4х скатний дах – пристрій, плюси та мінуси, види, проектування, розрахунок навантажень, етапи будівництва
Крім того, що чотирисхилий покрівля сама по собі міцна і стійка, її вигляд суттєво посилює архітектурно-дизайнерські властивості навіть найпростішого будинку. Однак збудувати її набагато складніше, ніж інші поширені види дахів. Розберемо, що являє собою 4х скатний дах, які її основні плюси та мінуси, які різновиди існують, у чому складаються особливості проектування та розрахунку її конструкції, а також з яких основних етапів складається її будівництво.
Чотирисхилий покрівля – пристрій, плюси та мінуси
Покрівлі, що утворюються з'єднанням 4-х схилів, об'єднуються під однією загальною назвою – чотирисхили. Залежно від форми схилів та їх взаємного розташування існує кілька варіантів таких дахів. Основні різновиди - це шатрова, всі скати якої вершинами сходяться в одній точці і мають форму трикутника, і вальмова, два скати якої представлені у формі трапецій, інші два - трикутниками.
Серед головних плюсів покрівлі даного типу виділяються:
- Відсутність вертикально розташованих фронтонних площин. Це значно підвищує аеродинамічну стійкість конструкції, що особливо актуально при сильних поривах вітру. Завдяки цьому шатровий дах можна взагалі будувати незалежно від троянди вітрів у конкретній місцевості.
- Мінімальний нахил схилів. Така особливість чотирисхилий даху дозволяє розширити прикладне значення її кроквяних звисів. Наприклад, виступ покрівлі можна розширити настільки, що вона не тільки ефективно захищатиме стіни та фундамент будинку, але й прилеглу площу, де можна облаштувати веранду, навіс, терасу тощо.
- Привабливі подання. Будинок з 4-схилим дахом привабливий з погляду архітектурного дизайну.
При цьому дах даної модифікації не позбавлений специфічних недоліків:
- Складність конструкції. Для розрахунку, проекту та будівництва потрібні певні навички, досвід та майстерність.
- Істотна витрата покрівельного матеріалу. Покрівля і так досить велика, і до цього ще додається технологія її покриття, яка передбачає підрізування матеріалу в місцях зіткнення скатів.
- Недостатній підпокрівельний простір. Під класичним вальмовим або шатровим дахом не вистачає місця для облаштування повноцінної мансарди або горищного приміщення.
Порада! Якщо під 4-схилим дахом планується облаштовувати мансарду, вікна можуть бути повністю вертикальними. Таке розташування вбереже приміщення від протікання під час дощу і додасть будинку стильне оформлення, особливо якщо матеріал покриття використовується шифер або металочерепиця.
різновиди
Розрізняють 4 основні різновиди покрівельних конструкцій типу:
- Класична .
Класичною прийнято називати покрівлю з двома парами різних скатів – трикутних та трапецієподібних. Інше її найменування – вальмова. Підходить під основу прямокутного перерізу.
Характерною деталлю вальмового даху є коник, утворений верхами трапецієподібних схилів. До нього з боків примикають вершини трикутних схилів – вальм.
- Намет .
Шатрова модифікація чотирисхилий покрівлі має форму правильної геометричної фігури. Це чотири рівнобедрених трикутних площині, з'єднаних вершинами в одній точці.
На відміну від вище розглянутої модифікації коника така конструкція не має. Однак у точці з'єднання обов'язково є або опора або висяча ферма. Найчастіше такі дахи споруджуються над будинками правильної квадратної форми.
- Датська напіввальмова .
У порівнянні з традиційною вальмовою покрівлею, у напіввальмової датського типу бічні трикутні скати як би злегка нахилені по відношенню до коника, і зрізані. Завдяки цьому у просторі між ковзаном і схилом з боків виникає вертикальна площина, в якій встановлюється повноцінне вікно.
Однак істотним недоліком такої системи є і ускладнення і без того не простого монтажу кроквяної конструкції. Є ще складніша версія – коли над віконним отвором облаштовується ще один скат.
- Голландська напіввальмова .
Даний вид чотирисхилих дахів відрізняється від вище наведених варіантів тим, що поєднує в собі одночасно і вертикальні фронти, приблизно до середини висоти, і розташовані над ними вальми.
Головна перевага такої системи полягає в тому, що всі кроквяні опори укладаються на паралельно розташовані стіни з несучою здатністю. Це значно спрощує монтаж та розширює простір для облаштування мансарди.
На замітку! Чим більше ламаних ліній у профілі перерізу форми даху, тим більше можливостей облаштувати під покрівлею повноцінний житловий простір. Проте тим складніше і дорожче коштуватиме спорудження такої конструкції.
Проект, розрахунок навантажень
Початок будівництва даху для приватного будинку має завжди починатися із розробки проекту. У ньому мають бути відображені такі основні моменти:
- Креслення із зазначенням параметрів.
- Площа покрівлі.
- Необхідна кількість матеріалів для покриття.
- Навантаження на кроквяну систему.
