Вальмовая четырехскатная крыша: особенности и монтаж

Особенности конструкции

Для чёткого понимания, как правильно сделать двухскатную крышку, нужно изучить её конструкцию.

Крыша данного вида включает следующие конструктивные элементы:

• Мауэрлат. Бурс, зафиксированный по периметру стен посредством анкеров. Исходя из планируемой нагрузки используется брус 10х10 см или 15х15 см.
• Лежень. Брус, выступающий опорой для стоек, смонтированный в сторону средней несущей стены. Монтируется не всегда, обязательно необходим при большой площади объекта.
• Подкосы. Смонтированные под углом бруски, укрепляющие стропильную систему.
• Стойки. Вертикальные бруски, устанавливающиеся между стропил.
• Затяжки. Бруски, фиксирующие низ стропил. Являются основанием треугольника стропильной фермы.
• Стропильные ноги. Укрепляют стропила, формируя с ними и затяжками треугольную конструкцию.
• Конёк. Брусок, монтирующийся в месте соединения скатов. Удерживается вертикальными стойками. Выступает базой для фиксации стропил вверху кровли.

Требования к чертежам для крыш

На чертежах должна быть не просто схема кровельных конструкций, которые могут быть плоскими, одно-, двух-, четырехскатными (вальмовыми) шатровыми и т. д.

• При работе с чертежами должны быть обязательно учтены конструкционные особенности каждого элемента кровельной конструкции, проведены и описаны соответствующие расчеты. Обязательно производится расчет необходимого количества строительных материалов и фиксируется в проектной документации.
• Часто происходят такие ситуации, когда застройщику готовый проект крыши понравился, но он не имеет финансовых возможностей для его реализации. В результате начинается экономия на качестве стройматериала, чтобы снизить стоимость проекта в целом; соответственно, степень надежности такой крыши значительно снижается.
• Не рекомендуется самостоятельно вносить какие-либо изменения в готовый проект крыши, так как над ним работали профессиональные проектировщики, архитекторы с большим опытом создания подобных строительных проектов и учли множество различных моментов, которые неизвестны рядовому монтажнику.

Какая будет возведена крыша, насколько эффективно она будет защищать дом от различных воздействий внешней среды — зависит от выбора самого владельца. При реализации любого строительного проекта нужно уделять внимание всем без исключения этапам проведения монтажных работ, начиная с проектирования и заканчивая укладкой кровельного покрытия, обустройством системы отвода дождевых вод.

Разновидности ↑

Известно две разновидности типовых полувальмовых кровель, различающихся по форме своих скатов.

Первая из них характеризуется наличием перелома в щипцовой плоскости и трапецеидальной формой вальм, вследствие чего называется ломаной или четырёхскатной.

Вторая — выполняется по традиционной схеме и состоит из двух щипцовых скатов и треугольных вальмовых элементов, расположенных над фронтонами (её ещё называют мансардной или двухскатной). Обе конструкции хорошо защищают строения от непогоды и достаточно устойчивы к воздействию снеговых и ветровых нагрузок. При этом они существенно различаются особенностями устройства своего опорного каркаса и требуют различных подходов к его проектированию и монтажу.

Четырёхскатные с ломаным контуром ↑

Отличительной чертой каркаса, обустраиваемого с четырьмя скатами, является наличие на нём двух участков с различным наклоном стропильных ног. Причем угол уклона верхней части равен примерно 30-ти градусам, а нижняя плоскость делается под углом порядка 60 градусов.

Благодаря такому устройству под кровлей образуется достаточное по размерам пространство, которое может быть обустроено под жилое помещение. Ломаная стропильная система является самым экономичным и практичным вариантом обустройства жилых подкровельных пространств. Сложность её сооружения определяется особенностями архитектуры строения и видом кровельного покрытия, а также зависит от климатических особенностей данной местности.

Важно! Определяющее значение при выборе такой сооружения имеет именно климат, поскольку в регионах с большим количеством осадков они будут задерживаться на скатах, оказывая недопустимое давление на опорный каркас.

В таких местностях предпочтение отдаётся крышам с крутыми скатами и небольшими свесами. При малых количествах среднегодовых осадков допускается изготавливать полувальмовые типы с небольшими углами наклона.

К преимуществам следует отнести:

• значительный объём подкровельного пространства;
• привлекательный внешний вид, с возможностью выбора любой оригинальной формы;
• надёжная защищённость строения от непогоды.

Относительными недостатками ломаных полувальмовых сооружений являются:

• Сложность обустройства стропильной системы, содержащей значительное количество подкосов, вспомогательных элементов, типа ригелей, стоек, рёбер и специальных упоров. Однако, именно благодаря такому устройству, полувальмовая крыша приобретает свойственную прочность и надежность.
• Значительный расход строительных материалов.
• Трудность застилки основания кровельным покрытием.

Все перечисленные выше сложности с лихвой окупаются тем обстоятельством, что в этом случае строение приобретает достаточно привлекательный и неповторимый по своей оригинальности внешний вид.

Мансардные полувальмовые крыши ↑

Под мансардной крышей понимается щипцовая конструкция с вальмовыми вставками треугольной формы, встроенными над фронтонами здания. В случае квадратного основания перекрытия крыша здания своими формами напоминает пирамиду и обладает повышенными прочностными показателями. На основаниях в виде прямоугольника мансардная кровля состоит из двух противоположно расположенных треугольников и двух трапеций с мансардными склонами.

Поскольку скаты имеют одинаковые углы наклона – элементы стропильной системы могут располагаться симметрично относительно осевой балки.

