Как самому сделать крышу в частном доме?

Классическая четырехскатная даже сегодня остается все еще малопривычной для российских широт и напоминает о заморском укладе. Вот почему ее строят чаще всего ради того, чтобы придать архитектуре жилого дома особый эффект в плане стиля и восприятия, выгодно отличить его от однообразных привычных построек.

Достоинства c недостатками

До того как самостоятельно сделать ломаную крышу, выясним главные достоинства с недостатками. Главные преимущества:

  • Подобную крышу можно возвести над старым домом;
  • Жилище будет выглядеть завершённым и современным;
  • Вы используете помещение, которое при другом виде крыши было бы чердачным, а значит, увеличите жилплощадь своего дома;
  • Можете сделать мансарду в 1 или 2 уровня;
  • Через такого вида крышу теплопотери в частном доме уменьшаются, а значит, зимой у вас будет режим энергосбережения. За газ, электроэнергию будете платить меньше.

Красивая ломанная крыша

У строения существуют такие недостатки:

  • Потолки будут немного скошенными, а значит, высота стен уменьшится;
  • Окна для мансард дороже, чем обычные;
  • Технологии по теплоизоляции или гидроизоляции более сложные для реализации;
  • Зимой на мансардных окнах скапливается снег, что уменьшает инсоляцию в доме. Требуется на окна свес.

Если вам самому удастся правильно уложить ломанную крышу, то эти недостатки не такие ощутимые, как при других конфигурациях. И крыша выйдет теплосберегающей, выгодной.

Деревянный каркас мансардного этажа

Для сборки каркаса мансардного этажа из дерева целесообразно применять технологию блочного монтажа.

В удобных для работы условиях в горизонтальном положении, на земле или перекрытии, из отдельных деталей собирают крупные части каркаса, а затем устанавливают их вертикально на место. Такой метод значительно ускоряет работы.

Каркас ломанной крыши дома с мансардой. 1 — верхние коньковые стропила; 2 — коньковая накладка; 3 — ригель; 4 — балка чердачного перекрытия мансарды; 5 — нижние мансардные стропила; 6 — каркас боковой стены мансарды; 7 — балка перекрытия этажа дома.

Работы по сборке каркаса мансарды ведут в следующей последовательности.

Сначала собирают продольные рамы боковых стен мансарды, поз.6 на рисунке. Для этого два бруса укладывают друг на друга и пользуясь угольником размечают гнезда для стоек. Пропилы для соединения со стойками  «в пол дерева» выполняют сразу на обеих брусьях обвязки.

Продольная рама каркаса стены мансарды. 1 — брус верхней обвязки; 2 — стойка; 3 — брус нижней обвязки

Место соединения стойки и бруса обвязки  боковых стен рекомендуется укреплять накладкой из фанеры или оцинкованной стали.  Соединение деталей рамы «в пол дерева» с накладками увеличивает жесткость каркаса.

Собранные рамы стен мансарды устанавливают на место в вертикальное положение  и закрепляют временными раскосами. Поверх рам устанавливают балки чердачного перекрытия, поз.4. На балки сверху укладывают временный настил.

Коньковую часть каркаса также предварительно собирают в готовые узлы.  В настил вбивают гвозди, и по ним, как по шаблону, собирают стропильную раму из верхних стропил, поз.1, коньковой накладки, поз.2, и ригеля, поз.3.

Нижние концы стропил (поз.1 и 5) обязательно должны иметь соединение «в упор» с балками, поз. 4 и 7 соответственно. Стропила из досок соединяют с балками из бруса с помощью шипа (узлы А и Г). Для облегчения выдалбливания пазов в балках перекрытий, поз.4 и 7, применяют такой способ: 

Выдалбливание пазов в балках ломанной крыши дома с мансардой. 1 — шина цепной пилы; 2 — долото; 3 — паз; 4 — брус балки.

Цепной пилой в брусе делают продольные пропилы. Оставшиеся перемычки между пропилами выдалбливают долотом.

Детали каркаса мансарды скрепляют  строительными скобами, как показано на рисунке, или стальными оцинкованными соединителями на саморезах.

Плюсы и минусы

Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:

  1. Отсутствие фронтона позволяет повысить устойчивость сооружения к ветровой нагрузке со всех сторон, что важно для регионов с переменной розой ветров.
  2. Эффективный отвод осадков и талых вод по всему периметру дома.
  3. Возможность обустройства комфортной мансарды значительных размеров.
  4. Привлекательный внешний вид.