За основу для розрахунків беруться реальні значення величин вже збудованої стінової коробки та заплановані габарити покрівлі з урахуванням бічних звисів. Розберемо особливості цієї процедури проектування та розрахунків детальніше.
Особливості проектування
На стадії розробки проекту чотирисхилий даху вирішується наступний ряд завдань:
- Кут нахилу схилів. Варіюється у широкому діапазоні – від 5 до 60 градусів. В умовах сильних вітрів та малої кількості опадів задається мінімальний ухил. Навпаки, при великому значенні дощів та снігопадів нахил робиться максимальним.
- Тип покрівельного матеріалу. При куті нахилу скатів не вище 17-18 град. оптимальний вибір – рулонне покриття.
- Розрахунок площі перерізу крокв. Залежить від багатьох факторів - вага каркаса, пирога, що утеплює, покрівельного матеріалу, навантаження від опадів і вітру, рівень нахилу.
- Крок між елементами каркасу.
- Тип крокв - навісні або висячі.
- Необхідність включення зміцнювальних елементів – затяжок, розкосів.
Зверніть увагу! На стадії проектування мають бути враховані всі дрібниці – аж до того, чи підійдуть будівельні матеріали стандартного розміру, чи в ході монтажу доведеться їх допилювати.
Розрахунок навантажень на крокви
У розрахунку параметрів навантажень, що діють на кроквяну систему приватного будинку, враховується два фактори:
- Регулярні . До них відноситься вага основних частин конструкції - покрівельного матеріалу, обрешітки, контробрешітки, крокв, прогонів.
- Змінні . Це насамперед вітер та опади, особливо у зимовий період.
Відповідно до СНиП, середня величина розрахункового параметра навантажень на крокви становить близько 170-190 кг/м². Причому його значення може зрости до півтонни під час рясних снігопадів. При цьому середнє збільшення за рахунок вітру за тими ж даними - 30-40 кг/м².
Тому кроквяну систему 4-х-схилим даху найчастіше виготовляють із сухих соснових, модринових, ялинових брусків або дощок. У середньому беруться зразки перетином 5х10, 5х15, 5х20 см, без шкоди у структурі. Іноді при необхідності посилення міцності в конструкцію додаються металеві елементи.
Розрахунок площі даху
Визначення площі даху має вирішальне значення у правильному розрахунку як будівельного матеріалу для каркасу, так і покрівельного покриття. Тому дуже важливо якомога точніше обчислити цю величину. При цьому повинен дотримуватися наступних вимог:
- Враховується площа додаткових елементів покрівлі – мансардних вікон, димоходів та вентканалів.
- Протяжність ската вважається від нижньої точки ковзана до верхньої лінії карнизу.
- Додається 5% до довжини парапетів, брандмауерів та звисів.
- Приймається до уваги тип покрівельного покриття, оскільки кожен його різновид має норми витрати.
- При використанні рулонних покриттів або бітумної черепиці довжина скатів скорочується як мінімум на 0,7 м-коду.
Рекомендація! Рулонні покрівельні матеріали ідеальні як покриття для покрівлі складної геометрії. Укладаються вони швидко і легко незалежно від форми поверхні основи.
Особливості розрахунку покрівельних матеріалів
Бюджет будівництва чотирисхилий даху суттєво підвищується в силу особливостей укладання покрівельного матеріалу. У місцях з'єднання скатів покрівельне покриття досить сильно зрізається, і вже не може використовуватися в монтажі, що й так збільшує витрати. Тому при виборі необхідно враховувати також такі особливості самого типу покриття та його укладання:
- Шифер .
Для правильного розрахунку площі, що покривається потрібно знати точні розміри споруди і ширину звисів. Виходячи з цих даних, величина покриття обчислюється за такою формулою:
- Довжина будинку складається із подвійною шириною звисів.
- Отримане значення множиться на суму ширини будівлі та подвійної ширини звисів.
- Далі отримана величина множиться на косинус кута звисів.
Зважаючи на те, що шиферні листи монтуються внахлест, його потрібно на 5% більше за розрахункове значення.
- Металочерепиця .
При розрахунку необхідної кількості металочерепиці потрібно такий ряд даних:
- Довжина карнизних звисів по всьому колу будинку.
- Протяжність ковзана.
- Габарити будівлі.
- Довжина різних покрівлі елементів.
Монтаж металочерепиці на чотирисхилий дах передбачає до 15% додаткової витрати на прирізування, що необхідно враховувати при розрахунку матеріалу.
- Рулонні матеріали .
Розрахунок для рулонних та інших м'яких матеріалів виконується за аналогією із шифером. При цьому також враховуються витрати на додаткові елементи – розжолобка, коник та ін.
Етапи виготовлення 4-х-схилим покрівлі
Виготовлення 4-схилий покрівлі – процедура досить технічно складна і під силу лише досвідченим фахівцям. Однак як приклад розглянемо основні етапи технології спорудження найпростішої класичної версії – вальмового даху.
