Как самому сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши и сделать все расчеты при проектировании

План укладки опор на мауэрлат

В зависимости от материала, использованного для возведения стен здания, укладка мауэрлата может производиться различными способами.

Общие рекомендации таковы:

• В верхней части стен из газосиликатных или пенобетонных блоков нужно залить армированный бетонный пояс, в котором разместить анкеры для последующей фиксации мауэрлата.
• При сооружении кирпичных стен в верхней их части выполняют бортик в 1-2 кирпича таким образом, чтобы в центре стены образовалось углубление для деревянного каркаса. По мере кладки между кирпичами размещают деревянные пробки, к которым мауэрлат будет фиксироваться скобами.

Для мауэрлата понадобится брус сечением 100×150 или 150×150 мм. При планировании использования пространства под крышей следует применять более толстые балки. Элементы каркаса стыкуют косыми врубками с последующим усилением – гвоздями, глухарями или саморезами, а по углам – скобами.

Далее на мауэрлат нужно разместить элементы перекрытия. Их делают из брусков сечением 100×200 мм. Первой укладывается центральная балка. Если длины пиломатериалов недостаточно, ее изготавливают из двух кусков бруса. Причем место соединения должно приходиться на опорный элемент, например, несущую стену.

В данном случае балки уложены с шагом в 60 см. Как правило, коробка имеет неидеальные размеры, поэтому шаг между балками можно слегка подкорректировать, чтобы сгладить несовершенства. Отступ от стен дома до крайних балок, расположенных по обеим сторонам, должен составлять 90 см. Он требуется для монтажа выносов.

К торцевым частям балок перекрытия крепятся выноса. Для удобства сначала их размещают лишь в тех местах, где далее будут установлены стропила. К поверхности мауэрлата выноса крепятся гвоздями, а к балкам – нагелями, гвоздями крупного сечения, саморезами, после чего крепление усиливается уголками.

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).

Стадия проектирования: расчетная часть

Прежде чем приступать к строительству кровли, необходимо произвести качественный расчет потенциальной конструкции, после чего выполнить чертеж кровли.

Данный тип крыши может иметь угол наклона в пределах 5 — 60º.

Стоит отметить, что угол наклона скатов зависим от атмосферных нагрузок региона, в котором возводится строение.

Также на угол скатов оказывают влияние тип применяемого материала и предназначение чердака.

Полезно знать, что при существенных нагрузках осадков уклон крыши может равняться 45 — 60º.

Наклон и его острота влияют на выбор кровельного материала.

Таким образом, если наклон равен 5 — 18º, выбирается рулонное покрытие.

Кровельный металл, асбестоцементные листы рекомендуется применять при возведении крыши с диапазоном наклона 14 — 60º.

Относительно черепичной крыши, то она предусматривает угол 30 — 60º.

Высота кровельного конька рассчитывается после того, как выбран угол наклона скатов крыши.

Расчет в таком случае производится при помощи тригонометрического выражения для прямоугольных треугольников.

Составление проекта четырехскатной кровли начинается с расчета стропил.

Отметим, что сечение стропил определяется, опираясь на совокупность ожидаемых нагрузок (массы конструкции стропил, ветровых, а также снеговых нагрузок, пирога крыши), угла наклона.

Потенциал прочности стропил должен составлять не менее 1.4.

Обратить внимание стоит на то, что между стропилами шаг определяется благодаря расчетам.

Несущая способность рассматриваемой части кровли также подтверждается расчетом.

На этапе проектирования решается вопрос относительно того, какие стропила использовать – висячие либо наклонные.

Вдобавок, этап проектирования предусматривает выяснение того, есть ли необходимость в применении дополнительных элементов (раскосов, затяжек).

В том случае, когда выясняется, что стандартные габариты пиломатериалов не подходят для потенциальной крыши, то предусматривается изменение размеров.

Также в числе доступных возможностей есть использование клеевых стропильных ног.

Проектирование

Каркас имеет ряд элементов, каждый из них играет весомую роль, несет функциональную нагрузку. Для создания прочной конструкции нужно провести расчеты и вычисления. Многие умельцы отказываются от помощи профессионалов, решив, что смогут справиться со строительством крыши самостоятельно. В случае с четырехскатной крышей это может стать большой ошибкой, ведь неточности в расчетах стропильных систем недопустимы. Даже если монтаж кровли будет проводиться самостоятельно, то за стропильной системой и ее расчетами лучше обратиться к архитектору, способному помочь.