Двухскатные или мансардные кровли отличаются следующими преимуществами:

• возможность использования в местностях, для которых характерны ветровые нагрузки значительной величины (вблизи от моря, например);
• оригинальные архитектурные формы позволяют сооружать строения, прекрасно смотрящиеся на фоне любых природных ландшафтов;
• низкое расположение профильного основания кровель этого класса способствует их устойчивости к сильным вибрациям (при расположении здания вблизи оживлённых магистралей и трасс).

К недостаткам этого варианта следует отнести:

•  сложности с ремонтом и очисткой от снега, определяемые сложностью её конфигурации;
•  необходимость в дополнительной вентиляции подкровельного пространства.

Помимо этого, выбор типа покрытий для таких кровель очень ограничен (наиболее подходящей для этих целей считается металлочерепица).

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Четырехскатная крыша состоит из прямоугольного основания и четырех наклонных скатов. Две торцевые поверхности имеют треугольную форму. Они заменяют фронтоны, как на двухскатной крыше. Два других ската называют фасадными. Их форма напоминает трапецию. Угол наклона поверхностей находится в диапазоне от 15 до 60 град. На наклонных скатах располагают мансардные или слуховые окна, эркеры, кукушки, что создает еще более респектабельный вид кровли.

При строительстве четырехскатной крыши используется древесина, что позволяет подобрать любой кровельный материал

Данная конструкция имеет свои преимущества перед другими видами мансардных крыш:

• конструкция более устойчива к интенсивным порывам ветра, что происходит из-за отсутствия фронтонов;
• благодаря большому количеству скатов с поверхности крыши более эффективно отводится дождевая и талая вода;
• особая конструкция стропильного каркаса позволяет получить просторное мансардное помещение, что особо актуально для одноэтажных домов с четырехскатной крышей;
• благодаря использованию древесины для создания каркаса крыши и возможности подобрать любой кровельный материал, строительство четырехскатной конструкции будет не намного дороже, чем возведение двухскатной.

В состав конструкции четырехскатной крыши входят следующие обязательные элементы:

• конек, который располагается на вершине кровли и является местом пересечения наклонных скатов;
• четыре наклонные поверхности, которые располагаются под определенным углом к прямоугольному основанию кровли и покрываемые кровельным материалом;

Стропильный каркас формирует геометрию кровли

• свесы представляют собой части крыши, сформированные за счет кобылок или удлинения стропильных ног, выступающих за ее периметр, которые защищают стены от воздействия влаги;
• стропильный каркас, формирующий геометрию кровли и скрытый под кровельным материалом;
• кровельный пирог, состоящий из гидро-, тепло- и пароизроляционного слоя, который устраивается на стропильный каркас с целью утепления здания и защиты его от негативных воздействий окружающей среды;
• водосточная система, которая обеспечивает отведение лишней воды с поверхности крыши. Представлена внешним водостоком, который имеет в своем составе водосточный желоб, водоприемную воронку и вертикальную трубу;
• снегозадержатели представляют собой небольшие горизонтальные бортики, расположенные по краям наклонных скатов и предотвращающие обрушение накопившейся на крыше снежной массы.

Схема четырехскатной крыши позволяет более наглядно и детально изучить ее конструкцию.

Схема стропильной системы четырехскатной крыши позволяет точно рассчитать все размеры и количество необходимого материала

Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов

• мауэрлат в виде четырех брусов сечением 10×10 см или 15×15 см, расположенных по периметру несущих стен, предназначен для восприятия нагрузки от кровли и равномерного ее распределения на несущие стены здания;
• лежень – деревянный брус, который размещается на внутренней несущей стене и служит опорой для стоек, используемых в наслонной стропильной системе;
• стропильные ноги в виде деревянных досок сечением 5×5 см или 10×15 см задают геометрию наклонных скатов и являются основой для кровельного пирога.
• коньковый прогон является высшей точкой крыши и представлен деревянным брусом, опирающимся на вертикальные стойки. К ним крепятся стропильные ноги;

Детали для крепления стропил и обрешетки

• стойки представлены вертикальными подпорками, установленными на лежень, и служат для поддержания конькового прогона и середины стропильной ноги;
• подкосы, деревянные бруски, крепящиеся к стропильным ногам под углом и предотвращающие их прогибание;
• ригель и затяжка представлены горизонтальными перемычками из металла или дерева, которые соединяют пары стропил, снижая при этом распирающую на стены нагрузку. Ригель устанавливается в верхней части стропильных ног, а затяжка – в нижней.
• шпренгельные фермы – вертикальные стояки для накосных стропил;
• обрешетка является основанием для монтажа кровельного материала. Может быть сплошной или решетчатой, что определяется видом кровельного покрытия.

Во время монтажа стропильной системы четырехскатной крыши используются наслонные, нарожные и рядовые стропила. Наслонные элементы расходятся от конька в два противоположных угла дома. Они образуют треугольные торцевые наклонные поверхности. Рядовые стропила монтируются вдоль конькового прогона парами. Они формируют трапециевидные фасадные скаты. Нарожные элементы, имея разную длину, опираются на наслонные стропила своей верхней частью.

Шпренгельные фермы монтируются способом врубки или же с помощью специальных креплений

Инструкция по выбору и расчету стропильной системы

Возведение дома начинают с оформления проекта. Самостоятельная разработка чертежа невозможна без:

• изучения технологии строительства;
• расчета ферм.

Факторы, влияющие на выбор:

• угол наклона скатов;
• материал вальмовой кровли;
• вес «кровельного пирога»;
• ветровые и снеговые нагрузки;
• сейсмическая опасность;
• габаритные размеры коробки дома, наличие внутренних несущих перегородок, колонн;
• планирование организации мансардного помещения.

