Строительство каркаса для крыши с четырьмя скатами – непростой процесс с характерными технологическими особенностями. При возведении используются собственные конструктивные составляющие, отличается последовательность производства работ. Зато результат поразит эффектной формой и стойкостью при отражении атмосферных атак. И домашний мастер сможет гордиться личными достижениями на поприще кровельщика.
Однако прежде чем решиться на устройство подобной конструкции, стоит ознакомиться с алгоритмом, согласно которому сооружается стропильная система четырехскатной крыши и со спецификой ее устройства.
Класс четырехскатных крыш объединяет два вида конструкций, напоминающих в плане квадратный и прямоугольный конверт. Первая разновидность называется шатровой, вторая – вальмовой. На фоне скатных аналогов их выделяет отсутствие фронтонов, именуемых в кровельном деле щипцами. В сооружении обоих вариантов четырехскатных конструкций используются наслонные и висячие стропила, установка которых производится в соответствии со стандартными технологиями сооружения скатных стропильных систем.
Характерные отличия в рамках четырехскатного класса:
- У шатровой крыши все четыре ската имеют форму равнобедренных треугольников, вершины которых сходятся в одной наивысшей точке. Конька как такового в шатровой конструкции нет, его функцию выполняет центральная опора в наслонных системах или вершина висячей фермы.
- У вальмовой крыши пара основных скатов имеет трапециевидную конфигурацию, а вторая пара треугольную. От шатрового собрата вальмовая конструкция отличается обязательным присутствием конька, к которому примыкают трапеции верхними основаниями. Треугольные скаты, они же вальмы, примыкают к коньку вершиной, а их стороны состыкованы с наклонными сторонами трапеций.
Исходя из конфигурации крыш в плане, ясно, что шатровые конструкции принято водружать над квадратными строениями, а вальмовые над прямоугольными домами. В качестве покрытия подходят как мягкие, так и . Характерную квадратную или прямоугольную форму повторяют чертежи стропильной системы четырехскатной крыши с четко обозначенным расположением элементов в плане и вертикальными проекциями скатов.
Нередко вальмовые и шатровые системы вкупе используются в строительстве одного объекта или эффектно дополняют двускатные, односкатные, ломаные и другие крыши.
Опираться конструкции с четырьмя скатами могут непосредственно на верхний венец деревянного дома или на мауэрлат, служащий верхней обвязкой кирпичных или бетонных стен. Если под каждую стропилину можно найти верхнюю и нижнюю опоры, кровельный каркас сооружается по наслонной технологии.
Установка наслонных стропильных ног проще и доступней для неопытного домашнего кровельщика, которому необходимо учесть, что:
- При жестком креплении верхней и нижней пятки стропилин металлическими уголками или с помощью опорной деревянной накладки потребуется усиленное крепление мауэрлата, потому что на него будет передаваться распор.
- При жесткой фиксации верхней пятки и шарнирном креплении низа стропилины усиливать крепление мауэрлате не нужно, т.к. при превышении нагрузки на кровлю шарнирное крепление, например на ползунах, позволит стропилине слегка сместиться, не создавая давления на мауэрлат.
- При шарнирном креплении верха стропилин и жесткой фиксации низа распор и давление на мауэрлат также исключено.
Вопросы крепления мауэрлата и тесно связанного с ним способа установки стропильных ног по правилам решаются на стадии проектирования дома. Если у строения нет внутренней несущей стены или нет возможности соорудить надежные опоры под центральную часть крыши, кроме висячей схемы сборки стропильной системы ничего не подойдет. Правда в большинстве случаев применяется наслонный метод сооружения, для реализации которого надо заранее предусмотреть несущую опору внутри строения.
В устройстве стропильных систем для шатровых и вальмовых четырехскатных крыш используются специфические конструктивные элементы, это:
- Диагональные стропильные ноги, формирующие хребтовые соединения скатов. В вальмовых конструкциях диагонали, они же накосные стропила, соединяют консоли конькового прогона с углами крыши. В шатровых системах накосные ноги соединяют вершину с углами.
- Нарожники, или стропильные полуноги, устанавливаемые перпендикулярно карнизам. Опираются они на диагональные стропилины, располагаются параллельно друг дружке, потому отличаются разновеликой длиной. Нарожники формируют плоскости шатровых и вальмовых скатов.
Диагональными стропилинами и нарожниками пользуются также для сооружения ендов, только устраиваются тогда вогнутые углы крыши, а не выпуклые как вальмовые.
Вся сложность сооружения каркасов для крыш с четырьмя скатами заключается в установке диагональных стропилин, определяющих результат формирования конструкции. Кроме того накосы обязаны стойко держать нагрузку в полтора раза большую, чем рядовые стропильные ноги скатных крыш. Потому что они по совместительству работают коньком, т.е. опорой для верхней пятки нарожников.
Если вкратце описать процедуру строительства наслонного каркаса для четырехскатной крыши, то уложиться можно в несколько этапов:
- Устройство мауэрлата по кирпичным или бетонным стенам. Процесс устройства мауэрлата по стенам из бревна или бруса можно упразднить, т.к. его с успехом может заменить верхний венец.
- Установка центральной опоры для шатровой конструкции или опорного каркаса основной части вальмовой крыши.
- Монтаж обычных наслонных стропилин: пары для шатровой крыши и определенного проектным решением ряда для вальмовой конструкции.
- Установка диагональных стропильных ног, соединяющих углы систем с вершиной опоры или крайними точками конька.
- Изготовление по размеру и крепление нарожников.
В случае применения висячей схемы каркаса стартом строительства шатрового каркаса будет установка треугольной стропильной фермы по центру. Началом монтажа четырехскатной вальмовой стропильной системы станет установка ряда стропильных ферм.
