4-х скатна покрівля – плюси і мінуси, види, конструкція, розрахунок навантаження, етапи будівництва

Крім того, що чотирьохскатний дах сам по собі міцний і стійкий, зовнішній вигляд значно підсилює архітектурні та дизайнерські властивості навіть найпростішого будинку. Однак його набагато складніше побудувати, ніж інші поширені види дахів. Розберемо, що таке 4-х скатний дах, які її основні плюси і мінуси, які різновиди існують, які особливості проектування і розрахунку її конструкції, а також які основні етапи її зведення.

Чотирьохскатний дах – конструкція, плюси і мінуси

Дахи, утворені з’єднанням 4-х скатів, об’єднуються під однією загальною назвою – чотирьохскатні. Залежно від форми скатів і їх взаємного розташування існує кілька варіантів таких дахів. Основними різновидами є четирехскатная дах, всі скати якої сходяться в одній точці і мають форму трикутника, і вальмовая, два ската якої представлені у вигляді трапецій, а два інших – трикутники.

Серед основних переваг покрівлі такого типу можна виділити:

• Відсутність вертикально розташованих фронтонних площин. Це значно підвищує аеродинамічну стійкість конструкції, що особливо важливо при сильних поривах вітру. Завдяки цьому четирехскатную дах взагалі можна будувати незалежно від рози вітрів в конкретній місцевості.
• Мінімальний ухил скатів. Ця особливість четирехскатной даху дозволяє розширити застосовувану величину її кроквяних звисів. Наприклад, карниз даху можна розширити так, що він буде не тільки ефективно захищати стіни і фундамент будинку, але і прилеглу територію, де можна облаштувати веранду, навіс, терасу і т.д.

• Привабливий вигляд. Будинок з 4-скатним дахом привабливий з точки зору архітектурного рішення.

У той же час покрівля цієї модифікації не позбавлена специфічних недоліків:

1. Складність конструкції. Розрахунок, проектування та будівництво вимагають певних навичок, досвіду та майстерності.
2. Значна витрата покрівельного матеріалу. Покрівля вже досить велика, і до цього додається технологія її покриття, яка передбачає розкрій матеріалу в місцях зіткнення скатів.
3. Недостатній простір на даху. Під класичною вальмовой або четирехскатной дахом не вистачає місця для облаштування повноцінної мансарди або мансарди.

Порада! Якщо планується облаштувати мансарду під 4-скатним дахом, вікна можуть бути повністю вертикальними. Таке розташування захистить приміщення від протікання під час дощу і додасть будинку стильний дизайн, особливо якщо в якості облицювального матеріалу використовується шифер або металочерепиця.

Різноманітність

Існує 4 основних види покрівельних конструкцій розглянутого типу:

• Класичний.

Класичною покрівлею прийнято називати дах з двома парами різного ската – трикутної і трапецієподібної. Інша його назва – хіп. Підходить для підстави прямокутного перерізу.

Характерною деталлю вальмовой покрівлі є коник, утворений вершинами трапецієподібних скатів. До нього примикають з боків вершини трикутних скатів – вальми.

• Намет.

Четирехскатная модифікація четирехскатной даху має форму правильної геометричної фігури. Це 4 рівнобедрені трикутні площини, з’єднані вершинами в одній точці.

На відміну від вищеописаної модифікації коника, така конструкція не має. Однак в місці з’єднання завжди є або опора, або висяча ферма. Найчастіше такі дахи зводять над будівлями правильної квадратної форми.

• Датський напівстегновий.

У порівнянні з традиційною вальмовой покрівлею, бічні трикутні скати полувальмовой датського типу здаються трохи нахиленими по відношенню до коника, і зрізані. Завдяки цьому в просторі між коником і укосом з боків з’являється вертикальна площина, в яку встановлюється повноцінне вікно.

Однак істотним мінусом такої системи є ускладнення і без того непростого монтажу кроквяної конструкції. Є ще більш складний варіант – коли над віконним прорізом влаштовується ще один укіс.

• Голландський напівстегновий.

Цей вид четирехскатной даху відрізняється від перерахованих вище варіантів тим, що поєднує в собі як вертикальні фасади, приблизно до середини висоти, так і вальми, розташовані над ними.

Головна перевага такої системи полягає в тому, що всі кроквяні опори укладаються на паралельні стіни з несучою здатністю. Це значно спрощує монтаж і розширює простір для облаштування мансарди.

Примітка! Чим більше ламаних ліній в профілі перетину форми даху, тим більше можливостей облаштувати повноцінне житлове приміщення під дахом. Однак тим складніше і дорожче буде будівництво такої споруди.

Проектування, розрахунок навантаження

Початок будівництва даху для приватного будинку завжди має починатися з розробки проекту. У ньому повинні бути відображені наступні основні моменти:

• Креслення із зазначенням параметрів.
• Площа покрівлі.
• Необхідна кількість матеріалів для покриття.
• Навантаження на кроквяну систему.

