совет. Бывают случаи, когда из-за слишком большого расстояния между внутренними перегородками дома нет возможности в нужном месте сделать упор. Тогда надо предусматривать на «табуретке» дополнительные боковые подкосы и к ним крепить прогон. Подкосы монтируются после выравнивания пространственного положения «табуретки» по всем осям. Имейте в виду, что от точности выставления мауэрлата и горизонтальных прогонов во многом зависит прочность и устойчивость стропильной системы четырехскатной крыши. Кроме того, имея все размеры можно сделать рабочий чертеж элементов стропильной системы (рядовых и накосных стропил, раскосов, нарожников, упоров), это намного облегчит и ускорит строительные работы. Не надо будет терять время на замер каждого элемента на чердаке, а потом опускаться на землю для его изготовления. На практике доказано, что время, потерянное на подготовку чертежа, непременно многократно окупается в период изготовления стропильных ног.
Изготовление и монтаж стропил
На чертеже есть угол наклона скатов и высота прогона, эти исходные данные позволяют легко рассчитать длину стропилин, расстояние между запилами и их глубину. Размеры надо перенести на доску.
Важно. Проверьте состояние досок для стропилин, они должны быть ровными, без изгибов, повреждений болезнями древесины и трещин. Нагрузка на эти элементы максимальная, рекомендуется для стропильной системы использовать пиломатериалы не ниже первого сорта.
Шаг 1. Вырежьте по размерам одну стропильную ногу, не поленитесь подняться на дом и проверить ее. Причем не только в одном месте, а по всему периметру строения. Обнаружились ошибки – поправьте их. Первая стропилина используется в качестве шаблона, по ней изготавливаются все оставшиеся. Количество зависит от размеров дома, угла наклона крыши, ветровой и снеговой нагрузок. С учетом этих усилий рассчитываются размеры досок, самостоятельно сделать это сложно.
Подготовка стропильной ноги
Первая стропилина используется в качестве шаблона
Размечать углы среза проще угольником Свенсона, это очень удобный, точный и полезный для столяров инструмент. Непонятно, почему в Америке с ним работали с 1925 года, а к нам он попал совсем недавно и считается современным измерительным инструментом. Кстати, и большинство ручных электроинструментов придумали иностранные инженеры, над чем десятилетиями в поте лица трудились отечественные – большая государственная тайна.
Угольник Свенсона метрический
Шаг 2. Поднимите на дом и установите на место четыре рядовые стропилины, проверьте их положение. Если все в норме, ставьте на место конек и прибивайте к нему стропила. Прибивать нужно вначале два крайних элемента, после проверки положения между ними натягивается нить и по ней фиксируются все оставшиеся. Это очень важный момент, стропильные ноги должны располагаться строго в одной плоскости.
Установлены четыре рядовые стропилины
К коньковому брусу стропила прибиваются тремя гвоздями: два с боков наискось, а один сверху. Этого вполне достаточно, нагрузки на разрыв незначительные.
Шаг 3. Сделайте чертеж угловых (накосных) стропилин, согласно полученным данным вырежьте элементы. В большинстве случаев для таких длинных стропил приходится наращивать доски. Выполнить это несложно, в Интернете есть подробная информация о различных способах наращивания. Выберите для себя самый подходящий, постарайтесь, чтобы место соединения было как можно ближе к подпоркам или раскосам. В любом случае, оно не имеет прочности целой доски, надо принимать меры предосторожности и уменьшать усилия на изгиб.
Подготовлены накосные стропила
Шаг 4. Поставьте шпренгель под накосными стропилами. Он состоит из следующих элементов:
- опорная балка, упирается на мауэрлат;
- боковые раскосы, прибиваются к стропилине и опорной балке;
- вертикальный упор, усиливает стропилину.
Элементы шпренгеля
Шпренгель выполняет две задачи: снимает напряжение стропилины на изгиб и выдерживает боковые ветровые нагрузки на крышу дома. Такие элементы делаются для каждой наклонной стропилины. Желательно, чтобы место наращивания стропилины располагалось над шпренгелем.
Шпренгель имеет сразу несколько функций
Для выравнивания накосной стропилины натяните нитку и при помощи шпренгеля выровняйте ее положение. Чтобы вертикальная опора не соскальзывала, зафиксируйте ее положение упорным бруском, приколоченным к стропилине. Для дополнительного повышения устойчивости наклонных стропилин подоприте их подкосами, нижний конец должен упираться о вертикальную опору «табуретки». Поставьте подкос под углом 90° к стропилине, это предотвратит соскальзывание элемента.
Стропилина подперта подкосом
Если стропильная система висячая, то для фиксации ног нужно использовать металлические угольники, во всех остальных случаях достаточно обыкновенных гвоздей. Если доски для стропил очень короткие, то к ним нужно прибить кобылки.
Готовая стропильная система
Цены на различные виды крепежа для стропил
Крепеж для стропил
Шаг 5. Натяните нитку по краю карнизного свеса и разметьте все стропила. Срезы лучше размечать при помощи угольника или простого шаблона. Второй вариант быстрее и точнее. Подрежьте по разметке стропила, прибейте ветровую доску и первый брусок контробрешетки.
