Как самому сделать чертеж четырехскатной вальмовой крыши

Четырехскатная крыша – красивый и практичный вариант. Но при ее проектировании нужно учитывать большое количество важных тонкостей.  Если у человека мало опыта в возведении кровли, лучше доверить такой процесс специалистам.

Виды четырехскатных крыш

Разновидностей четырехскатных крыш достаточно много. Они очень широко используются, популярны и что самое главное практичны. Мы же остановимся на двух основных ее типах.

  1. Первый тип – это вальмовые кровли, использующиеся для различных зданий прямоугольной формы. Они состоят из четырех плоскостей разной геометрической формы -2 трапециевидных и 2 треугольных. Треугольные элементы-плоскости, заменяющие фронтоны четырехскатной крыши, называют вальмами. Благодаря отсутствию фронтонов в конструкции, вальмовые крыши помогут владельцу сэкономить средства при покупке стройматериалов для стен. Однако монтаж наклонных ребер на стыках вальмовых и фронтальных плоскостей требует установки сложной системы стропил и очень тщательной подгонки покрытия кровли. Поэтому-то стропильная конструкция вальмовой кровли — самая сложная среди четырехскатных крыш. Вальмовая кровля, в свою очередь, имеет несколько подвидов. Одним из них можно назвать ломаную вальмовую кровлю, которая состоит из трапециевидных скатных плоскостей с разными углами уклона. Для строительства мансардной вальмовой крыши используются ломаные скатные плоскости, иногда дополняемые над фасадами треугольными маленькими вальмами. Полувальмовая (датская) кровля отличается наличием усеченного поверху вальмой фронтона. Такой вид кровли отлично защищает от повышенной ветровой нагрузки конек.

Шатровая четырехскатная крыша

  1. Второй основной тип таких крыш – шатровые. Их применяют для зданий, имеющих либо квадратную форму, либо правильного многоугольника. Шатер этой крыши фактически представляет собой пирамиду: в одну точку сходятся четыре плоскости его треугольных плоских скатов. У таких крыш тоже отсутствуют фронтоны, а чаще всего их обустраивают на небольших по площади строениях, форма которых четырехугольная (с одинаковыми сторонами) или квадратная. Главный недостаток этой кровельной конструкции – сложная система стропил.

Важно правильно выбрать подходящий для домостроения вид четырехскатной крыши еще на этапе планирования строительства.

Что представляет собой четырехскатная крыша

Общие сведения

Название рассматриваемой крыши говорит само за себя — она имеет четыре ската. Благодаря этому, как я уже сказал, она смотрится привлекательней более простых односкатных и двускатных конструкций. Но, помимо привлекательного внешнего вида у нее имеются и другие достоинства:

  • Низкая ветровая нагрузка. Так как четырехскатная кровля более обтекаемая чем двускатная, она подвергается меньшей нагрузке;

Благодаря отсутствию фронтонов четырехскатные крыши не подвергаются сильным ветровым нагрузкам

  • Прочность. Стропильная система позволяет выдерживать большие механические нагрузки.

Конечно, четырехскатные крыши нельзя назвать абсолютно идеальными, так они имеют некоторые недостатки:

  • Сложность конструкции. Собрать каркас гораздо сложней, чем при строительстве двускатной и, тем более односкатной кровли;

Стропильная система имеет сложную конструкцию

  • Минимум чердачного пространства. Поэтому чердак такой крыши не получится использовать как жилое помещение. Но, для беседки этот минус неактуален.

Несмотря на эти недостатки, четырехскатные крыши являются одними из самых распространенных.

Существует несколько разновидностей четырехскатных крыш:

Иллюстрации Описание
Вальмовая. Особенностью является то, что она не имеет фронтонов. На торцах вместо них расположены треугольные (вальмовые) скаты. Таким образом крыша состоит из пары трапециевидных и пары треугольных скатов.
Полувальмовая. От обычной вальмовой отличается тем, что имеет небольшие фронтоны, расположенных у конька. При этом под фронтоном располагается вальмовый трапециевидный скат. Надо сказать, что крыши беседок редко делают полувальмовыми.
Шатровая. Абсолютно симметричная конструкция, образованная одними вальмами, т.е. все четыре ската треугольные. Визуально конструкция напоминает шатер, отсюда и такое название.