Строительство вальмовой стропильной системы
Разберем один из распространенных примеров устройства вальмовой крыши с наслонными стропильными ногами. Опираться им предстоит на балки перекрытия, уложенные поверх мауэрлата. Жесткое крепление врубкой будет использовано только для фиксации верха стропильных ног на коньковом прогоне, благодаря чему в усилении крепежа мауэрлата необходимости нет. Габариты коробки приведенного в примере дома 8,4×10,8м. Реальные размеры крыши в плане увеличатся с каждой из сторон на величину карнизного свеса, на 40-50см.
Устройство основания по мауэрлату
Мауэрлат – элемент сугубо индивидуальный, метод его установки зависит от материала стен и архитектурных особенностей постройки. Способ укладки мауэрлата планируется по правилам в период проектирования, потому что для надежной фиксации мауэрлата рекомендовано:
- Легкие пенобетонные, газосиликатные и подобные стены оборудовать армированным ж/б поясом, залитым по периметру, с установленными в период заливки анкерами для крепления мауэрлата.
- Кирпичные стены окантовывать бортиком в один-два кирпича по наружному краю так, чтобы вдоль внутреннего края образовался уступ под укладку деревянной рамы. Во время кладки между кирпичами закладываются деревянные пробки для крепления мауэрлата скобами к стене.
Изготавливается мауэрлат из бруса размером 150×150 или 100×150мм. Если предполагается эксплуатация подкрышного пространства, брусья желательно взять потолще. В единую раму брус соединяют косыми врубками. Затем участки соединения усиливают саморезами, обычными гвоздями или глухарями, а углы укрепляют скобами.
Поверх выровненного в горизонт мауэрлата, сооруженного оптимальным для конкретного здания способом, производится укладка балок перекрытия. Используется брус сечением 100×200мм. Первым делом укладывается балка, проходящая точно вдоль центральной оси постройки. В примере длины бруса для сооружения цельных балок не хватает, потому они собираются из двух брусьев. Место состыковки должно располагаться над надежной опорой. В примере опорой служит внутренняя несущая стена.
Шаг между балками перекрытия 60см. Если обустраиваемая коробка не отличается идеальными параметрами, как это и бывает в большинстве ситуаций, расстояние между балками можно немного менять. Подобная корректировка позволяет слегка «загладить» огрехи строительства. Между крайними балками с обеих сторон и стенками дома должен остаться просвет шириной 90см, необходимый для установки выносóв.
Т.к. балки перекрытия самостоятельно смогут сформировать только два карнизных свеса, к их торцам присоединяются короткие полубалки перекрытия – выносá. Устанавливают их сначала только в районе основной части вальмовой крыши, точно там, где предстоит монтировать стропильные ноги. К мауэрлату выносá прибивают гвоздями, к балке крепят винтами, крупнокалиберными гвоздями, нагелями, усиливают крепеж уголками.
Сооружение коньковой части
Центральная часть вальмовой крыши представляет собой обыкновенную двускатную конструкцию. Стропильную систему для нее устраивают согласно правилам, которые диктует . В примере есть некоторые отступления от классической трактовки скатного принципа: не используется лежень, на который по традиции устанавливают опоры для конькового прогона. Работу лежня придется выполнять центральной балке перекрытия.
Для того чтобы построить коньковую часть стропильной системы вальмовой крыши надо:
- Соорудить опорный каркас для стропильных ног, верх которых будет опираться на коньковый прогон. Прогон опираться будет на три опоры, центральная из которых устанавливается прямо на центральную балку перекрытия. Для установки двух крайних опор сначала укладываются два поперечных бруска, перекрывающих не менее пяти балок перекрытия. Устойчивость повышена с помощью двух подкосов. Для изготовления горизонтальных и вертикальных деталей опорного каркаса использовался брусок сечением 100×150мм, подкосы сделаны из доски 50×150мм.
- Изготовить стропильные ноги, для которых нужно сначала сделать шаблон. Доска подходящих размеров прикладывается к месту установки, на ней прочерчиваются линии будущих запилов. Она-то и будет шаблоном для поточного производства стропилин.
- Установить стропильные ноги, оперев их врубкой на коньковый прогон, а нижней пяткой на расположенный напротив вынос.
Если бы балки перекрытия укладывались поперек коробки, то стропила основной части крыши опирались бы на балки перекрытия, что гораздо надежней. Однако в примере они опираются на выноса, потому под них необходимо устроить дополнительные мини-опоры. Подпорки эти следует расположить так, чтобы нагрузка от них и расположенных выше стропилин передавалась на стены.
Затем монтируются по три ряда выносов с каждой из четырех сторон. Для удобства реализации дальнейших действий контур крыши оформляется карнизной доской. Прибить к балкам перекрытия и выносам ее нужно строго горизонтально.
Установка угловых выносов
В ограниченном карнизной доской пространстве остались угловые участки, незаполненные деталями стропильной системы. Здесь потребуются угловые выноса, для монтаж которых осуществляется следующим образом:
- С целью обозначения направления установки натягиваем шнурку. Натягиваем от точки условного пересечения крайней опоры каркаса с балкой перекрытия до угла.
- Сверху по шнурке прикладываем брусок на положенное ему место. Придерживая брусок, снизу очерчиваем линии спилов в месте пересечения бруском балки перекрытия и углового соединения карнизных досок.
- Готовый вынос с отпиленными излишками прикрепляем к мауэрлату и к балке перекрытия уголками.
Аналогично изготавливаются и монтируются оставшиеся три угловых выноса.
Монтаж диагональных стропилин
Диагональные, они же накосные, стропильные ноги делают из двух сшитых между собой досок с сечением равным размерам рядовых стропилин. В примере одна из досок будет расположена слега выше второй из-за разницы в углах наклона вальм и трапециевидных скатов.
