Четырехскатная крыша – весьма популярный вид кровли, позволяющий придать дому оригинальный облик. Ее часто применяют в проектах достаточно больших домов, так как она выглядит компактнее и аккуратнее двускатной с фронтонами. Конструкция четырехскатной крыши может быть простой или включать различные элементы – мансардные и слуховые окна, например, очень оживляют конструкцию, делают ее неповторимой.
Четырехскатная крыша выгодно отличается от двускатной не только внешним видом. Она значительно надежнее защищает здание от дождя, снега и ветра. Конструкция такой крыши сложнее, чем у двускатной, но для небольшого дома или беседки выполненная своими руками четырехскатная крыша не представляет особой сложности.
Разновидности четырехскатной крыши
Простая вальмовая крыша состоит из двух трапециевидных скатов и двух треугольных – вальмовых. При ее строительстве используют приемы выполнения наслонных стропил и накосных стропил четырехскатной.
Четырехскатная крыша для дачного дома
Полувальмовая крыша состоит из двух трапециевидных скатов и двух срезанных вальмовых, под которыми располагается фронтон. Такая конструкция позволяет сделать на чердаке мансардный этаж с большими панорамными окнами и при этом не снижает надежности крыши.
Шатровая крыша отличается от простой вальмовой тем, что все ее четыре ската абсолютно одинаковы, представляют собой равнобедренные треугольники, сходящиеся в одной точке.
Сложная четырехскатная крыша может содержать вертикальные чердачные окна с фронтонами, ендовы и примыкания к другим элементам здания. Для выполнения такой крыши лучше прибегнуть к услугам специалистов или воспользоваться готовым проектом и расчетом материалов.
Элементы четырехскатной крыши
Четырехскатная крыша в целом состоит из тех же элементов, что и двускатная, но особенности ее конструкции требуют установки дополнительных составляющих каркаса. К элементм четырехскатной крыши относятся:
- Мауэрлат – брус, уложенный на верхнюю часть внешних стен и принимающий основную нагрузку от крыши;
- Лежни – внутренние опорные брусья, уложенные на несущие стены или колонны;
- Стропила – боковые и диагональные, или накосные. Боковые стропила образуют трапециевидный скат крыши, накосные – вальмовый. Шатровая крыша не имеет боковых стропил;
- Стойки и шпренгели – вертикальные опоры, поддерживающие стропильную систему;
- Коньковый брус или прогон – горизонтальная опора для стропил в верхней части крыши. Его укладывают на стойки и закрепляют. Шатровая крыша выполняется без конькового бруса;
- Затяжки или ригели – горизонтальные элементы, соединяющие боковые стропила и не позволяющие им разъезжаться в стороны;
- Нарожники – элементы, уложенные на диагональные стропила и образующие каркас ската;
- Подкосы и ветровые балки – распорки, увеличивающие прочность крыши и ее способность противостоять нагрузкам;
- Кобылки –доски, образующие необходимый свес крыши и закрепляемые на стропила в их нижней части.
В зависимости от конструкции крыши могут применяться также другие элементы, например, обрешетка, защитные планки, карнизы над окнами и крыльцом.
Для расчета необходимого количества материалов нужно заранее нарисовать эскиз крыши, определиться с ее формой и размерами, после чего выполнить чертеж в масштабе и рассчитать нужный материал.
Технология возведения четырехскатной крыши
- Для того чтобы нагрузка от стропильной системы, кровельного покрытия и снега, наметаемого на крышу в зимний период, была равномерно распределена, поверх всех несущих стен укладывают продольные элементы – мауэрлат и лежни. Их выполняют из бруса 100х150 мм или 150х150 мм, а в отдельных случаях из железобетонных балок. При самостоятельном строительстве дома обычно используют дерево – этот материал легче и удобнее в обработке, поэтому рассматривать мы будем именно его. Брус кладут на стены и закрепляют с помощью анкерных шпилек. Шпильки устанавливают еще при строительстве стен, заглубляя их в кладку. В деревянных строениях опорами служит верхний венец сруба. Между мауэрлатом и стеной обязательно выполняют гидроизоляцию из двух слоев рубероида. Лежни кладут на несущие перегородки, на которые будут устанавливаться опорные стойки.
- Если внутренних перегородок в доме нет или они расположены не по центру крыши, стойки ставят на усиленные балки перекрытий. Перекрытия обычно выполняют из доски 50х200 мм. Балка, на которую устанавливают стойки, несет повышенную нагрузку, поэтому ее выполняют из двух срощенных досок илииз бруса 100х200 мм.
