Четырехскатная крыша: преимущества и сложности возведения

Отсутствие щипцов и фронтонов – главное отличие четырехскатной кровли. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 3 вида крыш:

Шатровая – напоминает своим видом пирамиду, в которой скаты, представленные в форме равнобедренных треугольников, выходят с одной точки. Устройство шатровой четырехскатной крыши подходит только для квадратных зданий.

В независимости от выбранного вида кровли, при построении стропильного каркаса возникает масса сложностей.

Виды вальмовых крыш

Вальмовые крыши могут иметь разнообразную конструкцию и классифицируются по конфигурации скатов:

• Классический тип. Такая конструкцияимеет четыре ската вальмовой формы;
• Полувальмовая. Треугольные скаты, не доходящие до края крыши и закрывающие верхнюю часть фронтона. При такой форме крыши целесообразно устанавливать мансардное помещение;
• Датская. Вальмы такой крыши имеют срезанную конструкцию у конькового элемента и небольшой треугольный фронтон у конька конструкции;
• Шатровая. Скаты такой конструкции — одинаковые треугольные, соединенные в верхушке. Такой тип крыши оборудуется на зданиях квадратной формы, беседках, башнях;
• Ломаная. Сложная конструкция такой кровли состоит из скатов различной конфигурации и размеров. Может сосредотачивать скаты различных видов кровельных конструкций.

Разнообразие вальмовых крыш позволяет проектировать форму кровли, ориентируясь на форму здания, при этом соорудив качественную кровлю.

Виды вальмовых крыш

Расчет площади

Чтобы строительство крыши прошло без проблем, необходимо правильно посчитать, сколько и какого сечения потребуется бруса, а также площадь кровельного покрытия. В этом случае монтаж будет осуществлен без задержек на закупку недостающего материала, а также после окончания работ не останется большого количества неликвидных излишков.

В зависимости от выбранной конструкции, кровля представляет собой четыре равнобедренных треугольника (классический шатровый проект) или две трапеции и два треугольника. Достаточно взять составленную схему и разбить плоскости на прямоугольные треугольники. Дальше проводится простой расчет:

• высота и ширина перемножаются и результат делится пополам;
• слагаются площади каждого треугольника;
• добавляется резерв 10-30% на обрезки в зависимости от сложности формы скатов.

Получив площадь внешнего покрытия, необходимо сделать проект внутренней части крыши. В него входит мембрана, гидроизоляция и утеплитель. Без этих материалов просто нет смысла делать красивый дом, под куполом которого будет сыро, чрезмерно жарко или холодно.

Пленочные материалы берутся на 30% больше от площади крыши, находящейся над плитой перекрытия. Такое превышение обосновано тем, что ткань укладывается с провисанием, необходимым для ее сокращения при остывании. Кроме этого, полосы укладываются с накладкой 20-30 см, а это тоже расход.

Утеплитель выбирается заранее и под его размер часто подбирается шаг стропил. Ширина стандартной теплоизоляции составляет 60, 80 и 100 см. В большинстве случаев обрезки используются повторно.

Если принято решение использовать пенополиуретан, высчитывается объем пространства между стропил. Пена продается в баллончиках, расчетный объем которых указан в инструкции.

Висячие стропильные конструкции

Висячими системами называются те системы, где используется всего две опоры, между которыми нет никакой дополнительно поддержки. Роли опор выполняют наружные стены строения. Вальмовая конструкция с висячими стропилами действует на изгиб и сжатие. Помимо этого, такая система вызывает распирающее воздействие на стены, что не очень хорошо. Но есть способы снизить эту нагрузку, для этого используются так называемые затяжки – выполненные из дерева или металла перемычки, с помощью которых соединяются стропилы между собой.

Такие затяжки чаще используются в основании стропил, в таком расположении они выполняют роль балки перекрытия. Обычно таким образом располагаются затяжки для создания крыши для чердака или мансарды. Еще затяжки могут устанавливаться выше, в этом положении они действуют как усилители. Чем выше планируется располагать затяжки, тем жёстче и надежнее должны быть все балки и крепления конструкции стропил.

Крепление мауэрлата

Данный элемент является важной составляющей любой скатной кровли. Существует два варианта его установки – армировать или использовать бетонные блоки, деревянное основание.