По краю карнизного свеса натянута нитка
Для разметки используется простой шаблон
Ветровая доска
На холодной крыше пленку можно не использовать. Она нужна лишь для минимизации протечек в случае нарушения герметичности основного покрытия и незначительного уменьшения конденсата, решение принимайте самостоятельно.
Шаг 6. Устанавливайте обрешетку под покрытие, шаг зависит от типа кровельного материала.
Практический совет. Для повышения несущих характеристик и устойчивости крыши можно дополнительно закрепить стропильные ноги стяжками, установленными над горизонтальными верхними прогонами.
Стропильные ноги дополнительно закреплены стяжками
Монтаж кровельных покрытий
После того как настелена пленка, сделайте контробрешетку под металлическую черепицу. Мягким кровлям контробрешетка и пленка не нужна. Для металлической черепицы шаг первых двух досок обрешетки 30 см, для всех остальных 35 см. На коньке доски следует размещать таким образом, чтобы к ним можно было зафиксировать металлический коньковый элемент.
Контробрешетка под металлочерепицу
Важно. Если использовалась пленка, то в коньке нужно оставить продухи для естественной вентиляции деревянных конструкций.
Крыша из металлочерепицы
Следите за тем, чтобы стропила были поставлены правильно и точно в одной плоскости, это исключит необходимость выравнивания обрешетки. Покрытие крыши выполняются по широко известным технологиям и с учетом рекомендаций производителей. Если на крыше будут установленные вентиляционные отверстия или дымоходы, то для герметизации лучше использовать специальные доборные элементы, они реализуются в комплекте с кровельными покрытиями. Отводной желоб фиксируется после подшивки, не забывайте делать уклон для отвода воды.
Видео — Скатная крыша. Теплофизика.
Видео – Четырёхскатная крыша на гвоздях и табуретке
Стропильная система четырехскатной крыши — чертежи для дома и беседки, под мягкую кровлю своими руками + фото идеи
При строительстве собственного дома особое внимание (наряду с фундаментом и стенами) уделяется кровле.
Существуют различные конструкции крыш. Одним из востребованных вариантов считается четырехскатная конструкция.
Такое кровельное покрытие обладает не только высокой надежностью и внешней привлекательностью, но и дает возможность дополнить здание вспомогательными сооружениями в виде мансардных и слуховых окон, эркеров и т.п.
Хотя в сравнении с двускатной кровлей, четырехскатный вариант считается наиболее дорогим и трудоемким, изготовить его можно и самостоятельно.
Содержание
Разновидности четырехскатной кровли
Планируя строить собственный дом, необходимо уделить внимание выбору крыши. В основном хозяева прибегают к двускатному или четырехскатному варианту.
В первом случае это классическая конструкция, состоящая из двух противоположных скатов и двух вертикальных фронтонов.
В подкровельном пространстве легко располагается мансарда, чердак или даже помещение, предназначенное для жилья – «светелка» или «светлица» (так в крестьянских домах раньше называли самую светлую комнату).
На протяжении длительного времени при возведении частного дома к кровельной конструкции с двумя скатами прибегали практически повсеместно. Причина такой востребованности скрывается в легкости монтажа и практичных свойствах данного вида.
Использование четырехскатного варианта связано с необходимостью подчинить размеры здания геометрии кровельной конструкции.
Различают несколько видов четырехскатных крыш.
Вальмовая кровля
Такая конструкция представляет собою прямоугольный конверт, образованный двумя основными трапециевидными скатами с коньком и двумя вертикальными фронтонами-треугольниками.
Данный каркас имеет повышенную сложность как в проектировании, так и в монтаже.
Применяемая для прямоугольных зданий, вальмовая крыша выглядит достаточно привлекательной и эстетичной.
Полувальмовая голландская кровля
Еще один подвид вальмовой крыши с укороченными треугольными скатами нельзя в полной мере отнести к четырехскатному классу.
Придя из североевропейской архитектуры, полувальмовый голландский тип не только великолепно смотрится на здании с любым количеством этажей, но и максимально устойчив к ветрам.
Этот вид кровельной конструкции представлен четырьмя трапециевидными скатами, отличающихся по габаритам.
Отходящие пониже коньковой слеги зауженные вальмы, оставляют пространство для треугольного фронтона. Эту часть принято украшать слуховым или вертикальным окошком.
Такая кровля имеет наибольшую устойчивость к сильному ветру, что важно для продуваемой местности.
Мансардная кровля с четырьмя скатами
Сложная конструкция, образованная двумя треугольными вальмами и двумя ломаными плоскостями, с различным градусом наклона дает возможность обустроить объемное мансардное помещение с высоким потолком.
Шатровая кровля
Конструкция, полученная четырьмя равнобедренными треугольниками, которые соединятся в одной верхней точке, используется на квадратной постройке, например, в каркасной доме.
Стропильная система
Стропильная система подразумевает деревянную конструкцию, выполняющую функцию опоры для четырехскатной кровли.
Компоненты стропильной системы
Стропильная система состоит из большого количества обязательных и дополнительных компонентов. А именно:
- Мауэрлат – деревянная рама, зафиксированная поверх наружных стен. Этот компонент является фундаментом крыши, выдерживающего ее габариты, одновременно распределяя вес на несущие стенки постройки.
- Лежень – переходного бревна, необходимого для поддержания стоек.
- Стропильные ноги – компоненты из дерева, определяющие геометрию скатов.