- Устанавливают опорные стойки на лежни или балки перекрытий. Выравнивают их, используя отвес или водяной уровень, после чего закрепляют временными подпорками из досок на саморезы. К лежню или перекрытию стойки крепят с помощью уголка и металлических пластин-накладок. Стойки для вальмовой простой крыши ставят в один ряд по центру крыши, под коньком. Расстояние между ними не должно быть более двух метров. Для возведения шатровой крыши стойки ставят на линиях диагоналей на равном расстоянии от угла. Стойки при этом должны образовать прямоугольник, повторяющий форму периметра дома. Высоту стоек определяют по проекту крыши.
- На стойки укладывают прогоны. Для простой вальмовой крыши это коньковый прогон, уложенный на стойки и образующий конек крыши. Для шатровой крыши прогоны кладут на стойки в виде прямоугольника. Закрепляют их на уголок и саморезы.
- Приступают к установке стропил. Боковые стропила на простой вальмовой крыше устанавливают аналогично наслонным стропилам двускатной крыши: прикладывают к коньковому брусу в области крайней стойки доску с шириной, аналогичной ширине доски стропил – 150 мм. По ней выполняют шаблон. Доску для шаблона можно брать не такую толстую и тяжелую, хватит и 25 мм толщины. На шаблоне размечают верхний запил, которым стропило будет опираться на коньковый брус, выпиливают его. Приложив шаблон к коньку, размечают и нижний запил, которым стропило будет опираться на мауэрлат. Готовый шаблон прикладывают к коньковому прогону в местах установки боковых стропил, проверяя необходимость подгонки каждого стропила по месту. Если шаблон идеально подходит, стропила размечают и выпиливают по шаблону в нужном количестве. Устанавливают их на коньковый прогон и мауэрлат и закрепляют с помощью уголков и саморезов или на скобы. Шаг стропил – от 0,5 до 1,5 метров.
- Диагональные стропила несут повышенную нагрузку, поэтому их выполняют из двух срощенных в толщину досок. Шаблон диагональных стропил выполняют аналогичным образом. Диагональные стропила опираются верхней стороной на стойку, а нижней – на угол мауэрлата, поэтому запилы в досках необходимо выполнять под углом в 45 градусов к плоскости доски.
- Расстояние между диагональными стропилами на вальмовых скатах заполняют нарожниками. Их устанавливают с шагом, равным расчетному шагу стропил, и опирают верхней частью на диагональное стропило, а нижней – на мауэрлат. Используют обычно менее толстую доску, так как нарожники не несут существенной нагрузки. В верхней части доски делают запил, и по этому шаблону выполняют половину нарожников, вторую половину – в зеркальном отражении. Нижние запилы размечают по месту, а концы нарожников, образующие свес, подрезают по натянутому шнурку уже после монтажа.
- Наибольшую нагрузку испытывает нижняя четверть диагональных стропил, поэтому под них ставят вертикальные опоры – шпренгели. Эти стойки ставят аналогично коньковым стойкам на усиленные балки – при предварительном расчете перекрытий нужно сразу заложить их.Под боковые стропила ставят подкосы, упирая их нижним краем в лежень или балки перекрытий, а верхним – в стропильную ногу под углом около 45 градусов к горизонту.
- Выполняют обрешетку. На четырехскатной кровле можно использовать практически любой кровельный материал, и выбор между или – дело вкуса и особенностей их монтажа. Часто в качестве покрытия для сложных крыш используют мягкую черепицу, в этом случае обрешетку выполняют сплошной из фанеры. Вопрос об решают в зависимости от проекта дома – при устройстве в нем жилой мансарды утепление необходимо, если же чердак будет холодным, .Возвести четырехскатную крышу своими руками непросто, но при хорошем навыке работы с древесиной и кровельными материалами это вполне выполнимая задача. Для лучшего понимания процесса строительства можно также посмотреть видео.
Четырехскатная крыша, именуемая также вальмовой - наиболее популярна при строительстве индивидуального жилья в большинстве европейских стран. Кроме, пожалуй, Скандинавии, схожей климатом и строительными традициями с центральной и северной Россией. Варяги, так же как и восточные славяне, предпочитали строить из цельной древесины и устраивать простые двускатные кровли. В наше время всеобъемлющей глобализации подвержены все отрасли человеческой деятельности, в том числе архитектура и строительство. Вальмовая крыша загородного дома ныне полюбилась жителям стран СНГ и стала неотъемлемой частью пейзажа наших поселков и небольших городов.