Схема устройства стропильной системы

Конструктивная особенность стропильной системы

Конструкция, которая адаптирована для шатровой крыши, включает следующие элементы:

  • Накосные стропила (диагональные) располагают в углах каркаса. При строительстве, стропила одной стороной крепятся к ногам стропила, а с другой происходит опора на мауэрлат. Выполнить крепление необходимо основательно, по причине того, что на данную конструкцию приходится большая нагрузка. На них приходит нагрузка, как на основание для нарожников;
  • К накосным стропилам крепятся нарожники;
  • Балки, служащие опорой для низа стропил – это мауэрлат;
  • Прогоны: коньковые и боковые;
  • Приспособления, придающие конструкции дополнительную жесткость: лежни, прогоны и различные опоры.

Все элементы можно рассмотреть на предствавленной схеме.

В зависимости от того, какой материал служит строительным материалом дома, будет определяться на какой элемент будет опираться система кровли:

  • если строение выполнено из дерева – опора на верхнюю обвязку;
  • если строение выполнено из кирпича или камня – опора на мауэрлат;
  • если строение представляет собой сруб – опора производится на верхние вереницы.

Разновидности четырехскатной крыши

Разновидности четырехскатных крыш

Конфигурация четырехскатной крыши определяется конфигурацией здания и пожеланиями его владельцев относительно оригинальности строения.

Существуют следующие разновидности конструкции:

  • Голландская. Данный вариант считается классикой, отличается полным отсутствием фронтонов, герметичностью и прочностью. Состоит из двух трапециевидных и двух треугольных скатов. Помимо эстетической составляющей, вальмовая кровля характеризуется устойчивостью к ветровым нагрузкам. Стропильная система состоит четырех накосных диагональных опорных стропил, идущих от двух вершин скатов к верхним углам строения. Конструкция достаточно проста в проектировании и сборке, чтобы изготовить ее самостоятельно.
  • Полувальмовая голландская. Сочетает в себе элементы кровли с двумя и четырьмя скатами. От классики отличается усеченными торцевыми скатами. По размерам торцевые вальмы значительно меньше длины боковых скатов. Расхождение составляет 2-3 раза. Торцевые скаты устанавливаются с крутым уклоном, что дает возможность монтажа в них смотровых окон, крепящихся к стропилам.
  • Полувальмовая датская. Отличается от голландского варианта большей сложностью и оригинальностью. Сделать такую конструкцию сложно, но потраченные усилия того стоят. Строительство ведется поэтапно. Сначала делаются усеченные по краям боковые части каркаса, затем к ним присоединяются наклонные торцевые части в форме трапеции. Остаются вертикальные треугольники, которые и придают кровле неповторимость. Минус в том, что крупные окна установить нельзя, эта возможность ограничена только размером фронтонов.
  • Шатровая. Данная разновидность вальмовой кровли отличается правильностью геометрических параметров и состоит из четырех равнобедренных треугольников с одинаковым градусом наклона. Вершины сходятся в одной верхней точке, а боковые стороны соединяются по краям фигур. Несмотря на кажущуюся простоту, проектирование и возведение шатрового каркаса довольно сложное, так как нужно грамотно выполнить соединение всех стропил в одной точке.
Читайте также:  Как правильно установить капельник на крышу?

Нужно на основе всестороннего анализа вопроса сделать выбор, в котором органично сочетаются такие аспекты, как презентабельность, прочность, стоимость и возможность возведения конструкции своими руками.

Крыша вальмовая четырехскатная — сложная конструкция. Браться за ее обустройство стоит, имея полную уверенность в успехе мероприятия.

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.