Последовательность работ по изготовлению и установки накосов:
- От высшей точки конька натягиваем шнурку к углам и к центральной точке ската. Это вспомогательные линии, по которым мы будем отмечать предстоящие запилы.
- Плотницким угломером – малкой замеряем угол между шнуркой и верхним боком углового выноса. Так определяется угол нижнего запила. Предположим, он равен α. Угол верхнего запила вычисляем по формуле β = 90º – α.
- Под углом β спиливаем один край произвольного обрезка доски. Прикладываем его к месту верхнего крепления, совместив ребро этой заготовки со шнуркой. Очерчиваем излишки, мешающие плотной установке. По намеченным линиям нужно снова пилить.
- Под углом α отпиливаем нижнюю пятку на еще одном обрезке доски.
- Изготавливаем первую половинку диагональной стропилины, используя шаблоны верхнего и нижнего опирания. Если цельной доски не хватает по длине, можно срастить два отрезка. Срастить их можно посаженным на саморезы метровым куском дюймовки, расположить его следует с наружной стороны сооружаемой накосной ноги. Устанавливаем готовую первую часть.
- Вторую часть накосной стропилины делаем аналогично, но учитываем, что она должна быть чуть ниже первой своей половины. Участок соединения досок в один элемент не должен совпадать с участком сращивания досок первой половины накоса.
- Сшиваем две доски гвоздями в разбежку с шагом 40-50 см.
- По шнурке, протянутой к центру ската, чертим линию, по которой нужно будет скорректировать запил для состыковки его со смежной накосной стропилиной.
Следуя описанному алгоритму, надо установить и еще три диагональные ноги. Под каждую из них следует установить опоры в месте присоединения угловых выносов к балкам. Если пролет более 7,5м, ближе к коньку по диагональ устанавливается еще одна опора.
Изготовление и монтаж вальмовых стропил
Шнурка между вершиной конька и центром ската уже натянута. Она служила осью для очерчивания запилов, а сейчас по ней нужно отмерить угол γ и вычислить угол δ = 90º – γ. Не отступая от проверенного пути, заготавливаем шаблоны для верхнего и нижнего опирания. Верхний обрезок прикладываем к предназначенному ему месту и отмечаем на нем линии запилов для плотного вхождения между диагональных стропилин. По заготовкам делаем центральную ногу вальмы и фиксируем ее, где полагается.
В пространство между угловыми выносами и карнизной доской устанавливаем короткие выноса для придания жесткости конструкции и для обеспечения прочной фиксации крайних, самых коротких нарожников. Далее следует заняться изготовлением шаблонов для самих нарожников:
- Обрезок доски запилим под углом δ и приложим его к месту крепления к диагональной стропилине.
- Очерчиваем по факту излишки, которые нужно еще раз спилить. Полученный шаблон используется в изготовлении всех нарожников, например правой части вальмы. Для левой части верхний шаблон будет подпиливаться с противоположной стороны.
- В качестве шаблона для нижней пятки нарожников используем обрезок доски, отпиленный под углом γ. Если все предыдущие действия выполнялись правильно, то этот шаблон применяется для изготовления нижних узлов крепления всех остальных нарожников.
В соответствии с фактической длиной и «показаниями» шаблонов изготавливаются нарожники, необходимые для формирования плоскостей вальм и незаполненной рядовыми стропильными ногами частей основных скатов. Устанавливают их так, чтобы верхние узлы крепления нарожников к диагональным стропилинам располагались в разбежку, т.е. верхним соединительным узлам смежных скатов не следует сходиться в одном месте. Крепятся нарожники к накосной стропильной ноге уголками, к балкам перекрытия и выносам так, как разумнее и удобнее: уголками или металлическими зубчатыми пластинами.
В основе технологии устройства шатровой крыши заложены уже знакомые вальмовые принципы. Правда, коньковой части стропильной системы в их конструкции нет. Начинается сооружение с установки центральной опоры, к которой присоединяются накосные стропилины, а следом уже и нарожники. Если в сооружении крыши конвертом используется висячая технология, то первой устанавливается готовая стропильная ферма.
Предлагаем вам воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчетов стройматериала при устройстве вальмовой крыши – и следуйте инструкциям.
Полезные видео-инструкции
Кратко с последовательностью и правилами монтажа стропильной системы четырехскатной крыши шатровой и вальмовой категорий ознакомит видео:
Ознакомившись со спецификой устройства и усвоив тонкости монтажа крыш с четырьмя скатами, можно смело приступать к реализации планов по ее сооружению.
Четыре ската кровли в разных плоскостях придают строению респектабельный вид, но в то же время возведение такой конструкции является самым сложным этапом в строительстве здания. Для того чтобы кровля получилась правильной и могла служить долгие годы, необходимо правильно выполнить расчет всех составляющих элементов и не отступать от полученных значений на протяжении всего периода строительства.
Выполнение замеров
Чтобы крыша получилась «правильной», необходимо рассчитать коэффициент пропорциональности элементов ее конструкции.
Для этих целей используют замерную рейку (далее замерочный инструмент), на которую для удобства наносятся все размеры, это позволяет уменьшить количество измерений и времени на их проведение. Рейка делается из фанеры, шириной 5 см.
Использование замерной рейки
Также существуют таблицы, в которых указано соотношение количества стропил к их длине. Рассчитывается соответствие в процентах между длиной вальм и скатов, затем по ним определяется прочностная характеристика кровли:
- с торца здания проводится разметка оси по верхней обвязке ;
- определяется расположение первой части системы стропил , для этого необходимо рассчитать толщину конька;
- определяется место положения промежуточного стропила , для этого конец замерочного инструмента прикладывают к отмеченной линии, а другой конец оставляют на линии стены;
- определяется длина свеса - один конец бруса кладется к углу наружной стены, другой - к свесу крыши. Для расчета другой составляющей центрального стропила нужно переложить рейку на край боковой стены, отметки на инструменте укажут расположение балки. Эти операции проводятся на всех углах;
- все эти действия позволяют определить место, где будут находиться торцы конька и промежуточного стропила . Замерочной рейкой измеряется проекция промежуточной балки в горизонте. Дальше по таблице определяется подходящий наклон крыши;
- меряется длина балки от зарубки на основании до конька в месте планируемого крепежа .
