Как построить четырехскатную крышу своими руками + монтаж кровельного пирога под вальмовую кровлю

Недостатки

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

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.

Особенности конструкции

Вальмовая крыша — сложная пространственная конструкция, которая напоминает двускатную, но усеченную по фронтонам. Два из четырех скатов трапециевидные, соединяются в коньке. Два других имеют треугольную форму и расположены по торцам здания. Эти элементы получили название вальмы от немецкого walm — скошенная крыша.

Существуют разновидности вальмовых конструкций:

полувальмовые, где вальмы перекрывают скат не полностью, а дополнены вертикальным фронтоном либо в верхней части (голландские), либо в нижней (датские);

Голандская вальмовая крыша

шатровые — все скаты треугольные и стыкуются в одной точке.

В шатровом типе крыши – все четыре треугольника отходят с одной точки вершины

Стропильная система вальмовой кровли состоит из большого числа элементов, разных по сечению, длине и положению в пространстве. Приступать к строительству рекомендуется только после тщательного расчета всех составляющих.

Вальмовая крыша

Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:

•  Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
•  Соединение концов конька с балками;
•  Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
•  Установка нарожников.

Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.

Конструкция

На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:

•  Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
•  Размер сечения бруса;
•  Количество поддерживающих элементов в конструкции.

Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,

где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;

k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;

с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).

Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.

Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.

Расчет площади скатов вальмовой крыши

Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.

Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до кв.см – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.

В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.

Инструкция по выбору и расчету стропильной системы

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

• изучения технологии строительства;
• расчета ферм.

Факторы, влияющие на выбор:

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

Уклон скатов определятся не только из эстетических соображений

Важно найти золотую середину между положительным визуальным восприятием и сохранением надежности, функциональности конструкции. Величина угла тесно взаимосвязана практически со всеми вышеуказанными факторами:

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

Виды стропильных ферм

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

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

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

2. Висячая – применяется для строений с максимальным размером фундамента до 6

7 метров. Стропилы опираются на стены. Распределение нагрузки с помощью стоек, затяжки, ригеля, подкосов. Для вальмовых крыш такой вид редко используется.

Инструкция по расчету стропильной системы

Выполнение чертежа четырехскатной крыши невозможно без совершения математических расчетов.

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

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

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

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

5. Размер диагональных элементов: Lдгн.стр. = √ (Lцтр.стр.вальм² + b²).

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

7. Расстояние между стропилами зависит от выбора:

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

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

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

Как сделать четырехскатную крышу?

Прежде чем начинать возводить вальмовую крышу, следует изучить основное направление ветров на территории расположения сооружения и статистическое количество осадков.

Вальмовые крыши целесообразно возводить там, где достаточно сильные порывы ветра: такого типа крыши хорошо выдерживают потоки сильных ветров.

Обустройство четырехскатной крыши необходимо производить поэтапно, соблюдая некоторые нюансы:

• Для выполнения точных замеров лучше всего изготовить рейку нужного размера, чтобы исключить погрешность при замере инструментами;
• Первые замеры необходимо осуществлять с верхней центрально расположенной части обвязки (с осевой параллели), расположенной на торцевой части стены;
• Далее для определения расположения первого элемента каркасной конструкции необходимо замерить толщину конька и, разделив значение надвое, сделать метку;
• К обозначенной метке прикладывается один конец подготовленной рейки, на противоположном конце делается отметка внутренней части боковой стены. Так определяется расположение промежуточной составляющей кровельного каркаса;
• Для того, чтобы определить длину свеса, следует переместить отмеченную рейку на внешнюю линию данной стены, и образовать свес из рейки путем перемещения другого конца к краю кровли;
• Вторую составляющую стропильных досок устанавливают с помощью нанесения отметки между боковой стеной и краем обвязки, когда рейку переносят на другой край боковой стены.

Когда понятно расположение стропильных ног, необходимо произвести верный расчет элементов кровельного каркаса. Для этого определяется высота конька, длина стропил, площадь всех скатов.

Кроме того, необходимо запастись качественной древесиной, желательно одинакового сечения, чтобы система стропильной конструкции была прочной и долговечной.

Так продлевается срок службы древесины, и исключается возможность появления жучков и плесени.

