Крыша с комбинацией четырех скатов называется “четырехскатной крышей”. Существует несколько разновидностей, в зависимости от формы и взаимного расположения скатов. Основными являются шатровые крыши, у которых все скаты пересекаются в одной точке и имеют треугольную форму, и шатровые крыши, у которых два ската имеют трапециевидную форму, а два других – треугольную.
К основным преимуществам этого типа крыши относятся следующие:
- Отсутствие вертикально расположенных фронтонов. Это значительно повышает аэродинамическую устойчивость конструкции, что особенно важно при порывистом ветре. Это позволяет возводить парапетные крыши независимо от силы ветра.
- Минимальный уклон двускатных крыш.Эта особенность 4-скатной крыши позволяет расширить диапазон применения свесов. Например, свес крыши может быть значительно увеличен, эффективно защищая стены и фундамент дома, а также прилегающие территории, где размещены крыльца, навесы и террасы.
- Привлекательный вид. Дом с четырехскатной крышей привлекателен с точки зрения архитектурного дизайна.
Однако эта модернизированная крыша не лишена определенных недостатков:
- Строительство является сложным. Расчеты, проектирование и строительство требуют определенной квалификации, опыта и мастерства.
- Расходуется большое количество кровельного материала. Крыша и так достаточно велика, а кровельная технология требует резки материала в дополнение к тому, где встречаются скаты.
- недостаточное пространство для подкровельного пространства. Под традиционной шатровой или парапетной крышей недостаточно места для устройства подходящего чердака или мансарды.
Совет! Если под четырехскатной крышей необходимо построить мансарду, окна можно расположить полностью вертикально. Такое расположение может предотвратить протечки и придать дому стильный вид, особенно если в качестве кровельного материала используется шифер или металл.
Типы крыш
Существует четыре основных разновидности конструкций крыш соответствующего типа:
- Классическая.
Классическая относится к крышам с двумя различными наборами скатов: треугольным и трапециевидным. Она также известна как вальмовая крыша. Она подходит для фундаментов с прямоугольным сечением.
Она характеризуется наличием конька, образованного вершиной трапециевидного ската. По обе стороны от него находится вершина треугольного ската, или вольма.
Вальмовая модификация четырехскатной крыши имеет регулярную геометрию. Она состоит из четырех равнобедренных треугольников, плоскости которых соединены в вершинах одной точкой.
В отличие от коньковой модификации, приведенной выше, такая конструкция не имеет конька. Однако в месте соединения всегда имеется опора или подвесная ферма. Такие крыши чаще всего строят на вершинах квадратных зданий.
- Датская полушатровая крыша.
По сравнению с традиционной шатровой крышей, датская полушатровая крыша характеризуется треугольным боковым скатом, срезанным под небольшим углом к коньку. Это создает вертикальную плоскость в пространстве между коньком и боковым скатом, где устанавливаются настоящие окна.
Однако основным недостатком такой системы является то, что она усложняет монтаж даже просто сложной стропильной конструкции. Существует еще более сложный вариант, в котором над оконным проемом устанавливается еще один фронтон.
- Двускатная крыша в голландском стиле.
Этот тип четырехскатной крыши отличается от вышеописанной вариации тем, что сочетает в себе оба вертикальных фронтона примерно до середины высоты и фал над ним.
Главное преимущество этой системы заключается в том, что все стропила располагаются на параллельных несущих стенах. Это значительно упрощает строительство и увеличивает пространство для размещения мансарды.
Чем больше пунктирных линий в поперечном сечении профиля крыши, тем больше вероятность того, что под крышей будет размещено полноценное жилое помещение. Однако строительство таких конструкций сложнее и дороже.
Проекты, расчеты нагрузки
Строительство крыши для отдельно стоящего дома всегда должно начинаться с чертежа. В нем должны быть отражены следующие основные моменты:
- Чертежи с указанием параметров.
- Площадь крыши.
- Необходимое количество облицовки.
- Нагрузки на стропильную систему.
Расчеты основываются на фактических размерах уже построенных каркасов стен и планируемых размерах крыши с учетом боковых свесов. Более подробная информация о данном методе проектирования и расчета приведена более подробно.
Особенности проектирования
На этапе проектирования четырехскатной крыши решается ряд вопросов, в том числе:
- Наклон ската, варьирующийся в широком диапазоне от 5° до 60°. В ветреную погоду и при малом количестве осадков уклон устанавливается минимальным. И наоборот, при сильном дожде и снегопаде уклон устанавливается максимальным.
- Тип кровельного материала. Рулонная кровля – лучший выбор, если уклон ската не превышает 17-18°.
- Расчет площади поперечного сечения стропил. Зависит от ряда факторов, включая вес каркаса, утеплителя, кровельного материала, осадков и ветровой нагрузки, а также степени наклона.
- Шаги между элементами каркаса.
- Тип стропил – седловые стропила или висячие стропила.
- Необходимые усиливающие элементы – подкосы, раскосы.
Внимание. На этапе проектирования необходимо учесть каждую деталь, от того, подойдут ли строительные материалы стандартного размера, до того, придется ли их пилить при монтаже.
Расчет нагрузок на стропила
При расчете параметров нагрузки, действующей на стропильную систему отдельно стоящего дома, учитываются два типа факторов:
- нормальный. Сюда входит вес основных частей конструкции, таких как кровля, обрешетка, контрпрогоны, стропила и обрешетка.
- переменный. В основном ветер и осадки, особенно в зимний период.
Согласно СНиП, среднее значение расчетных параметров нагрузок на стропила составляет около 170-190 кг/м². И это значение может увеличиваться до полутонны во время сильных снегопадов. В то же время среднее увеличение от ветра по тем же данным составляет 30-40 кг/м².