Отметим плюсы и минусы четырехскатной крыши в сравнении с более распространенной и конструктивно простой двускатной.
Преимущества вальмовой крыши:
- Правильно сконструированная и собранная вальмовая крыша за счет отсутствия вертикальных торцевых стен (фронтонов или щипцов) обладает низким сопротивлением воздушным потокам. Соответственно, наилучшим образом противостоит ураганным ветрам и менее подвержена разрушению кровли в местах карнизных свесов (щипцовых не имеет).
- Четырехскатная крыша за счет угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька, имеет жесткую конструкцию и не подвержена сколько-нибудь серьезным деформациям.
- Вальмовая крыша позволяет соорудить большие свесы со всех четырех сторон здания, тем самым защитив фасады от осадков.
- Четырехскатная крыша делает дом с мансардой визуально более низким. Это важно, когда здание нужно встроить в существующую одноэтажную застройку, не нарушив равновесия и характера застройки.
- Вальмовая крыша красива. Хотя и не все с этим согласны.
Четырехскатная крыша двухэтажного загородного дома. Большие свесы хорошо защищают стены от дождя и снега
Недостатки вальмовой крыши:
Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон.
Разновидности четырехскатной крыши
- Классическая крыша с четырьмя скатами предполагает прямые, без переломов стропила, угловые ребра начинаются от конька, все свесы находятся на одной высоте.
Основной тип четырехскатной крыши. Две торцевые стороны имеют форму треугольника, другие две - трапеции. Большие свесы хорошо защищают фасад от осадков, да и вокруг дома можно спокойно обойти в дождь.
- Шатровая крыша представляет собой разновидность четырехскатной, в которой все ребра сходятся в одной центральной точке.
Шатровая крыша больше подходит для квадратного плана дома
- Датская вальмовая крыша - разновидность четырехскатной крыши с расположенными в верхней части коротких скатов фронтонами.
Схема стропильной системы датской четырехскатной крыши. Небольшой щипец в верхней части короткого ската используют для вентиляции или освещения.
- В датскую крышу можно встроить полноценные вертикальные окна.
Вертикальные окна
- Еще одна разновидность сложной датской вальмовой крыши с двумя скатами в коротком торце.
Такой тип крыши называют голландским
- Полувальмовая крыша (также называемая полувальмовая с фронтоном) на самом деле является разновидностью двускатной, так как все стропильные ноги, опирающиеся на мауэрлат, установлены на длинной стороне и параллельно друг другу.
- Ломаная четырехскатная крыша еще именуется мансардной вальмовой. Она сложнее в изготовлении, но позволяет отвести большую площадь под жилые помещения.
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.
- Вальмовая крыша может быть не только четырехскатной, возможны различные комбинации разных типов конструкций.
Комбинированный тип крыши, где объединена вальмовая и двухскатная конструкция.
Эта крыша вальмовая, но скатов намного больше, чем четыре. Но принцип, по которому собирается стропильная система - такой же, как у простой четырехскатной.
Особенности конструкции стропильной системы
Рассмотрим, как сделать четырехскатную крышу самостоятельно, при этом обеспечив ее надежность и прочность. Выберем несложную конструкцию с центральной опорой.
Так как только часть стропил в центральном секторе длинной стороны имеют полную длину и сходятся в зоне конька, не вся стропильная система может быть стянута затяжками - в зоне вальм они не будут работать так, как в двускатной крыше. К тому же часто в борьбе за высоту мансардного этажа мауэрлат располагают значительно выше плоскости пола и балок (затяжек). Поэтому будем исходить из того, что в нашем случае стропильная система четырехскатной крыши не будет использовать затяжки как элемент конструкции. Основную нагрузку в центре крыши будет нести балка, расположенная в зоне конька: на него будут опираться накосные и рядовые полноразмерные стропильные ноги.
Стандартная конструкция четырехскатной крыши с опорой в зоне конька
Коньковую опорную балку должны поддерживать стойки. Чтобы воспринимать довольно солидную нагрузку от них, в идеальном случае внизу должна находиться внутренняя несущая стена. Если таковой нет, балки перекрытия должны быть довольно мощными, чтобы выдержать вес центральной части крыши. В случае, если первый этаж перекрыт сборными железобетонными плитами перекрытия, их несущей способности, как правило, достаточно и опоры стойки можно ставить на плиты через горизонтальный деревянный брус.