Розрахунки ґрунтуються на реальних значеннях величин вже побудованого каркаса стін і планованих габаритах покрівлі з урахуванням бічних звисів. Розберемо особливості цієї конструкції і порядок розрахунку докладніше.

Конструктивні особливості

На етапі розробки проекту четирехскатной даху вирішується наступний ряд завдань:

• Кут нахилу. Вона варіюється в широкому діапазоні – від 5 до 60 градусів. В умовах сильних вітрів і малої кількості опадів встановлюють мінімальний ухил. Навпаки, при високому значенні дощу і снігопаду ухил роблять максимальним.

• Тип покрівельного матеріалу. Якщо кут нахилу не вище 17-18 градусів, оптимальним вибором буде рулонне покриття.
• Розрахунок площі поперечного перерізу крокв. Це залежить від багатьох факторів – ваги каркаса, утеплювального пирога, покрівельного матеріалу, навантаження від опадів і вітру, рівня нахилу.
• Відстань між каркасними елементами.
• Тип крокв – односхилі або висячі.
• Необхідність включення армуючих елементів – рульових тяг, розкосів.

Примітка! На етапі проектування необхідно врахувати всі дрібниці – аж до того, чи підійдуть будівельні матеріали стандартного розміру, або при монтажі їх доведеться доробити.

Розрахунок кроквяних навантажень

При розрахунку параметрів навантажень, що діють на кроквяну систему приватного будинку, враховуються два види факторів:

1. Регулярний. До них відноситься вага основних частин конструкції – руберойду, обрешітки, контробрешетування, крокв, прогонів.
2. Змінні. Це в першу чергу вітер і опади, особливо взимку.

Товщина і кількість елементів кроквяної системи підбираються відповідно до проектного навантаженнямДжерело ytimg.com

За даними СНиП, середнє значення розрахункового параметра навантажень на крокви становить близько 170-190 кг/м². Більш того, його вартість може зрости до півтонни в сезон сильних снігопадів. При цьому середній приріст за рахунок вітру, за тими ж даними, становить 30-40 кг/м².

Тому кроквяну систему 4-скатного даху найчастіше роблять з сухої сосни, модрини, ялинових брусків або дощок. В середньому відбираються зразки перетином 5х10, 5х15, 5х20 см, без пошкодження конструкції. Іноді, при необхідності, в конструкцію додають металеві елементи для посилення міцності.

Розрахунок площі покрівлі

Визначення площі даху має вирішальне значення в правильному розрахунку як будівельного матеріалу для каркаса, так і покрівельного покриття. Тому вкрай важливо максимально точно розрахувати цю величину. При цьому повинен бути дотриманий наступний набір вимог:

• Враховується площа додаткових елементів даху – мансардних вікон, димоходів і вентиляційних каналів.
• Довжина ската розраховується від нижньої точки коника до верхньої лінії карниза.
• 5% додається до довжини парапетів, брандмауерів і звисів.

• Враховується тип покрівельного покриття, так як кожен його вид має свої норми витрати.
• При використанні рулонних покриттів або бітумної черепиці довжину скатів зменшують мінімум на 0,7 м.

Рекомендація! Рулонні покрівельні матеріали ідеально підходять в якості покриття для дахів зі складною геометрією. Укладаються вони швидко і легко, незалежно від форми базової поверхні.

Особливості розрахунку покрівельних матеріалів

Бюджет на будівництво четирехскатной даху значно збільшується за рахунок особливостей укладання покрівельного матеріалу. У місцях з’єднання скатів покрівельне покриття обрізається досить сильно, і вже не може використовуватися при монтажі, що вже збільшує витрати. Тому при виборі також необхідно враховувати такі особливості самого типу покриття і його укладання:

• Шифер.

Для правильного розрахунку площі, що покривається, необхідно знати точні розміри конструкції і ширину звисів. Виходячи з цих даних, розраховується величина покриття за такою формулою:

• Довжина будиночка складається до подвійної ширини звисів.
• Отримане значення множиться на суму ширини будівлі і подвоєної ширини звисів.

• Далі отримане значення множиться на косинус кута звису.

У зв’язку з тим, що листи шиферу монтуються внахлест, буде потрібно на 5% більше проектної вартості.

• Металочерепиця.

При розрахунку необхідної кількості металочерепиці буде потрібно наступний ряд даних:

1. Довжина карниза по всьому колу будинку.
2. Довжина хребта.
3. Габарити будівлі.
4. Довжина різних елементів покрівлі.

Монтаж металочерепиці на четирехскатную дах передбачає до 15% додаткових витрат на розкрій, що необхідно враховувати при розрахунку матеріалу.

• Рулонні матеріали.

Розрахунок для рулону та інших м’яких матеріалів проводиться за аналогією з шифером. При цьому враховуються і витрати на додаткові елементи – розжолобок, коник і т.д.

