Как сделать четырехскатную крышу и рассчитать конструкцию
На завершающем этапе возведения здания необходимо обустроить крышу. Существует большое количество ее конструкционных решений, но среди многообразия владельцы частных коттеджей часто предпочитают строительство четырехскатной крыши. Отличается такой вид кровли сложностью монтажных работ, но результат превосходит все ожидания, поскольку конструкция имеет прекрасный внешний вид, благодаря множеству вариаций, в чем можно убедиться, посмотрев фото. Кроме этого четырехскатная крыша имеет длительный срок эксплуатации.
Многообразие четырехскатных крыш
Решая вопрос относительно того, как сделать четырехскатную крышу дома, надо рассмотреть возможные варианты. Основные ее разновидности: шатровая, вальмовая, полувальмовая.
Крыша шатровая четырехскатная. Ее конструкция состоит из четырех треугольников, вершины которых сходятся в единой точке. Основанием такой кровли может быть квадрат или прямоугольник, а скаты соответственно - одинаковыми по размерам или парными.
Крыша вальмовая четырехскатная. Строительство четырехскатной крыши своими руками такого типа кажется сложным, но при наличии навыков создания обычной кровли эта задача вполне выполнима. Когда основание дома имеет форму прямоугольника, то обычно используют вальмовую конструкцию. В ее торцах устраивают две треугольные плоскости, а два фасадных ската делают в виде трапеции. Эти две треугольной формы поверхности называют вальмами.
В результате, если строим четырехскатную крышу вальмовую, получается эстетически привлекательная кровля, прочная и надежная. Строительство ее стропильной системы – процесс достаточно сложный и производить все расчеты, касающиеся конструкции, должен проектировщик.
Крыша полувальмовая четырехскатная. Внешне она отличается наличием ломаных линий, которые разделяют вальмы на трапецию и треугольник. Обычно полувальмовую (датскую) кровлю выбирают для строительства в регионах, где преобладают сильные ветра, способные разрушить кровлю одно- или двускатную.
Четырехскатная крыша дома своими руками может иметь другие формы, но создание ее - это непростая работа. Сделать такую кровлю можно, если грамотно выполнены расчеты всех ее параметров.
Расчеты конструкции четырехскатной крыши
Монтаж кровли такой формы невозможно реализовать, если нет проекта ее строительства.
Порядок, как рассчитать четырехскатную крышу правильно, знают только сотрудники специализированных проектных организаций. В технической документации, подготовленной специалистами, имеются чертежи стропильной конструкции, основных ее узлов соединения, схема кровельного «пирога» и других элементов для обустройства кровли.
При расчете прочностных показателей, учитывают, что на систему стропил оказываются постоянные (среди которых вес самой кровли) и временные нагрузки. К последним факторам относятся атмосферные осадки, сильные ветра, вес людей, осматривающих или ремонтирующих крышу. Вес кровли определяют путем умножения удельного веса каждого используемого материала на площадь поверхности скатов.
Прежде всего, для кровли рассчитывают угол наклона крыши, исходя из климатических особенностей конкретного региона. Среднее значение данного показателя составляет от 5 до 60 градусов. Если в районе расположения дома наблюдаются обильные осадки, специалисты настоятельно рекомендуют строить четырехскатные крыши с углом наклона в пределах от 45 до 60 градусов. Согласно СНиПу, снеговая нагрузка для средней полосы России равна 180 кг/м², если уклон составляет не более 60 градусов. С возрастанием угла наклона увеличивается количество материала для создания кровли, а соответственно стоимость ее строительства значительно возрастает.
Когда известен уклон скатов, требуется узнать высоту кровельного конька. Для этого величину, равную половине пролета дома, умножают на табличный коэффициент, который соответствует этому углу. Например, для угла в 25 градусов коэффициент равен 0,47, а при 30 градусах – 0,59, таким образом, если дом имеет ширину 10 метров, тогда высота конька составит 2,35 и 2,95 метра.