Для внешнего кровельного покрытия вальмовой крыши рекомендуется использовать вариант мягкой черепицы, однако, можно укладывать и другие покрытия.

После того, как произведены все расчеты и подобран материал для работ, можно приступать к монтажу кровельной конструкции.

Вальмовая крыша своими руками: чертежи и фото ниже.

Чертеж четырехскатной крыши

Вальмовая крыша изготовление

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.

Конструкция вальмовой кровли

Конструкция данного вида крыши отличается от других типов кровли наличием четырех скатов, которые имеют наклон со всех сторон строения. В случае строительства вальмовой крыши на месте фронтонов, расположена еще пара скатов. Два из них треугольной формы, а два других представляют – трапеции.

Разнообразие крыш: полувальмовая крыша (ее называют «голландской»). Этот тип кровли напоминает треугольные скаты, которые не полностью доходят до карниза; «датская крыша». Особенность такой крыши заключается в совершенно несложном монтаже, а также в невысоких расходах на кровельные материалы. Последний вариант лучше подойдет для тех, кто хочет по минимуму привлечь наемную силу при постройке дома. Возвести такую крышу самим легче, если вы остановитесь на «датской крыше».

Стропильная система четырехскатной вальмовой крыши

Конструкция состоит из таких элементов: конькового бруса; различных стропил, мауэрлата (брус, который предназначен для привязки всей крыши к стенам здания). Различают виды стропил: центральные или рядовые, диагональные или наклонные

При вычислении стропильной системы необходимо принять во внимание ряд особых моментов: ветровую нагрузку; интенсивность атмосферных осадков; материал, который вы планируете использовать; использование пространства под крышей (может, со временем, захотите создать мансарду). На основании этих характеристик необходимо рассчитать углы наклона и высоту крыши

Если вы планируете использовать чердак, то в вальмовые крыши можно вставить мансардные окна.

Вальмовая крыша фото

Если вы еще в стадии раздумий по поводу выбора кровли для своего дома, может быть полезным просмотр фотографий уже выстроенных домов с такими крышами. Эти фотографии с вальмовыми крышами смогут помочь вам разобраться, в чем же отличия и преимущества этих крыш.

Правила и порядок монтажа

Работы производят с мауэрлата, затем выполняется укладка опорного бруса, на который устанавливают стойки для крепления бруса. Проследите, чтобы стойки были закреплены точно вертикально. Обязательно используйте отвес. После этого производите крепеж конькового бруса

При монтаже кровли уделите о внимание точной разметке, без нее нельзя хорошо произвести установку стропил. Для этого используют разметочные рейки (шаблоны)

На шаблоны нанесите (согласно расчету) метки, чтобы были одинаковые расстояния между стропилами. Это позволит свести к минимуму неприятные ошибки при строительстве крыши.

Вначале определите две главные точки: одна из них расположена в центре конькового бруса, а другая на средине стены мауэрлата. После нахождения этих точек, производите фиксацию центрального стропила. Затем преступайте к установке других стропил. При помощи шаблона контролируйте их положение.

Следующий этап: монтаж стропил. Закрепите к мауэрлату внизу, а к коньковому прогону вверху. Завершают возведение – установкой угловых стропил.

Кровельный «пирог» крыши

После завершения работ стропильной конструкции приступайте к созданию вальмовой крыши. Создание надежной крыши возможно, если будут соблюдены основные правила «приготовления» «слоеного пирога». Главные элементы кровельного пирога: пароизоляция; теплоизоляция; гидроизоляция, обеспечивает защиту от влаги; контробрешетка; обрешетка – на нее улаживают кровельные изделия.

При выборе кровельного материала нужно учитывать: конфигурацию крыши, уклон, климатическую зону; Для четырехскатных вальмовых крыш используют разнообразные кровельные материалы, которые делят на две группы: листовые и штучные. Листовая группа включает: ондулин, металлочерепицу и оцинкованное железо. Штучная группа: этернитовая плитка, черепица, шифер и другие материалы. Затем выполняют окончательный процесс: монтаж специальных покрытий; в месте выхода трубы выполняется ее обделка; устройство водостока; ограждений на крыше.

Классификация вальмовых крыш

Различия в форме зданий, а также требования к функциональности и практичности традиционной вальмовой кровли способствовали появлению множества вариаций. Если не рассматривать самые экзотические из них, то можно выделить несколько основных типов четырёхскатных крыш.