Читайте также:  Устройство плоских кровель и их разновидности

Расчет стропильной системы вальмовой крыши

В мире инновационных технологий можно рассчитать материал для вальмовой крыши в онлайн режиме. Необходимо лишь знать следующие параметры:

  • длину основания;
  • ширину основания;
  • угол наклона кровли;
  • длину торцевых свесов;
  • длину боковых свесов;
  • шаг стропил.

На результат расчета могут повлиять такие значения как ветровая и снеговая нагрузка, сорт древесины, высота до конька здания и прочие. В общем онлайн-инструменты сегодня дают возможность без особых инженерных знаний предусмотреть примерное количество необходимого материала для построения вальмовой крыши и соответственно, финансовых затрат. Однако лишь профессионалы могут и должны составлять расчеты.

Лучше, чтобы над созданием проекта вальмовой крыши работали опытные специалисты. Так как незначительные ошибки при расчетах, весомо влияют на надежность и долговечность кровли.

Расчет крыши

Чтобы узнать стоимость кровли, необходимо подсчитать ее площадь. По мере проведения расчетов планируемой кровли можно изменить проект с целью понижения себестоимости.

Итак, перед тем, как начать вычисления, нужно разделить всю конструкцию на отдельные геометрические фигуры. Для каждой получившейся фигуры надо рассчитать площадь. Поскольку плоскости крыши расположены с наклоном, нужно учесть, что геометрические фигуры на плоском эскизе не соответствуют истинным размерам в пространстве.

Площадь каждой фигуры на плоскости необходимо поделить на косинус угла наклона. Все результаты необходимо сложить. Площадь четырехскатной крыши надо рассчитывать по карнизным свесам.

Важные моменты для расчетов:

  • определитесь с материалом для кровли, ведь для каждого материала характерны свои стандартные размеры;
  • точно измерьте длину ската от нижней коньковой части до карнизной, расположенной сверху;
  • добавьте припуски для парапетов, свесов.

Расчет материалов

Для того, чтобы рассчитать материалы для возведения кровли, нужно правильно подсчитать ее площадь. Также нужно учесть:

  • размер нахлестов используемого материала;
  • размер свесов (фронтонных и карнизных);
  • Количество отходов при раскрое материалов.

При расчете четырехскатной крыши хорошо применять специализированные программы. Это обезопасит от ошибок и перерасхода материалов

Как собрать своими руками

В первую очередь необходимо выбрать оптимальный угол наклона кровли. С этой целью важно учитывать не только суммарное количество осадков за год, но и ветреность регионов. К примеру, в Певеке на Чукотке скорость ветра нередко достигает 45 м/с, поэтому угол наклона не должен быть меньше 55°. В менее ветреном Санкт-Петербурге и Геленджике этот показатель можно снизить до 35°.

Дальнейшие действия по устройству четырехскатной крыши лучше рассмотреть подробно:

  1. Сначала нужно сделать чертеж будущей конструкции с указанием месторасположения и размеров стропила, затяжки, стойки, ветровой балки и мауэрлата.
  2. Построить основание для равномерного распределения нагрузки на наружные поверхности здания.
  3. Установить гидробарьер и закрепить мауэрлат.
  4. Уложить опорные элементы конструкции на несущие перегородки.
  5. Сделать обрешетку.
  6. Закрепить каркас саморезами.
  7. Покрыть кровлю ондулином или поликарбонатом.

Приступая к устройству шатровой крыши, не забудьте подготовить висячие стропила. Их концы можно обработать под прямым углом, вертикально или горизонтально. По окончании работ набейте ветровые доски и подготовьте обрешетку под кровельный материал. Оптимальное расстояние между столбами – 90–120 см. При больших показателях придется установить укосины.

В работе пригодятся сверла, молотки, оцинкованные гвозди, саморезы и пилы с острыми зубьями. Если сборку наиболее важных элементов осуществлять на высоте, важно своевременно запастись лестницей и страховочными канатами. Для монтажа подойдут только заранее обработанные материалы.

К примеру, низкосортные породы древесины – не самый лучший вариант для капитального строительства. Но если других идей нет, придется выпилить сердцевину или близлежащие к ней слои. Обработанные со всех сторон бревна – источник качественных брусьев.