- Коньковый прогон – это наивысшая точка кровельной конструкции, представленная брусом.
- Стойки – расположенные на лежне. Стойки выполняют функцию опоры коньковому прогону, поддерживая также среднюю часть стропильной ноги.
- Подкосы – несколько деревянных брусков, фиксированные к стропильным ногам под определенным градусом, предотвращают прогиб ног.
- Ригель и затяжки – необходимые для связки стропил, эти деревянные или металлические перемычки снижают нагрузку, которая приходится на стены.
- Шпренгельные фермы.
- Обрешетка – это основа для укладки кровельного материала.
Монтаж
Работать над стропильной системой начинают с установки основания – мауэрлата. Им обкладывают верхние боковые венцы стен.
Затем приступают к установке лежня для коньковой опоры, монтируя вертикальные стойки. Стойки размещаются исключительно под прямым углом. Незначительное отхождение вызовет деформирование всей конструкции. Они устанавливаются с шагом не больше 2 метров.
Работы продолжаются креплением коньковой балки к стойкам.
После этого начинают устанавливать стропильные ноги.
Стропильные ноги устанавливают подобным образом:
- Монтируют диагональные стропила.
- Устанавливают центральные стропила.
- Монтируют угловые стропила, зафиксировав их к диагональным брусьям.
- Чтобы закрепить ноги у конька, размещают затяжку.
- Монтируют центральные стойки, закрепив их одной стороной к коньку, другой – к затяжке.
- Устанавливают подкосы, закрепив их на стропильной ноге и ригеле.
Смонтировав стропильные ноги, начинают работать с обрешеткой, а затем приступают к кровельному пирогу. Его не сделать без гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя.
Защитная пленка в качестве пароизоляции, уложенная первым слоем, препятствует попаданию в подкровельную конструкцию влаги из помещения.
Затем в промежутке между стропилами укладывают утеплитель, выполняющего функцию теплоизоляции.
Чтобы избежать попадания влаги в помещение, заканчивают монтаж кровельного пирога размещением гидроизоляционного материала.
Завершаются работы покрытием крыши кровельным материалом, соблюдая особенности его укладки.
В большинстве случаев для покрытия прибегают к следующим кровельным материалам:
- шиферным листам;
- ондулину;
- черепице;
- рулонным материалам.
Изготовить четырехскатную кровлю своими силами довольно сложно. Необходимо обладать определенными знаниями и навыками.
Однако следуя инструкции, рассчитав верно площадь кровли, уделив особое внимание геометрическим показателям скатов, выбрав правильно материал, можно получить долговечную и надежную кровельную конструкцию, которая не только защитит здание от ветра и осадков, но и выделит дом от близлежащих строений.
Чертежи и фото стропильной системы четырехскатной крыши
Об авторе: Эксперт в области бань, кладки и отделки
Задать вопрос
Оглавление
Содержание
- 1 Описание и применение
- 2 Разновидности
- 3 Три «кита» четырёхскатной крыши
- 4 Что это такое?
- 4.1 Конструкция
- 5 Составляем проект кровли
- 6 Сборка стропильной системы
- 7 Превосходство и плохие качества системы
- 8 Проект 4-скатной кровли
- 9 Проект вальмовой крыши — порядок работы
- 10 Виды нагрузки и её расчет
- 10.1 От снега
- 10.2 От воздействия ветра
- 11 Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?
- 11.1 Монтаж кровельного пирога
- 12 Проектирование (чертежи) и необходимые расчеты
- 13 Завершающие работы по стропильному каркасу и четырехскатной крыше
- 13.1 Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши — видео
- 14 Общие рекомендации
- 15 Как рассчитать площадь четырехскатной крыши?
- 16 Стропильная система крыш шатрового типа
- 17 Конфигурации четырехскатных кровель
- 17.1 Вальмовая крыша
- 17.2 Полувальмовая крыша
- 17.3 Шатровая крыша
- 18 Описание стропильной конструкции
- 19 Монтаж четырёхскатной крыши
- 20 Стропильная система вальмовой крыши
Описание и применение
Четырехскатная крыша часто используется при возведении загородных домов. Дом с четырехскатной крышей имеет большой и удобный чердак, который можно переделать в четырехскатную мансарду.
Различают следующие виды четырехскатной кровли дома:
- шатровая четырехскатная крыша;
- вальмовая четырехскатная крыша;
- полувальмовая четырехскатная крыша.
Самой распространенной является вальмовая крыша. Возведение такой крыши – процедура трудоемкая, требующая внимательности и точности расчетов
Разновидности
Перед тем, как сделать четырехскатную крышу своими руками, необходимо определиться с ее разновидностью. Существуют следующие виды таких систем:
Популярная БК выпустила приложение, официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.
Рекомендуем к прочтению:Виды крыш для каркасных домов и монтаж своими руками
- Вальмовая конструкция имеет в своем составе два ската трапециевидной формы и два треугольных ската, называемых вальмами. Первые два ската стыкуются друг с другом в коньке. При монтаже используется прием обустройства наслонных стропил, как в двухскатной системе, и накосных стропильных ног из 4-х скатной системы.
- Полувальмовая конструкция имеет такое же строение, только вальмовые скаты укорочены. Под ними располагается фронтон, в котором можно сделать большие окна для освещения чердака или мансардного этажа без потери прочности кровли.
