Четырехскатная крыша

Сравнение

Теперь подведем итоги и сравним две эти крышные системы по базовым показателям:

1. Устойчивость к атмосферным воздействиям. Лучшей в плане стойкости к ветровым и снеговым нагрузкам считается 4-х скатная крыша. Она более прочная и с легкостью выдерживает экстремальные нагрузки. Но ее большая теплоотдача не позволяет применять эти системы в северных широтах без дополнительного утепления.
2. Дизайн. Двускатные конструкции чаше украшают мансардными и слуховыми окнами, флюгерами и наличниками, балконами и окнами во фронтоне. Можно сказать, это классика архитектуры частных домов. А вот 4-х скатные системы делают более лаконичными, поскольку обилие деталей и элементов на них смотрится нелепо. Четырехскатные конструкции – эталон европейской лаконичности. Такой дом смотрится более солидно и респектабельно, его проще продать. Однако многоскатные щипцовые крыши могут составить ему неплохую конкуренцию.
3. Нюансы проектирования. Если вы решили заказать дом под ключ, то стоит остановиться на шатровой или вальмовой крыше, поскольку именно они являются индикатором сбалансированности проекта и требуют разумно организованной придомовой территории. Двускатные крыши больше подходят для регионов с обилием осадков, поскольку только они обеспечивают защиту пространства перед домом от снега и воды.
4. Финансы. Расходы на кладку стен в домах с четырехскатной крышей будут меньше, но затраты на крышные конструкции увеличиваются. Именно поэтому утверждение, что 2-х скатная система обойдется дешевле, ошибочно, если учитывать общую сметную стоимость жилого дома.

Также стоит помнить, что вес от крыши в четырехскатной системе распределяется более равномерно, но при строительстве и проектировании потребуется нанимать профессиональных мастеров. У двускатных крыш расход кровельного материала меньше из-за небольшого количества отходов, чего нельзя сказать о четырехскатной разновидности.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.

Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:

• В случае с шатровым каркасом, кровля состоит из четырех равнобедренных треугольников, которые соприкасаются вершинами в одной точке. В данном случае функции конька возложены на центральную опорную балку в наслонных конструкциях, либо на верхнюю точку фермы висячих стропил.
• Крыша вальмового типа предполагает наличие двух треугольных и двух скатов в форме трапеции. В данном случае трапециевидные скаты примыкают к коньковой балке верхними ребрами, а треугольные – вершинами. При этом все четыре ската соприкасаются друг с другом боковыми ребрами.

Изучая план стропильной системы четырехскатной крыши, можно сделать вывод, что выбор конфигурации четырехскатной кровли зависит от формы строения. То есть, квадратные дома перекрывают шатровыми конструкциями, а прямоугольные – вальмовыми кровлями. При этом можно использовать любые кровельные материалы, как жесткие, так и мягкие.

При составлении чертежей стропильной системы четырехскатной крыши следует четко обозначить геометрическую форму, а также указать положение отдельных элементов и проекции скатов с точными размерами.

Для опоры четырехскатной конструкции можно использовать мауэрлат, являющийся верхней обвязкой на бетонных или кирпичных стенах, а также верхний венец бревенчатого сруба. Наслонную технологию применяют в тех случаях, когда есть возможность установить верхнюю и нижнюю опору под каждую стропильную ногу.

Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:

• Мауэрлат должен быть закреплен с усилением, чтобы выдержать распирающие усилия в случае жесткой фиксации стропильных ног деревянными накладками или металлическими уголками.
• Если же верхняя часть ноги будет зафиксирована жестко, а нижняя – на шарнирном креплении, производить фиксацию мауэрлата можно обычным способом. В таком случае при усилении нагрузок на каркас стропила смогут слегка сдвинуться.
• Распирающая нагрузка и давление на мауэрлат будут нивелированы при использовании жестких креплений нижней части стропил и шарнирных – на верхних пятках.

При сооружении вальмовых и шатровых каркасов используются такие специфические узлы стропильной системы четырехскатной крыши:

• Диагональные ноги, из которых выполняются хребты скатов. В каркасах шатрового типа такие накосные ноги совмещают углы крыши с ее верхней точкой. Вальмовые каркасы предполагают стыковку консолей коньковой балки с углами посредством диагональных стропил.
• Нарожники (полуноги) – элементы, монтируемые под углом 90 градусов к карнизам. Поскольку они стыкуются с диагональными стропилами и располагаются параллельно друг другу, их длина будет отличаться. Из таких элементов создаются скаты крыши.

