Четырёхскатную крышу можно зачислить к одним из наиболее популярных видов кровли, придающей внешнему виду строения оригинальности. Она зачастую используется при возведении больших сооружений по той простой причине, что такая конструкция выглядит компактно и аккуратно в отличие от двускатного аналога с фронтонами. Вальмовая крыша может быть как стандартной, так и включать различные конструктивные элементы. Так, мансардное или слуховое окно придают конструкции оригинальности.
Четырёхскатная система крыши как на фото выгодно отличается от двускатного аналога кровли не только внешне, но и способностью намного надёжнее справляться с защитой помещения от внешних погодных факторов – дождь, снег или ветер. При этом, несмотря на то, что вальмовая кровельная система конструктивно сложнее стандартной двускатной крыши, её вполне можно соорудить своими руками в домах и беседках небольших размеров.
Разновидности вальмовых четырёхскатных кровельных систем
Если говорить о четырёхскатных кровельных системах, к ним можно смело зачислить любую крышу, имеющую четыре ската, при этом 2 из них всегда имеют форму трапеции, а оставшиеся 2 повторяют форму треугольника. Также четырёхскатные кровельные конструкции подразделяются на вальмовую, шатровую и переходную полувальмовую крышу.
Вальмовая крыша, фото которой можно видеть, является кровельной системой с двумя треугольными и двумя трапециевидными скатами. В свою очередь, полувальмовая конструкция отличается от предыдущей кровли треугольными скатами, которые возводятся не на всю высоту, а только в верхней части крыши.
Если говорить о шатровой конструкции крыши, то она состоит из четырёх плоскостей треугольной формы, которые сходятся в одну точку в вершине кровли, таким образом, полностью повторяя конструкцию пирамиды с 4 рёбрами. Основой такой крыши всегда является квадратное помещение. При этом конструкция не имеет фронтонов.
Проектирование вальмовой крыши
Как и при выполнении большинства других строительных работ, перед обустройством кровли составляется подробный проект будущей крыши с учётом основных нагрузок, возложенных на стропильную систему. При этом существуют следующие основные нагрузки, которые могут повлиять на конструкцию и параметры стропил:
- вес материала, используемого в качестве кровли;
- общая масса кровельного «пирога», в который входят следующие элементы: гидроизоляция, теплоизоляция и обрешётка;
- предполагаемая нагрузка на крышу от слоя снега в зимний период;
- ветровая нагрузка на кровельную систему;
- специфическая нагрузка, зависящая от сейсмической активности и других природных факторов.
Также немаловажную роль при расчёте сечения и длины стропильных балок играет угол ската кровли, в соответствии с которым и будет выбираться кровельный материал. Если вальмовая четырёхскатная крыша, фото которой можно видеть, будет иметь пологий, практически плоский скат, то есть коэффициент наклона кровли не будет превышать 15°, тогда целесообразно использовать рулонные материалы. В том случае, когда угол ската равен или превышает 35°, то подойдёт металлочерепица, профнастил или листы асбестоцемента.
Помимо этого проект должен содержать все этапы и чертежи возведения стропильной конструкции и узловых соединений, а также обрешётки крыши. Если проектирование будет выполнено максимально точно и подробно, то выяснить количество необходимого кровельного и сопутствующего материала, в том числе и брусков для стропильной системы, не составит особого труда. Если такой возможности нет, то проект можно заказать у специалистов.
Вальмовая крыша — устройство диагональных стропил
Четырёхскатная вальмовая конструкция кровли как на фото состоит из четырёх диагональных стропильных балок, направленных по отношению к внешним углам строения и сходящихся в одну точку на конце конька крыши. Конструкция нижних накосных стропильных балок четырёхскатной кровли может отличаться в зависимости от материалов, используемых при строительстве здания.
Если строение имеет деревянную брусчатую конструкцию, то опорой для стропильной системы, является верхний венец сруба. В домах каркасной системы – это основная обвязка каркаса. В зданиях, возведённых из кирпича или камня, в качестве опоры скатных стропил используется мауэрлат, который равномерно распределяет сосредоточенные точечно нагрузки от балок по всей площади кладки стены.
Сам мауэрлат – это не что иное, как брус сечением 10х10 см, который укладывается как в центральной части стены, так и ближе к её внутренней стороне. Для защиты крыши от возможности срыва сильным ветром, мауэрлат закрепляется к стенам здания при помощи скруток из проволоки, размещённых с шагом не более 100 см. Один конец проволоки закрепляется к костылю, который, в свою очередь, вбивается между швами кирпичной кладки на уровне 30 см от верхнего края стены, другой свободный конец надёжно фиксирует мауэрлат.
Чтобы в дальнейшем обеспечить свободный доступ к осмотру и ремонту мауэрлата и стропильной системы, расстояние от верхней части перекрытия чердака и нижней частью мауэрлата должно быть более 40 см. При этом все деревянные конструкции, контактирующие с кладкой из кирпича, качественно изолируются при помощи гидроизоляционного материала.