Среди недостатков отмечается более сложное проектирование и строительство, повышенные расходы. Такая конструкция чаще используется в элитных домах, где особое внимание уделяется дизайну.

Устройство крыши Судейкина

Монтажные работы по установке кровельных и изоляционных материалов по проекту Судейкина своими руками выполняются таким же образом, что и при обустройстве двухскатных и односкатных крыш. Отличительная особенность заключается в способе укладки – конструкция Судейкина должна быть треугольной.

Для того чтобы возвести кровлю потребуется учесть следующие особенности:

  • по углам здания необходимо зафиксировать 4 стойки, которые имеют одинаковые размеры;
  • для того чтобы получить квадратную форму, рекомендуется обвязать брусья по самым верхним точкам шипов;
  • кроме этого, потребуется найти середину у каждой стороны стены;
  • по центру каждой стены крепят 4 одинаковые стойки в вертикальном положении;
  • для получения фронтов потребуется осуществить обвязку брусьев под некоторым углом наклона;
  • после того как будет закреплена центральная стойка, ее размер должен оставаться больше фронтона;
  • брусья, используемые для соединения в центре стойки, крепят таким образом, чтобы оставался выступ, размер которого равен ширине свеса карниза у строения;
  • для получения дополнительного уровня прочности и укрепления кровли, в центральной части стен потребуется надежно зафиксировать 4 деревянных бруса в горизонтальном положении.

Для того чтобы значительно упростить работы, рекомендуется в процессе возведения крыши Судейкина своими руками использовать строительные скобы.

Конструктив каркаса кровли для каменного дома

  1. В данном случае по по периметру фронтонов заливают армопояс с закладкой вертикальных шпилек диаметром 10-12 мм.
  2. Далее через рубероидную прокладку на шпильки надевается, укладывается и закрепляется мауэрлат сечением 100 на 100 мм.
  3. При помощи балок размером 50 на 200 мм стягиваем углы 4-х фронтонов в квадрат.
  4. Далее устанавливается несущий столб сечением 150 на 150 мм. Он опирается на бетонное перекрытие между 1 этажом и мансардой, а затем связывается с балками горизонтальными элементами сечением 50 на 200 мм.
  5. От верхней части опорного столба проводятся наклонные стропила к вершинам фронтов.
  6. После этого ведется установка балок чердака, выполняющих роль стропил в обычной крыше. Они имеют размеры 200 на 50 мм, опираются на мауэрлат и крепятся за наклонные балки. Между элементами оставляют зазор 59 см для дальнейшей укладки утеплителя, который будет фиксироваться в оставленном для него промежутке.
  7. У автора данной кровельной системы подробно расписаны все этапы техники стыковки брусьев, но в наше время можно прибегнуть к использованию строительных скоб и прочих металлических крепежных элементов, что значительно ускоряет работу.

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

  • длину дома;
  • ширину дома
  • высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

  • длина дома: AB = DC = 9 м;
  • ширина дома: AD = BC = 8 м;
  • высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата.

  • AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Читайте также:  Подшивка свесов крыши - доступные варианты и способы

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см Длина стропил, м
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
215 100х150 100х175 100х200 100х200 100х250 100х250
175 75х150 75х200 75х200 100х200 100х200 100х200 100х250
140 75х125 75х125 75х200 75х200 75х200 100х200 100х200
110 75х150 75х150 75х175 75х175 75х200 75х200 100х200
90 50х150 50х175 50х200 75х175 75х175 75х200 75х200
60 40х150 40х175 50х150 50х150 50х175 50х200 50х200

Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.

Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.

Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.

  • MN = (АВ · MC) / АС

Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.

Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники

Шаг нарожников, см Сечение бруса, мм Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м
кол-во в полускате AM, м длины в полускате, м объём пиломатериалов на два ската, м3 кол-во в полускате AM, м длины в полускате, м объём пиломатериалов на два ската, м3
215 100х175 1 2,25 2,356 0,165 1 2,0 2,461 0,172
175 75х200 2 1,5 2,981 + 1,491 0,268 1 2,0 2,461 0,148
140 75х175 2 1,5 2,981 + 1,491 0,235 2 1,333 3,282 + 1,641 0,258
110 75х150 3 1,125 3,354 + 2,236 + 1,118 0,302 3 1,0 3,693 + 2,462 + 1,231 0,332
90 50х175 4 0,9 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 0,313 3 1,0 3,693 + 2,462 + 1,231 0,259
60 40х175 6 0,643 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 0,376 6 0,571 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 0,413

Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.

Расчёт площади кровли с учётом свесов

Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.