Первый вариант подразумевает собой укладку армопояса на прочных стенах из бетонных материалов. В бетон вставляются шпильки для монтажа мауэрлата. Укладывается пояс уже, чем стены, чтобы осталось место для утеплителя. Перед установкой мауэрлата прокладывается гидроизоляция.

Второй способ – для крепления можно использовать скобы, шпильки, проволоку.

Особенности сборки каркаса четырехскатной крыши

Процесс сборки стропильной системы четырехскатной крыши всегда начинается с установки центрального элемента каркаса – конькового прогона и вертикальных стоек. Коньковая скамейка может собираться из бруса, сечением 70х100 мм, но чаще всего стойки изготавливают из спаренной доски 50 мм. Чтобы увеличить жесткость всей системы коньковой балки и стоек, на угловые стыки набивают металлические пластины, а саму раму усиливают внутренней распоркой.

Обычно сборку стропильных балок выполняют на гвоздях, а места усиления стальными накладками фиксируют болтовыми соединениями. Прежде чем ставить стропильные балки, обычно изготавливается запильный шаблон в виде прямоугольного треугольника из листа фанеры. Острый угол должен соответствовать углу наклона скатов. С помощью шаблона вырезают на стропилах привалочные площадки для опор на мауэрлат и конек.

Процесс установки стропил начинается с монтажа центральных стропильных балок, которые обеспечат необходимую жесткость коньковой рамы в осевом направлении. Иногда обходятся без них, в этом случае сразу переходят к монтажу крайних пар рядовых стропил, но брус только прихватывают гвоздями, без окончательной фиксации к коньку.

После усиления коньковой рамы устанавливают угловые диагональные стропила. Обычно длину бруса или балки вырезают с запасом, так как верхний край нужно будет запиливать под двойным углом, сначала под углом наклона ската, после косую кромку скашивают под углом в 45 о . На последнем этапе ставят шпренгеля, подкосы, набивают нарожники и рядовые стропила.

Четырехскатная крыша: чертеж

В начале любых строительных работ лучше всего произвести расчёты, чтобы потом уже при строительстве не переделывать конструкцию. Поэтому, даже если строительство стропильной системы четырёхскатной крыши у вас получится выполнить своими руками, то расчёт самого проекта четырёхскатной крыши лучше всего сразу доверить профессиональному архитектору.

Составляя проект четырехскатной крыши, нельзя ошибиться, так как он включает в себя огромное количество элементов и все они несут свою нужную функцию. Архитектор, который будет выполнять проект, а впоследствии и чертеж четырёхскатной крыши, обязательно даст подробное описание всех узлов и соединений, что существенно ускорит монтаж конструкции. Вам останется только приобрести необходимые материалы и инструменты и можно приступать к монтажу.

При составлении проекта важно помнить про уклон. Обычно он варьируется от 5 до 60 градусов. От угла наклона зависит и выбор кровельного материала. Если угол наклона в доме до 10 градусов, то рекомендуют использовать асбестоцементные листы или рулонное покрытие. При угле наклона от 14 до 60 градусов лучше всего подойдёт кровельный металл, а при наклоне от 30 до 60 градусов смело можете делать черепичную крышу.

Устройство четырёхскатной крыши таково, что чем больше угол наклона, тем больше кровельного материала пойдёт на строительство и, наоборот, чем меньше угол наклона, тем более мощный каркас необходимо сооружать, так как на такую крышу будет более сильная погодная нагрузка.

Делая расчёт, архитектор сразу учитывает, какие стропила будут использованы при строительстве: висячие или наклонные, нужны ли вам будут дополнительные элементы для поддержания прочности, а также всевозможные нагрузки на стропила. При расчёте нагрузок учитывают:

• вес кровельного материала;
• вес материала для утепления, паро- и гидроизоляции;
• погодные условия;
• оборудование или устройства, которые, возможно, будут установлены на крышу.

Параметры нагрузок изменяются в зависимости от различных факторов. В основном учитывают климат местности, в которой планируется возведение. А общую массу всей крыши рассчитывают, учитывая итоговое количество всех материалов, которое будет использовано при строительстве и площадь всего сооружения. Обязательно делают расчёт прочности стропил и степени возможной деформации от различных внешних и погодных изменений.

В качестве стропил профессионалы рекомендуют использовать прямоугольные бруса с сечением из пиломатериалов хвойных пород, обработанных специальным антисептическим составом. Для повышения устойчивости системы четырёхскатной крыши вводят дополнительные стальные элементы.