Эти же конструктивные элементы применяются для создания ендов, с той лишь разницей, что углы делаются вогнутыми.

Именно установка накосных стропил представляет наибольшую сложность. Более того, на эти элементы будет приходиться повышенная нагрузка, поскольку они служат опорным элементом для крепления в верхней части нарожников, то есть выполняют функции конька. Поэтому перед началом работ необходимо выполнить расчет стропильной системы четырехскатной крыши.

В целом процесс возведения крыши с четырьмя скатами включает такие этапы:

1. Укладка мауэрлата на стены из кирпича или бетона. В бревенчатых домах этим элементом служит верхний венец.
2. Монтаж центральной опорной балки под шатровый каркас или сборка опорных конструкций для вальмовой крыши.
3. Установка наслонных стропильных ног под ту или иную конструкцию.
4. Крепление диагональных стропилин, которые совмещают углы крыши с центральной вершиной или торцами конька.
5. Разметка и монтаж нарожников.

Если предполагается висячий тип стропильной системы, то первым этапом создания шатровой конструкции станет размещение центральной фермы в форме треугольника. При создании конструкции вальмового типа на стартовом этапе крепят несколько стропильных ферм.

Состав токарного станка СТД-120М (рис.2)

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши

Практические соображения могут быть двух толков

Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м

Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Достоинства и недостатки

Четырехскатная кровля устойчива к воздействию влаги и весу снега. Она обеспечивает больше пространства для чердака или сводчатого потолка, позволяют создать больше вентиляции в частном доме. Ее простой дизайн позволяет построить такую кровлю самостоятельно. Такие конструкции гораздо дешевле, чем сложные типы крыш.

Но у такой кровли есть и свои недостатки. Четырехскатные крыши проблематичны в районах с сильным ветром и ураганом. Если рамы не имеют надлежащей конструкции с соответствующими опорами, крыша может разрушиться из-за сильных порывов ветра. Ветры могут вызывать повреждение материалов таких крыш.

Какой электрический теплый пол лучше: преимущества, разновидности, как выбрать

Разновидности четырехскатной кровли

Четырехскатная кровля может быть шатровой, полувальмовой или вальмовой. Чтобы правильно выбрать вариант кровли нужно рассмотреть особенности каждого из этих трех типов.

Шатровая кровля

Шатровая кровля имеет форму пирамиды. Она состоит из четырех одинаковых треугольных скатов, вершины которых соединены в одной точке. В такой конструкции отсутствует конек. Шатровая кровля может быть использована только в качестве покрытия для квадратных сооружений. Если беседка имеет прямоугольную форму, данный вариант крыши для нее не пригоден.

Вальмовая кровля

Самый универсальный вариант кровли для построек квадратной или прямоугольной формы. Конструкция состоит из различных по конфигурации скатов. В торцах кровли располагаются треугольные скаты, они называются вальмами. Еще два ската трапециевидные. Вершины трапеций соединяются между собой, и линия их соединения называется коньком.

Схема вальмовой кровлиИсточник pinterest.com

Полувальмовая кровля

Это вариант вальмовой конструкции, у которой треугольные скаты укорочены. Такая кровля идеальна для мансардных коттеджей, но для беседок ее обычно не применяют.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что лучший вариант для беседки, это вальмовая кровля. Она подходит для беседок любого размера и любых пропорций, достаточно быстро монтируется и хорошо защищает постройку.

Плюсы четырехскатной вальмовой кровли

Беседку можно накрыть плоской, односкатной, двускатной или шатровой крышей. Но многие домовладельцы предпочитают ставить на своих участках беседки именно с вальмовой кровлей. Это объясняется тем, что вальмовый вариант отличается целым рядом преимуществ:

• хорошая зашита постройки от ветра и осадков;
• на крутых скатах не скапливаются осадки;
• такая кровля сама по себе имеет эстетичный внешний вид;
• беседка с четырехскатной кровлей выглядит более солидной;
• скатная кровля не закрывает обзор из беседки;
• для ее обустройства можно применять любые кровельные материалы;
• если несколько видоизменить стропильную конструкцию, можно получить крышу оригинальной формы;
• высокая прочность;
• низкая парусность.

