варианты четырехскатной крыши домов
Четырехскатная
С каждым годом большое число сторонников 4 скатных кровель пополняют ряды застройщиков индивидуальных домостроений.
Четырёхскатные кровли обладают элегантностью и красотой, что придаёт особую эстетичность и оригинальность внешнему виду домов.
Основой таких конструкций является довольно непростая стропильная система.
Что такое четырехскатная крыша?
Основным признаком такой кровли является наличие 4 плоскостей, наклоненных под определённым углом и связанных в единую конструкцию, полностью закрывающую сверху весь дом. Строение такой кровли имеет свои плюсы и минусы.
Устройство
Классическая четырехскатная крыша представляет собой конструкцию только из вальм (треугольных скатов) в шатровом варианте, вальм, трапециевидных скатов и конькового прогона – в вальмовом. Любой тип имеет каркас, состоящий из накосных, промежуточных стропил и нарожников. В мансардных кровлях предполагается наличие кровельного пирога.
Больше об устройстве четырехскатной крыши можно узнать здесь.
Плюсы и минусы
Популярность 4 скатных крыш можно объяснить рядом достоинств:
В любой самой идеальной конструкции крыши, помимо её достоинств, всегда найдётся место недостаткам. Ими не обделен и 4-скатный каркас:
Внимание. Преодолев вышеуказанные недостатки, хозяева дома обретут над своей головой комфортную, красивую и надёжную защиту от негативных явлений окружающей среды на многие десятилетия.
Критерии выбора
При выборе вида четырёхскатного опорного стропильного каркаса решающее значение имеет ряд следующих факторов.
Кровля с 4 скатами имеет достаточно много преимуществ, но строить ее сложнее, чем двускатную или односкатную. Кроме того, под двускатной и мансардной крышами можно более эффективно использовать подкровельное пространство за счет наличия фронтонов. А в пользу односкатки говорит более экономный бюджет монтажа.
О том, что лучше выбрать — двускатную или четырехскатную крышу, мы писали здесь.
Как называются другие виды, чертежи
Существует три вида 4 скатных кровель:
Подробно о видах и формах скатных крыш читайте в этой статье.
На чертежах можно ознакомиться с их конструкцией:
Шатровые
Шатровая конструкция – это наиболее простая стропильная система, состоящая из 4-х вальм в виде равнобедренных треугольников, сторонами которых являются накосные стропила, основанием мауэрлат. Вершины сходятся в одной точке.
Внутреннее пространство вальм заполнено вертикальными к основанию несущими стропильными балками– нарожниками.
Преимущество перед вальмовыми решениями – это отсутствие трапециевидных скатов, стоек, раскосов, конькового прогона, нижнего ригеля и пр.
Шатровые крыши возводят на беседках, приусадебных постройках, башнях и прочих квадратных в плане строений (как сделать шатровую крышу своими руками?).
Вальмовые
Вальмовые крыши привлекают своей эстетикой, надёжностью и возможностью разместить под ней жилые помещения. Стропильная система, сложенная из деревянных длинномерных элементов, представляет собой экологически чистую конструкцию большой несущей способности.
Вальмовая кровля – это объёмная геометрическая фигура, состоящая из 4-х попарно сложенных наклонных плоскостей. Две из них – вальмы в виде равнобедренных треугольников, как в шатровых крышах, опирающиеся своими вершинами на концы конькового прогона (как устроена стропильной системы вальмовой крыши?).
Два других ската имеют вид равнобедренных трапеций. Они ограничены по бокам накосными стропилами, вверху коньковым прогоном, а внизу мауэрлатом. Пространство между коньком и мауэрлатом заполнено рядовыми стропилами и нарожниками.
Особенности. Объём под вальмовой кровлей зачастую используется для устройства мансардного этажа. Застройщик получает возможность значительно увеличить жилую площадь своего дома.
О том, как правильно провести расчет вальмовой крыши, читайте тут, а из этой статьи вы узнаете о подготовке к строительству и этапах монтажа такой кровли своими руками.
Полувальмовые
Зачастую на пристройках к основному зданию возводят полувальмовую кровлю. Кровля представляет собой одну вальму с двумя боковыми трапециевидными скатами. Противоположной стороной вальмы крыша примыкает к стене соседнего здания.