Уклон скатов определятся не только из эстетических соображений. Важно найти золотую середину между положительным визуальным восприятием и сохранением надежности, функциональности конструкции. Величина угла тесно взаимосвязана практически со всеми вышеуказанными факторами:

• Применение всех видов кровельных материалов ограничено диапазоном этого параметра.
• Чем меньше угол наклона, тем незначительнее воздействие ветровой нагрузки.
• Увеличение до 45-60° гарантирует самостоятельный сход осадков. Воздействие снежного покрова минимизируется.
• Уменьшая угол наклона, получаем снижение площади и веса всей системы. Падает расход тепловой энергии для прогрева чердачного пространства.
• Организация мансардного этажа маловероятна при малой величине наклона.

Виды стропильных ферм

1. Наслонная – конструкция вальмовой крыши выполняется с опорой на:

• внешние стены (мауэрлат);
• прогон (коньковый);
• на внутренние несущие перегородки, колонны внутри дома через лежень.

Распределение нагрузки происходит за счет установки дополнительных стоек под коньковый брус. Лежень разделяет давление по всей поверхности внутренней перегородки (колонны).

2. Висячая – применяется для строений с максимальным размером фундамента до 6 ~7 метров. Стропилы опираются на стены. Распределение нагрузки с помощью стоек, затяжки, ригеля, подкосов. Для вальмовых крыш такой вид редко используется.

Инструкция по расчету стропильной системы

Выполнение чертежа четырехскатной крыши невозможно без совершения математических расчетов.

1. Размер прогона – определяется исходя из габаритов дома. Стандартное решение: длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена четко над пересечением диагоналей основания. Линия прогона параллельна фронтальным стенам.

2. Высота конька: Н = b х tgα. b – половина длины торцевых стен дома, α – уклон скатов. Числовое значение тангенса определяется по таблице Брадиса.

3. Размер центральных и промежуточных стропил ската: = √( Н² + b²).

4. Длина центральной стропильной ноги вальмы: = √( Н² + b²). При нестандартном выборе размера конька величина b определяется как половина разницы длин дома и прогона.

5. Размер диагональных элементов: = √ (² + b²).

6. Вычисление длин нарожников – используется свойство подобных треугольников. Если углы равны, по одной из сторон выполняется пропорция длин, то будет соблюдаться соотношение остальных составляющих фигуры: D = 3/4 C, значит: Lнар = х 3/4.

7. Расстояние между стропилами зависит от выбора:

• Размеров сечения, качества древесины. Чем слабее материал, тем меньше должен быть шаг.
• Наличия, вида теплоизоляционного слоя – определяется удобством монтажа утеплителя (60-120 см).
• Кровельного материала, его веса и геометрии. Чем больше общая масса, тем меньше шаг. Как и с теплоизоляцией, учитывают размеры листа.

Минимальный шаг между фермами – 60 см, максимальный – 2 метра.

8. Формирование и расчет свесов зависят от предпочтений жильцов и высоты дома. Минимальный размер для 1-этажного строения – 500 мм. Задача – защитить стены от атмосферных осадков.

Проекты домов с полувальмовой крышей

Количество проектов 46

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома ДОК-289 / Кан

• В избранное

• 289.3² Общая площадь
• 13 x 13м Площадь застройки

от 5 207 400 р. Срок возведения индивидуально

• 6 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Опалево-М4

• В избранное

• 152² Общая площадь
• 10 x 12м Площадь застройки

от 2 052 000 р. Срок возведения 78 дней

• 3 комнаты
• 1 санузел

Проект Дома Опалево-М5 (одноэтажный)

