Четырехскатная крыша

Четырехскатная крыша.

Четырехскатная крыша является одним из наиболее популярных видов кровли. Она способна придать дому оригинальный внешний вид и часто применяется при постройке больших домов, поскольку делает их кровлю более аккуратной, в отличии от обычной двускатной крыши с фронтонами.

Конструктивно четырехскатная крыша может быть простой, или иметь различные дополнительные элементы в виде слуховых и мансардных окон, которые способны сделать конструкцию кровли неповторимой, «оживив» ее. Но отличие четырехскатной крыши от двухскатной состоит не только во внешнем виде. Она обеспечивает более надежную защиту от ветра, снега и дождя. И, несмотря на более сложную конструкцию, четырехскатная крыша монтируется довольно легко.

Чем дом с четырехскатной крышей лучше двухскатного варианта

Почему обычную двухскатную крышу устраивают в основном на простых хозяйственных постройках, а для жилых помещений выбирают четырехскатную крышу:

  • Внешний вид четырехскатного варианта крыши выглядит намного симпатичнее и изящнее, чем двойная конструкция;
  • Даже простая четырехскатная кровля намного лучше противостоит ударам стихии за счет более плавных обводов и аэродинамики. Даже в самый сильный ветер стропила каркаса остаются практически равнонагруженными, за счет правильного уравновешивания диагональных стропил;
  • Два дополнительных ската лучше сбрасывают воду, сохнут под действием ветра и тем самым предохраняют крышу дома от затекания, как это бывает при наличии прямых фронтонов. Тем самым для четырехскатной крыши достигается значительно более высокая теплоизоляция и морозостойкость.

Для климата с большим количеством осадков прекрасно подойдет датский вариант с крутыми основными скатами и двумя вальмами, для степной зоны с сильными ветрами низкий шатровый каркас с большими свесами и средним углом наклона.

Наиболее удобным будет использование четырехскатной крыши в домах, где чердачное помещение не выделяется в виде жилой зоны, а используется в хозяйственных целях. Из-за появления двух дополнительных скатов пространство и полезная площадь чердака уменьшается примерно на 25%. Но при желании и достаточных размерах мансардного помещения вместо чердака можно оборудовать небольшую комнату, даже с окнами и балконом, как на фото.

Но в этом случае вместо простой системы вертикальных стоек, на которые опирается коньковый прогон, в конструкции четырехскатной крыши потребуется установить дополнительные горизонтальные балки – ригеля, которые будут играть роль потолочного перекрытия для мансардного помещения.

Как сделать четырехскатную крышу

Прежде всего, стоит разобраться, в чем 4 скатная крыша в деталях отличается от варианта с двойным скатом.

Основное отличие стропильной системы в 4 ската от двойной симметричной крыши

Отличия в конструкции будут наиболее наглядными на схеме с простым прямоугольным вариантом четырехскатной крыши, изображенной на фото:

  1. Для установки дополнительных двух скатов или вальм вместо фронтонов на коньковый прогон с каждой стороны установлены по два диагональных стропила или накосники;
  2. Система диагональных стропильных ног поддерживается дополнительными силовыми элементами – шпренгельными опорами и нарожными стропилами. Накосные стропила в четырехскатной крыше длиннее, кроме того, на эти две балки приходится 90% всей нагрузки, приходящейся на вальму или скат, поэтому их усиливают и максимально укрепляют;
  3. Центральный несущий элемент состоит из конькового бруса и системы вертикальных стоек, опирающихся на балки потолочного перекрытия, но чаще стойки опирают на уложенные под стропила затяжки. Зачастую затяжку выкладывают из бруса, опирающегося на нишу в кирпичной стене, чуть выше элементов потолочного перекрытия, но ниже плоскости мауэрлата.

Проектирование

Проект дома с мансардой

Угол наклона для скатов выбирается исходя из рекомендаций изготовителей кровельного материала и природных особенностей. Для мягкой рулонной кровли достаточно угла до 18 градусов, для шифера подойдет угол в 15–60 градусов, а под черепицу стоит заложить наклон от 30 до 60 градусов.

Большое значение имеет количество осадков зимой, если выпадает значительное количество снега, то лучше выбирать крутые скаты, на которых осадки меньше задерживаются.

Пример расчета нагрузки на стропила в программе

Выбрав угол наклона, можно рассчитать высоту конька и остальные параметры, необходимые для постройки четырехскатной крыши. Для вычисления площади используются геометрические формулы для треугольника и трапеции.

Расчет стропил в программе

При проектировании стропильной системы необходимо многое учесть: сечение бруса, длину стропил, величину прогона, шаг установки элементов. Все возможные нагрузки на кровлю выясняются на стадии проектирования, к ним относят:

  • вес выбранного кровельного покрытия;
  • годовое количество осадков;
  • масса утеплителя и гидроизоляции;
  • устройство на крыше различного оборудования (антенны, фонари, окна и т. д.);
  • снеговая и ветровая нагрузка.

Кроме заложенных нагрузок, кровля дома должна иметь запас прочности, гарантирующий устойчивость конструкции в непредвиденной ситуации. Для возведения стропильной системы применяются брус и доски. Если есть необходимость усилить элементы, доски сдваиваются.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Перед началом работы все пиломатериалы проходят обработку антисептиком.