В проекте крыши указывают функциональную нагрузку каждого элемента, его габариты. Также архитекторы обязаны подробно описать узлы и соединения стропильной системы для того, чтобы монтаж конструкции был проще. При качественно выполненном проекте достаточно закупить материалы, инструменты и заняться возведением крыши.

Если же нет денег на профессионального архитектора, и расчеты будут проводиться самостоятельно, то лучше использовать вспомогательные средства, компьютерные программы, предназначенные для расчета четырехскатной крыши, таким образом минимизировать вероятность ошибки. После этого нужно провести разметку, точность которой также очень важна, она повлияет на то, будут ли дополнительные финансовые траты.

В первую очередь нужно выбрать угол наклона скатов, чем он больше, тем больше будут расходы на закупку материалов, строительство каркаса в целом. Если же угол будет слишком маленький, то также потребуются существенные затраты на создание максимально мощной стропильной системы, так как нагрузка ветра и снега на поверхность крыши возрастет. Именно поэтому нужно найти оптимальный вариант, провести ряд расчетов, после чего построить практичную, функциональную, а главное надежную крышу.

Виды кровельных покрытий

При определении используемого материала для определенного вида кровли, учитывается угол наклона поверхностей.

Черепица

Наиболее распространенный материал при устройстве кровли подобного типа. Черепица бывает цементной, керамической, мягкой битумной, металлической.

Шифер

Применим ко всем видам вальмовых кровель. На выбор вида материала влияет тип чердачного помещения. Если планируется создание мансарды, от металлического шифера (профилированных листов) лучше отказаться. Оптимальным для жилых помещений является еврошифер, состоящий из стеклоткани и битумной пропитки. Минусом его считается только высокая стоимость.

Пример расчетов четырехскатной крыши в видео:

Строительство дома является сложным и кропотливым процессом

Особое внимание следует уделять проведению расчетов, перепроверяя каждый результат. Онлайн калькулятор поможет выполнить необходимые вычисления, но всегда надо помнить, что такие онлайн-сервисы – это скорее помощники по предварительной оценке стоимости и количества материалов

Использовать для работы полученные таким путем данные не станет ни один уважающий себя специалист.

Виды стропил ↑

В зависимости от выбранного способа крепления, стропильная система у этого типа может быть висячей и наслонной.

Висячие выполнить достаточно сложно. Больших трудозатрат в дальнейшем требует и текущий ремонт во время эксплуатации. Эту систему применяют в случае отсутствия внутренних стен, и в качестве опор в данном случае выступают наружные стены.

Наслонныеизготовить значительно проще. В этом случае нет необходимости больших материальных вложений. Обычно наслонный тип подходит для домов, имеющих центральную несущую стену или промежуточные столбчатые опоры, которые установлены на железобетонном перекрытии. Подобная дополнительная опора позволяет увеличить величину пролета, перекрывающего наслонные стропила. Этот вариант довольно часто используют при устройстве строений с уклоном меньше 40°.

Правила монтажа ↑

Основой систем стропил выступают накосные (диагональные), поэтому ее устройство выполняют, придерживаясь следующих правил:

• при изготовлении накосных стропил, находящихся под удвоенной нагрузкой, стоит, в отличие от остальных элементов, применять удвоенный стройматериал;
• сростка частей диагональных выполняется в участках приложения максимальной нагрузки (верхняя четверть стропил) и усиливается при помощи подкосов и вертикальных стоек;
• легче деталь подрезать, чем удлинить, поэтому изготавливают с некоторым запасом – его при необходимости можно отрезать;
• самые ответственные узлы крепления выполняют с усилением,  для этого используют дополнительные элементы перфорированного металлического крепежа или катанки (скрутки из проволоки).

Основные этапы устройства

Прежде всего выполняют установку мауэрлата и его крепление к стенам дома. Выполняют разметочные работы. Устанавливают коньковый брус – для этого необходима «помощь» отвеса.

От того, насколько точно будут  выдержаны пространственное расположение конькового бруса в двух плоскостях и высота, зависит будущая конструкция.

Под коньковым брусом при помощи укосин закрепляют стойки. Далее выполняют монтаж накосных стропильных ног. С этого фактически начинается процесс формирования плоскостей крыши, закладываются  размеры будущего свеса, который в зависимости от местоположения дома и розы ветров колеблются от 50 до 100 см.

Далее формируют и монтируют боковые скаты, устанавливают промежуточные стропилины, выполняют монтаж полуног (нарожников). При монтаже последних необходимо с большой тщательностью проконтролировать параллельность их расположения, как и расположение нарожников и боковых скатов в одной плоскости.