Основной опорой верхней части скатных стропил является коньковый брус — балка из древесины с сечением, аналогичным как у стропильных ног. По той причине, что конструкция вальмовой кровли не предусматривает кирпичных фронтонов, как в случае с двускатной кровельной системой, деревянный коньковый брус опирается на специальные стойки сечением 10х10 см, расположенные с шагом в 3 - 4 м в зависимости от размеров строения. Нижний конец стойки упирается в лежень, который обустраивается несколькими способами:
- на внутреннюю стену, если такая имеется в наличии;
- на плиту перекрытия из железобетона, через столбики из кирпича.
Сечение лежня напрямую зависит от особенностей четырёхскатной вальмовой крыши, фото которой можно наблюдать. В первом случае – это балка размерами 5х150 см, а во втором — брусок сечением 15х15 см. Однако, в обоих вариантах обязательно обустроить качественную гидроизоляцию из любых доступных рулонных материалов.
Конструкция накосных стропил в таком случае немного длиннее стандартных, при этом на них опираются нарожники (укороченные скатные стропила). По этой причине они, как правило, подвержены нагрузке в 1,5 раза больше, чем на стандартную стропильную систему. Чтобы конструкция диагональных ног выдержала такие нагрузки, их изготавливают спаренными, то есть состоящими из двух одинаковых элементов, скреплённых между собой.
Для уменьшения расчётной длины диагональных ног под ними устанавливаются опоры. В качестве опор может быть использован как брус размерами 10х10 см, так и подкос с аналогичным сечением. Подкосы располагаются под углом в 45°, упираясь нижним краем в лежень.
Конструктивные особенности промежуточных стропил и нарожников
Промежуточные стропильные балки вальмовой кровли верхним краем упираются в коньковый брус, а нижним концом на мауэрлат. Размещаются они с шагом 100-122 см. При этом параметры сечения стропильных балок напрямую зависят от промежутков между стропилами, снеговых нагрузок и общей массы кровельного «пирога».
Очень важно учитывать и то, что промежуточные стропильные балки не должны обладать слишком большой свободной длиной. В случае если пролёт кровли здания превышает 8 м в длину, то под каждой стропильной ногой устанавливается одна стойка или подкос, если же длина превышает 10м, то устанавливают две дополнительные опоры.
Каждую вторую стропильную ногу также необходимо зафиксировать на стене проволочными скрутками 4 мм диаметра и костылями, вбитыми между швами кладки из кирпича на расстоянии 30 см ниже обреза стены. Крепление промежуточных стропил к мауэрлату выполняется специальными обратными скобами.
Стропильные полуноги или нарожники упираются одним концом в диагональные ноги, а другим в мауэрлат. При этом для равномерного распределения нагрузок от нарожников на диагональные стропила их крепят к накосным стропильным балкам в разных местах.
Стропильная система вальмовой крыши
Для возведения несущего каркаса четырёхскатной вальмовой крыши используют следующую последовательность работ:
- По наружному периметру стен крепится мауэрлат.
- В местах расположения стоек сооружается лежень.
- На лежне располагаются опоры для конькового прогона. Стойки размещаются вертикально по уровню и при необходимости усиливаются подкосами.
- По отвесу закрепляется коньковый прогон. От точности установки последнего будет зависеть качество всей конструкции крыши.
- На следующем этапе устанавливаются накосные стропила между мауэрлатом и коньком.
- Монтируются промежуточные стропильные балки по аналогии с диагональными ногами.
- На финишном этапе крепятся нарожники.
Устройство кровельного пирога
После монтажа стропильной системы вальмовой конструкции крыши переходят к сборке так называемого кровельного пирога, при этом строго следуя одному условию – паронепроницаемые слои должны увеличиваться, начиная изнутри по направлению наружу. Система кровельного «пирога» обустраивается следующим образом:
в межстропильном пространстве укладывается слой теплоизоляционного материала;- с внутренней стороны подкровельного пространства укладывается пароизоляция;
- снаружи утеплителя по стропильным балкам укладывается гидроизоляционная плёнка, которая образовывает воронки. Сам материал прижимается к стропильной системе контробрешёткой. При этом гидроизоляционный слой будет пропускать пар наружу строения и не позволит проникать влаге извне;
- поверх контробрешётки закрепляется обрешётка.
Обрешётка будет принимать нагрузку кровли и передавать её на стропильную систему. Монтируется она перпендикулярно по отношению к стропилам, а поверх неё настилается кровельный материал. При этом параметры обрешётки будут зависеть от типа кровли. Так, под металлочерепицу укладывают доски 3,2х10 см и шагом 35 см; под 8-волновой шифер — брус 6х6 см и шагом 50 см; для битумной кровли и плоского асбестоцементного шифера – укладывается водостойкая фанера, так как для них нужна сплошная обрешётка.