Расчет и замер углов:
- измеряется балка - от угла стены. Умножается дважды и получается нужное расстояние проекции;
- необходимая длина углового стропила вычисляется исходя из ранее измеренной балки с применением поправочного коэффициента.
Видео: особенности сборки каркаса вальмой крыши
Для начала работы по строительству крыши ее необходимо спроектировать, провести расчеты по конструкции и сделать чертеж в уменьшенном масштабе. При выполнении проекта такой кровли нужно принять во внимание все нагрузки, которые будут на нее действовать.
Изначально определяют углы, под которыми будут наклонены кровельные скаты. Он может быть от 5 до 60° и это определяется исходя из:
- назначения чердака;
- силы ветра, количества снега и дождя;
- из чего будет делаться кровля.
Чертеж и схема четырёхскатной крыши
Для строительства в местности с очень снежными зимами угол наклона скатов должен составлять не меньше 45°.
Правила расчета при проектировании:
- чертеж поверхности крыши нужно разбить на простые геометрические фигуры и нанести все размеры - так будет легче выполнить расчет;
- каждый скат рассчитать умножением его площади на косинус угла наклона;
- высота конька крыши считается по формуле прямоугольного треугольника;
- сечение стропил зависит от нагрузки на них и угла наклона кровли. Рассчитывается расстояние (шаг) между ними, несущая способность, прочность и степень деформации;
- общая масса крыши считается от количества материала и площади строения;
- если к балкам подвешивают дополнительные нагрузки, тогда при расчете вводится показатель полезной нагрузки.
Важно! Правильное проектирование конструкций здания - ответственная процедура, и главное на этом этапе - правильные расчеты. Поэтому специалисты рекомендуют перепроверять их не единожды.
Лучшей древесиной для строительства кровли будут хвойные породы. Древесина должна быть высокого качества, без дефектов, а влажность не должна превышать 22%.
Для сооружения нужной конструкции необходимы такие материалы:
- мауэрлат - опорный брус, испытывающий наибольшее давление, должен быть целостным, с сечением не менее 150х150 мм;
- стойки и шпренгели - вертикальные опоры;
- затяжки - соединяют боковые балки, не дают им разъехаться;
- стропила боковые, диагональные и накосные - доски размером 50х100 мм, для большой площади лучше 50х200 мм;
- нарожники - детали для каркаса ската, ложатся на диагональные стропила;
- ветровые балки и подкосы - для прочности конструкции;
- лежни - брусья, укладываемые на несущие внутренние стены;
- коньковый брус - верх кровли, является опорой для стропил;
- кобылки - доски, крепящиеся внизу стропил, создают вес крыше;
- доски для обрешетки .
Конструкция четырёхскатной (вальмовой крыши)
Крепежный материал: шпильки для крепежа каркаса к стенам, металлические пластины для соединения различных деталей.
Пиломатериал обрабатывают антисептиками, защищающими древесину от различных грибков и плесени. Эти составы должны иметь долгий срок защиты, не вымываться и проникать глубоко в обрабатываемый материал.
Инструмент:
- уровень строительный;
- ножовка и дисковая пила;
- рулетка и отвес;
- дрель, ;
- стамеска и молоток.
Крепление мауэрлата и лежней
В деревянных домах в качестве мауэрлата используется последний ряд сруба. Для крепления стропил в бревнах вырубаются пазы. В строениях из кирпича изготовленный нижний каркас из брусьев ложится по периметру наружных стен на армопояс из бетона. В пояс закладываются металлические шпильки для закрепления бруса.
Для точной разметки каждый брус ложится на шпильки и сверху по нему ударяют молотком, таким образом, получается точная отметка крепежа. Затем его снимают и сверлят отверстия.
Подготовленные отдельные элементы мауэрлата укладываются на стены, покрытые нескольким слоями гидроизоляции - рубероидом. Балки закрепляются гайками, накрученными на шпильки. Углы брусьев скрепляются пластинами из металла или скобами.
Видео: крепление мауэрлата вальмовой крыши После крепежа брус не должен сдвинуться даже на миллиметр - от этого зависит надежность всей кровли в дальнейшем. Особенность укладки мауэрлата - брусья по длине укладываются внахлест с большим количеством соединений. Лежни точно так же, как и мауэрлат крепятся с гидроизоляцией только к несущим внутренним стенам.
Знаете ли вы? Лучшим материалом для мауэрлата является лиственница, поскольку со временем ее древесина становится прочнее.
Лежни играют немаловажную роль в системе крыши. К ним крепятся опорные стойки и подкосы. Они укладываются на внутренние несущие перегородки. Если их нет в строении, тогда для стоек необходимо устройство усиленных балок перекрытия.
Учитывая высокую нагрузку, балку выполняют из бруса 100х200 мм. Лежень, укладываемый на стену, может быть сечением 100х100 мм. Выравнивание по горизонту производят с помощью деревянных прокладок. Если не предусматриваются подкосы, лежни можно не устанавливать, стойки внизу будут соединяться схватками.
Опоры закрепляются к лежням или балкам перекрытия. Выставляются по отвесу и временно крепятся укосинами из брусков с помощью саморезов. В дальнейшем стойки закрепляются металлическими элементами. Верх соединяется с коньковым брусом.
