Четырехскатная крыша, иначе именуемая вальмовой, давно и повсеместно используется в европейских странах. В настоящее время все большее число обладателей загородных домов на территории России отдают предпочтение этой долговечной и надежной кровельной системе.
Содержание
Виды четырехскатных крыш
Достоинства и недостатки четырехскатной крыши
Расчет уклона четырехскатной крыши
Материалы для строительства четырехскатной крыши
Как создать проект четырехскатной крыши
Как рассчитать нагрузку на стропильную систему
Монтаж четырехскатной крыши своими руками
Четырехскатная крыша: видео
Четырехскатная крыша: фото
Виды четырехскатных крыш
Важнейшим отличием вальмовой крыши является то, что ее конструкция не предполагает фронтонов. Вместо них есть 2 дополнительных ската.
классическая четырехскатная крыша (все свесы находятся на одной высоте, все четыре ската с прямыми стропилами, а угловые ребра берут свое начало от центрального конька);
шатровая крыша (угловые ребра скатов расходятся от одной точки в центре крыши, в ее конструкции отсутствует коньковый прогон);
датская крыша (предполагает в верхней части крыши короткие скаты с фронтонами, которые используют для освещения и вентиляции);
полувальмовая крыша (с натяжкой можно отнести к четырехскатным крышам, потому что ее конструкция больше напоминает двухскатную – стропильные ноги идут параллельно друг другу и установлены на длинной стороне, опираются на мауэрлат);
ломаная крыша (мансардная) соответствует своему названию, и имеет в конструкции множество ломаных линий, что позволяет возвести на дополнительном этаже более высокий потолок и максимально использовать жилое пространство;
многоскатная вальмовая крыша (несмотря на то что количество скатов больше 4-х, принцип сборки стропильных систем этой одной из самых сложных разновидностей ничем не отличается от возведения простой четырехскатной крыши).
Достоинства и недостатки четырехскатной крыши
Любая кровля имеет сильные и слабые стороны в своей конструкции. И четырехскатная конфигурация крыши не является исключением, а ее достоинства и недостатки рассматриваются, обычно, в сравнении с двухскатной – наиболее распространенным и простым вариантом крыши.
К преимуществам можно отнести:
правильно сконструированная крыша хорошо противостоит ветрам даже ураганной силы;
мало подвержена разрушениям кровли в тех местах, где есть карнизные свесы;
благодаря жесткой конструкции (за счет угловых ребер, которые сходятся к опорной балке конька) не подвергается серьезной деформации;
большие свесы со всех сторон защищают фасад строения от осадков;
возможность обустройства дополнительного чердачного или мансардного помещения;
чердачное помещение благодаря такой конструкции крыши прогревается равномерно и хорошо удерживает тепло;
чердачные окна можно монтировать прямо в скатах крыши — нет нужды во фронтонах;
внешняя привлекательность, которую можно еще более подчеркнуть удачно выбранным кровельным материалом.
Недостатками являются:
сложность инженерных расчетов и возведения;
внушительный вес конструкции;
предполагаются большие финансовые затраты, чем при возведении двухскатной крыши, однако следует учесть, что не нужно тратиться на кирпичную кладку фронтонов;
через приоткрытые мансардные окна во время дождя проникает вода, тогда как с окнами, размещенными во фронтонах двухскатной крыши, такой проблемы не возникает.
Расчет уклона четырехскатной крыши
Когда речь идет об уклоне четырехскатной крыши, имеется ввиду уклон продольных (трапециевидных) скатов. Чтобы верно определить этот параметр, необходимо учесть определенные факторы по отдельности и в комплексе:
уклон зависит от дизайна крыши и фасада здания;
чем больше угол уклона, тем больше расход строительных материалов и трудоемкость выполняемых работ;
уклон четырехскатной крыши может находиться в широком диапазоне от 5° до 60°;
в регионах с частыми и обильными осадками (особенно стоит учесть зимние снегопады) предпочтение отдается большому уклону крыши – от 45° до 60°;
в районах, где преобладают сильные ветра лучше выбрать небольшой угол наклона ската (от 9° до 20°), что позволит значительно снизить парусность кровельных материалов;
если кровельные материалы набирают из штучных единиц, то уклон ската крыши должен быть не менее 25°, иначе будет наблюдаться просачивание влаги сквозь швы;
чаще всего выбирается универсальный угол наклона в 20-45°.