Не обязательно опора должна располагаться в зоне конька. Стойки могут размещаться по сторонам от конька, то есть зон опирания, расположенных вдоль конька может быть две и более.
На фото видно, что конек не опирается на стойки.
Опирание конька происходит по обеим сторонам вдоль конька на стойки. В данном случае стойки поддерживают непосредственно стропила, балка не применялась. Каждому стропильному брусу соответствует своя стойка. Довольно прочное решение.
Четырехскатную крышу над небольшим строением можно смонтировать без стоек
При небольших пролетах (до 4 метров) можно обойтись без стоек. Однако если есть возможность, хотя бы в зонах пересечения конька с накосами стоит разместить по одной затяжке и стойке.
Небольшое строение перекрыто без использования стоек или затяжек
Стропильная система шатровой крыши практически идентична вальмовой четырехскатной. Лишь вместо конькового бруса рекомендуется установить центральную опору. Или устроить замкнутый опорный контур из балок и стоек.
Варианты стропильной системы шатровой крыши. На схеме слева угловое стропило (накос) опирается на шпренгель, аналогичное решение можно использовать для всех типов вальмовых крыш.
Последовательность монтажа четырехскатной крыши
Первым делом, как и во всех типах крыш, монтируется мауэрлат. Для каркасных домов это верхняя обвязка стеновой панели, для срубов - верхний венец. В качестве мауэрлата используют деревянный брус сечением от 10х10 см, чаще не менее 10х15 или 15х15 см. Необходимо стремиться к тому, чтобы он был цельным по всей длине. Креплению бруса необходимо уделить особое внимание. Для каменной стены идеальным решением будет железобетонный монолитный пояс в зоне опирания мауэрлата с заранее вмонтированными в него закладными деталями (шпильками с резьбой от М12 и выше). Если такой возможности нет, придется закрепить в кладке шпильки с металлическими распорными дюбелями.
Схема крепления мауэрлата в каменную кладку
Соединения мауэрлата по длине следует делать не встык, а в накладку, со множественными точками соединения. Надежно должны быть связаны углы металлическими пластинами, уголками, скобами.
Схема расположения мауэрлата на стене. Обратите внимание на стык элементов и соединение углов. Справа показана установка бруса на монолитный пояс.
Следующий шаг - установка стоек и монтаж опорного конькового или параллельных ему боковых балок. Для стоек, как правило, выбирают брус 10х10-10х15 см, для балки более высокого сечения: 8х16, 10х20 и более. Оптимальное соотношение ширины к высоте - 1/1,5-1/2, тогда балку меньше крутит при высыхании. Это же правило справедливо и для стропильного бруса.
Стойка и опорная балка в данном случае расположены параллельно коньку
В каркасно-щитовых домах опорные балки зачастую не применяются, ставят только стойки с шагом стропил. В любом случае на конек ставят брус, только меньшего сечения. Можно использовать рядовой стропильный элемент. Конек опирают на временные стойки, которые потом снимают. Конек служит направляющим элементом для монтажа всей конструкции.
Устанавливаются стойки в каркасном доме. После монтажа стропил их обрезают на нужной высоте.
Такой опорный контур ставят под шатровую крышу, он заменяет центральную опору
В третью очередь ставят угловые (накосные) стропила. Нагрузки на них выше и сечение должно быть выше. Хотя иногда предпочитают сначала поставить рядовые полной длины, и уж затем монтировать накосы. Это непринципиально.
Стропильная система вальмовой крыши деревянного сруба. В данном случае обошлись вообще без стоек, вместо этого стянули верхнюю часть стропил двойными горизонтальными стяжками. Стропила на стену сруба лучше монтировать на скользящих опорах.
Сначала монтируются стойки и коньковая балка. Следующим этапом накосные стропила, ставятся рядовые. Угловые (накосные) стропила монтируются из бруса того же сечения, что и остальные. Это неправильно. Нагрузка на него значительно выше и сечение должно быть мощнее.
Скользящие опоры - лучшее решение крепления стропил к стене для сруба
Затем монтируются оставшиеся стропильные ноги, в том числе укороченные. Сами стропила должны быть цельными, в крайнем случае на стык необходимо установит накладки длиной не менее 1,5 метра и закрепить их с обеих сторон в нескольких точках. Соединения деревянных элементов можно производить нахлестом, с помощью накладных металлических пластин. В зонах опирания стропил на мауэрлат и балки следует делать опорные врубки и использовать прочные металлические элементы.