Следующий этап – монтаж обрешетки. Как правило, ее изготавливают из брусков (40*40 мм или 50*50 мм) или досок (25*100* 150 мм).

https://youtube.com/watch?v=IBfz2eg8Qr4

2020 stylekrov.ru

Последовательность работы

Мауэрлат и стропила

Установка крыши начинается с закрепления несущего основания – мауэрлата. Это брус сечением 150×150 мм, который укладывается по периметру стен. Его размещение по горизонтали контролируется уровнем. Брус не должен находиться на краю стены, нужно оставить расстояние в 5–7 см. Крепление мауэрлата выполняется на замурованные в кладку шпильки, которые закручиваются гайками. Этот брус позволяет связать стропильную систему и стены дома в общую конструкцию.

Для установки стоек необходимы лежни или балки перекрытия. Эти элементы выполняются из брусьев размером в 100×200 мм или сдвоенных досок. Все опоры устанавливаются строго вертикально и крепятся к лежню металлическим уголком или пластиной. Для вальмовой крыши стойки устанавливаются в одну линию, на них крепится коньковый прогон. При возведении шатровой типа кровли опоры размещаются по диагонали, от угла откладываются равные расстояния. В итоге они образуют прямоугольник, на который укладываются прогоны. Крепление выполняется уголками.

Описание конструкции вальмовой крыши

Боковые стропила устанавливаются после обработки по шаблону. В качестве заготовки берется тонкая доска, прикладывается к прогону и отмечается запил. Второй конец упирается в мауэрлат и намечается нижний запил. Необходимое количество стропил подготавливается по шаблону и устанавливается с выбранным шагом крепления, он может составлять от 60 см до 1 метра. С прогоном и основой соединение происходит скобами или саморезами.

Запил стропила

Накосные стропила с коньковым прогоном образуют угол наклона скатов. Эти стропила располагаются диагонально и несут дополнительную нагрузку, поэтому для них используются сдвоенные доски. Запил накосных стропил выполняется по шаблону, длина их учитывает свес от 50 см. В верхней части накосные стропила соединяются ригелем для придания прочности. При устройстве шатровой крыши накосные стропила соединяются в коньковом узле с помощью затяжек. Стропила устанавливаются под углом в 90 градусов и непременно соединяются со стенами посредством проволочных хомутов.

Схема вальмы

К диагональным стропилам крепятся короткие стропила или нарожники. Они выполняются различной длины, но должны быть параллельны друг другу. Нарожники вместе с рядовыми стропилами формируют боковые скаты. Для шатровой модели установка нарожников и крепление стоек, подкосов и шпренгелей также является завершающим этапом постройки.

Строительство шатровой крыши

Для снятия нагрузки с диагональных стропил, под них устанавливаются шпренгели. Это вертикальные опоры, которые опираются на лежни. Боковые стропила закрепляются подкосами. Один из коней доски упирается в лежень, а второй срезается под 45 градусов и крепится к стропильной ноге.

Расчет четырехскатной шатровой крыши

В плане, простейшая схема четырехскатной крыши представляет собой квадрат. На практике план крыши повторяет план строения и чаще всего является прямоугольником. Для расчета весовой и ветровой нагрузки следует знать общую площадь кровли. Она равна сумме площадей всех скатов, поэтому её несложно рассчитать самостоятельно.

Если скат имеет треугольную форму, то его площадь равна половине произведения высоты на основание фигуры. Если речь идет о вальмовой кровле, то площадь тех скатов, которые имеют форму трапеции, равна половине произведения длины нижнего и верхнего оснований на высоту трапеции.

При выборе угла наклона кровли следует руководствоваться общепринятым методикам, приведенным в соответствующих строительных СНиПах. При этом учитываются зональные особенности климата, действие ветровых и снеговых нагрузок. Не последнюю роль играет также дизайн кровли, который приходится увязывать с техническими особенностями конструкции стропильной системы. Поэтому проектирование этой части здания лучше поручить специалистам.

Площадь используемых кровельных материалов равна площади кровли, умноженной на поправочный коэффициент, величина которого выбирается в зависимости от технологии укладки используемого покрытия. Более точно расход материала для крыши можно получить, нарисовав на проекте скатов схему его укладки.

Стропильная система четырехскатной крыши выбирается исходя из веса кровли и расположения внутренних стен, которые являются основанием для опорных стоек. Лучшим вариантом будет наслонная конструкция. Но прочности стен при этом должно хватать для компенсации распорного усилия стропил.

В этом случае верхний пояс кирпичной стены имеет смысл укрепить бетонной стяжкой, поверх которой закрепить мауэрлат. Деревянные стены стягиваются в углах скобами, болтами и другими крепежными элементами, обеспечивающими необходимую жесткость верхнего горизонта коробки.