Материалы для строительства четырехскатной крыши
Прежде чем подойти к вопросу выбора материала, следует учесть, что из-за специфичности конструкции четырехскатной крыши, при ее возведении немалая часть строительных материалов превратится в отходы. Поэтому выбор должен основываться на финансовых возможностях заказчика. Самым экономичным будет тот материал, который состоит из отдельных элементов небольшого размера.
для стропил обычно используется древесина хвойных пород (сосна, лиственница);
нужно обратить внимание на качество пиломатериалов (не должно быть дефектов, способных повлиять на прочность и долговечность крыши);
во избежание деформации кровли влажность древесины не должна превышать 18-22% (для измерения можно воспользоваться прибором — электровлагомером);
если влажность пиломатериалов превышает допустимые значения, их необходимо досушить (производят сушку в тени, под навесом и на сквозняке);
для стропил оптимальным будет прямоугольный брус (его сечение определяют при проектировании);
альтернативой прямоугольному брусу может быть доска с сечением 50 х 100 или 50 х 200 мм (в случае необходимости используют сдвоенные доски);
для повышения прочности многоскатной крыши применяют скрепляющие элементы из стали (они позволяют сохранять взаиморасположение стропил неизменным);
из металлических элементов могут быть выполнены опоры для самых нагруженных коньков;
наиболее высокой прочностью отличаются комбинированные конструкции.
Распространенные виды покрытия вальмовых крыш:
Гибкая черепица. Она имеет еще несколько названий: гонт, кровельная плитка, шинглас. Это не только самый экономичный вариант покрытия, но и самый маловесный (1 м2 весит около 8 кг). Для производства основы такой черепицы чаще всего используется стеклоткань, пропитанная битумом. Именно основа придает покрытию гибкость и эластичность. Снаружи гибкая черепица посыпана сланцем, базальтовым гранулятором или минеральной крошкой, что обеспечивает не только защиту от воздействия окружающей среды, но и придает кровле разнообразные оттенки.
Металлочерепица. Один из самых популярных материалов, используемых для крыши. Она представляет собой листы из оцинкованной или алюмоцинковой стали. Специальные слои в составе металлочерепицы препятствуют коррозии. Ее вес составляет всего 4-7 кг на 1 м2, а цветовая палитра включает до 45 оттенков. Помимо этого, металлочерепица является экологичным материалом. Из недостатков такого покрытия можно отметить то, что оно издает сильный шум при ударах дождевых капель или града, а при раскройке образуется много обрезков.
Обычная черепица. Это натуральный материал, который представляет собой плитки (плоские или фигурные) из обожженной глины. Это долговечный, но довольно тяжелый материал (на 1 м2 30-75 кг). Обычно глиняную черепицу укладывают на мощной обрешетке. Для создания нужного оттенка можно покрывать цветной глазурью.
Шиферный лист. Этот вид материала применяют для покрытия крыши с уклоном скатов более 12°. Если угол уклона будет меньше, возможно попадание влаги через стыки шиферных листов. Использование шифера позволяет значительно ускорить сроки строительства благодаря простоте монтажа. К тому же это очень экономичный материал. Из минусов можно отметить недостаточную прочность при механическом воздействии, а также способность накапливать влагу, что при резких перепадах температуры может привести к растрескиванию.
Ондулин. Для производства этого кровельного стройматериала применяют битум, целлюлозные волокна, минеральные добавки (в качестве наполнителя), стекловолокно и смолы (для прочности). Благодаря минеральным пигментам ондулин длительно сохраняет свой цвет. Стоимость этого материала невысока, он выдерживает значительные перепады температуры, обладает ударопрочностью и влагостойкостью.