- Шатровые крыши своими руками вы также можете соорудить, если сделаете четыре ската в форме равнобедренного треугольника. Они сходятся в одной точке.
- Сложнее всего самостоятельно построить четырехскатную крышу сложной конфигурации с множеством ендов, фронтонов, примыканий и чердачными окнами. В этом случае строительство лучше доверить специалистам, поскольку только они смогут правильно рассчитать конструкцию, выполнить ее план, схему и собрать на месте.
Внимание! Помимо несущего каркаса крыши необходимо определиться с кровельными, гидроизоляционными и теплоизоляционными материалами, поскольку разные конструкции крыш и уклон скатов требуют использования разных материалов.
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.
Что это такое?
Шатровая крыша представляет собой модификацию, где все стороны наклонены вниз к стенам, как правило, с довольно пологим наклоном, хотя шатер по определению является четырехскатной крышей с крутым наклоном, когда он растет до пика. Таким образом, крыша не имеет фронтонов или других вертикальных сторон.
Они могут быть построены в самых разных формах. Каждый гребень является центральным над прямоугольником здания. Треугольные грани называются концами бедер, они ограничены самими бедрами. «Бедра» и беговые стропила находятся на внешнем углу здания и поднимаются к хребту. Там, где здание имеет внутренний угол, долина пространство между наклонными поверхностями. Они обеспечивают компактный, прочный внешний вид конструкции. Шаг крыши может меняться.
В современной отечественной архитектуре такие конструкции обычно встречаются в бунгало, коттеджах и являются неотъемлемой частью некоторых стилей, их стропильная система может отличаться.
Конструкция является самоподдерживающейся, требующей меньшего диагонального крепления, чем двускатная. Таким образом, крыша гораздо лучше подходит для районов, где не редкость ураганы. Она не имеет больших, плоских концов, чтобы ловить ветер, и по своей сути гораздо более устойчива, чем двускатная. Однако для такого района конструкция должна быть крутой, предпочтительнее не менее 35 градусов от горизонтального или крутого наклона.
Когда ветер течет по наклонному бедру, крыша может вести себя, как крыло самолета. Затем на подветренной стороне создается лифт. Если наклоны менее чем 35 градусов по горизонтали, крыша будет подвержена подъему.
Возможный недостаток состоит в том, что в помещении под крышей меньше места, доступ к обслуживанию более сложный, бедра крыши сложнее вентилировать и нет плацдарма с окном для естественного света.
Конструкция
К особенностям конструкции крыши такого типа можно отнести обустройство стропильной системы, её проектируют двумя способами:
Висячая стропильная система заключается в следующем: стропильные балки опираются прямо на стены, создавая горизонтальное давление, в этой системе необходима система специальных стяжек. Используется в то случае, если пролёты крыши имеют большие размеры, а установка подпорок не предусмотрена в проекте.
Наслонный способ более популярен, но, для его исполнения необходимо наличие несущей стены, внутри помещения. На неё то и ложится основная нагрузка, зато давление на стены, при возведении крыши таким способом, практически отсутствует.
Крыша шатровой формы имеет целый ряд преимуществ, о которых стоит рассказать:
- для строений с шатровой крышей не предусмотрены фронтоны, что сильно снижает расход материалов и работ на возведение фронтонов и подшивку свесов;
- крыша такого типа обладает прекрасными аэродинамическими свойствами, ей не страшны сильные ветра, а особенности конструкции не дадут попасть осадкам в чердачное помещение;
- поверхность такой крыши прогревается солнечными лучами сразу с нескольких сторон, в солнечные дни помещение под неутеплённой крышей будет более тёплым;
- скаты такой крыши расположены под определенным углом, что способствует отведению с кровли дождевой воды и тающего снега.
Но, как и у каждой конструкции, у этой крыши имеется и ряд недостатков:
- шатровая крыша достаточно сложна в проектировке и возведении, но по окончании строительства, богатый внешний вид и удобство в использовании, часто скрывают этот недостаток;
- конструкция этой крыши изобилует большим количеством соединений, балок и стропил, необходимо строго следить за надёжностью всех узлов и соединений, во избежание потери жёсткости и формы плоскости при возведении крыши;
- затратность возведения — для установки такой крыши, как правило необходимо нанимать профессионалов в своей области, что всегда удорожает процесс строительства;
- чердачное помещение или мансарда, возведённое под крышей в форме шатра, значительно уступает в размерах помещению под двускатной крышей;
- большой отход при применении большинства кровельных покрытий (особенно металлочерепицы).
Составляем проект кровли
Работы по возведению кровли начинают с тщательных и продуманных расчетов всех конструкций четырехскатной крыши и составления проекта кровли. Также подготавливают чертежи будущего дома. Процесс проведения расчетов четырёхскатной крыши – довольно сложный, он требует знаний тригонометрии и геометрии, но при взвешенном и вдумчивом подходе ничего невозможного в нем нет. Продумать следует все детали и мелочи. В процессе создания проекта определяется тип используемых стропил для такой кровли — наслонные или висячие. Также в проекте обосновывается и рассчитывается необходимость установки вспомогательных элементов: раскосов, уменьшающих нагрузку на стропила, или затяжек, обеспечивающих устойчивость всей системы.