Гораздо меньше проблем создает четырехскатная крыша, стропильная система которой висячего вида. Благодаря затяжкам она не распирает стены, а просто опирается на них своим весом. Впрочем, висячие стропила подходят только для относительно небольших строений. Поэтому на практике нередко используют различные варианты смешанной наслонно-висячей стропильной системы.

Устройство четырехскатной крыши своими руками включает накосные элементы, опирающиеся с одной стороны на мауэрлат, а с другой — на стропила.

Разновидности четырехскатных крыш. Фото интересных вариантов

К четырехскатным крышам можно отнести несколько разновидностей конструкций, которые имеют одинаковое количество наклонных поверхностей, но разное устройство.

Классическим исполнением является вальмовая конструкция, как видно на фото дома с четырехскатной крышей. Она состоит из двух скатов треугольной формы, и двух – трапециевидной. Место их соединения называется коньком, который имеет длину намного меньшую, чем длина дома. Вальмовая крыша является конструкцией повышенной сложности, у которой проектирование и монтаж являются весьма трудоемким и сложным процессом, требующим определенных навыков и опыта.

Данная конструкция подходит для основания здания прямоугольной формы. Это самый привлекательный в эстетичном плане вариант крыши. Однако и самый сложный, как с точки зрения необходимых расчетов, так и по технологии возведения, поскольку здесь используется усложненный стропильный каркас, что доказывает схема стропильной системы, требующий проведения дополнительных замеров и подгонки материала на месте.

Пример вальмовой четырехскатной крыши с усложненной конструкцией

Полувальмовая голландская крыша одновременно относится к двухскатной и четырехскатной конструкции. Она состоит из двух наклонных трапециевидных скатов и двух усеченных треугольных вальм. Маленькие вальмы не заменяют полностью фронтоны, что представляет возможность установить простые вертикальные окна, которые значительно дешевле мансардных. На фото, представленных в сети Интернет, можно увидеть разнообразные проекты домов с четырехскатной крышей данного вида.

Полувальмовая датская конструкция имеет четыре трапециевидных ската, которые отличаются по размеру. Усеченные вальмы отходят не от конька, а немного ниже, оставив место для треугольного фронтона. Здесь обычно располагается слуховое или вертикальное окно для дополнительного естественного освещения, как видно на фото дома с четырехскатной крышей. Данная конструкция является наиболее устойчивой к воздействию сильного ветра. Поэтому ее целесообразно устраивать для домов, расположенных в зонах с повышенной ветровой активностью.

Четырехскатная мансардная крыша состоит из двух вальм треугольной формы и двух ломаных поверхностей, с изменяющимся углом наклона. Такое сложное строение помогает получить габаритную мансарду с высоким потолком, что особенно актуально для одноэтажных домов. Проекты с четырехскатной крышей данной конструкции нагляное тому подтверждение.

Четырехскатная шатровая крыша возводится на зданиях квадратной формы, преимущественно используется для каркасных домов. Стропильная система не предусматривает наличие конькового прогона. Конструкция состоит из наклонных поверхностей одинакового размера и треугольной формы, которые соединяются в пике.

Четырехскатная шатровая крыша состоит из четырех поверхностей одинакового размера и треугольной формы, которые соединены в пике

Разновидности четырехскатной крыши

Выделяют несколько видов подобной конструкции. Стандартное сооружение представляет собой равнобедренные треугольники, которые соединяются в центральной точке.

Начинающие строители часто путают четырехскатную крышу с обычной шатровой кровлей. Она состоит из треугольников, которые в виде сверху образую правильный квадрат.

Если на плане изображен прямоугольник, то мы имеем дело с вальмовой конструкции. Это название она получила в результате использования специальных скатов, которые имеют внешний вид щипец – вальм.

Четырехскатная крыша делится на следующие виды:

• голландская;
• полувальмовая голландская;
• полувальмовая датская;
• шатровая.

Голландская крыша отличается своей устойчивостью к климатическим катаклизмам. Здесь используют два трапециевидных ската. Верхние части имеют длинные правильные треугольники, а боковые представлены в виде укороченных углов.

Благодаря этому удается правильно расположить наклонные балки и расстояние между ними.

Полувальмовая голландская крыша может быть выполнена как двускатная, так и четырехскатная стропильная кровля. Для сооружения подобной конструкции, рекомендуется тщательно подбирать строительные материалы.

Несущие опоры должны быть изготовлены из древесины плотных пород деревьев. Эта разновидность отличается своей долговечностью и выносливостью по отношению к природным катаклизмам.