Как создать проект четырехскатной крыши
Проектирование будущей кровли рекомендуется начинать с расчета ее стропильной системы:
выбрать тип конструкции;
проанализировать вероятные нагрузки на стропила (с учетом ветров в конкретном регионе, максимальной массы снега, степени угла уклона скатов);
опытные строители рекомендуют выбирать стропила с запасом прочности в 1,4;
рассчитать шаг стропил;
оценить несущую способность стропильной системы;
выяснить, нужны ли дополнительные элементы при возведении стропил (например, раскосы или затяжки), потому что именно они придают конструкции необходимую жесткость и прочность;
определиться с материалом покрытия;
с учетом угла уклона рассчитать высоту конька крыши.
Как рассчитать нагрузку на стропильную систему
Существует два вида нагрузок:
постоянная (которая складывается из массы кровли, обрешетки, стропил, утеплителя и прогонов);
Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) в средней полосе нашей страны снеговая нагрузка равна 180 кг/м2. В случае накопления снеговой массы, эта величина может возрасти до 400-450 кг/м2. При угле уклона ската крыши в 60° и более снеговая нагрузка в расчет не берется.
Ветровая нагрузка в этом же регионе по СНиП 35 кг/м2, и если угол уклона менее 30°, то эта величина не учитывается в расчетах крыши.
Существуют дополнительные поправочные коэффициенты для разных регионов страны.
Полезная нагрузка берется в расчет в случае, когда к фермам будут подвешиваться потолки либо планируется установление водонагревательных баков, вентиляционных устройств и прочих подвесных объектов.
При проектировании стропильной системы будущей кровли следует уделить особое внимание двум главным моментам:
расчет прочности самих стропил (необходимо убедиться, что они не сломаются под воздействием нагрузок);
расчет степени возможной деформации стропильной системы при выбранных параметрах (например, прогиб стропил, используемых для мансардных крыш не должен превышать 1/250 их длины).
Монтаж четырехскатной крыши своими руками
Прежде чем приступить непосредственно к монтажу вальмовой крыши, необходимо обработать все деревянные части будущей конструкции специальными противопожарными средствами. А на места соприкосновения дерева с бетоном или кирпичной кладкой уложить рулонный изоляционный материал.
Монтаж производится в следующем порядке:
укладка по периметру здания мауэрлата, который является опорой для всей будущей системы (состоит из бруса сечением 100 х 150 мм или 150 х 150 мм);
мауэрлат крепится шпильками (с резьбой от М12 и более) или петлями из прочной проволоки, вмонтированными в стену;
установка лежня (центральная балка стропильной системы) в качестве опоры для подкосов и стоек;
укладывается центральная балка на внутреннюю стену строения или на специальные кирпичные столбики, которые располагаются на перекрытии (в отдельных случаях на плитах перекрытия);
строго вертикальная установка специальных стоек для поддержания конька (от этого зависит прочность всей будущей кровли);
закрепление конькового бруса с помощью системы укосов (обязательно использовать отвес и рейку);
монтаж диагональных стропил (именно от них и от конькового прогона зависит высота и угол наклона крыши). В ряде случаев их приходится собирать из 2-х частей, и тогда — для разгрузки места стыка — под него устанавливается дополнительная опора;
установка рядовых стропил производится с опорой на мауэрлат и коньковый брус (как и диагональные, могут усиливаться стойками или подкосами) с шагом в 600 мм;
строго параллельно рядовым стропилам устанавливаются угловые (нарожники) так, чтобы исключить их схождение в одном месте. Длина нарожников будет уменьшаться по мере приближения к углам скатов;
монтаж обрешетки проходит в прямой зависимости от выбранного покрытия крыши (она может быть сплошной или с зазорами). Под обрешетку используют бруски с сечением 50 х 50 мм или доски, толщина которых 200-250 мм;
укладка тепло- и звукоизоляции;
монтаж кровельного материала к обрешетке при помощи саморезов;
установка коньковых деталей (длинный узкий лист материала, который изогнут в продольном направлении под углом); Главный кровельный конек прокладывается по верхнему ребру кровли, второстепенные между треугольными скатами и трапециевидными;
подшивка карнизов и установка водостоков (практичнее воспользоваться промышленной стоковой системой).
Исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что сделать четырехскатную крышу своими руками в достаточной мере сложно, но эта надежная конструкция стоит затраченных на нее усилий и финансовых вложений.