Так крепят стропила к мауэрлату и балкам
В соответствии с таблицей можно ориентировочно определить сечение деревянного бруса для стропильных ног.
Для углового стропила полученное значение нужно увеличить не менее чем в 1,5 раза
Стропильная система готова. Теперь необходимо выбрать тип кровли и заняться устройством подходящего для него основания: сплошного настила или обрешетки, при необходимости контррейки и ветрозащиты.
Четырехскатная крыша своими руками - вполне посильная задача, по крайней мере, для несложного в плане дома. Общие принципы для всех разновидностей вальмовой крыши: мауэрлат должен быть хорошо зафиксирован и соединен на углах, начинать нужно с конька, стойки нуждаются в хорошем основании. Необходимо обеспечить надежное опирание крыши при большом пролете и следить за надежностью всех соединений.
Фиксация элементов будет лучше при использовании специальных современных металлических крепежных элементов для дерева, да и работать будет легче. Конечно, необходимо обладать хотя бы начальными навыками плотницких работ. Очень помогает наличие электроинструмента: дрели, дисковой или бензопилы. Также необходимо запастись ручным инструментом: пилами, стамесками, молотками. Понадобятся измерительные устройства: столярный уровень, отвес, рулетка, шнур.
При необходимости создать долговечную и надежную кровельную систему частного дома, может быть выполнена четырехскатная крыша своими руками. Важно внимательно отнестись к разработке проекта стропильной системы и точно соблюдать технологию монтажа конструкций.
Проектирование четырехскатной кровли
Вальмовая или шатровая четырехскатная кровля отличается от двускатной отсутствием фронтонов – вместо них на торцах монтируются дополнительные треугольные скаты. Такая конструкция является более трудоемкой при возведении, но характеризуется повышенной прочностью и надежностью. На этапе проектирования требуется правильно рассчитать параметры и расположение элементов, в процессе монтажа – выполнить их точную подгонку по местам установки.
Следует учесть, что возведение крыши своими руками может потребовать применения нестандартных решений, если в распоряжении строителей нет подходящих стройматериалов.
Проект четырехскатной крыши разрабатывается с учетом всех видов нагрузок, которые она будет испытывать. На первом этапе следует определить угол наклона кровельных скатов. Данный параметр, прежде всего, зависит от таких факторов, как :
- предназначение чердачного помещения;
- выбор кровельного материала;
- характер атмосферных нагрузок в районе строительства.
Обычно угол наклона скатов крыши составляет 5 – 60 градусов. Если регион характеризуется небольшим количеством осадков и сильными ветрами, можно строить крышу с небольшим углом наклона. В районах с обильными снегопадами и частыми дождями рекомендуется возводить крыши с углом наклона скатов от 45 до 60 градусов.
Выбирая кровельный материал, следует учитывать особенности его монтажа :
- на скаты с углом наклона менее 18 градусов может монтироваться плоский или волнистый шифер, рулонные материалы;
- если угол наклона менее 30 градусов – можно применять различные виды черепицы;
- если скаты расположены под углом от 14 до 60 градусов, в число подходящих материалов входит кровельный металл.
Схема кровельной конструкции должна содержать подробную информацию о местах расположения и размерах элементов системы. После определения оптимального угла наклона скатов требуется рассчитать высоту конька кровли (на основе формулы прямоугольного треугольника).
Стропильная система
Устройство четырехскатной крыши включает в себя определение необходимого сечения элементов стропильной системы. Оно выполняется на основе анализа нагрузок, которые стропильная система будет испытывать в процессе эксплуатации. Необходимо учитывать ветровую нагрузку, максимальную массу снега в зимний период, угол наклона скатов.
Рекомендуется выбрать запас прочности стропил не менее 1,4, а также оценить их несущую способность и учесть ее при расчете шага стропил. Тип стропильной системы выбирается исходя из параметров здания: при наличии внутренней несущей стены или столбчатых опор удобнее использовать систему с наслонными стропилами, если нет возможности создать опорную конструкцию, предусматривается монтаж висячих стропил. В некоторых случаях могут применяться оба вида стропил.