Установка опор зависит от вида четырехскатной кровли:
Стропильная система шатровой кровли
Для вальмовой крыши коньковая балка является несущей составляющей всей конструкции, так как к ней будут прикрепляться диагональные стропила и вся кровля.
Видео: монтаж конька кровли четырёхскатной крыши Ставится опорный брус по опорам с обязательным применением отвеса и ватерпаса, что позволит контролировать установку в двух плоскостях.
Важно! От правильной разметки конькового бруса, стоек для него и диагональных стропил зависит симметрия кровли, а значит и равномерное распределение нагрузок, что в свою очередь исключит деформацию конструкции.
От правильной установки конькового бруса зависит конструкция всей системы.
Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крыши
Трапециевидные скаты
Трапециевидные скаты образуются центральными и боковыми стропилами. Центральное стропило - доски, формирующие края ската и примыкающие к коньковому прогону. Боковые стропила наполняют плоскость ската.
Выгон боковых стропил
Боковые стропила выставляются по типу двухскатной крыши - изготавливают шаблон, прикладывая доску шириной 15 см к коньковому брусу.
Намечается верхний уступ, которым доска будет закрепляться на коньковом брусе. Шаблон прикладывается к балке и размечается нижний запил, для упора на мауэрлат.
Соединяют все уголками и саморезами. Шаг стропил зависит от длины прогона и составляет от 50 см и до 1,5 м. Низ стропила можно крепить с применением опорного бруска, набиваемого в месте крепления к мауэрлату, что сохраняет целостность стропила.
Укрепление подкосами и крепление коньков
Боковые балки подпираются подкосами, нижним краем упирающимися в лежень, а верхним краем под 45° в стропильную ногу.
Закрепляются стропила к балке конька пластинами, деревянными накладками, с помощью врубки без скосов.
Треугольные скаты
Вальмовые скаты образуются накосными стропилами, и чтобы кровля была идеально симметричной, они устанавливаются в расчетных местах на мауэрлате.
Выгон накосных (диагональных) стропил
Накосные стропила - брус, устанавливаемый по диагонали, упирающийся одним торцом в угол мауэрлата, а вверху соединяется с брусом конька. Нагрузка на эти стропила в два раза больше, чем в боковые. Поэтому для их изготовления используют клееный брус нужной длины или сдвоенные доски.
Видео: сборка стропильной системы вальмовой крыши Диагональные стропила имеют большую длину, поэтому на крыше их нужно сразу крепить надежно. Запил внизу для прикрепления к мауэрлату выполняется под углом 45° к доске.
Для стропила ставится одна или несколько стоек, но стыки срощенных досок должны располагаться в 15 см от опоры. Под диагональное стропило можно установить подкос, если упором служит лежень, то угол наклона должен быть 35 -45° к горизонту. Дополнительные опоры устанавливаются исходя из:
- длина до 7,5 м - один подкос;
- длина до 9 м - опора в нижней части или шпренгельная ферма;
- длина более 9 м - дополнительная опора.
Важно! Если перекрытие не сильно прочное, нужно проложить дополнительную балку для упора стоек.
Верхний торец стыкуется с коньковым брусом в месте пресечения двух центральных промежуточных стропил, поэтому подрез в этой части делается с двумя скосами и крепление производится с использованием прибоины - короткая доска толщиной 5 см. Также крепить можно с помощью металлической пластины или хомутов.
Нарожники - короткие стропила, используемые для крепежа диагональных балок . Выполняют их из цельного материала.
К длинному стропилу нарожники закрепляют с помощью врубки или с установкой опорных планок, с обеих сторон стропила, размером 50х50 мм, и все это усиливают металлическими элементами.
Крепятся нарожники на диагональный брус со смещением, чтобы не было стыков в одной точке. Нижний конец короткой балки упирается в мауэрлат. Устанавливаются эти элементы с шагом 0,6 м, начиная от крайнего рядового стропила.
Усиление шпренгелями и подкосами
Наибольшая нагрузка в крыше с четырьмя скатами приходится на низ диагональных стропил, поэтому для снятия части нагрузки с них устанавливают шпренгели (вертикальные опоры). Их ставят на усиленные брусья, как стойки под коньковую балку. Используют брус сечением:
- для балок - 10х15см:
- для опор - 10х10 см;
- для подкосов - 5х10см.
Подкосы закрепляются под балки, которые внизу упираются в лежень или балки перекрытия, а вверху край под 45° крепят к стропилу.
Её установка обеспечивает качественную укладку кровельного материала. Обрешетка выполняется из брусков или досок, набиваются они на стропила параллельно коньку крыши с шагом 0,5 м. Для мягкого кровельного материала используют фанеру.
Укладка пароизоляционной мембраны, утеплителя, гидроизоляции
Порядок установки кровельного пирога:
- на стропила крепится пароизоляционная мембрана;
- устанавливается обрешетка;
- крепится утеплитель с гидроизоляцией;
- закрепляется контробрешетка.
Видео: монтаж пароизоляции, утеплителя и гидроизоляции (на примере скатной кровли)
Капельник - угловая металлическая пластина для стока воды с гидроизоляционного слоя . Планка крепится на краю свеса крыши. Пошаговая установка:
- закрепить желоб для отвода воды;
- листы капельника прикрепить саморезами к обрешетке внахлест;
- наклеить битул-каучуковую ленту;
- вывести гидроизоляционную пленку сверху пластины так, чтобы край пленки переходил в капельный лист;
- закрепить край гидроизоляции к каучуковой ленте на капельнике, а саму пленку к стропилам.
Знаете ли вы? Самая большая кровля построена в Эмиратах. Ее площадь составляет 230000 м2, что соответствует площади 50 футбольных полей.
