Расчет 4-х скатной крыши: устройство, плюсы и минусы, виды, проектирование и этапы строительства © Геостарт

4х скатная крыша – устройство, плюсы и минусы, виды, проектирование, расчет нагрузок, этапы строительства © Геостарт. Узнайте все о 4 скатной крыше: её устройстве, преимуществах и недостатках, различных видах и процессе проектирования. Статья предоставляет важные сведения о расчете нагрузок для обеспечения надежности конструкции и этапах строительства данного типа крыши.

Помимо того, что четырехскатная кровля сама по себе прочна и устойчива, ее вид существенно усиливает архитектурно-дизайнерские свойства даже самого простого дома. Однако построить ее намного сложнее, чем другие распространенные виды крыш. Разберем, что собой представляет 4х скатная крыша, каковы ее основные плюсы и минусы, какие разновидности существуют, в чем состоят особенности проектирования и расчета ее конструкции, а также из каких основных этапов состоит ее строительство.

Четырехскатная кровля – устройство, плюсы и минусы

Кровли, образуемые соединением 4-х скатов, объединяются под одним общим названием – четырехскатные. В зависимости от формы скатов и их взаимного расположения существует несколько вариантов таких крыш. Основополагающие разновидности – это шатровая, все скаты которой вершинами сходятся в одной точке и имеют форму треугольника, и вальмовая, два ската которой представлены в форме трапеций, а другие два – треугольниками.

Среди главных плюсов кровли рассматриваемого типа выделяются:

• Отсутствие вертикально расположенных фронтонных плоскостей. Это существенно повышает аэродинамическую устойчивость конструкции, что особенно актуально при сильных порывах ветра. Благодаря этому шатровую крышу можно вообще строить независимо от розы ветров в конкретной местности.
• Минимальный наклон скатов. Такая особенность четырехскатной крыши позволяет расширить прикладное значение ее стропильных свесов. Например, выступ кровли можно расширить настолько, что она будет не только эффективно защищать стены и фундамент дома, но и прилегающую площадь, где можно обустроить веранду, навес, террасу и т. д.

• Привлекательный вид. Дом с 4-скатной кровлей привлекателен с точки зрения архитектурного дизайна.

При этом крыша данной модификации не лишена специфических недостатков:

1. Сложность конструкции. Для расчета, проекта и строительства требуются определенные навыки, опыт и мастерство.
2. Существенный расход кровельного материала. Кровля и так достаточно обширная, и к этому еще добавляется технология ее покрытия, которая предполагает подрезку материала в местах соприкосновения скатов.
3. Недостаточное подкровельное пространство. Под классической вальмовой или шатровой крышей не хватает места для обустройства полноценной мансарды или чердачного помещения.

Совет!

Разновидности

Различают 4-ре основных разновидности кровельных конструкций рассматриваемого типа:

• Классическая .

Классической принято называть кровлю с двумя парами различных скатов – треугольных и трапециевидных. Другое ее наименование – вальмовая. Подходит под основание прямоугольного сечения.

Характерной деталью вальмовый крыши является конек, образуемый верхами трапециевидных скатов. К нему по бокам примыкают вершины треугольных скатов – вальм.

• Шатровая .

Шатровая модификация четырехскатной кровли имеет форму правильной геометрической фигуры. Это 4-ре равнобедренных треугольных плоскости, соединенных вершинами в одной точке.

В отличие от выше рассмотренной модификации конька такая конструкция не имеет. Однако в точке соединения обязательно есть либо опора, либо висячая ферма. Чаще всего такие крыши сооружаются над зданиями правильной квадратной формы.

• Датская полувальмовая .

В сравнении с традиционной вальмовой кровлей, у полувальмовой датского типа боковые треугольные скаты как бы слегка наклонены по отношению к коньку, и срезаны. Благодаря этому в пространстве между коньком и скатом с боков возникает вертикальная плоскость, в которой устанавливается полноценное окно.

Однако существенным недостатком такой системы является и усложнение и без того не простого монтажа стропильной конструкции. Есть еще более сложная версия – когда над оконным проемом обустраивается еще один скат.