Это тоже важно знать: Как правильно сделать расчет четырехскатной крыши
Сборка стропильной системы
Установка стропил требует определенного подхода, потому что схема кровли в данном случае непростая.
- Сначала производится установка конькового бруса сечением 100х100 мм или 100х150 мм. Для этого по несущей стене здания, которая располагается прямо посередине дома, устанавливается брус таким же сечением, как и на мауэрлате. Предварительно заливается по стене сейсмопояс с закладкой анкеров.
- Равномерно по длине уложенного бруса устанавливаются вертикальные стойки длиною, определяющие высоту крыши. Сечение стоек 80х160 мм или 100х100 мм. Опорных стоек может быть немного, все будет зависеть от размеров самого дома. Приблизительное расстояние между ними 1-5 м.
- На стойки укладывается коньковый брус, который к ним и крепится. Чтобы вся конструкция была надежной, к стойкам устанавливаются подпорки (временные или постоянные).
- Теперь можно провести установку стропил трапециевидных скатов.
В качестве стропил используются доски сечением 50х100 мм. Но в стропильной конструкции четырехскатной крыши есть так называемые накосные стропила. Они соединяют угол здания с коньковым брусом. На них ложатся самые большие нагрузки, потому что эти элементы держат на себе и укороченные стропильные ноги двух скатов одновременно. Поэтому их сечение выбирается большим. Так вот сборка стропильной системы начинается с установки и крепления накосных ног.
Далее производится установка стропил, которые формируют трапециевидные скаты кровли. Их устанавливают одновременно по одной с каждой стороны от конька, чтобы вся конструкция не завалилась на одну сторону. Расстояние между стропилами определяет кровельный материал, который будет использоваться для покрытия крыши. Чем тяжелее он, тем меньше расстояние между стропильными ногами, диапазон которого равен 0,8-5 м.
После этого окончательно формируется трапециевидный скат. То есть, устанавливаются укороченные стропильные ноги, которые одним концом упираются в мауэрлат, а другим в накосную стропилу. При этом предварительно каждую ногу подрезают под необходимый размер по длине.
Следующий этап – формирование стропильной конструкции вальмового ската. Первой устанавливается самая длинная стропила – центровая. Затем по бокам укороченные, их количество определяется размерами вальм.
В принципе, вот так можно построить каркас стропильной системы. На самом деле это долгосрочный процесс, потому что требования к конструкции очень жесткие. И здесь важную роль играют крепежные узлы и элементы, которые и обеспечивают надежность всего сооружения.
Иногда, когда расстояние между стенами зданий очень большое, во-первых, стропила наращивают до необходимого размера, во-вторых, сооружается еще два продольных бруса по одному на каждом скате, которые будут поддерживать стропильную систему. Эта дополнительная конструкция, состоящая из стоек и горизонтально уложенного бруса. Она предназначена не только для поддержки, но и для создания условий, при которых стропила не будут провисать под своей тяжестью и весом остальных элементов.
Превосходство и плохие качества системы
Необходимо отметить минусы и также плюсы четырехскатной кровли по сравнению с очень популярной и конструктивно обычный двускатной.
Превосходства вальмовой кровли:
- Правильно сконструированная и собранная вальмовая кровля благодаря отсутствия отвесных торцевых стен (фронтонов или щипцов) владеет невысоким сопротивлением воздушным потокам. Естественно, самым лучшим образом противостоит ураганным ветрам и меньше предрасположена распаду крыши в местах карнизных свесов (щипцовых не имеет).
- Четырехскатная кровля благодаря угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька, имеет жёсткую систему и не предрасположена сколько-нибудь солидным деформированиям.
- Вальмовая кровля дает возможность сделать большие свесы со всех четырех сторон строения, таким образом защитив фасады от осадков.
- Четырехскатная кровля выполняет дом с мансардой зрительно более невысоким. Это важно, когда здание необходимо вмонтировать в существующую одноэтажную застройку, не нарушив равновесия и характера застройки.
- Вальмовая кровля красива. Правда и не все с данным согласны.
Четырехскатная кровля двухэтажного дома за городом. Большие свесы прекрасно оберегают стены от атмосферных осадков
Плохие качества вальмовой кровли:
- Кровля с четырьмя скатами тяжелее двускатной и, поэтому, дороже. Правда, нет необходимости в кладки кирпича фронтонов. И поэтому не факт, что вальма обойдется в большую сумму.
Наклонные Окна для мансарды следует помнить закрывать во время хорошего дождя, по другому на полу будет лужа
- Скаты с каждой стороны «поглощают» часть площади чердака с коротких торцов. При устройстве мансарды это имеет большое значение.
Окно, вмонтированное в скат кровли, может быть и по вертикали. Данное окно называют «летучая мышь». Вмонтированное в крышу из гибкой черепицы, настоящего шифера или металлической черепицы, выглядит очень эффективно.
- Окна для мансарды, часто применяемые для освещения пространства под вальмой, имеют один, но важный минус: их необходимо обязательно закрывать перед ливнем. В другом случае на полу будет лужа. С обыкновенными, отвесными окнами, размещаемыми в стенках фронтона при 2-ух скатах, такой трудности нет. Правда, и в четырехскатную кровлю можно красиво вмонтировать отвесные окна.
Еще 1 способ встройки в кровлю полноценных окон.