• В избранное

• 70² Общая площадь
• 12 x 9м Площадь застройки

от 945 000 р. Срок возведения 42 дня

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома Фаворит

• В избранное

• 106² Общая площадь
• 7 x 7м Площадь застройки

от 790 759 р. Срок возведения индивидуально

• 6 комнат
• 2 санузла

Проект дома ДКп-1

• В избранное

• 144² Общая площадь
• 9 x 8м Площадь застройки

от 1 944 000 р. Срок возведения индивидуально

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Жемчужина

• В избранное

• 255.3² Общая площадь
• 11 x 16м Площадь застройки

от 3 446 550 р. Срок возведения 129 дней

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект дома №61

• В избранное

• 86² Общая площадь
• 7 x 7м Площадь застройки

от 1 161 000 р. Срок возведения индивидуально

• 6 комнат
• 1 санузел

Проект Дома Рига

• В избранное

• 104² Общая площадь
• 8 x 10м Площадь застройки

от 1 404 000 р. Срок возведения 57 дней

• 4 комнаты
• 1 санузел

Проект Дома Кибела

• В избранное

• 88² Общая площадь
• 6 x 10м Площадь застройки

от 1 188 000 р. Срок возведения 50 дней

• 6 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Бавария

• В избранное

• 168.7² Общая площадь
• 10 x 10м Площадь застройки

от 2 277 450 р. Срок возведения 86 дней

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома ДОК-184 / Бавария

• В избранное

• 184.7² Общая площадь
• 11 x 12м Площадь застройки

от 3 324 600 р. Срок возведения индивидуально

• 6 комнат
• 5 санузлов

Проект Дома 53-450

• В избранное

• 450² Общая площадь

от 6 075 000 р. Срок возведения индивидуально

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Душистая Сирень

• В избранное

• 235² Общая площадь
• 16 x 17м Площадь застройки

от 3 172 500 р. Срок возведения 116 дней

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома К-88, Валдай

• В избранное

• 87.4² Общая площадь
• 8 x 8м Площадь застройки

от 1 257 350 р. Срок возведения индивидуально

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома 45-243

• В избранное

• 243² Общая площадь

от 3 280 500 р. Срок возведения индивидуально

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Щипок

• В избранное

• 156² Общая площадь
• 11 x 11м Площадь застройки

от 2 106 000 р. Срок возведения 80 дней

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома Маргаритка

• В избранное

• 222.9² Общая площадь
• 13 x 11м Площадь застройки

от 3 009 150 р. Срок возведения 120 дней

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Леонардо

• В избранное

• 242.8² Общая площадь
• 13 x 19м Площадь застройки

от 3 277 800 р. Срок возведения 113 дней

• 5 комнат
• 2 санузла

Проект Дома Опал

• В избранное

• ² Общая площадь
• 9 x 10м Площадь застройки

от 1 691 820 р. Срок возведения 87 дней

• 4 комнаты
• 2 санузла

Проект Дома 4

• В избранное

• 105² Общая площадь
• 8 x 9м Площадь застройки

от 1 239 000 р. Срок возведения индивидуально

Смотреть все проекты

В этой статье будем разбираться с полувальмовой крышей. Что она собой представляет, из каких элементов собирается, расскажем о технологии возведения кровельной конструкции этого типа, рассмотрим преимущества ее и недостатки.

Дом с полувальмовой крышей Источник

Недостатки четырёхскатной стропильной системы:

1. Стоимость. Такая стропильная система обходится дороже двухскатной. Но если учесть обустройство фронтонов из кирпича для двускатной конструкции, то разница окажется не такой и большой.
2. Уменьшение пространства на чердаке. При равной площади, как у всего здания два дополнительных ската, уменьшат обитаемый объем чердачного помещения. А с другой стороны при жилом чердаке его необходимо отапливать, а при меньшем объеме чердачного помещения расходы на отопление немного снизятся.
3. Расположенные под наклоном оконные системы. Они регулярно будут подвергаться воздействию снега, дождя и других неблагоприятных явлений и возможность протечек и утраты герметизации у них намного выше, чем у вертикально установленных оконных систем.

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

На заметку! Чем угол наклона крыши будет меньше, тем лучше конструкция будет выдерживать эти нагрузки. Однако слишком маленький угол наклона не позволит в полном объёме использовать мансардное помещение, поэтому необходимо найти золотую середину.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

Вариации четырехскатной кровли

• Традиционная кровля с четырьмя скатами подразумевает прямые, без переломов стропилины, угловые ребра начинаются от конька, все свесы располагаются на одной высоте.

  крыши и Основной тип. Две торцевые стороны имеют форму треугольника, другие две — трапеции. Большие свесы прекрасно оберегают фасад от осадков, да и возле дома можно спокойненько обойти в ливень.

• Шатровая кровля является разновидностью четырехскатной, в какой все ребра сходятся в одной главной точке.

  Шатровая кровля лучше подходит для квадратного плана дома

• Датская вальмовая кровля — разновидность четырехскатной кровли с расположеными сверху коротких скатов фронтонами.

  Схема системы стропил датской четырехскатной кровли. Маленький щипец сверху короткого ската используют для проветривания или освещения.

• В датскую кровлю можно вмонтировать полноценные отвесные окна.

  Отвесные окна

• Еще одна разновидность трудоёмкой датской вальмовой кровли с 2-мя скатами в коротком срезе.

  Подобный тип кровли называют голландским

• Полувальмовая кровля (также именуемая полувальмовая с фронтоном) в действительности считается разновидностью двускатной, потому что все стропильные ноги, опирающиеся на мауэрлат, установлены на длинной стороне и параллельно один к одному.

  Полувальмовая кровля

• Ломаная четырехскатная кровля еще называется мансардной вальмовой. Она тяжелее в производстве, но дает возможность отвести приличную площадь под помещения для жилья.

  Ломаная форма кровли дает возможность разумнее применять пространство мансарды, но обойдется дороже

• Ломаная четырехскатная кровля — характерная линия классической архитектуры Китая, Японии и Кореи. Только излом они выполняют не в ту сторону, в какую приучились мы.

  Ломаная четырехскатная кровля

• Вальмовая кровля может быть не только четырехскатной, вероятны разные конфигурации различных видов систем.

  Комбинированный вид кровли, где объединена вальмовая и двухскатная система.

• Многоскатная вальмовая кровля

  Эта кровля вальмовая, но скатов значительно больше, чем четыре. Но принцип, по какому собирается система стропил — такой же, как у обычный четырехскатной.

Возведение голландской крыши

Конструкция полувальмы состоит из многих элементов, исключить хоть один из которых просто нельзя, так как у каждого имеется свое предназначение. Основой выступает мауэрлат и сложная система стропил. Если стены здания возведены из кирпича, хорошо устроить поверху железобетонный армированный пояс с выступающими между будущими стропилами оцинкованными шпильками диаметром от 10 мм и шагом 1,2 м, и насадить брус мауэрлата на него поверх пары слоев рубероида. Для мауэрлата в основном используют брус с сечением 150×150 мм. Далее с помощью врубки и использования железных скоб устраивают конек, к которому крепят накосные и диагональные стропила (или нарожники).

Стропильная система полувальмовой крыши

Очень важно произвести правильные замеры и рассчитать требуемые длины стропил. Лучше всего приготовить стропила длиннее на 50 см от расчетных данных, чтобы избежать неприятностей во время работы.