Таким образом, стропила четырехслойных крыш в основном изготавливаются из сухого соснового, лиственничного и елового бруса или черепицы. В среднем без разрушения конструкции вырезаются участки 5х10 см, 5х15 см и 5х20 см. При необходимости можно добавить металлические элементы для увеличения прочности конструкции.
Расчет площади крыши
Определение площади крыши имеет решающее значение для правильного расчета строительных материалов как для каркаса, так и для покрытия крыши. Поэтому важно, чтобы расчет был как можно более точным.
При этом должны быть соблюдены следующие требования:
- Необходимо учитывать площадь дополнительных элементов крыши, таких как мансардные окна, дымоходы и вентиляционные каналы.
- Длина фронтона должна быть рассчитана от самой низкой точки конька до верха карниза.
- Добавьте 5% к длине парапетов, брандмауэров и свесов.
- Для разных типов кровли существуют разные нормы расхода.
- Для рулонной кровли и битумной черепицы длина ската уменьшается минимум на 0,7 м.
Рекомендации. Рулонный кровельный материал идеально подходит в качестве покрытия для крыш со сложной геометрией. Он легко и быстро монтируется, независимо от формы основания.
Расчет кровельных материалов
Для четырехскатных крыш бюджет значительно увеличивается в зависимости от способа укладки кровельного материала. Двускатные стыки уже увеличивают расходы, так как кровельный материал достаточно сильно сдвигается и его уже невозможно уложить. Поэтому при выборе как типа облицовки, так и способа ее монтажа необходимо учитывать следующие особенности:
Шифер
- Чтобы правильно рассчитать площадь покрытия, необходимо знать точные размеры строения и ширину свесов. Исходя из этих данных, размер крыши рассчитывается по следующей формуле
- Прибавьте длину дома плюс удвоенную ширину свеса.
- Умножьте это значение на ширину здания плюс удвоенная ширина свеса.
- Затем умножьте полученный результат на косинус угла свеса.
- Требуется на 5% больше расчетного значения, поскольку шифер устанавливается друг на друга.
Для металлочерепицы
Для расчета необходимого количества металлочерепицы требуется ряд данных:
- длина карниза вокруг дома.
- длина конька крыши.
- размеры здания.
- длина каждого элемента крыши.
Монтаж металлочерепицы на 4-х скатной крыше предполагает дополнительный расход до 15% на подрезку, что необходимо учитывать при расчете материалов.
Рулонные материалы
Расчеты для кровельных и других мягких материалов производятся так же, как и для шифера. При этом учитывается стоимость дополнительных элементов, таких как ендовы, конек крыши и т.д.
Этапы изготовления 4-х-скатной кровли
Строительство четырехскатной крыши технически сложно и под силу только опытным специалистам. Однако в качестве примера рассмотрим базовую процедуру для шатровой крыши, самой простой классической крыши.
Балки перекрытия и средние балки крыши
Первое, что необходимо сделать перед началом установки стропил, – проверить, насколько геометрически правильно расположены стены дома. Они должны быть параллельными. Если же угловые отклонения превышают 2-3 см, то стропильную систему необходимо скорректировать, например, изменив длину элементов.
Потолочные балки могут быть специально установлены либо непосредственно на мауэрлат, либо в специальное углубление, расположенное под ним. Это позволяет сэкономить место и увеличить объем перекрытия.
При устройстве софитов для 4-х скатных крыш действуют следующие правила:
- стены из ячеистого бетона должны быть увенчаны железобетонной арматурой. Анкеры должны быть установлены при заливке балок.
- кирпичные стены должны быть окантованы 1-2 рядами бруса между кирпичами.
- для деревянных или бревенчатых стен мойрат крепится непосредственно к последним планкам обрешетки.
Сам оголовок изготавливается из брусьев сечением примерно 150 х 150 см. Отдельные бревна соединяются друг с другом методом диагонального соединения и представляют собой единую систему. Затем они усиливаются металлическими креплениями.
В зависимости от требований к прочности конструкции для балок перекрытия используются различные бревна, от 50 x 150 см до 100 x 200 см. Расстояние между балками выбирается в зависимости от размеров изоляции. В среднем оно составляет 50-70 см.
Прогоны
В стандартном случае мощная центральная балка перекрывает каркас стены прямо посередине, что означает, что обрешетка располагается прямо посередине балки. Это означает, что проекция конькового дерева будет находиться чуть выше балки. В большинстве случаев такое перекрытие устанавливается на центральной несущей стене, то есть на стене, расположенной точно посередине между боковыми стенами.
Однако если дом спроектирован иначе, то две внутренние несущие перегородки могут быть установлены на равном расстоянии друг от друга и от боковых стен. В этом случае в план стропильной системы четырехскатной крыши вносятся существенные изменения. Устанавливается опорная система, известная как “табурет”. В отличие от первого варианта, она включает два ряда равноудаленных друг от друга стоек.
Изготовление и установка стропил
После того как опорная рама готова, можно приступать к изготовлению и монтажу стропил. Первым шагом является установка боковых стропил, т.е. стропил, проходящих под боковыми фронтонами. При строительстве стропильной системы первое стропило всегда используется в качестве шаблона. Этот шаблон используется для измерения и выравнивания положения остальных стропил.
Количество и размеры необходимых стропил рассчитываются на этапе проектирования. Сюда входит тип конструкции параметров, угол наклона, расчет нагрузки, площадь и выбор кровельного материала. Технология строительства включает четыре основных этапа: изготовление балок перекрытия и мауэрлатов, формирование несущей обрешетки, изготовление и установка стропил и покрытие кровельным материалом.