Поэтому, даже если вы решили начать строительство четырёхскатной крыши своими руками, не поленитесь воспользоваться советами опытных мастеров. Если все расчёты будут выполнены правильно и без ошибок, это позволит возвести привлекательную конструкцию с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Самостоятельный монтаж

Особенности монтажа вальмовой крыши

Принимая в расчет то, что основой конструкции стропильной системы выступают накосные стропила, сборка кровли должна производиться с учетом таких моментов:

1. Накосные стропила собирают из усиленного (сдвоенного) материала.
2. Соединять отдельные части стропил лучше на участках, испытывающих максимальные нагрузки и подпирать их вертикальными стойками или подкосами.
3. Чтобы предотвратить ошибку в расчете размера стропил, собирают их с небольшим запасом.
4. Лучше усилить конструкцию дополнительными металлическими элементами или с помощью скруток из толстой проволоки.

Монтаж стропильной системы

В первую очередь, производится крепление мауэрлата к стенам здания, и сразу производят разметочные работы. Далее, крепят с помощью ватерпаса и отвеса коньковый брус. Здесь необходимо максимально точно выдержать его расположение в плоскостях и высоту, от этого непосредственно зависит правильная сборка стропильной конструкции.

Опорные стойки монтируют на укосинах под коньковым брусом. После этого, производят установку ног накосных стропил. Это начало создания плоскостей кровли дома. Тут же производится разметка размера свеса.

После этого, создаются и крепятся боковые скаты кровли. Размещают на предназначенные для них места промежуточные стропила и крепят нарожники, при установке которых необходимо точно размечать кроме параллельности их установки, еще и то, чтобы они находились строго в одной плоскости с боковыми скатами. После этого, монтируют обрешетку крыши.

Кровля дома сможет отслужить длительный срок, только если в расчетах приняли во внимание всевозможные нагрузки. Необходимо сложить вес снега, обрешетки, воздействие ветра, массу кровельного покрытия, гидроизоляции и утеплителя.

Вычисление основных параметров системы

Специальные компьютерные программы облегчают вычисления параметров стропильной системы, однако расчет достаточно прост, так как основывается на тереме Пифагора о прямоугольных треугольниках. Схема вычислений выглядит так:

Первым делом своими руками измеряют ширину и длину перекрываемого сооружения. Необходимо использовать для измерений одну рулетку, каждый замер производить по два раза, чтобы избежать ошибок. На основе полученных данных составляют схематичный чертеж.

Расчет состава стропильной системы не только позволит закупить необходимое количество строительного материала, но верно определить объем фундамента, однако, учтите, кровельный материал нужно приобретать с запасом 15-25% на нахлест и подрезку.

Результатом вычислений должен стать подробный чертеж и упрощенная схема для нанесения разметки. Четырехскатная крыша может строится по готовым проектам, если использовать стандартный угол наклона.

Проведение строительных мероприятий

Материал для каркаса должен быть хорошо просушенным. Влажность древесины ограничивается 20 %. Порядок выполнения работ:

• Первый шаг – укладка мауэрлата. Если стены – каменные, основанием для элемента служит железобетонный пояс с гидроизоляцией.
• Установка лежня необходима в наслонной стропильной системе. Для этой цели используют брус сечением 100×200.
• К лежню вертикально крепят стойки. Если внутренние стены отсутствуют, столбы устанавливают на балки перекрытий. Для временной фиксации элементов рекомендуется сделать подпорки, которые при помощи саморезов удерживают стойки в ровном вертикальном положении. Шаг столбов – не менее 2 метров. Шатровая крыша предусматривает установку опор на диагоналях.
• Прогон вальмовой системы крепится на вершинах стоек.
• Первыми возводятся диагональные стропила, которые придают жесткости центральным опорам и соединяют коньковый брус с мауэрлатом. Для крепления промежуточных стропил используют уголки и скобы.
• Последними в каркасе возводят шпренгели. Эти элементы принимают на себя нагрузку нижней четверти угловых стропил.
• Последний этап – укладка обрешетки под кровлю. Она крепится перпендикулярно поверх стропил. Оптимальный шаг – 50 см.

Профессиональный подход в сборке прочного каркаса определяет эксплуатационные качества четырехскатной крыши. От надежности конструкции зависит сопротивляемость погодным условиям и срок службы сооружения в целом.