Обратите внимание! Из усиленной двойной доски делают стропильные полуноги, опирающиеся на нарожники. Спаривание досок помогает достичь требуемой повышенной несущей способности крыши.

Когда с мауэрлатом и коньком прочно скрепили накосные стропила, производят установку рядовых. При этом учитывают ширину утеплительного материала, по которому рассчитывается шаг рядовых стропил. Чтобы обеспечить упор стропил в основание, со стороны торцов делают вырезки, по бокам их можно металлическими уголками прикрепить к мауэрлату. Если пролеты получаются большие, используют усиление с помощью подкосов с упорами. С помощью шпренгельной фермы можно укрепить диагональные стропила.

Если плита, перекрывающая дом, железобетонная – стойки с упорами без проблем можно упереть в нее. В другом случае на баки перекрытия необходимо поставить дополнительные затяжки.

Все деревянные элементы конструкции перед началом монтажа следует обработать специальными растворами для предохранения от гниения и влияния огня.

Окончательный пирог кровли

Когда стоит вопрос выбора конструкции крыши, то конечно по сложности возведения, двускатная полувальмовая крыша буде легче и дешевле. Но красота конструкции будет проигрывать перед более сложной в исполнении, четырехскатной. И чердачное пространство при этом, может принимать разные размеры.

окончательный кровельный пирог

Заканчивается устройство полувальмовой крыши укладкой обрешетки, паро, гидро и теплоизоляции и кровельного материала.

• В качестве пароизоляции можно выбрать пленку с покрытием из алимиевой фольги. В этом случае фольгированная поверхность пленки должна смотрет внуть чердачного помещения. Пленка легко крепится к стропилам при помощи степлера.
• В качестве утеплителя для кровли используют минеральную или каменную вату в матах или рулонах разной толщины. Утеплитель должен располагаться между стропилами.
• Поверх утеплителя укладывается гидроизоляционный материал.
• Проветривание и вентиляция подкровельного пространства обеспечивается благодаря пространству под коньком кровли

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

В мире инновационных технологий можно рассчитать материал для вальмовой крыши в онлайн режиме. Необходимо лишь знать следующие параметры:

• длину основания;
• ширину основания;
• угол наклона кровли;
• длину торцевых свесов;
• длину боковых свесов;
• шаг стропил.

На результат расчета могут повлиять такие значения как ветровая и снеговая нагрузка, сорт древесины, высота до конька здания и прочие. В общем онлайн-инструменты сегодня дают возможность без особых инженерных знаний предусмотреть примерное количество необходимого материала для построения вальмовой крыши и соответственно, финансовых затрат. Однако лишь профессионалы могут и должны составлять расчеты.

Лучше, чтобы над созданием проекта вальмовой крыши работали опытные специалисты. Так как незначительные ошибки при расчетах, весомо влияют на надежность и долговечность кровли.

Вальмовые четырехскатные крыши дома своими руками: монтаж стропил

Конструкция стропильной системы вальмовой четырехскатной крыши.

Стропильная конструкция состоит из опорных брусков, стропил, раскосов и иных элементов, которые нужны для придания жесткости системе. Стропила придают надежность собираемому строению. Монтаж производится снизу вверх: вначале укладывают мауэрлат (опорные балки), после устанавливают стропила. Это нижний каркас! В обязательном порядке нужно проверить правильность установки деталей, сделать это можно строительным уровнем, например.

Нижний каркас должен на 40-50 см выходить за стены. Если строение с деревянными стенками, то надобность в мауэрлате отпадает, его функции будет выполнять верхний венец сруба. После из каждого угла поставьте каркасные основные стропильные ноги (другие их названия – накосные или диагональные); верхние стороны деталей можно поддержать с помощью стоек и раскосов, их монтаж легко производится своими руками, посторонняя помощь не понадобится.

Там, где несущих стен нет, пятки стропил опирают на боковые прогоны (продольные балки). Кроме того, производится монтаж балки по центру, она делается на 3-х подпорках: с двух сторон и посередине. Степень и высоту наклона кровли определяют как раз таки высота накосных деталей и верхняя горизонтальная балка (коньковый прогон).

Как только направляющие стропила установлены, начинайте выстраивать основной каркас. Наклонные (нарожные) стропила закрепите к коньковому прогону и к опорным балкам (шаг – 40-50 см). В метре от самой верхней балки скрепите между собой наклонные стропила досками с сечением от 4х12 см; эта манипуляция необходима для придания дополнительной жесткости системе – так кровля выдержит ветровые нагрузки. Когда каркас будет собран, приступайте к возведению пирога кровли.

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.

Монтаж

Дом с полувальмовой крышей

Возведение кровли производится в несколько этапов:

1. Обработка древесины.
2. Установка мауэрлата.
3. Монтаж стропил.
4. Завершающий этап.

Защитное покрытие дерева

В процессе производства древесина проходит обработку антисептиками и антипиренами по оригинальной методике с предварительным ее нагревом. Похожие манипуляции по обработкедревесины возможно производить и в бытовых условиях.

Огнеупорное и противогрибковое покрытие стропильной системы является неизменным правилом кровельных работ.

Кистью или губкой поверхность балок тщательно обрабатывается антисептическим средством. Средство способно образовывать защитный слой, действие которого продолжается до 2-8 лет.

Мауэрлат

Сборку кровельной системы начинают с установки мауэрлата. В некоторых случаях по периметру несущих стен делают бетонную стяжку, в которую погружают арматурные шпильки, к ним впоследствии будет прикрепляться брус мауэрлата с дальнейшей фиксацией их концов при помощи гаек и шайб.