Справка. Все вариации полувальмовых кровель базируются на элементарной стропильной системе 4-х скатных конструкций. С её основы начинают проектирование новой конструкции опорного каркаса кровли.
К полувальмовым относят датские и голландские типы кровель. Крыши «голландки» получили распространение в Европе из Голландии. В настоящее время такие конструкции всё больше появляются на территории России. Усеченные основания вальм позволяют встроить окна мансарды в стену фронтона.
Датские крыши представляют собой сложную стропильную систему. Здесь можно встретить различные комбинации сочленения вальм и боковых скатов, появление в строении кровли ендов. Тут, как и в «голландке», встраивают вертикальные окна.
Монтаж кровли своими руками
Строительство четырёхскатной крыши предполагает несколько этапов:
Рекомендуем посмотреть и другие наши статьи о том, как правильно построить четырехскатную крышу своими руками, в том числе с мансардой.
Из видео узнаете о нюансах монтажа четырехскатной крыши:
Правильный расчёт основных параметров
Определившись с видом четырёхскатной кровли, переходят непосредственно к расчёту её основных параметров. К ним относятся угол наклона стропил и высоту коньковой фермы.
Первый параметр носит справочный характер. Его определяют исходя из табличных данных СНиП 2.01.07-85, используя нормативную снеговую и ветровую нагрузки с привязкой к местоположению строительства дома согласно карте СНиПа.
Определив минимальный угол наклона, на чертеже получают высоту шатра или конькового прогона. Можно воспользоваться Интернетом и подобрать по аналогичному проекту размеры профилей (сечений) пиломатериалов для изготовления элементов стропильной системы. Узнать больше о нюансах расчета скатной кровли можно в отдельном материале.
Возведение стропильной системы
Монтаж стропильного каркаса происходит в следующем порядке:
Внимание. Только после тщательной проверки надёжности и прочности стропильного каркаса переходят к устройству контробрешётки, обрешётки и сплошной обшивки досками или брусом. Одновременно занимаются врезкой мансардных окон. После этого приступают к укладке кровельного покрытия.
Фото вариантов кровель частных домов
Строение стропильного каркаса 4-скатных кровель позволяет возводить практичные и надёжные крыши с различными сочетаниями вальмовых и боковых скатов разной конфигурации с другими типами крыш. В результате архитектуры добиваются получение эстетичных форм кровли, придающих особую красоту всему внешнему облику здания.
Во многих странах встречаются конструкции из полных и усечённых вальмовых скатов в соединении с двухскатными кровлями и пр. Вот некоторые примеры.
Четырёхскатная кровля включает в себя встроенную двухскатную крышу фронтона мансарды и фасада (слева), кровельный козырёк эркера с продухами(почти по центру фасада) и боковой вальмой с полушатровым скатом над застеклённой мансардной витриной.
Полувальмовая крыша, крытая матами из камыша. Такая кровля придаёт дому сказочный вид. Вполне подходящая иллюстрация к сказкам братьев Гримм, Андерсена и сериалу Гарри Поттер.
Это образец загородных усадеб, где вальмовая крыша коттеджа примыкает к двухскатной кровле гаража. Общий вид домостроения отличается красотой строгих линий архитектуры фасада в сочетании серого с бежевым цветом. Фантазии архитекторов в этом отношении не имеют границ. В Интернете публикуется огромное множество фото с красивыми 4-х скатными кровлями.
Заключение
Четырёхскатные крыши обладают массой преимуществ перед другими аналогами. Это долговечная защита дома от непогоды, зимней стужи и зноя в летнюю пору. Успешное возведение вальмовой крыши возможно только при наличии опыта в строительстве таких конструкций. В противном случае застройщику лучше не пытаться это делать самому, а обратиться к профессионалам.
Как сделать 4-х скатную крышу: устройство, узлы
Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что они требуют больше всего материалов, а значит, и больше всего денег, они популярны. Во-первых, потому что придают даже простой «коробке» более интересный вид. Во-вторых, потому что прочны и надежны. И пусть стропильная система четырехскатной крыши одна из самых сложных, ее можно разработать и сделать своими руками.
Виды четырехскатных крыш
Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.
Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно
Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.
Общее устройство шатровой крыши
Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.