Етапи виготовлення 4-х скатного даху

Виготовлення 4-скатної покрівлі є досить технічно складною процедурою і може бути виконана тільки досвідченими фахівцями. Однак як приклад розглянемо основні етапи технології зведення найпростішого класичного варіанту – вальмового даху.

Балки перекриття та покрівельна плита

Перше, що потрібно зробити перед початком будівництва кроквяної системи – перевірити, наскільки геометрично правильні стіни будинку. Вони повинні бути паралельними. Однак якщо відхилення по кутах перевищує 2-3 см, потрібно буде внести корективи в кроквяну систему – через зміну довжини елементів.

Стельові балки можуть встановлюватися безпосередньо на покрівельну плиту або в спеціальну нішу, розташовану знизу і спеціально обладнану. Такий підхід дає можливість звільнити додатковий простір і розширити простір на даху.

Облаштування мауерлата для четирехскатной даху підпорядковується наступним правилам:

1. Стіни з ніздрюватого бетону обов’язково увінчуються залізобетонним поясом з арматурою. Під час його заливки монтуються анкери для кріплення балки.
2. Цегляні стіни окантовані в 1-2 ряди дерев’яними елементами, покладеними між цеглинами.
3. До стіни з бруса або колод мауерлат кріпиться безпосередньо до останнього ряду.

Сама покрівельна плита виготовляється з бруса перетином близько 150 х 150 см. Далі вони зміцнюються металевими кріпленнями.

Залежно від вимог до міцності конструкції для балок перекриття беруться різні пиломатеріали – від дощок 50 х 150 до брусів 100 х 200 см. В середньому вона становить 50-70 см.

Опорні прогони

У стандартній ситуації, коли каркас стіни перекривається рівно посередині потужною центральною балкою перекриття, опорні прогони встановлюються безпосередньо по центру. Таким чином, проекція коника припадає саме на балку. При цьому в більшості випадків цей елемент перекриття монтується на центральну несучу стіну – розташовану рівно посередині між бічними стінами.

Однак буває ситуація, коли будинок був зроблений за іншим проектом – дві внутрішні перегородки з несучою здатністю встановлюються на рівній відстані один від одного і бічних стін. В цьому випадку в план крокв четирехскатной даху вносяться істотні корективи – влаштовується опорна система, звана «табурет». На відміну від першого варіанту, він включає в себе два ряди опор, однаково віддалених від центру.

Виготовлення та монтаж крокв

Коли конструкція опорного каркаса в тому чи іншому варіанті готова, можна приступати до виготовлення і монтажу крокв. Спочатку встановлюються бічні крокви – ті, що йдуть під бічні скати. При виготовленні кроквяної системи в якості шаблону завжди використовується перша кроква. Тому він вимірює і вирівнює місця всіх інших.

Необхідна кількість крокв і їх розміри розраховуються на етапі проектування. Їх параметри залежать від кута нахилу скатів, а також постійних і періодично виникають навантажень. Монтаж кожного крокви повинен супроводжуватися перевіркою на рівність і відповідний кут. Це вкрай важливо, інакше покрівля буде нерівною, не отримає заданих аеродинамічних і міцнісних характеристик.

Після того, як бічні крокви будуть встановлені по черзі, встановлюються бічні або діагональні елементи – утворюють вальмові скати. Далі між бічними і діагональними кроквами встановлюються додаткові крокви відповідних розмірів.

Монтаж покрівельного покриття

В кінці кроквяної системи даху четирехскатной даху робиться контробрешетування каркас – причому він необхідний тільки для 4-скатних дахів, покритих металочерепицею або шифером. Його наявність не обов’язково для укладання м’якої покрівлі. Ширина елементів обрешітки і відстань між ними повинні відповідати вимогам технології укладання конкретного матеріалу.

Важливо! Як матеріал для кроквяної системи допускається використовувати бруски або дошки з деревини хвойних порід. Вони не повинні включати в себе пошкодження, гнилі ділянки, вигини, тріщини та інші дефекти. Від цього буде залежати відповідність покрівлі проектної міцності.

Коротко про головне

Чотирьохскатна покрівля – це покрівля, утворена з’єднанням 4-х скатів. Існує дві основні модифікації – шатрова і вальмова. Основними перевагами дахів такого типу є відсутність фронтонів, мінімальний кут скатів і привабливий дизайн. Недоліки пов’язані зі складністю монтажу, невеликим простором на даху і великою витратою покрівельного матеріалу.

Розрізняють 4 види дахів з 4 скатами:

• Класичні стегна.
• З наметом.
• Голландські напівстегна.
• Датські напівстегна.

Кожен з них має свої конструктивні особливості, технологію будівництва і специфіку експлуатації. Монтаж 4-скатної покрівлі починається з проектування. Вона включає в себе підбір типу конструкції, кута нахилу скатів, розрахунок навантажень, площі і підбір матеріалу покриття. Технологія монтажу включає в себе 4 основних етапи – створення балок перекриття і мауерлата, формування опорних прогонів, виготовлення і монтаж крокв, руберойду.