Балки перекриття та мауерлат
Перше, що необхідно зробити перед початком зведення кроквяної системи, це перевірити, наскільки геометрично правильно зроблено стіни будинку. Вони мають бути паралельні. Однак якщо відхилення по кутах перевищує 2-3 см, потрібно вносити коригування в кроквяну систему - за рахунок змін довжини елементів.
Балки стельового перекриття можуть встановлюватися безпосередньо на мауерлат або спеціальну нішу, розташовану нижче і спеціально облаштовану. Такий підхід дає можливість звільнити додаткове місце та розширити підпокрівельний простір.
Облаштування мауерлату для чотирисхильного даху підпорядковується наступним правилам:
- Стіни з пористих бетонів обов'язково увінчуються ж/б-поясом з армуванням. Під час його заливання монтуються анкери для кріплення бруса.
- Стіни з цегли окантовуються 1-2 рядами із закладкою між цеглами дерев'яних елементів.
- До стіни з бруса або колод мауерлат кріпиться безпосередньо на останній вінець.
Сам мауерлат виготовляється з бруса перетином близько 150 х 150 см. Між собою окремі бруски поєднуються в єдину систему за технологією косих врубок. Далі вони посилюються металевим кріпленням.
Корисне відео
Залежно від вимог міцності, що висуваються до конструкції, для балок перекриття беруться різні пиломатеріали – від дощок 50 х 150 до бруса 100 х 200 см. Відстань між балками підбирається, виходячи з габаритів теплоізолюючого матеріалу. У середньому це 50-70 см.
Опорні прогони
У стандартній ситуації, коли стінову коробку посередині перекриває потужна центральна балка перекриття, опорні прогони встановлюються безпосередньо по центру. Таким чином, проекція ковзана припадає рівно на балку. При цьому в більшості випадків даний елемент перекриття монтується на центральну стіну, що несе - розташовану рівно по середині між бічними стінами.
Однак буває ситуація, коли будинок був виконаний за іншим проектом - на рівній відстані один від одного і бічних стін встановлюються дві внутрішні перегородки з здатністю, що несе. У такому разі вносяться суттєві коригування в план крокв чотирисхилий даху – облаштовується опорна система під назвою «табуретка». На відміну від першого варіанту, вона включає два ряди і віддалені від центру опор.
Корисне відео
Виготовлення та монтаж крокв
Коли конструкція опорної рами в тому чи іншому варіанті готова, можна приступати до виготовлення та монтажу крокв. Спочатку встановлюються бічні крокви – ті, що йдуть під бічні скати. При виготовленні кроквяної системи перша кроквяна завжди використовується як шаблонна. Тому нею вимірюються і вирівнюються місця решти.
Необхідна кількість крокв та їх розміри розраховуються на стадії проекту. Їх параметри залежать від кута схилів, а також постійних і періодично навантажень, що виникають. Монтаж кожної крокви обов'язково супроводжується перевіркою на рівність і відповідний кут. Що вкрай важливо, інакше покрівля буде нерівною, не отримає заданих аеродинамічних та характеристик міцності.
Корисне відео
Після почергової установки бічних крокв, виконується монтаж бічних або діагональних елементів, що утворюють вальмові скати. Далі між бічними та діагональними кроквами встановлюються додаткові крокви відповідних розмірів.
Встановлення покрівельного покриття
У завершенні пристрою кроквяної системи чотирисхилий покрівлі виконується контробрешіточний каркас – причому потрібний тільки для 4-х схилих дахів, що застилає металочерепиця або шифер. Під укладання м'якої покрівлі його наявність необов'язкова. Ширина елементів решетування та відстань між ними повинні відповідати вимогам технології укладання конкретного матеріалу.
Важливо! Як матеріал для кроквяної системи допускається використовувати бруски або дошки з хвойної породи деревини. Вони не повинні включати пошкодження, трухляві ділянки, вигини, тріщини та інші дефекти. Від цього залежатиме відповідність даху розрахункової міцності.
Корисне відео
Висновок
Чотирьохсхилим називається покрівля, утворена з'єднанням 4-х схилів. Існує дві основні її модифікації – шатрова та вальмова. Головні плюси дахів такого типу – відсутність фронтонів, мінімальний кут схилів та привабливий дизайн. Недоліки пов'язані зі складністю монтажу, малим підпокрівельним простором та великою витратою покрівельного матеріалу.
Існує 4 різновиди дахів з 4-ма схилами:
- Класичні вальмові.
- Шатрові.
- Голландські напіввальмові.
- Датські напіввальмові.
Кожна з них має свої особливості конструкції, технологію зведення та специфіку експлуатації. Пристрій 4-схилим даху починається з проектування. Воно включає вибір типу конструкції, кута нахилу скатів, розрахунок навантажень, площі та підбір матеріалу покриття. Технологія монтажу включає 4 основні етапи – створення балок перекриття та мауерлату, формування опорних прогонів, виробництво та встановлення крокв, покриття покрівельним матеріалом.