Четырехскатная крыша своими руками

Вальмовая (четырехскатная) крыша придает дому изысканный вид. Особая конструкция кровли позволяет дополнительно защитить само строение, его стены от воздействия влаги. Поэтому строительство крыши с четырьмя скатами оптимально для регионов с повышенным количеством осадков и сильными ветрами.

Этапы постройки четырехскатной крыши

Первым этапом постройки крыши является определение предназначения крыши (покрывает мансардный этаж, чердак и т.п.), выбор материала кровли (в зависимости от этого будет определен список материалов для строительства), учет атмосферных условий места, где будет эксплуатироваться крыша (ветер, дожди, снег).

Выбор вальмовой крыши придаст строению большую стойкость к дождевым воздействиям и сделает ее более прочной (стропильная система более надежна). Главное отличие этого вида крыши от двухскатной крыши заключается в том, что в ней вместо боковых фронтонов располагаются два треугольных ската крыши.

При выборе угла наклона скатов следует учитывать уровень осадков и ветровые характеристики местности. При небольших и средних среднегодовых осадках угол рекомендуется выбирать в пределах 4-40 градусов. При обильных снегопадах и затяжных дождях, рекомендуемый оптимальный угол наклона скатов находится в пределах 40-60 градусов.

В качестве материала для кровли может быть: рулонная кровля, черепица или металлочерепица.

В зависимости от всех вышеперечисленных нюансов будет выбрана толщина и другие параметры деревянной составляющей четырехскатной крыши.

Конечным результатом первого этапа является создание схемы будущей крыши, на основе которой будет произведено строительство.

Опишем дальнейшую технологию того, как сделать четырехскатную крышу своими руками.

Второй этап заключается в постройке основания для крыши. Основание используется для равномерного распределения нагрузки с кровли на несущие стены. Строительство четырехскатной крыши предполагает основание, которое можно построить своими силами – деревянный мауэрлат и лежни. Под основание для продления срока службы кровли необходима гидроизоляция. На гидробарьер по внешнему контуру здания располагают мауэрлат (размер этого бруса варьируется, или 100х150 мм, или 50х150 мм.).

Лежни – брус, расположенный в плоскости основания стропильной системы на одинаковом расстоянии от двух боковых мауэрлатов. Он служит опорным элементом для подкосов и стоек, поэтому его укладывают на несущие перегородки (см. чертежи четырехскатной крыши). Крупные кровельные конструкции могут предусматривать несколько лежней.

Третий этап заключается в непосредственном монтаже каркаса крыши (основания, стропила, обрешетка).

Конструктивно различается постройка крыши в доме с существующими перекрытиями или без них (в данном случае нет необходимости в укладке балок перекрытий, на которые будут установлены опоры).

К установке стоек (вертикальных опор каркаса крыши) следует подойти с особой тщательностью. Необходимо точно выдержать угол установки (90 градусов). При малейших отклонениях возможна дальнейшая деформация крыши. Шаг монтажа стоек – до двух метров.

Устройство четырехскатной крыши дома состоит из четырех плоскостей (скатов). Двух трапециевидных и двух треугольных. Трапециевидные скаты будут образованы боковыми стропилами, вальмовые (треугольные скаты) – накосными (диагональными) стропилами.

Упор стропил вверху каркаса осуществляется в коньковый брус (прогон). Данный брус идет поверх вертикальных стоек (возможно пазовое соединение со стойками). Расстояние между стропилами – от 50 до 150 см (согласно плану крыши). Рекомендуемая ширина доски стропил 150 мм.

Крепление каркаса производится с помощью уголков и стальных пластин саморезами (гвоздями). Для укрепления полученной конструкции используют диагональные опоры, подкосы, ветровые балки. Они позволяют увеличить допустимую нагрузку системы.

Поверх стропил укладывается гидроизоляция. Затем делается контробрешетка (бруски, которые крепятся на стропила поверх гидроизоляции). Она нужна для создания вентиляционного канала между кровельным материалом, обрешеткой и гидроизоляцией. Это позволит быстро и эффективно выводить влагу. Далее выполняется обрешетка – горизонтальные доски крепятся от низа до самого верха к контробрешетке (см. схему устройства четырехскатной крыши).

Последним этапом следует монтаж кровельного материала. Монтаж производится в зависимости от параметров материала. Пример монтажа металлочерепицы.

Таким образом, монтаж четырехскатной крыши – достаточно трудоемкий процесс, который требует тщательного подхода. Для более глубокого понимания постройки следует просмотреть фото и видео материалы.