Устройство вальмовой кровли в общих чертах
При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.
Полувальмовые
Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.
Полувальмовые крыши — датская и голландская
Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.
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).
Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа
Если делают четырехскатную крышу, чаще всего это вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему двускатной кровли. Система также может быть с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «по месту» — на крыше, для такой работы достаточно двух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а затем, готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но, чтобы поднять и установить готовые фермы, нужна либо техника (кран), либо бригада из четырех и более человек.
Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами
Основные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Тут устанавливаются диагональные стропила, которые также называют накосными. Они опираются на наружные или внутренние углы здания, имеют большую длину, чем обычные стропильные ноги. На диагональные стропила надо обратить особое внимание, так как на них приходится полуторная нагрузка (если сравнивать с соседними стропилами). Поэтому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из двух досок, срастив их по ширине при помощи гвоздей. Также для поддержки диагональных стропильных ног устанавливаются дополнительные стойки и укосы, которые называют шпренгельным блоком.
Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли
Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только по длинным сторонам коробки. Это понятно — стропила располагаются по периметру, а не только по двум сторонам, как в двускатной кровле.
Мауэрлат — элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Служит крайней нижней опорой для стропил.
Диагональные стропила
Как уже говорили, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превышает стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, поэтому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сразу две задачи: получаем балку нужной длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельный брус того же сечения. И еще один момент: срощенные балки для накосных стропил делают из того же материала, что и обычные стропильные ноги. Это дешевле, да и вам не нужно искать специальный материал.
Как спаривать стропила из досок
Если используются срощенные балки, диагональные стропила, как правило, страхуют установкой подкосов и/или шпренгелей (стоек).
Шпренгель — особая система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие наружные стены. На эту балку опирается стойка, подпертая с двух сторон укосами (укосы ставят при необходимости).
Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила
Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения или срощенные балки.
Опирание накосной стропильной ноги
Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Точное исполнение этого узла зависит от типа системы и количества прогонов.
Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если такой выпуск слишком большой, его затем подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного сложнее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.
Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном
Стропила подрезают под нужным углом, стыкуют на консоли. Крепят при помощи гвоздей. Усилить соединение можно при помощи металлических накладных пластин.
Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), способ соединения зависит от материала, из которого делают стропила:
Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату или доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую балку и к ней зафиксировать угловую балку (на рисунке ниже).
Крепление накосного стропила к мауэрлату
Крепление — гвоздями с двух сторон, при необходимости можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками или хомутами.
Как крепить нарожники и полуноги
К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (называют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их надо располагать с таким расчетом, чтобы места стыков не совпадали. Иногда для этого приходится менять расстояние между нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).
Чтобы не считать размеры балок, можно воспользоваться таблицей
Обычно укороченные стропила подрезают и крепят 2-3 гвоздями с двух сторон. Такого крепления достаточно в большинстве случаев. Но, если хотите сделать «правильно», под каждую стропилину надо делать «врубку» — выемку не более чем на половину толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в нужное положение, обводят на балке нужный контур (получается неровная трапеция из-за разных углов соединения). По полученному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после чего крепят гвоздями с двух сторон. Это сложный узел, да и делать его долго. Зато несущая способность такого соединения намного выше. Есть и другой вариант, который по исполнению в разы проще, а по надежности мало отличается.
Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше). Для этого используется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. В таком варианте балка становится двутавровой, что намного повышает ее упругость, увеличивается несущая способность.
Как крепить нижние концы стропил
Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висящими или наслонными стропилами, какая именно схема использована. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для зданий, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянным, каркасным, из легкого бетона) реализуется при помощи специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей. Одна устанавливается на закладную доску, вторая — на стропила. Между собой они соединяются подвижно — при помощи длинной прорези или пластины.
Скользящее крепление для стропил
При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стен. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стены вертикально вниз. Такое крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые возникают при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буквы Г или Т).
Жесткое крепление может быть сделано по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску или с подшивным опорным бруском. Крепление обычно при помощи гвоздей, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.
Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату
Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы довольно большие и, чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет сделать свесы настолько длинными, насколько вам хочется без большого перерасхода на материалы.
Датская полувальмовая крыша
Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.
Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.
Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).
Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой
При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:
Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.
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.