Проект 4-скатной кровли
Любое кровельное строительство начинается с проектирования. Четырехскатная крыша, которая должна покрыть каркасный дом, должна сначала быть хорошо спланирована и учитывать следующие моменты:
- Масса материала;
- Вес всех компонентов «кровельного пирога» — паро- и гидроизоляции, утеплителя;
- Предельное значение выпадающего в данной широте снега;
- Объем других атмосферных осадков;
- Нагрузка от ветров;
- Масса тела человека, который должен обслуживать данную кровельную конструкцию;
- Вес оборудования, которое должно быть установлено на крыше (лестницы, фонари, антенны, окна и проч.).
Всегда берется в расчет угол наклона скатов кровли. Все вышеперечисленные параметры принимаются во внимание при расчете нагрузки на стропильную систему.
В проект 4-скатной крыши обычно входят чертежи устройства стропильной конструкции, соединительные узлы стропил и конька, детали обрешетки. В проектной документации должны отражаться материалы утепления и изоляции кровли, дополнительные детали будущей крыши. На основе данных грамотно составленного проекта можно легко запланировать расход по всем материалам.
Проект вальмовой крыши — порядок работы
В западной Европе (Дания) широкое распространение получили полувальмовые кровли. Рассмотрим две их разновидности:
- Первым делом нужно уложить мауэрлат. Это брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Разместите их на фронтоны и парапет дома.
- После этого устанавливается 7-метровый коньковый прогон. Для такой работы понадобятся временные стойки, на которые и укладывается данный элемент. Далее, прогон сшивается с помощью двух деревянных накладок. Параллельно можно начинать сборку стропильных ферм с последующим закреплением на коньковом прогоне. Также устанавливаются ригели с нижней и верхней стороны. Для расчета площади сечения ригелей должны учитываться растягивающие и изгибающие усилия. Первые передаются от стропильных ног, а вторые – от пола и потолка. Стандартное сечение доски ригелей должно составлять 240х40 миллиметров. Эти элементы используются для конькового прогона и накосных стропил. При этом стропильная доска обычно имеет длину в 6,9 погонных метров. Для сшивания досок используется шахматный порядок. Помимо ригелей на деревянных фермах устанавливают вертикальные бабки в 5,5 погонных метров от затяжки до ригеля.
- Для постройки вальм, уприте накосные стропила в коньковый прогон. Рекомендуем использовать два разных способа: для левой вальмы используются две деревянные накладки. Они нужны для соединения центральной стропильной ноги с коньком. Параллельно с этим нужно сделать составной центральную стропильную ногу правой вальмы. При этом коньковый прогон должен быть установлен внутри.
- В последнюю очередь осуществляется монтаж слухового окна. Чертеж вальмовой крыши предусматривал наличие двускатного декоративного элемента. Нижний ригель выполняет функции конькового прогона для окна. После установки нарожников, можно приступать к установке фронтальных составных прогонов. В качестве материала лучше всего использовать доску. Не забывайте о прокладке из вспененного полиэтилена.
- Перед началом работ нужно решить, как соорудить вальмовую крышу наибольшей устойчивости. Напомним, что дом расположен на довольно ветреной местности. В качестве дополнительной защиты выступают консольные прогоны, скрепляющие все стропильные фермы друг с другом. Для этого необходимо взять доску с сечением 150х25 миллиметров. Установив консольные прогоны, можно демонтировать временные стойки для конькового прогона.
Стропильная система вальмовой крыши, подробно на видео:
Виды нагрузки и её расчет
От снега
Для кровли дома опасно скапливание большого слоя снега, если уклон небольшой, то на ней может собраться целый сугроб. Для компенсации веса массы снега возле элементов, выступающих над крышей, устраивают сплошную обрешетку, и усиливают слой гидроизоляции.
Кроме того, снеговой мешок при нормальном уклоне, постепенно станет сползать по скату кровли и постепенно достигнет карнизного свеса. При большом размере карниза, возможно его повреждение и даже разрушение.
От воздействия ветра
С ветровой нагрузкой проблема состоит в надежной фиксации кровли, если крепление недостаточно прочно, то ветер просто ее сорвет. С увеличением уклона кровли и ее высоты, усиливается ветровая нагрузка, но есть отличия в подъемной силе и давлении ветра.
Ветер создает давление на кровлю при большом ее уклоне, а при уменьшении уклона скатов появляется мощная подъемная сила, способная при мощных порывах ветра снести вашу крышу.
Для противодействия воздействия ветра, необходимо прочно закрепить все элементы кровли. К примеру, штырями, из металла забетонированными в стены, к которым будут крепиться стропильные ноги.
Масса финишного покрытия воздействует на кровлю не меньше, чем остальные факторы. Если уложено кровельное покрытие с большой массой, то учитывайте, что оно воздействует на конструкцию постоянно. Необходимо помнить, что с увеличением 1м2 покрытия, необходимо увеличивать угол ее уклона.
Во время расчетов, нужно помнить и про теплоизолирующий материал, у которого может быть значительная масса. Если планируется построить и оборудовать мансардное помещение, необходимо включить в расчеты и вес материала, используемого для ее внутренней отделки.
Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?
Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши
Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.
Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.
Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.
Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.
Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате
Полезный совет! Для крупногабаритных кровельных конструкций целесообразно устанавливать несколько лежней.
Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:
- монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
- установка центральных стропил;
- монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
- установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
- монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
- установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
- монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.
Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши
После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.
Важно! Долговечность и надежность всей конструкции напрямую зависит от того, насколько качественно будет выполнен каждый узел крепления стропильной системы кровли.
Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов
Монтаж кровельного пирога
Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:
- пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
- теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
- гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
- обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.
Важно! Качество и долговечность всей кровли напрямую зависит от укладывания слоев кровельного пирога в строгой последовательности.
Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов
Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.
Важно! Особое внимание во время монтажа, заслуживает коньковая часть, где наибольшая вероятность скопления паров конденсата.
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.
Завершающие работы по стропильному каркасу и четырехскатной крыше
Последний этап сборки каркаса – монтаж подкосов и растяжек. Первые – представляют собой деревянные балки, которые устанавливаются под углом в 45 0 между лежнем и боковыми стропилами. Вторые – соединяют между собой элементы каркаса для придания большей жесткости конструкции.
После того, как стропильная система собрана, приступают к монтажу паро-, тепло и гидроизоляции, обрешетки, а так же самого кровельного материала.
Для закрепления вышеуказанного материала можно посмотреть видео.
Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши — видео
Общие рекомендации
Технология строительства крыши четырехскатного типа предполагает соблюдение ряда правил, о которых будет рассказано ниже:
- Перед началом работ нужно определить, какой тип кровли подойдет для дома.
- Необходимо выполнить чертеж, а лучше, заказать проект работ, поскольку в противном случае возможны даже простые ошибки, которые приведут к дополнительным тратам.
- Определить угол наклона кровли и выбрать тип стропильной системы. В том случае, когда работы ведутся на небольшой постройке, то лучше использовать висячие стропила, а для крупных построек, имеющих центральные несущие стены, подойдет наслонная система.
- Требуется просчитать количество материалов, необходимых для успешного завершения работ. Это и метраж кровельного покрытия, и количество досок и бруса, и различный крепеж. Экономить на материале здесь недопустимо, поскольку слабые стропила могут обрушиться, вызвав огромные проблемы.
- Основную часть конструкции лучше всего собрать на земле, а уже затем поднять её на крышу, однако возможен и другой способ, когда сборка всех элементов осуществляется непосредственно на месте.
Выше мы рассказали, какие технологии получили наибольшее распространение, когда выполняется четырехскатная крыша своими руками. Иногда, говоря про подобные кровли, подразумевают совсем другую конструкцию – двухскатную ломаную крышу. Её в данной статье мы не упоминали, поскольку на нашем сайте уже размещен подробный материал, посвященный созданию таких конструкций.
Как рассчитать площадь четырехскатной крыши?
Схематично представить вальмовый тип крыши можно одним прямоугольником, который является основанием, двумя трапециями – грани конструкции и двумя равнобедренными треугольниками.
Отталкиваясь от такого представления конструкции, можно расчеты провести легко и без ошибок.
У любой крыши в процессе проектирования прежде всего определяется угол наклона.
Такой параметр выбирается на основании ряда факторов и является значением, от которого производят все остальные расчеты.
Алгоритм расчета площади конструкции:
- Первая формула, которая понадобиться в расчетах – это h = b / 2 * tanA. В данной формуле b – это ширина здания, A – это угол наклона ската, h – высота конька. Пользуясь таблицей тангенсов, узнается значение данного угла и проводится расчет.
- Используя значение косинуса этого же угла ската узнается длина угловых стропил. Формула для расчетов с = b / 2 * cosA, обозначения аналогичны.
- Для того, чтобы узнать значение длины вальмовых стропил, нужно вычислить квадратный корень из следующей формулы: d = h 2 + b 2 / 2, обозначения аналогичны.
- Площадь всей крыши находится при сложении всех условно разделенных элементов конструкции, а именно: трапеции, треугольников и прямоугольника. Формула для расчетов следующая: S = 2 * (c * b) + 2 (a — b) * c = 2 * c * (b + a — b) = 2 * c * a.
После проведения расчетов рекомендуется провести проверку всех значений. Это поможет избежать неточностей и ошибок в строительстве.
Стропильная система крыш шатрового типа
Четырехскатные кровли шатрового типа не менее популярны благодаря своей простоте и надежности. Если вам предстоит выполнять монтаж стропильной системы четырехскатной крыши этого типа, то следует учесть некоторые отличия от монтажа вальмовой конструкции.
У шатровых крыш своими руками отсутствует коньковый прогон, в этом их главное отличие от других. Четыре основных диагональных (накосных) стропила прочно соединяются в одной, самой верхней точке конструкции.
Большой плюс, если есть возможность установить в центре еще одну стойку, подпирающую соединенные вместе накосные стропила. Тогда конструкция приобретет дополнительную прочность.
Обратите внимание! Если стойку установить нет возможности по разным причинам, придется собирать стропильную систему из подвешенных стропил. Но в этом случае придется вводить дополнительные модули – стойки, затяжки и прочие элементы, укрепляющие конструкцию.
Главные, центральные стропила устанавливают от верха системы до стен, строго под прямым углом. Параллельно основным стропилам монтируют нарожники, усилив заранее диагональные стропила с помощью черепного бруса.
Если брус не применяют, нарожники возможно врубить в диагональные стропила, либо подрезать под плоскость накосных стропил и прибить гвоздями.