Оригинальный вариант вальмовой крыши для беседкиИсточник dekoriko.ru

Однако для того, чтобы крыша получилась прочной и долговечной, ее нужно правильно рассчитать и запроектировать. Собирать стропильную систему и укладывать кровельное покрытие должны высококвалифицированные специалисты.

Недостатки

1. Техническая сложность. Такие крыши могут рассчитывать и строить только высокопрофессиональные специалисты. Без большого практического опыта строительных работ правильно построить вальмовую крышу невозможно.

   Наклонные мансардные окна следует не забывать закрывать во время сильного дождя, иначе на полу будет лужа

2. Большие потери кровельных материалов. Вальмовая крыша имеет четыре примыкания скатов, в каждом необходимо подрезать кровельные покрытия. Это приводит к увеличению непродуктивных потерь дорогостоящих материалов и, как следствие, к возрастанию сметной стоимости сооружения.
3. Небольшое чердачное пространство. Малые параметры по высоте и ширине, необходимость монтажа дополнительных опор и раскосов стропильной системы значительно уменьшает размеры чердачного пространства. Вальмовые крыши не используются во время строительства мансардных помещений. А это в настоящее время очень востребованные проекты домов, позволяют при минимальных финансовых потерях существенно увеличивать площадь жилых помещений.

Окно, встроенное в скат крыши, может быть и вертикальным. Такое окно называют «летучая мышь». Встроенное в кровлю из натурального шифера или металлочерепицы, смотрится очень эффектно

Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон

Как видим, преимущества четырехскатной крыши сомнительны, а недостатки весомые.

Браширование древесины своими руками: как искусственно состарить дерево

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Испытания прошли успешно

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

Варианты проектирования четырехскатных крыш

Первым этапом перед возведением крыши является составление общего проекта, где должны быть продуманы все основные моменты будущей постройки. Рассчитываются все основные нагрузки, которые могут быть возложены на систему стропил. Сюда включается следующее:

• предполагаемый вес кровельного материала;
• определение веса всего кровельного «пирога», который включает в себя такие элементы, как слой утеплителя, гидроизоляционные материалы, а также необходимый слой гидроизоляции;
• расчет предполагаемой снеговой нагрузки на кровлю здания;
• учитывается и количество осадков в летний период;
• увеличение нагрузки от порывов ветра;
• а также учет веса всего оборудования, которое  предполагается задействовать при монтаже крыши.

Необходимо также определить, какими должны быть уклоны на скатах кровли. Просчитав все необходимые параметры, можно начинать расчет сечения, а также общую длину всей стропильной системы и отдельных ее элементов. В зависимости от предполагаемого угла скатов нужно подбирать и подходящий кровельный материал.

Стропильная система четырехскатной крыши

В проект должны быть включены все этапы и чертежи, как постройки всей стропильной системы, так и всех узлов соединения, а также и расположение обрешетки. Помимо этого в проекте должны быть учтены и другие особенности, характерные для этого вида крыши, такие как устройство кровельного пирога и остальных элементов крыши.

Если проект будет достаточно подробным, то можно будет довольно легко выяснить, сколько нужно строительных материалов для крыши, включая стропильную систему, а также всю систему кровельного пирога.

Если нет возможности сделать такой подробный проект, тогда его можно заказать в любой фирме, которая занимается строительством. Там с легкостью рассчитают все нагрузки, которые будут отражены в требованиях заказчика.

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши

Практические соображения могут быть двух толков

Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м

Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Как можно рассчитать высоту крыши дома?

Возведение крыши — один из ответственных строительных процессов, от качества выполнения которого напрямую зависят эксплуатационные характеристики самой кровли и всего здания. Строительство должно начинаться с расчета и проектирования кровельной конструкции на бумаге. Одним из важнейших данных для расчета является высота конька, в связи с которой находятся углы наклона скатов, тип кровли и количество строительных материалов. Разберемся, как самостоятельно рассчитать высоту крыши разных конструктивных типов.

Подготовка к расчетам

Создание плана крыши и вычисление ряда ее параметров имеет важное значение для последующего монтажа. Заблаговременный расчет помогает:

• Заранее вычислить количество необходимых строительных материалов и не прогадать при их покупке в большую или меньшую сторону.
• Еще на этапе проектирования продумать и распределить различные системы, такие как водосточная, снегоудерживающая и т. д., и определить их место в будущем проекте.