• Голландская полувальмовая .

Данный вид четырехскатной крыши отличается от выше приведенных вариантов тем, что сочетает в себе одновременно и вертикальные фронты, примерно до середины высоты, и расположенные над ними вальмы.

Главное достоинство такой системы состоит в том, что все стропильные опоры укладываются на параллельно расположенные стены с несущей способностью. Это значительно упрощает монтаж и расширяет пространство для обустройства мансарды.

На заметку!

Проект, расчет нагрузок

Начало строительства крыши для частного дома должно всегда начинаться с разработки проекта. В нем должны быть отражены следующие основные моменты:

• Чертеж с указанием параметров.
• Площадь кровли.
• Необходимое количество материалов для покрытия.
• Нагрузки на стропильную систему.

За основу для расчетов берутся реальные значения величин уже построенной стеновой коробки и планируемые габариты кровли с учетом боковых свесов. Разберем особенности этой процедуры проектирования и расчетов более детально.

Особенности проектирования

На стадии разработки проекта четырехскатной крыши решается следующий ряд задач:

• Угол наклона скатов. Варьируется в широком диапазоне – от 5 до 60 градусов. В условиях сильных ветров и малого количества осадков задается минимальный уклон. Напротив, при большом значении дождей и снегопадов наклон делается максимальным.

• Тип кровельного материала. При угле наклона скатов не выше 17-18 град. оптимальный выбор – рулонное покрытие.
• Расчет площади сечения стропил. Зависит от многих факторов – вес каркаса, утепляющего пирога, кровельного материала, нагрузки от осадков и ветра, уровень наклона.
• Шаг между элементами каркаса.
• Тип стропил – наслонные или висячие.
• Необходимость включения укрепляющих элементов – затяжек, раскосов.

Обратите внимание!

Расчет нагрузок на стропила

В расчете параметров нагрузок, действующих на стропильную систему частного дома, учитывается два рода факторов:

1. Регулярные . К ним относится вес основных частей конструкции – кровельного материала, обрешетки, контробрешетки, стропил, прогонов.
2. Переменные . Это в первую очередь ветер и осадки, особенно в зимний период.

Согласно СНиП, средняя величина расчетного параметра нагрузок на стропила составляет порядка 170-190 кг/м². Причем его значение может возрасти до полутонны в сезон обильных снегопадов. При этом средняя прибавка за счет ветра по тем же данным – 30-40 кг/м².

Поэтому стропильную систему 4-х-скатной крыши чаще всего изготавливают из сухих сосновых, лиственничных, еловых брусков или досок. В среднем берутся образцы сечением 5х10, 5х15, 5х20 см, без ущерба в структуре. Иногда при необходимости для усиления прочности в конструкцию добавляются металлические элементы.

Расчет площади крыши

Определение площади крыши имеет решающее значение в правильном расчете как строительного материала для каркаса, так и кровельного покрытия. Поэтому крайне важно как можно точнее вычислить эту величину. При этом должен соблюдаться следующий ряд требований:

• Учитывается площадь дополнительных элементов кровли – мансардных окон, дымоходов и вентканалов.
• Протяженность ската считается от нижней точки конька до верхней линии карниза.
• Добавляется 5% к длине парапетов, брандмауэров и свесов.

• Принимается во внимание тип кровельного покрытия, так как каждая его разновидность имеет свои нормы расхода.
• При использовании рулонных покрытий или битумной черепицы длина скатов сокращается как минимум на 0,7 м.

Рекомендация!

Особенности расчета кровельных материалов

Бюджет строительства четырехскатной крыши существенно повышается в силу особенностей укладки кровельного материала. В местах соединения скатов кровельное покрытие достаточно сильно срезается, и уже не может использоваться в монтаже, что и без того увеличивает расходы. Поэтому при выборе необходимо учитывать также следующие особенности и самого типа покрытия и его укладки:

• Шифер .

Для правильного расчета покрываемой площади требуется знать точные размеры сооружения и ширину свесов. Исходя из этих данных, величина покрытия вычисляется по следующей формуле:

• Длина дома складывается с двойной шириной свесов.
• Полученное значение умножается на сумму ширины здания и двойной ширины свесов.