Брус закрепляется по периметру стен

Для того чтобы не затруднить проведение последующей стыковки стропил с мауэрлатом шпильки следует разместить в верном порядке. Перед укладкой брусьев бетонную стяжку следует покрыть двумя слоями рубероида.

Установка стропил

После того как установлен мауэрлат, производится укрепление конька и стоек под ним. Стойки должны быть строго вертикальны, поэтому следует использовать отвес.

Монтаж коньковой рамы

Торцы конька через диагональные стропила соединяются с углами дома. Диагональные стропила длиннее рядовых и должны иметь большую площадь поперечного сечения.

Монтаж диагональных стропил

Затем с шагом 60-120 см устанавливают рядовые стропила. Установку нарожных стропил делают с упором в накосные. Надо чтобы нагрузка была равномерно распределена вдоль диагональных стропил. Поэтому при расчетах нагрузки на конструкцию следует учесть, что точки опоры на поверхность накосных стропил должны быть различными.

Установка рядовых стропил

Затем делают укрепление дополнительными подкосами с опорой на перекрытия, балки или опорные стойки. Накосные стропила следует укрепить при помощи шпренгельной фермы.

Для повышения надежности кровли стропила следует дополнительно прикрутить к забитым в стену костылям.

Несущая конструкция крыши готова

В промежутке под коньком не следует применять монтажную пену для обеспечения свободной циркуляции воздуха. Это важно для сохранности деревянных конструкций.

Заключительный этап установки

Кровельный пирог

В заключение монтажных работ делают:

• обрешетку;
• пароизоляцию с применением пленки покрытой фольгой;
• гидроизоляцию с применением рубероида;
• утепление минеральной ватой;
• укладку материала кровли.

Монтаж системы стропил

Самым распространенным является вид вальмовой кровли с 4 скатами, два из которых имеют форму трапеции, а остальные два – треугольника.

Первым этапом возведения крыши является установка стропильных ферм.

Диагональные стропила и конек изготавливают из той доски, из которой выполняются остальные, но они должны быть спаренными. Причина использования спаренных стропил заключается в значительно большей нагрузке на эти элементы по сравнению с обычными стропилами, для чего и требуется усиление.

Применение одного материала при изготовлении всех деталей значительно упрощает монтажные работы.

Под длинные стропильные ноги устанавливают представляющие собой подкос опоры или изготовленную из бруса стойку.

Возможно также использование двойных спаренных досок, опирающихся непосредственно на слой перекрытия. Под такую стойку необходимо установить деревянную подкладку, а также не забывать о слое гидроизоляционного материала.

Подкос устанавливают под углом, величина которого составляет 45-55 градусов.

Одна часть подкоса упирается в лежень, а вторая удерживает стропильную конструкцию.

Надо помнить о необходимости поддерживать стропило в месте сосредоточения максимальной нагрузки.

Крепление стропил

В большинстве случаев соединение элементов конструкции производится при помощи гвоздей, болтов, шпилек, особых накладок. Их точное количество и места расположения надо тщательно рассчитывать, иначе конструкция не будет обладать достаточным уровнем прочности и может обрушиться под давлением тяжелого снежного покрова или от сильной ветровой нагрузки.

Стропила крепят к мауэрлату при помощи опорного бруса или особого пропила, который удерживает элемент на месте.

Крепление мауэрлата

Прочно и корректно закрепленные стропила станут гарантией долговечности кровли только при условии правильной фиксации мауэрлата.

Мауэрлат представляет собой брус из дерева, функция которого заключается в равномерном распределении создаваемой кровлей нагрузки по верхнему сектору стен постройки и предупреждении разрушительного действия создаваемых стропилами распорных сил.

Тип мауэрлата определяется типом здания.

В случае деревянного сруба эту роль играет верхний венец. В других случаях мауэрлат представляет собой брус с сечением 100х150, 150х150. Это могут быть и соединенные доски размером 50х150.

До монтажа этого элемента необходимо проложить гидроизоляцию. В качестве материала можно использовать рубероид, который укладывается в несколько слоев.

Еще одним важным моментом является прочное крепление для мауэрлата. Его можно добиться несколькими способами.

• За несколько рядов до места установки мауэрлата в кладку монтируются деревянные бруски. Их количество определяется периметром кровли и потенциальной нагрузкой, которую должен будет выдерживать мауэрлат. Данные детали соединяются с основой – брусом – при помощи скоб и образуют прочное крепление.

• На последнем этапе возведения стен в кладку монтируются шпильки, диаметр которых должен быть до 15 мм. Они выполняют роль фиксаторов мауэрлата. Между шпильками должно сохраняться расстояние от 1,5 м. Глубина их закладывания равняется нескольким рядам кладки.

• Можно также вмонтировать в стену проволоку из стали. Ее концы в дальнейшем обвязывают вокруг мауэрлата. Количество этих вкладок должно соответствовать количеству стропильных ног.

• В зданиях из пенобетонных или газосиликатных блоков оптимальным выбором является возведение железобетонного армопояса. В процессе его монтажа устанавливают также шпильки с резьбой.

yandex_partner_id = 182959; yandex_site_bg_color = ‘FFFFFF’; yandex_stat_id = 3; yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1; yandex_direct_type = ‘vertical’; yandex_direct_limit = 1; yandex_direct_title_font_size = 3; yandex_direct_links_underline = true; yandex_direct_bg_color = ‘FCF3EE’; yandex_direct_title_color = ‘0066CC’; yandex_direct_url_color = ‘336740’; yandex_direct_text_color = ‘000000’; yandex_direct_hover_color = ‘0066FF’; yandex_direct_sitelinks_color = ‘FF3333’; yandex_direct_favicon = true; yandex_no_sitelinks = false; (”);

Оригинальные материалы

Выше были представлены традиционные материалы, часто используемые для возведения крыши на беседке. Но также есть вариант использовать и не такие распространённые виды:

Ткань применяют для переносных беседок, которые устанавливаются исключительно на несколько часов. Используется акриловая ткань, имеющая влагоотталкивающее покрытие.