В процессе проектирования важно не только определить тип стропильной системы, но и выяснить потребность в дополнительных крепежных элементах, таких, как раскосы и затяжки. Они обеспечивают жесткость всей конструкции, препятствуют ее расшатыванию с течением времени, снижают нагрузку на стропила.
Расчет нагрузок
Рассматривая в подробностях, как сделать четырехскатную крышу, стоит особое внимание уделить принципам расчета нагрузок. Различаются нагрузки двух типов :
- постоянные (вес обрешетки, утеплителя, изоляционных материалов, кровельного покрытия);
- временные (вес накопившегося на кровле снега, воздействие ветра и т.д.);
- дополнительные (какие-либо конструкции, крепящиеся к стропилам).
Согласно СНиП, проектируя кровлю следует исходить из средней величины снеговой нагрузки, которая составляет 180 кг/м 2 , но в случае возникновения снегового мешка, на таком участке нагрузка увеличивается до 400 кг/м 2 . При этом снеговая нагрузка не принимается в расчет, если угол наклона кровельных скатов превышает 60 градусов. Также требуется учитывать ветровые нагрузки, но их значение заметно меньше – до 35 кг/м 2 . Если угол наклона скатов составляет менее 30 градусов, поправкой на ветер допустимо пренебречь.
Приведенные выше усредненные параметры нагрузок рекомендуется корректировать с помощью поправочных коэффициентов, соответствующих особенностям климата в районе строительства.
Дополнительную нагрузку составляют какие-либо подвесные объекты, закрепленные на стропилах крыши. Это могут быть вентиляционные камеры, водяной бак или другие устройства, установленные на чердаке. Возможность их монтажа должна быть учтена на этапе проектирования четырехскатной крыши.
Проектируя стропильную систему, необходимо выполнить два расчета. Первый расчет направлен на оценку параметров прочности конструкции – необходимо убедиться, что под нагрузками система не сломается. Второй расчет дает возможность оценить степень деформации элементов конструкции. К примеру, прогиб стропила мансардной кровли не должен превышать 1/250 его длины.
Специальные компьютерные программы-калькуляторы позволяют значительно упростить расчеты конструкции четырехскатной крыши и избежать возможных ошибок.
После выполнения необходимых расчетов составляется чертеж стропильной конструкции четырехскатной крыши. Подробная схема содержит информацию о размерах каждого элемента и способе их крепления.
Материалы для изготовления стропильной системы
Четырехскатная крыша своими руками обычно выполняется с использованием пиломатериалов из древесины хвойных пород – лиственницы или сосны. Следует внимательно отнестись к сорту древесины – пиломатериал не должен иметь дефектов, влияющих на его прочность и долговечность.
Влажность древесины должна составлять не более 18-22%. В противном случае доски и брус следует досушить перед использованием, чтобы избежать деформации кровельной конструкции в процессе эксплуатации.
Для создания стропильной системы оптимальным является применение прямоугольного бруса, сечение которого определяется проектными расчетами. В качестве альтернативного решения может использоваться доска сечением 50×100 либо 50×200 мм. При необходимости монтируются сдвоенные доски.
Повысить прочность конструкции многоскатной крыши позволяют стальные элементы, которые удерживают стропила и сохраняют их взаиморасположение неизменным. Из металла могут выполняться и опоры для наиболее нагруженных коньковых прогонов. Комбинированные конструкции отличаются повышенной прочностью.
Особенности возведения вальмовой крыши
Крайне важно выполнить правильную разметку диагональных стропил, конькового прогона и опор для него. Это позволяет обеспечить абсолютную симметричность конструкции, что является залогом равномерного распределения нагрузок на крышу сооружения и предотвращает ее деформацию.
После монтажа мауэрлата устанавливаются опоры под коньковый прогон, который должен быть закреплен строго горизонтально на высоте, предусмотренной проектом. К коньковому прогону крепятся диагональные стропила, выполненные из бруса или двойной доски.
Чтобы обеспечить необходимую длину диагонального стропила, в ряде случаев приходится монтировать их из двух частей. Чтобы разгрузить место стыка, под него рекомендуется установить опору. Наибольшей жесткости конструкции можно добиться, если стык с опорой будет располагаться на расстоянии, равном четверти длины стропила от его верхней части, закрепленной на коньке. В целом, для монтажа диагональных стропил удобнее всего использовать cборные (клееные) стропильные ноги, которые отличаются высокой прочностью и идеально подходят для возведения сложных конструкций.