Материал кровли может быть любым, и укладка осуществляется по рекомендациям производителя. Для различных материалов существуют минимальные углы наклона кровли:
- шифер и черепица - 22°;
- рулонные материалы , угол зависит от количества слоев - для трех слоев до 5°, для двух - 15°;
- профнастил - 12°;
- металлочерепица - 14°;
- ондулин - 6°;
- гибкая битумная черепица - 11°.
Крепление конька
Материал конька зависит от материала кровли и во время монтажа нужно обратить внимание:
- на правильную высоту этого элемента;
- обеспечение хорошей вентиляции кровельного пирога и чердачного помещения.
Функции конька - декоративное соединение участков состыкованных противоположных скатов на брусе. Детали конька крепятся на коньковый прогон с помощью шурупов.
Видео: строительство вальмовой крыши
1
раз уже
помогла
Многих привлекает эффектный и нестандартный вид четырехскатной крыши. Поэтому вопрос, как правильно построить четырехскатную крышу, постоянно находится в центре внимания тех, кто затевает строительство крыши или ее ремонт. Но надо признать, чтобы соорудить подобную крышу придется приложить немного усилий.
Все в строительстве начинается с планирования необходимых действий, поэтому свои наметки, как сделать четырехскатную крышу, предают сначала бумаге.
Проект четырехскатной крыши: расчет всех параметров
Прежде чем создать проект подобной крыши, понадобится определить ее форму, выполнить замеры и рассчитать все необходимые параметры. Непосредственно к строительству приступают, уже имея на руках чертеж конструкции будущей крыши, на котором в деталях будет отмечена вся требуемая информация – угол наклона четырехскатной крыши, конструкция, длина, шаг, порядок сборки стропил, расположение и количество дополнительных опорных деталей и другое.
Залог успеха строительства четырехскатной крыши в точном и детализированном плане, поэтому этот этап можно, скорее всего, считать одним из самым важных.
Расчет четырехскатной крыши можно провести с помощью специальных программ, выложенных в интернете. Но если вы еще не забыли азы школьной геометрии можно поступить по-другому – начертить на бумаге прообраз вашей будущей крыши и с помощью простейших геометрических форму провести расчеты стропил, бруса, количества материала для покрытия и много другого.
Начинаем с угла наклона четырехскатной крыши
Теоретический сначала определяют угол наклона четырехскатной крыши с учетом от особенностей климата данной зоны, тем более что от его значения зависит и высота четырехскатной крыши. Согласно правилам, для районов с обильными осадками уклон увеличивают (соответственно увеличится и расход всех материалов).
Определив уклон, следующим шагом математически выводят высоту конька, умножив половину ширины пролета строения на относительную величину (ее значение беру из специальных таблиц согласно углу наклона). Например, для 30° уклона значение относительной величины равна 0,59, при 25° – 0,47.
Стропила четырехскатной крыши – это система, состоящая из стропильных ферм двух типов: типичных ферм со скатами, соединенными в коньке, и боковых треугольных стропил, упирающихся верхней точкой в конек. Таким образом, в концевых точках конька стыкуются три стропила: одно центральное и два с основных скатов.
Довольно просто можно рассчитать центральное расположение конька четырехскатной крыши по центру: замеряют длину конька, длину стен, параллельно которым он будет расположен, и посчитать их разницу. Поделив разность пополам, откладывают полученный результат от краев параллельных стен.
Важно, чтобы был обеспечен прямой угол между коньком и рейками скатов, что автоматически обеспечивает правильность установки угловых коньков.
расположение конька в центре
Расчет этих параметров вальмовой крыши можно сделать проще, если предварительно выполнить разметку мест стыков стен и стропил. Места крепления боковых стропильных треугольников можно определять, поделив длину поперечной стены пополам.
Монтаж четырехскатной крыши: точность и прочность
Установка крыши начинается с монтажа стропильных ног и ферм, согласно предварительно выполненным расчетам и отметкам. Фермы собирают по шаблону. Добиться жесткости каждой из них, как и в целом всей конструкции помогают различные дополнительные элементы: бабки, подкосы, ригели, шпренгели со стойкой, стойки.
Как сделать четырехскатную крышу не будет слишком сложно, если следовать готовому проекту и соблюдать правильный порядок выполняемых работ.
Работы начинают с укладки брусчатой или бревенчатой мауэрлатной конструкции (в случае стропил из древесины) – более распространенный вариант в частном строительстве. Если предполагается использовать металлические стропила, мауэрлат выполняют из профильного материала из металла. Мауэрлат надежно крепят к стенам, используя соответствующие анкеры.
Важно,чтобы между основой и стеной была обеспечена качественная гидроизоляция.
При необходимости устанавливается также поперечная балка, которая станет опорой для стоек и, соответственно, коньковому прогону, закрепленному на них. При установке конька необходимо строго выдержать его «горизонт» и высоту, поэтому при его монтаже обязательно использование отвеса и рейки. Стойки под конек закрепляют укосинами.
Установкой диагональных стропил формируют плоскости скатов будущей крыши. Главное требование при этом – точная одинаковая длина накосных стропил и идеально ровная плоскость каждого полученного ската. В это же время закладывается также размер свеса. Его средняя величина – порядка полуметра.
На открытых местностях, где возможен сильный порывистый боковой ветер, размер свеса целесообразно увеличить (вплоть до 1 м).
Особого внимания требует врезка элементов в сложных узлах. Скажем, с концом конька стыкуются сразу три элемента: диагональные стропила (2 шт.) центральные стропила (2 шт.) и центральное (рядовое) стропило вальмы (1 шт.). Для выполнения этого узла на коньковом брусе делается специальный подрез (двойной скос).
На дальнейшем этапе, строго параллельно рядовым стропилам монтируются угловые (нарожники). При этом нарожники соседних, основного и вальмового, скатов должны стыковаться с накосным стропилом в разных местах. Для стыков «диагоналей» с нарожниками используют обычную врубку или опорный брус, который с двух сторон пришивают к диагональному стропилу.