1. Традиционная вальмовая кровля, боковые скаты которой доходят до уровня карниза. Для сооружения её основных поверхностей применяют прямые стропила, а рёбра вальм образуют брусья, отходящие от окончаний конька. Проработанная конструкция и распределение веса кровли на увеличенную площадь позволяет не только расположить свесы на одной линии, но и увеличить их вылет. Благодаря этому фасад здания надёжно защищается от дождя даже при сильных порывах ветра.

2. Шатровую крышу можно установить на дом, который в плане имеет форму квадрата. Особенностью такой конструкции являются скаты одинаковой конфигурации. Их рёбра сходятся в одну точку, а вальмы имеют форму равнобедренных треугольников.

3. Полувальмовые крыши получили своё название из-за укороченных вальм. В отличие от традиционной кровли, их длина уменьшается в 1.5–3 раза по сравнению с размерами основных скатов.

4. Датская полувальмовая кровля имеет небольшой фронтон под коньком и короткую вальму со стороны карниза. Подобная конструкция позволяет устанавливать элементы вентиляции и освещения непосредственно в вертикальный торец кровли, тем самым исключая необходимость в установке мансардных окон.

5. Полувальмовая голландская крыша имеет вертикальный фронтон, разделяющий вальму на два коротких ската. Стропильная система «голландки» хоть и имеет повышенную сложность, но зато позволяет сделать более просторным и практичным чердачное помещение. Кроме того, эта конструкция отлично подходит для монтажа вертикального остекления в мансарде.

6. Ломаная четырёхскатная крыша имеет несколько скатов разного размера на одном склоне. Благодаря их различному наклону удаётся увеличить объём подкровельного пространства. Хоть ломаную конструкцию и нельзя назвать простой, дома с такой кровлей встречаются очень часто. Причиной популярности является возможность обустроить дополнительные жилые комнаты на верхнем ярусе. По этой причине крышу с ломаными скатами нередко называют мансардной.

Существуют и более сложные сооружения из множества вальм, а также те, в которых четырёхскатная крыша комбинируется с кровельными системами других типов. Проектирование и монтаж такой кровли требует многолетнего опыта и знаний, поэтому строительство мудрёной крыши лучше поручить специалистам.

Конструкция четырехскатной крыши

Есть несколько видов крыш, наиболее эстетичной и долговечной является четырехскатная крыша.

Такая крыша устоит перед сильными ветрами, снегопадами и сильными ливнями. Четырёхскатная крыша по конструкции может быть не сложной и имеет некоторые элементы.

Отличается четырёхскатная крыша от двускатной крыши внешними данными и по конструкции. По конструкции четырёхскатная несколько сложнее, но для небольших строений вы ее сможете возвести самостоятельно.

Стандартная вальмовая крыша имеет трапециевидные скаты и треугольные скаты.

Полу вальмовая — два трапециевидных ската, два срезанных вальмовых. Данная конструкция дает возможность оборудовать в чердачном помещении мансарду с большими окнами.

Шатровая крыша имеет отличие от вальмовой крыши.

Сложная четырёхскатная имеет чердачные окна, ендовы.

Четырёхскатная крыша включает те же детали что и двускатная крыша, но из-за некоторой сложности конструкции для ее строительства необходимы дополнительные детали каркаса.

Детали четырёхскатной крыши:

Мауэрлат — это помещенный на верхнюю часть основных стен брус;

Лежни – это опорные брусья, которые расположены внутри и уложены на несущие стены;

Стропила – это диагональные, накосные или боковые брусья;

Шпренгели и стойки – это опоры, которые подпирают стропильную конструкцию;

Прогон или коньковый брус — это горизонтальная подпорка для стропил, находящиеся сверху крыши;

Ригели и затяжки – это горизонтальные детали, которые соединяют боковые стропила;

Нарожники – детали, которые помещены на диагональные стропила;

Ветровые балки и подкосы – это распорки, которые увеличивают прочность крыши;

Кобылки – это доски, которые образуют нужный свес крыши.

От конструкции крыши зависит, какие детали могут использоваться при строительстве, например, карнизы над окнами или крыльцом, обрешётка.