Чтобы материал не разрушился раньше времени, его следует обработать специальным клеем или известью. Для повышения огнеупорности понадобится обработка антипиреном. Точное количество материалов поможет определить электронный калькулятор.

Стропила

Стропильные формы лучше сформировать на земле. Потом их можно будет поднять на высоту с помощью строительного крана. Если такой возможности нет, попробуйте собрать конструкцию прямо на крыше. Элементы, опирающиеся на внутренние углы постройки, называются диагональными. Они длиннее стандартных балок примерно на 30 см. А так как именно на наслонные стропила приходится основная нагрузка, во избежание разрушительных процессов их придется усилить, соединив несколько досок.

Этой же цели способствуют горизонтальные стойки и укосы. Оптимальная длина стропил – 7 м. Приступая к самостоятельному монтажу системы, важно помнить:

  • спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельные бревна такого же диаметра;
  • балки и стропила положено сбивать из идентичных материалов;
  • при длине балок от 8 до 9,5 м дополнительные стойки не нужны, другое дело – 5-метровые изделия, требующие установки шпренгеля;
  • при использовании 12-метровых досок понадобятся промежуточные опоры;
  • для крепления разноформенных элементов идеально подходят скобы, оцинкованные гвозди и хомуты.

Устройство стропильной системы четырехскатной кровли при полной занятости занимает от нескольких дней до нескольких недель.

Покрытие

Из полимерных материалов лучше выбрать керамопласт. Эта группа покрытий включает еврошифер и металлочерепицу. Легкий вес изделий – около 5 кг на 1 кв. м поверхности – способствует быстрому монтажу ударопрочных листов. Их окрашивают во всех цвета радуги еще на этапе производства, увеличивая тем самым устойчивость к выцветанию.

Ондулин хорошо выдерживает ветровые нагрузки и температурные перепады. Поскольку материал не портится под действием кислотных дождей, им удобно накрывать крыши в промышленных регионах. Минимальный срок годности таких конструкций часто превышает 25 лет.

Читайте также:  Дымоход из сэндвич-трубы: как собрать самому и не наделать ошибок

В последнее время потребители стали проявлять больший интерес к фальцевой кровле. Главным преимуществом этого покрытия является герметичность стыков, за счет которой кровельный пирог не портится под действием атмосферных явлений. Легкие листы толщиной не больше 0,5 мм сокращают нагрузки на стропила, а их идеально гладкая поверхность обеспечивает качественный водоотвод.

В беседках с мангалами четырехскатную крышу лучше покрыть композитной черепицей. Основой материала являются стальные листы, устойчивые не только к термическим, но и к химическим воздействиям извне. Это лучший вариант для устройства ломаной и многогранной кровли.

Основные элементы

Важно знать основные элементы четырехскатной кровли. Конструкция рамы или каркаса предназначена для поддержки кровельных материалов, поэтому сохраняет водонепроницаемость здания

Стропила – структурные элементы крыши, которые поддерживают обшивку. Обычные они перпендикулярны к стене, никогда ее не касаются.

Шаг крыши относится к количеству подъема крыши по сравнению с горизонтальным измерением крыши, называемой бегом. Как правило, оно состоит из 12 единиц. Если крыша поднимается на 4 единицы в длину двенадцати, высота составляет 4: 12. В градусах этот показатель равен 18,43. Опоясывающие листы представляют собой небольшие перекрывающие кровельные блоки со ступенчатыми вертикальными соединениями. Их изготавливают их дерева, асфальта, сланца, глины, бетона, металла или других материалов.

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Четырехскатная крыша состоит из прямоугольного основания и четырех наклонных скатов. Две торцевые поверхности имеют треугольную форму. Они заменяют фронтоны, как на двухскатной крыше. Два других ската называют фасадными. Их форма напоминает трапецию. Угол наклона поверхностей находится в диапазоне от 15 до 60 град. На наклонных скатах располагают мансардные или слуховые окна, эркеры, кукушки, что создает еще более респектабельный вид кровли.