Особенности системы и расчет

Крыша с четырьмя скатами способна выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки. Чтобы кровля была практичной, надежной и на отлично выполняла возложенные на нее функции, проводят точный расчет всех элементов. Уклон скатов вальмовой крыши не превышает 40°. Возведение шатровой системы предусматривает угол от 40 до 60°.

Расчет опорной конструкции основан на взаимной зависимости длины пролета, стропильного шага и сечения бруса. Второй параметр выбирается индивидуально исходя из имеющегося материала и удобства крепления. В самых протяженных конструкциях шаг стропил составляет 2,15 м, а в большинстве случаев выбирают 90 см.

Расстояние определяет сечение опор. Чем дальше друг от друга разместить стропила, тем толще потребуется доска. Размер сечения зависит и от длины самих опор. Связь – прямо пропорциональная. Чтобы стропила выдерживали усилие изгиба, выбирают материал большего сечения. У 6-метровых опор с шагом 90 площадь в разрезе равна 75×200 мм, а у 3-метровых – всего 50×150.

Установка опор для конькового прогона

К балкам (или же лежням) крепятся опоры, после чего правильность положения проверяется отвесом или уровнем. Если все в порядке, стойки временно закрепляются досками-подпорками, которые монтируются саморезами. К перекрытиям или лежням они присоединяются пластинами из металла и уголками.

Если ваша крыша вальмовая, то необходимо, чтобы расстояние между стойками для конькового бруса не превышало 2 метров. В случае шатрового сооружения стойки должны располагаться на диагональных линиях, на одинаковом расстоянии от углов. Высота стоек зависит от проекта крыши.

После окончания «войны» со стойками можно начать укладывать коньковый прогон на вальмовую крышу, и сооружать прямоугольный — для шатровой. Крепятся элементы саморезами и уголками.

Материалы для четырёхскатной крыши

Для любого типа крыши требуется стропильная система, состоящая из стандартных элементов. В состав несущей конструкции входят мауэрлаты, затяжки, стропила и опорные стойки. Также обязательно должны быть коньковый брус и обрешётка. Чтобы возвести кровлю из четырёх скатов, обычно используют древесину таких пород, как сосна, лиственница или ель. Дефектов на пиломатериалах быть не должно, а максимальная допустимая влажность составляет 22%.

Стропильная доска для создания мауэрлатов Источник derevyannyy.com

Читайте также  Дом из покрышек

Для производства стропил чаще всего используется доска 50*150, как было сказано выше. Эта же доска применяется для создания мауэрлатов. Но для изготовления несущих конструкций также могут применяться и другие размеры, такие, как 50*100 или 50*200. В качестве армирующих стяжек специалисты покупают металлические шпильки, имеющие резьбу. Также обязательно наличие досок для обрешётки и пластин для стыковки элементов между собой.

Перед тем, как перейти к монтажу, обязательно все деревянные части пропитываются антисептиками и антипиренами. Это позволяет предохранить крышу от грибков и от огня.

Ещё для 4 х скатной крыши, как и для любой другой, обязательно наличие кровельного пирога, состоящего из пароизоляции и гидроизоляции, а также слоя утеплителя и обрешетки. Для того, чтобы придать дополнительную жёсткость кровле и увеличить площадь опоры финишного покрытия, используется контробрешётка.

Создание кровельного пирога и финишная контробрешетка Источник kakpostroit.su

В качестве кровельного покрытия применяются любые материалы. Это может быть шифер или профнастил, гонт или тес, металлочерепица или катепал и ещё много других вариантов. При их выборе нужно обращать внимание на качество, устойчивость к нагрузкам и декоративные свойства.

О разновидностях четырехскатной крыши вкратце

Всего можно выделить несколько разновидностей кровли данного типа, каждая из которых предполагает собственные преимущества.

Рассмотрения заслуживают три вида крыши рассматриваемого типа:

  1. вальмовая крыша;
  2. полувальмовая;
  3. шатровая.

Вальмовая конструкция предусматривает четыре ската, из которых пара скатов является плоскостями трапециевидной формы, а другая пара выполняется в виде треугольников.

Фронтоны в таком виде конструкции не предусмотрены, в то время как мансарды и слуховые окна монтируются на скатах.

Отметим, что треугольные скаты именуются вальмами.

Относительно полувальмовых конструкций кровли, то они представляют собой крышу, имеющую ломаную плоскость.

Состоит полувальмовая кровля из верхнего треугольника, а также трапеции.

Шатровый тип представляет собой плоскости треугольной формы в количестве четырех единиц.

Данные плоскости соединяются в верхней точке, при этом образовывается четырехугольная пирамида с основанием в форме квадрата, либо прямоугольника.

В этом случае конструкция также не предусматривает фронтоны.

Принято считать, что стропильная конструкция вальмовой кровли наиболее сложная в исполнении, но вместе с этим обладает рядом неоспоримых преимуществ, которые отсутствуют у «конкурентов».

Технология возведения четырехскатной крыши

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.