Тканевые покрытия для крыши применяются для переносных павильоновИсточник

Деревянный бонг – это маленькие дощечки, с толщиной в 2 см. Подойдёт для создания этнического стиля. Материал экологичный и становится довольно популярным в современные дни.

Применяя деревянный бонг можно затратить много времени на монтаж, но результат порадует всехИсточник

Солома или камыш – для создания уютных беседок в кантри-стиле. Но необходимо отметить, что этот материал очень просто загорается.

Соломенная крыша пожароопасная – рядом всегда должны находится противопожарные средстваИсточник

Живая крыша. Для формирования живой крыши нужно использовать вьющиеся растения. Минусом конструкции будет то, что капли дождя всё равно смогут проникнуть внутрь.

Живая крыша поможет в летние дни спрятаться от солнца, но не спасет от дождяИсточник

Преимущества четырёхскатных крыш перед двускатными конструкциями

Одной из основных задач, которая появляется ещё на этапе проектирования собственного дома, является выбор типа крыши. Наличие множества вариантов среди двускатных и четырёхскатных конструкций требует ответа на вопрос, какой кровле отдать предпочтение. И хоть эстетика сооружения играет не последнюю роль, на передний план всё же выступают критерии надёжности и практичности.

Двускатная крыша представляет собой классическое сооружение, которое образуют два противоположных ската и пара вертикальных торцевых частей, именуемых фронтонами. Просторное подкровельное пространство позволяет обустраивать мансарду, жилое помещение или использовать чердак в бытовых целях.

Классическую двускатную крышу легко узнать по паре прямоугольных скатов, которые примыкают друг к другу по центральной оси здания, и двум треугольным фронтонам с его торцов

Сооружения этого типа в силу своей простоты и практичности длительное время оставались самыми популярными в индивидуальном строительстве. Вместе с тем зависимость геометрии кровли от размеров строения, а также усложнение и удорожание конструкции при обустройстве мансарды вынуждало к поиску других, более практичных и функциональных вариантов. И они нашлись в виде разнообразных четырёхскатных крыш, которые в своей основе имеют пару треугольных и два трапециевидных ската. Последние нередко называют вальмами, а саму крышу — вальмовой. При возведении конструкции этого типа отпадает необходимость во фронтонах и появляется возможность сделать здание более современным и оригинальным.

Скаты простейшей вальмовой крыши определяют поверхности в виде двух трапеций и пары треугольников

Можно назвать несколько преимуществ вальмовых крыш перед традиционными двускатными сооружениями:

• возможность обустройства чердачных окон прямо на скатах;
• увеличенная прочность, надёжность и устойчивость стропильной системы;
• повышенная стойкость к погодным факторам;
• возможность увеличения площади чердачного помещения простым уменьшением ширины основания вальмы;
• более равномерное распределение веса кровли;
• улучшенный температурный режим при обустройстве мансардного помещения.

Пусть вас не введут в заблуждение многочисленные достоинства более стильной четырёхскатной кровли — есть у неё и недостатки. К ним относится более сложная конструкция, незначительное уменьшение размера чердачного помещения и неэкономное расходование кровельного материала. Что же касается расходов, то бюджет, который потребуется на сооружение той и другой кровли, отличается незначительно.

Четырёхскатная крыша не является ноу-хау в архитектуре — её конструкция известна с глубокой древности

Монтаж и установка стропильной системы

Перед тем, как приступит к монтажу, нужно подобрать необходимые материалы и инструменты. Кроме этого, неплохо будет обзавестись прорисовкой всей конструкции на бумаге. Из материалов обязательно понадобятся: теплоизоляция (минеральная вата, например), гидроизоляция, пароизоляция, деревянные балки, кровельный материал, дерево для обрешетки. Необходимые инструменты: дрель, шуруповерт, молоток, гвозди, саморезы, уровень, рулетка, мерная рейка и т.д.

Схема четырехскатной крыши предполагает наличие стропил, опорных брусьев, раскосов, и других элементов, необходимых для придания всей конструкции жесткости.

Стропила, имеющие сечение от 5?15 см придадут надежность конструкции. Когда пойдете за покупкой пиломатериала на стропила, не выбирайте мокрый, крученый или с серьезными изъянами.

Монтаж кровли всегда производят снизу вверх. Первым делом укладывают опорные балки (мауэрлат), на которые впоследствии устанавливают стропила. Так у вас получится нижний каркас, который должен выходит за пределы стен на 40-50 см. Не желательно, чтобы выпирание стропил от краев стен превышало оговоренные выше пределы, иначе объект будет выглядеть негармонично.

Не забывайте проверять правильность установки с помощью строительного уровня.

Если у здания деревянные стены, опорные балки не нужны, так как в роли мауэрлата будет выступать верхний венец сруба.

После из каждого угла здания устанавливаются каркасные стропильные ноги, они называются накосными (диагональными). Верхние части стропильных ног, если необходимо, можно придержать системой из раскосов и главная задача – разгрузить стропила, путем перераспределения нагрузки по внутренним стенам или опорным столбам, а также – придать всей конструкции достаточную жесткость.