После установки основной конструкции, состоящей из конькового прогона и диагональных стропил, монтируются стропила для монтажа обрешетки. К особенностям вальмовой крыши относится использование не только полноразмерных стропильных ног, которые верхней частью крепятся к коньку (центральных стропил), но и нарожников – угловых стропил, упирающихся верхним торцом в диагональные стропила. Длина нарожников уменьшается по мере приближения к углу треугольного или трапециевидного ската. Шаг расположения стропильных ног определяется на этапе проектирования, при этом на каждом скате, независимо от его длины, должно быть смонтировано не менее трех центральных стропил.
Чтобы обеспечить жесткость всей конструкции, в нужных местах устанавливаются опоры, затяжки и раскосы. Монтаж обрешетки завершает создание стропильной системы. Монтируется гидроизоляция, кровельный материал. Изнутри закрепляется утеплитель и пароизоляция. Если предполагается использование пространства под крышей в качестве жилого помещения, особое внимание следует уделить теплоизоляции и вентиляции кровли. Кроме того, необходимо спроектировать и затем правильно смонтировать мансардные окна.
Подробности того, как построить четырехскатную крышу своими силами, можно узнать из тематического видео.
Друзья надеемся, что эта информация вам действительно будет интересной и полезной! Люди, затеявшие строительство какого либо строения, должны иметь понятие что для чего нужно, из каких деталей состоит строение, какие материалы им понадобятся и сколько стоит тот или иной материал.До начала строительства нужно разработать план строения и указать все параметры. Рассмотрим, одну из важных деталей строения и это будет четырехскатная крыша и её стропильная система.
Конструкция четырехскатной крыши
Такая крыша устоит перед сильными ветрами, снегопадами и сильными ливнями. Четырёхскатная крыша по конструкции может быть не сложной и имеет некоторые элементы.
Отличается четырёхскатная от двускатной крыши внешними данными и по конструкции. По конструкции четырёхскатная несколько сложнее, но для небольших строений вы ее сможете возвести самостоятельно.
Полу вальмовая — два трапециевидных ската, два срезанных вальмовых. Данная конструкция дает возможность оборудовать в чердачном помещении мансарду с большими окнами.
Имеет отличие от вальмовой крыши.
Сложная четырёхскатная имеет окна, ендовы.
Строительство данной крыши под силу только профессионалам, либо взять проект с расчетами материалов.
Четырёхскатная крыша включает те же детали что и , но из-за некоторой сложности конструкции для ее строительства необходимы дополнительные детали каркаса.
Детали четырёхскатной крыши:
Лежни – это опорные брусья, которые расположены внутри и уложены на несущие стены;
– это диагональные, накосные или боковые брусья;
Шпренгели и стойки – это опоры, которые подпирают стропильную конструкцию;
Прогон или коньковый брус — это горизонтальная подпорка для стропил, находящиеся сверху крыши;
Ригели и затяжки – это горизонтальные детали, которые соединяют боковые стропила;
Нарожники
– детали, которые помещены на диагональные стропила;
Кобылки – это доски, которые образуют нужный свес крыши.
От конструкции крыши зависит, какие детали могут использоваться при строительстве, например, карнизы над окнами или крыльцом, обрешётка.
Перед началом строительства необходимо произвести расчёты количества сырья, так же определится, какой будет крыша размером и формой, затем сделать чертёж.
Технология возведения.
Для распределения нагрузки стропильной системы и внешних факторов, на основные стены укладывают мауэрлат и лежни.
Для них используют брус сечением 100×150 мм или 150×120 мм, в некоторых случаях укладывают железобетонные балки.
Монтаж стропильной группы и обрешетки
На обычной вальмой крыше боковые стропила ставят так же, как насланные на двускатной крыше.
К коньковому брусу в месте, где находится крайняя стойка, прикладывают доску шириной идентичной ширине доски стропил (150 мм) и по ней делают шаблон.
Расстояние между стропилами должно составлять от 0,5 до 1.5 м.
Из двух соединённых досок делают диагональные стропила, так они несут на себе повышенную нагрузку. Заготовку для диагональных стропил выполняют вышеприведённым способом.
Запилы на досках для диагональных стропил необходимо сделать под углом в 45 градусов к плоскости доски, так как снизу они опираются на угол мауэрлата, а сверху на стойку. Нарожниками заполняют пролёты между диагональными стропилами на вальмовых скатах.
Делаем обрешётку
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?
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.
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.
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.