Карнизный свес

Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:

  • EF / BC = AG / AD

BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.

AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.

AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.

  • EF = (AG ∙ BC) / AD
  • EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
  • EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны

Площадь ската рассчитывается по формуле:

  • S = (EF ∙ AG) / 2
  • S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м2 — для короткой стороны
  • S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

  • 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м2.

Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.

Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.

Сделать самому или заказать

Фермы для навеса над машиной или кровли беседки имеют небольшие размеры и простую конструкцию – чаше всего треугольную с несколькими подкосами и стойками. Выполнить такую конструкцию можно и самостоятельно, если у Вас имеются хотя бы начальные навыки сварщика и Вы не боитесь осваивать новые работы.

Но изготовление ферм требует аккуратности, наличия помощника, очень ровного участка в усадьбе – для раскладки и сварки конструкций, наличия сварочного аппарата и времени. Можно заказать готовые конструкции на заводе или строительной фирме, а смонтировать самому.

Нюансы монтажа

Начинать возведение кровли необходимо, выполнив расчет нагрузки, которой она будет подвергаться. Для этого складывают вес каждого из материалов кровельного пирога, найти который можно в справочной литературе. Затем определяются временные нагрузки от выпадающего снежного покрова. Когда эти показатели складываются, получается такой показатель, как общая нагрузка, который колеблется в районе 40-50 кг/м2. Согласно этим параметрам определяется, каким запасом должна обладать стропильная система, сечение элементов каркаса. Избавить вас от этих вычислений может специальная программа для расчета, доступная для использования в интернете. После этого составляется чертеж, отражающий расположение всех элементов с рассчитанными размерами.

Читайте также:  Беседка из камыша своими руками (с поэтапными фотографиями)

Дальнейшие действия относятся к собственно монтажу ломаной кровли:

  • Производится закупка всех необходимых материалов. Лучше приобрести их с небольшим запасом, чтобы не оказаться в ситуации, когда чего-то не хватает.
  • Все деревянные элементы распиливаются в размер согласно шаблону. Быстрее всего это сделать болгаркой или циркулярной пилой.

Нижние стропила, подкосы, стойки на земле соединяются вместе, образуя, так называемые, фермы.

  • Готовые фермы поднимаются на верх для установки.
  • Фермы соединяются затяжками, настилаются верхние наслонные стропила.
  • Создается обрешетка, монтируется утеплитель, укладывается кровельный материал.
  • Фронтоны, свесы обшиваются выбранным материалом, оборудуются оконные проемы.
  • Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа

    Если расчет выполнен грамотно, стропильная система ломаной крыши является прочной, надежной конструкцией мансардной кровли, которая прослужит не одно десятилетие при условии регулярного контроля за состоянием.

    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа
    Нюансы монтажа

    Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

    Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:

    Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.

    На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.

    Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

    Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.

    Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:

    У вас получится! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.

    Создание проекта четырехскатной крыши

    Перед тем как приступить к работе по обустройству крыши, её необходимо спроектировать, осуществить расчеты по конструкции, а также создать её чертеж.

    Проект четырехскатной крыши предусматривает, что наклон скатов такой кровли может быть в промежутке от 5 до 60 градусов. Зависит он от атмосферных нагрузок, назначения чердака и типа используемых кровельных материалов.

    В районах с частыми и сильными осадками уклон скатов должен быть значительным (от 45 до 60 градусов). В регионах с сильными ветрами и редкими дождями наклон скатов обычно делается намного меньше.

    Если угол наклона составляет примерно 5-18 градусов, рекомендуют использование рулонного покрытия; 14-60 — асбестоцементных листов, кровельного металла; 30-60 – черепицы.

    Высота кровельного конька рассчитывается с помощью тригонометрического выражения для прямоугольных треугольников.

    Расчета стропил – начало составления всего проекта дома. Сечение их определяют в зависимости от ожидаемой нагрузки (веса стропильных конструкций, пирога кровли, внешних воздействий), и степени наклона крыши. С помощью расчетов определяется и шаг между стропилами, проверяется их несущая способность.

    План стропил четырехскатной крышипредусматривает какие стропила целесообразно использовать — наслонные или висячие. Также выясняется, нужны ли дополнительные элементы: раскосы, затяжкии т.д.

    Если случается так, что стандартные параметры пиломатериалов не подошли для будущей кровли, можно их модифицировать. Например, вы можете увеличить длину стропил или жесдвоить балки. Также можно применять клееные или наборныестропильные ноги (они заметно мощнееи длиннее обычных).