Следует с особой тщательностью отнестись к узлам присоединения стропильных ног к мауэрлату. Это главные точки, которые отвечают за прочность стропильной системы в целом. Свес четырехскатной крыши регулируется посредством длины диагональных стропил.

Поможет в работе особая таблица коэффициентов с представленными в ней соотношениями длины и заложением стропил для разных наклонов ската крыши. В одном её столбце указаны коэффициенты для промежуточных, в другом – для угловых стропильных того, чтобы подсчитать нужную длину стропила, умножьте заложение на коэффициент. Такую таблицу вы без труда сможете найти в интернете.

В тех местах, где отсутствуют несущие стены, пятки стропил можно разместить на продольных балках (боковых прогонах). Кроме этого монтируется балка в центре, она крепится на трех подпорках: посередине и с двух концов.

Если у вас большая площадь крыши, не обойтись без обустройства шпренгельных ферм, которые примут на себя часть нагрузки от накосных стропил. Шпренгельные фермы нуждаются в устройстве затяжек, на которые они будут опираться. Иногда их можно закрепить на имеющихся поперечных или продольных балках.

Параметры, связанные с высотой и степенью наклона кровли определяются именно высотой накосных стропил и горизонтальной верхней балкой (коньковым прогоном).

После того, как установили направляющие стропила, приступайте к постройке основного каркаса. Наклонные (нарожные) стропила закрепите к опорным балкам, а также коньковому прогону.

Устанавливать их следует с шагом 40-50 см, не больше.В случае, если промежутки будут слишком большими, стропильная система,возможно, не выдержит нагрузок от выпавшего стропильной системы четырехскатной крыши обязательно должна учитывать этот факт.

Скрепите наклонные стропила между собой примерно на расстоянии метра от верхней стропильной это возможно с помощью досок с сечением не меньше 4*12 см.

Необязательно подбирать нарожные стропила строго по длине, ведь ихвероятнее всего придется обрезать. Главное проследите, чтобы они не оказались слишком короткими.

• дабы свести вероятность возникновения ошибок к минимуму, используйте при замерах не рулетку, а специальную мерную рейку;
• наметьте осевую линию по верхней обвязке торцевой стены. После этого замерьте половину толщины конькового бруса, нанесите линию размещения первого из всех центральных промежуточных стропил;
• совместите конец рейки и линию размещения того из стропил, которое вы пометили чуть раньше. На другой конец мерной рейки скопируйте линию внутреннего контура боковой стены (тем самым вы произведете заложение промежуточного стропила). Перенесите линию наружного контура стены и свес крыши на мерную рейку;
• для определения будущего места нахождения второго из центральных стропил, передвиньте мерную рейку на стену сбоку, перенесите на неё нужное заложение стропила от внутреннего угла верхней обвязки;
• повторите весь алгоритм действий в каждом из углов. Придерживаясь этой схемы, вы определите расположение концов конькового бруса, а также всех центральных промежуточных стропил.

После установки стропильной системы в соответствии с планом, делают обрешетку, пароизоляцию, гидроизоляцию, контробрешетку, а также утепление кровли.

Расчеты конструкции четырехскатной крыши

Монтаж кровли такой формы невозможно реализовать, если нет проекта ее строительства.

Порядок, как рассчитать четырехскатную крышу правильно, знают только сотрудники специализированных проектных организаций. В технической документации, подготовленной специалистами, имеются чертежи стропильной конструкции, основных ее узлов соединения, схема кровельного «пирога» и других элементов для обустройства кровли.

При расчете прочностных показателей, учитывают, что на систему стропил оказываются постоянные (среди которых вес самой кровли) и временные нагрузки. К последним факторам относятся атмосферные осадки, сильные ветра, вес людей, осматривающих или ремонтирующих крышу. Вес кровли определяют путем умножения удельного веса каждого используемого материала на площадь поверхности скатов. Для этого нужно знать, как посчитать площадь крыши дома.

Прежде всего, для кровли рассчитывают угол наклона крыши, исходя из климатических особенностей конкретного региона. Среднее значение данного показателя составляет от 5 до 60 градусов. Если в районе расположения дома наблюдаются обильные осадки, специалисты настоятельно рекомендуют строить четырехскатные крыши с углом наклона в пределах от 45 до 60 градусов. Согласно СНиПу, снеговая нагрузка для средней полосы России равна 180 кг/м², если уклон составляет не более 60 градусов. С возрастанием угла наклона увеличивается количество материала для создания кровли, а соответственно стоимость ее строительства значительно возрастает.

Когда известен уклон скатов, требуется узнать высоту кровельного конька. Для этого величину, равную половине пролета дома, умножают на табличный коэффициент, который соответствует этому углу. Например, для угла в 25 градусов коэффициент равен 0,47, а при 30 градусах – 0,59, таким образом, если дом имеет ширину 10 метров, тогда высота конька составит 2,35 и 2,95 метра.

Затем производятся расчеты относительно длины стропил и их рекомендуемого сечения. Такой параметр как сечение стропил зависит от угла наклона крыши и оказываемых нагрузок. Запас прочности элементов стропильной конструкции не может быть меньше коэффициента 1,4. При определении размеров крыши – ее высоты, ширины и длины учитывают угол постройки. До того, как посчитать площадь четырехскатной крыши, необходимо знать площадь каждого из кровельных скатов, которые, как говорилось ранее, могут иметь форму треугольника или трапеции. Так как рассчитать площадь крыши иногда без схемы весьма сложно, рекомендуем это выполнять по заранее составленному проекту.