При строительстве четырехскатной крыши используется древесина, что позволяет подобрать любой кровельный материал

Данная конструкция имеет свои преимущества перед другими видами мансардных крыш:

  • конструкция более устойчива к интенсивным порывам ветра, что происходит из-за отсутствия фронтонов;
  • благодаря большому количеству скатов с поверхности крыши более эффективно отводится дождевая и талая вода;
  • особая конструкция стропильного каркаса позволяет получить просторное мансардное помещение, что особо актуально для одноэтажных домов с четырехскатной крышей;
  • благодаря использованию древесины для создания каркаса крыши и возможности подобрать любой кровельный материал, строительство четырехскатной конструкции будет не намного дороже, чем возведение двухскатной.

В состав конструкции четырехскатной крыши входят следующие обязательные элементы:

  • конек, который располагается на вершине кровли и является местом пересечения наклонных скатов;
  • четыре наклонные поверхности, которые располагаются под определенным углом к прямоугольному основанию кровли и покрываемые кровельным материалом;

Стропильный каркас формирует геометрию кровли

  • свесы представляют собой части крыши, сформированные за счет кобылок или удлинения стропильных ног, выступающих за ее периметр, которые защищают стены от воздействия влаги;
  • стропильный каркас, формирующий геометрию кровли и скрытый под кровельным материалом;
  • кровельный пирог, состоящий из гидро-, тепло- и пароизроляционного слоя, который устраивается на стропильный каркас с целью утепления здания и защиты его от негативных воздействий окружающей среды;
  • водосточная система, которая обеспечивает отведение лишней воды с поверхности крыши. Представлена внешним водостоком, который имеет в своем составе водосточный желоб, водоприемную воронку и вертикальную трубу;
  • снегозадержатели представляют собой небольшие горизонтальные бортики, расположенные по краям наклонных скатов и предотвращающие обрушение накопившейся на крыше снежной массы.

Схема четырехскатной крыши позволяет более наглядно и детально изучить ее конструкцию.

Схема стропильной системы четырехскатной крыши позволяет точно рассчитать все размеры и количество необходимого материала

Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов

  • мауэрлат в виде четырех брусов сечением 10×10 см или 15×15 см, расположенных по периметру несущих стен, предназначен для восприятия нагрузки от кровли и равномерного ее распределения на несущие стены здания;
  • лежень – деревянный брус, который размещается на внутренней несущей стене и служит опорой для стоек, используемых в наслонной стропильной системе;
  • стропильные ноги в виде деревянных досок сечением 5×5 см или 10×15 см задают геометрию наклонных скатов и являются основой для кровельного пирога.
  • коньковый прогон является высшей точкой крыши и представлен деревянным брусом, опирающимся на вертикальные стойки. К ним крепятся стропильные ноги;

Детали для крепления стропил и обрешетки

  • стойки представлены вертикальными подпорками, установленными на лежень, и служат для поддержания конькового прогона и середины стропильной ноги;
  • подкосы, деревянные бруски, крепящиеся к стропильным ногам под углом и предотвращающие их прогибание;
  • ригель и затяжка представлены горизонтальными перемычками из металла или дерева, которые соединяют пары стропил, снижая при этом распирающую на стены нагрузку. Ригель устанавливается в верхней части стропильных ног, а затяжка – в нижней.
  • шпренгельные фермы – вертикальные стояки для накосных стропил;
  • обрешетка является основанием для монтажа кровельного материала. Может быть сплошной или решетчатой, что определяется видом кровельного покрытия.
Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Во время монтажа стропильной системы четырехскатной крыши используются наслонные, нарожные и рядовые стропила. Наслонные элементы расходятся от конька в два противоположных угла дома. Они образуют треугольные торцевые наклонные поверхности. Рядовые стропила монтируются вдоль конькового прогона парами. Они формируют трапециевидные фасадные скаты. Нарожные элементы, имея разную длину, опираются на наслонные стропила своей верхней частью.

Шпренгельные фермы монтируются способом врубки или же с помощью специальных креплений