Затем производятся расчеты относительно длины стропил и их рекомендуемого сечения. Такой параметр как сечение стропил зависит от угла наклона крыши и оказываемых нагрузок. Запас прочности элементов стропильной конструкции не может быть меньше коэффициента 1,4. При определении размеров крыши – ее высоты, ширины и длины учитывают угол постройки. До того, как посчитать площадь четырехскатной крыши, необходимо знать площадь каждого из кровельных скатов, которые, как говорилось ранее, могут иметь форму треугольника или трапеции. Так как рассчитать площадь крыши иногда без схемы весьма сложно, рекомендуем это выполнять по заранее составленному проекту.
Самостоятельный монтаж четырехскатной крыши
Наличие чертежей четырехскатной крыши и документации позволяет точно знать, как сделать четырехскатную крышу на конкретном здании. Когда расчеты произведены, наступает очередь выбора кровельного материала и самостоятельного монтажа четырехскатной кровли. Жесткость будущей конструкции обеспечивают такие элементы как стропила, подкосы, затяжки и т.д.
Стропила, которые являются самой важной деталью стропильной системы, делают из прямоугольного бруса, имеющего сечение от 50 до 150 миллиметров. Благодаря этому элементу обеспечивается необходимая жесткость, поэтому пиломатериалы для него должны быть изготовлены из качественной древесины, без дефектов.
Технология как построить четырехскатную крышу предусматривает последовательность монтажа стропильной конструкции. Сначала необходимо установить на место мауэрлат (нижний каркас кровли дома), представляющий собой опору из бруса и бревен. Чтобы проверить правильность установки элементов системы стропил, используют строительный уровень. Мауэрлат при монтаже располагают так, чтобы нижний каркас выходил за наружные стены постройки минимум на 40 сантиметров вдоль периметра здания. Для того чтобы стены не промокали, между ними и мауэрлатом укладывают два слоя рубероида. В деревянных срубах нижним каркасом стропильных конструкций выступает верхний венец.
Когда мауэрлат уложен, приступают к установке каркасных стропильных ног, которые называются диагональными или накосными. Для придания дополнительной прочности их закрепляют стойками или подкосами и таким образом конструкция имеет большую жесткость и нагрузка распределяется равномерно. Если есть в этом необходимость, для опор стропил строят боковые прогоны. Также выполняют установку на трех подпорках центральной балки – по обе стороны и по центру. Затем собирают основной каркас, для этого закрепляют наклонные стропила к опорным балкам и одновременно к коньковому прогону. Шаг монтажа при этом не превышает 50 сантиметров, в противном случае конструкция получится непрочной и не сможет противостоять внешним нагрузкам.
Чтобы избежать в ветреную погоду излишней вибрации и с целью увеличения прочностных характеристик системы кровли, можно скрепить между собой нарожные стропила на расстоянии одного метра от конькового прогона, для чего подойдут доски с сечением не меньше 40х120 миллиметров.
До того, как сделать четырехскатную крышу, необходимо убедиться, что материал для наклонных стропил не имеет меньшую длину, чем расчетная величина. Правда, абсолютно точного подбора относительно размера не требуется, поскольку стропильные ноги будут подрезаться. Специалисты рекомендуют при постройке четырехскатной крыши для обеспечения предельной надежности конструкции использовать много таких крепежных изделий как гвозди.
Когда завершена сборка каркаса, приступают к укладке кровельного пирога: пароизоляции, утеплителя, гидроизоляции и материала для покрытия. Выбор последнего зависит от угла наклона скатов, и его нужно выбрать прежде как построить крышу. Рулонное покрытие – идеальный вариант для плоских конструкций (5-18 градусов), а при 30-60 градусах используют асбестоцементный шифер, профлист или металлочерепицу.
Количество кровельного материала, которое необходимо приобрести, определяют, исходя из площади крыши. До момента, как рассчитать площадь четырехскатной крыши, вычисляют площадь каждого ската и полученный результат суммируют.
При создании четырехскатной кровли достойный результат можно получить только при наличии проекта и чертежей.