Эти методы применимы для монтажа крыш частных домов, но неприемлемы для больших зданий, по причине недостаточной прочности конструкции для тяжелых покрытий.
Перекрытия, выполненные из железобетона, позволяют подложить под основную и дополнительные стойки лежень, который располагают на двойном гидроизоляционном слое. Гидроизоляция предотвратит гниение деревянной конструкции.
Накосные стропила большой длины следует дополнительно укрепить, установив по углам конструкции шпренгельные фермы. Их располагают по тому же принципу, как и при монтаже вальмовой крыши. Шпренгели намного усилят конструкцию и продлят срок ее службы.
Конфигурации четырехскатных кровель
Геометрическое исполнение такой крыши объединяет 4 наклонных плоскости, основаниями которых служат несущие стены дома по периметру. Существует несколько конфигураций, которые определяют форму и взаимное расположение наклонных поверхностей.
Вальмовая крыша
Простая конструкция, внешне отчасти напоминает двускатную: параллельно длинным стенам формируют 2 плоскости, которые соединяются по центру коньковым перекрытием. Противоположные фронтоны заменяют наклонными треугольниками-вальмами. Конструкция применяется для крупных по площади зданий, две стороны которых значительно превосходят другие по длине.
Полувальмовая крыша
Отличается конфигурацией торцовых скатов. Основания треугольников поднимаются выше нижнего края конструкции. Оставшееся место заполняет фронтон. Углы при основании больших скатов вертикально срезаются. Это позволяет сделать под кровлей просторную мансарду и установить стеклопакет.
Шатровая крыша
Подходит для квадратных домов или зданий, у которых все стены приблизительно равны. Четыре ската представляют собой треугольники, соединенные вершинами в общей центральной точке. Горизонтальный конек у таких конструкций отсутствует.
На этих конфигурациях основано строительство всех четырехскатных крыш, в том числе комбинирование различных элементов в сложные конструкции.
Многие дачные беседки имеют форму правильного многоугольника, часто к ним возводят шатровую кровлю. Почему для небольшого сооружения используется четырехскатная крыша, объясняется практичностью и эстетической завершенностью такой конструкции. Строить кровлю с двумя наклонными поверхностями для дачной беседки непрактично: отсутствие закрытых фронтонов оставит часть сооружения незащищенной от осадков, например, во время косого дождя. Четырехскатная кровля в этом выигрывает.
Описание стропильной конструкции
Вальмовая конструкция сложна, ее возведение своими руками требует от мастера профессиональных знаний и опыта. Чертежи стропильной системы четырехскатной крыши данного типа включают следующие элементы:
- Мауэрлат – основание каркаса, укладываемое на несущие стены. Так как опорными являются все стороны дома, элемент крепится по периметру здания. Поскольку четырехскатные крыши строят на больших объектах, система требует от мауэрлата высокой прочности. Обычно используют деревянный брус 150×150 или 100x Мауэрлат не требуется, если строение выполнено из дерева. В этом случае основанием служит верхняя обвязка стен.
- Коньковый прогон устанавливается горизонтально на линии пересечения трапециевидных скатов. Он служит элементом их соединения.
- От каждого конца прогона отходят 3 опоры, называемые центральными стропилами. Их возводят независимо от шага остальных элементов.
- Диагональные (угловые) стропила соединяют коньковый брус с углами здания. Это самые длинные опоры, имеющие наибольший уклон.
- Параллельно направлениям скатов на вальмах возводят короткие стропила, скрепляющие угловые опоры (стороны треугольников) с мауэрлатом.
- Боковые стороны трапеций с основанием соединяют нарожниками, а две параллельных стороны – промежуточными опорами.
- Шпренгель используют для повышения прочности. Он представляет собой брусок, расположенный ближе к углу здания, концы которого устанавливают на смежные стены.
- При снабжении шпренгеля подкосами и стойкой, образуется шпренгельная ферма – дополнительный узел конструкции.
- Затяжки применяют в висячей стропильной системе. Они крепятся на двух противоположных опорах.
- Стойки и подкосы, устанавливаемые на стяжках, усиливают узел.
- В наслонной системе присутствует лежень, он укладывается на несущую стену по центру здания и принимает на себя часть нагрузки.
Особенность полувальмовой крыши в том, что нижний край каждого треугольного ската поднимается на высоту фронтона, тем самым укорачивая диагональные стропила. Четырехскатная крыша шатрового типа более проста. В конструкцию ее каркаса входят аналогичные составляющие вальм и внутренняя связка. Все элементы усиления предназначены для одной цели – стянуть каркас в узлы и сделать его жестким.
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.
Стропильная система вальмовой крыши
Для возведения несущего каркаса четырёхскатной вальмовой крыши используют следующую последовательность работ:
- По наружному периметру стен крепится мауэрлат.
- В местах расположения стоек сооружается лежень.
- На лежне располагаются опоры для конькового прогона. Стойки размещаются вертикально по уровню и при необходимости усиливаются подкосами.
- По отвесу закрепляется коньковый прогон. От точности установки последнего будет зависеть качество всей конструкции крыши.
- На следующем этапе устанавливаются накосные стропила между мауэрлатом и коньком.
- Монтируются промежуточные стропильные балки по аналогии с диагональными ногами.
- На финишном этапе крепятся нарожники.