• Далее полученная величина умножается на косинус угла свесов.

Ввиду того, что шиферные листы монтируются внахлест, его потребуется на 5% больше расчетного значения.

• Металлочерепица .

При расчете необходимого количества металлочерепицы потребуется такой ряд данных:

1. Длина карнизных свесов по всей окружности дома.
2. Протяженность конька.
3. Габариты здания.
4. Длина различных элементов кровли.

Монтаж металлочерепицы на четырехскатную крышу предполагает до 15% дополнительного расхода на прирезку, что необходимо учитывать при расчете материала.

• Рулонные материалы .

Расчет для рулонных и иных мягких материалов выполняется по аналогии с шифером. При этом также учитываются расходы на дополнительные элементы – ендову, конек и проч.

Этапы изготовления 4-х-скатной кровли

Изготовление 4-скатной кровли – процедура достаточно технически сложная и под силу только опытным специалистам. Однако в качестве примера рассмотрим основные этапы технологии сооружения самой простой классической версии – вальмовой крыши.

Балки перекрытия и мауэрлат

Первое, что необходимо сделать перед началом возведения стропильной системы, это проверить, насколько геометрически правильно сделаны стены дома. Они должны быть параллельны. Однако если отклонение по углам превышает 2-3 см, потребуется вносить корректировку в стропильную систему – за счет изменений длины элементов.

Балки потолочного перекрытия могут устанавливаться непосредственно на мауэрлат либо в специальную нишу, расположенную ниже и специально обустроенную. Такой подход дает возможность высвободить дополнительное место и расширить подкровельное пространство.

Обустройство мауэрлата для четырехскатной крыши подчиняется следующим правилам:

1. Стены из ячеистых бетонов обязательно увенчиваются ж/б-поясом с армировкой. В ходе его заливки монтируются анкера для крепления бруса.
2. Стены из кирпича окантовываются 1-2 рядами с закладкой между кирпичами деревянных элементов.
3. К стене из бруса или бревен мауэрлат крепится непосредственно на последний венец.

Сам мауэрлат изготавливается из бруса сечением около 150 х 150 см. Между собой отдельные бруски соединяются в единую систему по технологии косых врубок. Далее они усиливаются металлическим крепежом.

В зависимости от требований прочности, предъявляемых к конструкции, для балок перекрытия берутся различные пиломатериалы – от досок 50 х 150 до бруса 100 х 200 см. Расстояние между балками подбирается, исходя из габаритов теплоизолирующего материала. В среднем, это 50-70 см.

Опорные прогоны

В стандартной ситуации, когда стеновую коробку ровно посередине перекрывает мощная центральная балка перекрытия, опорные прогоны устанавливаются непосредственно по центру. Таким образом проекция конька приходится ровно на балку. При этом в большинстве случае данный элемент перекрытия монтируется на центральную несущую стену – расположенную ровно по середине между боковыми стенами.

Однако бывает ситуация, когда дом был выполнен по другому проекту – на равном расстоянии друг от друга и боковых стен устанавливаются две внутренние перегородки с несущей способностью. В таком случае вносятся существенные корректировки в план стропил четырехскатной крыши – обустраивается опорная система под названием «табуретка». В отличие от первого варианта, она включает два ряда равно удаленных от центра опор.

Изготовление и монтаж стропил

Когда конструкция опорной рамы в том или ином варианте готова, можно приступать к изготовлению и монтажу стропил. Сначала устанавливаются боковые стропила – те, которые идут под боковые скаты. При изготовлении стропильной системы первая стропилина всегда используется в качестве шаблонной. Поэтому ею промеряются и выравниваются места всех остальных.

Необходимое количество стропил и их размеры рассчитываются на стадии проекта. Их параметры зависят от угла скатов, а также постоянных и периодически возникающих нагрузок. Монтаж каждой стропилины обязательно сопровождается проверкой на ровность и соответствующий угол. Что крайне важно, иначе кровля будет неровной, не получит заданных аэродинамических и прочностных характеристик.