Монтаж четырехскатной крыши включает также устройство обрешетки под кровельное покрытие. Будет ли она сплошной или разреженной из досок, брусков или жердей зависит от выбранного материала для кровли.
Четырехскатная (вальмовая) крыша считается одной из самых сложных конструкций. Как и любая, имеет свои преимущества и недостатки. Для принятия взвешенного решения нужно ознакомиться с реальными эксплуатационными характеристиками четырехскатной крыши.
Недостатки
Как видим, преимущества четырехскатной крыши сомнительны, а недостатки весомые.
Практический совет. Профессиональные строители рекомендуют выбирать четырехскатные крыши только в исключительных случаях, когда другие варианты по различным причинам неприемлемы.
Виды четырехскатных крыш
В каждой стране есть свои строительные традиции и предпочтения стилей. Какие виды вальмовых крыш используются архитекторами?
Таблица. Виды четырехскатных крыш.
| Вид вальмовой крыши | Краткое описание |
|---|---|
| Самая простая крыша, имеет два вальмовых ската правильной треугольной формы и два наклонных в форме трапеций. Чем ниже угол наклона скатов, тем больше можно делать свес для защиты фасада и придомовой территории. |
| Все скаты сходятся в одной точке, конек крыши отсутствует. Используется в качестве покрытия зданий правильной квадратной формы. |
| Удачная попытка усовершенствовать классические вальмовые крыши. Вальмовые скаты немного опущены, что позволяет устанавливать небольшие окна. Имеет существенный недостаток – за счет установки окон еще более усложняется и так непростой монтаж стропильной системы. Есть более сложные варианты такой крыши – над окном делается еще один небольшой вальмовый скат. |
| Имеет невысокие фронтоны и над ними небольшие вальмы. Особенность такой конструкции – все стропильные ноги упираются на параллельные несущие стены. За счет этого немного упрощается конструкция и увеличивается чердачное пространство. |
Универсальных рекомендаций по выбору типа четырехскатной крыши нет, каждый застройщик должен принимать решение самостоятельно или после консультаций с архитекторами. Но всегда следует помнить, что есть иные, более дешевые и удачные варианты стропильных систем.
Пошаговая инструкция по строительству четырехскатной крыши
Для примера рассмотрим вариант самой простой из перечисленных типов вальмовых крыш – классический. Но даже такая простая конструкция вальмовой крыши намного сложнее, чем любая двухскатная.
Важно. Приступать к строительству вальмовой крыши можно только после того, как профессионалы сделали все расчеты. Оптимальный вариант – заказать проект дома в соответствующих организациях. Это обойдется значительно дешевле, чем восстановление конструкции после ее разрушения.
Вальмовая или четырехскатная крыша – один из самых популярных вариантов кровли в строительстве индивидуального жилья во всем мире.
В отличие от двускатной крыши дома, по бокам которой монтируются фронтоны, четырехскатная имеет дополнительные скаты в форме треугольника.
Четырехскатная крыша своими руками очень сложна в исполнении, и если вас интересует, как сделать четырехскатную крышу, вначале непременно стоит ознакомиться с теоретической частью.
Перед началом работы следует тщательно все рассчитать, составить чертежи и проект, в котором нужно указать размещение различных элементов и другие особенности конструкции.
Расчет четырехскатной крыши и проект должен учитывать все нагрузки, которые будут оказывать влияние на постройку.
Конструкция должна быть очень прочной, противостоять сильному ветру, снегопаду и другим погодным условиям. От того, насколько правильно будет подобран материал крыши, зависит и срок ее службы.
Именно поэтому, создавая проект и чертежи, очень важно правильно все рассчитать. Проект четырехскатной кровли на фото:
Перед созданием проекта и чертежа четырехскатной крыши дома, нужно сначала выяснить угол наклона скатов, который зависит от многих факторов, таких как целевое назначение чердака, выбор материала крыши, а также особенности атмосферных влияний.
Чаще всего угол наклона кровли индивидуальных домов равен от 5 до 60 градусов.
Если в вашем регионе осадки и ветра не отличаются большой силой, то угол наклона конструкции при этом может быть незначительным.
Если же в вашей местности идут частенько сильные дожди, а зимой снегопады, то угол наклона четырехскатной кровли домов должен составлять от 40-45 и до 60 градусов.
От варианта, какой же угол наклона будет у конструкции, зависит также и материал отделки, а также особенности монтажа:
- если угол наклона составляет меньше 18 градусов, для кровли используют волнистый и плоский шифер, а также рулонные материалы для кровли;
- когда угол наклона до 30 градусов, используют обычно разновидности черепицы;
- для крыши, угол уклона которой составляет не меньше 30 градусов, используют обычно штучный материал.
Расчет уклона кровли на фото.
Проект и расчет конструкции должны учитывать, где будут расположены все элементы кровельной системы. Когда вы определили угол уклона четырехскатной крыши, нужно также рассчитать высоту конька.
Стропильная система четырехскатной кровли
Устройство кровли данного типа частных домов подразумевает осуществление расчета нужного сечения стропил. Расчет производят основываясь на нагрузки, получать которые будет ваша четырехскатная крыша.
Расчеты, а также проект конструкции должны включать ветровую нагрузку, максимально возможную массу снега зимой, угол наклона кровли.
При расчете расстояния между стропилами нужно оценить их способность выдерживать нагрузки, а также запас их прочности, который должен равняться 1,4 и больше.
Тип устройства стропильной системы зависит от особенностей постройки, а потому может быть разным.
Если в доме есть несущая стена или опоры из столбов, то обычно используют наслонные стропила, если же устройство опоры невозможно, то в таком случае делают висячие стропила.
В некоторых постройках применяют оба вида стропил одновременно.