Перед тем как рассчитать высоту крыши, важно учесть некоторые факторы:

• размеры дома;
• планы на использование подкровельного пространства;
• планируемая форма крыши и количество ее скатов;
• угол наклона скатов;
• нагрузка на кровельную конструкцию: ветровая, снеговая и т. д.;
• вид кровельного покрытия.

В настоящей статье мы рассмотрим, как правильно рассчитать высоту для трех наиболее распространенных кровельных конструкций.

Вычисление высоты двускатной крыши

Двухскатный тип кровли прост в проектировании и возведении. Конструкция этого вида подразумевает наличие двух плоскостей, которые стоят на противоположных несущих стенах и, смыкаясь на коньке, образуют треугольник с равными сторонами.

Расчет высоты конька двускатной крыши находится в прямой зависимости от величины угла наклона скатов.

Выбор уклона скатов кровли не должен быть произвольным. Его величина зависит от ветровой и снеговой нагрузок, правила определения которых регламентированы СНиП. Рекомендованный уклон для регионов центральной России составляет 30-45°. Также на выбор уклона скатов кровли влияет выбранный кровельный материал.

Определившись с наклоном скатов, можно рассчитать высоту крыши дома. Ее значение вычисляется по известной геометрической формуле:

где a — искомая величина, b — величина половины ширины дома, tg α — тангенс выбранного угла, найти который можно в специализированной таблице.

При уклоне скатов в 45° возвышение коньковой балки будет соответствовать ширине дома.

Расчет четырехскатной конструкции

Кровля с четырьмя скатами является наиболее устойчивой к ветровой нагрузке. Существуют две разновидности четырехскатной крыши:

• Шатровая — все скаты сходятся в единой точке на вершине конструкции.
• Вальмовая имеет два треугольных и два трапециевидных ската, последние соединяются на вершине коньковым брусом.

Рассчитать высоту конька для обоих типов кровли возможно по формуле, использованной для двускатной конструкции. Однако для проведения более тщательного расчета и составления подробной схемы необходимо также вычислить длины стропил, а для вальмовой кровли — длину коньковой балки.

Проектирование мансардной крыши

Мансардная или ломаная кровля также имеет два ската, особенностью которых является характерный излом. Он позволяет увеличить пространство под крышей и делает ломаную конструкцию одной из наиболее приспособленных для создания мансарды.

Расчет высоты крыши ломаного типа начинается с вычисления углов наклона всех скатных поверхностей кровли. Эксперты в области строительства рекомендуют определять углы наклона мансардной конструкции практическим методом, используя правило золотого сечения. Для этого необходимо на бумаге вписать эскиз будущей кровли в круг. Такой метод позволит избежать таких конструктивных недочетов, при которых ломаная конструкция выглядит не эстетично.

Проектирование и расчеты — важные и основополагающие этапы в создании крыши. Их грамотное и правильное выполнение является залогом возведения надежной и эстетически привлекательной кровли, которая прослужит долгие годы.

Расчет нагрузок кровли

Разрабатывая чертеж и проект кровли индивидуальных домов, важно правильно рассчитать нагрузки. Нагрузки бывают таких типов:

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.

Следует также рассчитать вес дополнительных нагрузок, в роли которых могут выступать вентиляционные камеры, баки для воды и другие конструкции, которые располагают в чердачном помещении.

Рассчитать это можно самостоятельно, а можно воспользоваться специальными программами-калькуляторами, которые помогут вам рассчитать эти параметры.

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.

Материалы для кровли

После того как готов план кровли четырехскатной крыши чертеж, приступаем к подбору материалов. Большинство элементов стропильной системы делается из хвойных пород дерева.

Перед тем, как сделать четырехскатную крышу своими руками, нужно позаботиться о качестве исходного сырья. Вся древесина должны быть хорошо высушена. Брусья и доски не должны иметь видимого искривления и сучков. Особенно важны эти требования при постройке симметричной шатровой крыши наслонного типа. Её конструкция не допускает ошибок и просчетов. Использование шаблонов обеспечит максимальную точность всех элементов.

На стропила пойдет брус с размерами сечения не менее 50х150 мм. Верхняя часть всех стропильных ног сходится в одной точке. Там они связываются между собой при помощи накладок, шпилек или болтов. Островерхая кровля испытывает значительные ветровые нагрузки и для нее нужно увеличить количество точек крепления кровли к мауэрлату.

Магнитные фонарики

ВИДЕО: Выравнивание участка за 15 минут своими руками.