После поочередной установки боковых стропилин, выполняется монтаж боковых или диагональных элементов – образующих вальмовые скаты. Далее между боковыми и диагональными стропилинами устанавливаются дополнительные стропила подходящих размеров.

Установка кровельного покрытия

В завершении устройства стропильной системы четырехскатной кровли выполняется контробрешеточный каркас – причем нужный только для 4-х-скатных крыш, застилаемых металлочерепицей или шифером. Под укладку мягкой кровли его наличие необязательно. Ширина элементов обрешетки и расстояние между ними должны отвечать требованиям технологии укладки конкретного материала.

Важно!

Коротко о главном

Четырехскатной называется кровля, образуемая соединением 4-х скатов. Существует две основные ее модификации – шатровая и вальмовая. Главные плюсы крыш такого типа – отсутствие фронтонов, минимальный угол скатов и привлекательный дизайн. Недостатки связаны со сложностью монтажа, малым подкровельным пространством и большим расходом кровельного материала.

Существует 4 разновидности крыш с 4-мя скатами:

• Классические вальмовые.
• Шатровые.
• Голландские полувальмовые.
• Датские полувальмовые.

Каждая из них имеет свои особенности конструкции, технологию возведения и специфику эксплуатации. Устройство 4-скатной крыши начинается с проектирования. Оно включает выбор типа конструкции, угла наклона скатов, расчет нагрузок, площади и подбор материала покрытия. Технология монтажа включает 4-ре основных этапа – создание балок перекрытия и мауэрлата, формирование опорных прогонов, производство и установку стропил, покрытие кровельным материалом.

Как рассчитать профнастил на крышу конверт?

Для правильного расчета профнастила на крышу конверт необходимо выполнить следующие шаги:

1. Измерьте площадь крыши: Рассчитайте площадь крыши, которую нужно покрыть. Измерьте длину и ширину крыши, учитывая все выпуклые и вогнутые элементы, и умножьте эти значения друг на друга. Например, если длина крыши равна 10 м, а ширина 8 м, площадь крыши будет равна 80 квадратных метров.

2. Размер профнастила: Выберите размер профнастила, который наилучшим образом подходит для вашей крыши. Размеры профнастила обычно измеряются в метрах и указываются в технических характеристиках материала. Например, профнастил длиной 2,5 м и шириной 1 м даст 2,5 квадратных метра покрытия.

3. Рассчитайте количество профнастила: Разделите общую площадь крыши на площадь одного листа профнастила, чтобы рассчитать количество листов, необходимых для покрытия всей крыши. Например, если общая площадь крыши равна 80 квадратным метрам, а размер профнастила составляет 2,5 квадратных метра, необходимое количество профнастила будет равно 32 листам (80/2,5=32).

4. Учитывайте наличие свесов: Для более точного расчета материала учитывайте наличие свесов — выступающих частей крыши, которые необходимо покрыть профнастилом. Рассчитайте площадь свесов отдельно и добавьте ее к общей площади крыши, чтобы получить окончательный результат.

5. Учитывайте расходный материал: В процессе установки профнастила может потребоваться дополнительный расходный материал, такой как саморезы, углы и другие крепежные элементы. Учитывайте это при планировании количества материала.

Важно помнить, что этот расчет дает только приблизительный результат, и фактическое количество профнастила может отличаться в зависимости от конкретных условий монтажа. Поэтому рекомендуется обратиться к специалистам, которые могут оказать помощь

в расчете материала и произвести более точный расчет для вашей крыши.

Кроме того, необходимо учитывать особенности крыши, такие как ее форму, уклон, наличие дополнительных элементов, таких как вентиляционные трубы, дымоходы и т.д. Все эти факторы также могут повлиять на расчет материала и потребности в дополнительных элементах.

Важно также выбрать правильный тип и толщину профнастила, учитывая условия эксплуатации крыши, климатические условия и требования к теплоизоляции и звукоизоляции.

В итоге, для более точного расчета профнастила на крышу конверт рекомендуется обратиться к профессиональным строительным организациям или специалистам, которые смогут помочь определить необходимое количество материала и правильно рассчитать все дополнительные элементы и материалы для установки кровельного покрытия.