Осуществляя чертеж и проект будущей постройки, важно не только определиться с типом стропильной системы, но также учесть дополнительные элементы крепежа, которые придадут конструкции прочность и снизят нагрузку на балки.
Расчет нагрузок кровли
Разрабатывая чертеж и проект кровли индивидуальных домов, важно правильно рассчитать нагрузки.
Нагрузки бывают таких типов:
- постоянные – вес утепляющего материала, различных материалов отделки и изоляции, вес материалов
- для кровли и вес обрешетки;
- временные – вес снега зимой, негативное влияние ветра;
- дополнительные – различные конструкции, которые крепят к кровле.
Создавая проект и чертеж кровли вашего дома, следует придерживаться среднего значения снеговой нагрузки, которая равняется 180 кг на м.кв.
Но если угол наклона равняется 60 градусам и больше, то снеговую нагрузку не учитывают.
Что касается ветровых нагрузок, их среднее значения обычно составляет 35 кг на м.кв, но если наклон кровли меньше 30 градусов, эту поправку не учитывают.
После произведения всех расчетов можно приступать к выбору материала для устройства кровли.
На фото ниже представлена схема строения четырехскатной крыши и название всех элементов конструкции.
Выбор материалов для возведения кровли
Когда площадь четырехскатной крыши покрывается кровельным материалом, остается очень много отходов.
Поэтому, чтобы покрыть площадь четырехскатной кровли, обычно выбирают такие кровельные материалы, элементы которых имеют небольшие размеры.
Наиболее распространенными материалами для покрытия площади кровли являются гибкая или обычная черепица, шиферный лист, ондулин, металлочерепица.
Чтобы построить крышу, которая прослужит несколько десятков лет, необходимо особое внимание уделить подбору материалов для устройства стропильной системы.
Обычно для возведения четырехскатной крыши используют пиломатериалы из дерева хвойных пород.
Не стоит пренебрегать качеством древесины, выбирайте материал без дефектов, которые могут в дальнейшем снизить качество и долговечность конструкции.
Важным критерием для выбора пиломатериала является его влажность, которая должна составлять не более 15 – 20%.
Если этот показатель превышен, брус следует просушить перед использованием, то чтобы в процессе службы четырехскатная кровля не исказилась и не деформировалась.
Устройство стропил для крыши дома обычно осуществляют с помощью прямоугольного бруса, сечение которого для каждого отдельного случая следует рассчитать.
Чтобы построить такую конструкцию, обычно используют доски с прямоугольным сечением размером 50 на 100, 50 на 200, 100 на 150 и другие.
Если возникла необходимость, то в процессе работы можно сдваивать доски для получения нужного диаметра.
Чтобы построить четырехскатную кровлю, часто используют специальные стальные элементы, которые крепко удерживают стропила в одном положении на протяжении многих лет.
Кроме того, опоры для коньковых прогонов также часто делают металлическими.
Возведение четырехскатной крыши
Все деревянные детали для каркаса кровли обрабатывают специальным составом, который убережет дерево от пожара. В местах, где брус будет прилегать к кирпичу или камню, его нужно обвернуть в гидроизоляцию.
Начинают устройство четырехскатной кровли с укладки по периметру площади крыши здания мауэрлата.
Крепят его с помощью проволочных петель или шпилек, которые заделывают в стену или в плиты перекрытия. Далее устанавливают центральную балку, которая располагается на центральной оси дома.
Она должна опираться на плиту перекрытия или внутреннюю стену.
Чтобы конструкция была абсолютно симметрична, важно правильно рассчитать и разметить расположение диагональных стропил, а также опоры конька.
Высота конька также должна быть размечена с максимальной точностью.
Четкая симметричная разметка конструкции сделает распределение нагрузки равномерным и предотвратит искажение кровли в дальнейшем.
После того как по периметру площади крыши был установлен мауэрлат, ставят балки под коньковый прогон. Высота конька должна строго соответствовать проектным чертежам.
Диагональные балки выдерживают высокую нагрузку во время службы, поэтому они должны быть установлены очень качественно.
Если длины бруса или доски не хватает, диагональные опоры делают из двух частей. Для того, чтобы место стыка не испытывало предельную нагрузку, под него устанавливают опорный брус.
Наиболее жесткой можно сделать конструкцию, если расположить стык с опорой на таком расстоянии, которое равно четвертой части длины стропильной балки от ее верхнего края, который присоединяют к коньку.
Лучше всего устройство диагональных стропил осуществить с помощью сборных ног для стропил, которые удобно монтировать. Процесс установки диагональных стропил вы можете посмотреть на видео.
Устройство данной крыши подразумевает установку не только стропил полной длины, которые соединяют с коньком, но и таких, которые крепятся к диагональным балкам – нарожников.
Чем ближе к углу дома, тем короче нарожники.
Расстояние между стропилами определяется еще в процессе разработки проекта крыши, но следует учитывать, что каждый скат должен иметь как минимум три центральных стропильных балки.
Для придания конструкции максимальной жесткости в необходимых местах крепят опоры, раскосы и затяжки. Схему крепления стропил можно видеть на фото.
Завершающим этапом устройства крыши является монтаж обрешетки стропил. Обычно для обрешетки используют брус размером 50 на 50 мм. Шаг обрешетки зависит от того, какой материал кровли вы выбрали.
Если площадь чердачного помещения будет использоваться в качестве жилой комнаты, то следует установить также вентиляцию.
На сегодняшний день все производители кровельных материалов предлагают также коньковые детали тех же фактур и цветов.
На четырехскатную крышу устанавливают основной конек, и коньки, которые прикрывают зазоры между основными скатами и вальмами.
Завершают монтаж четырехскатной крыши установкой карнизов и водосточных желобов. Весь процесс показан на видео.
