Крыши дома 4 скатная. Особенности проведения строительства четырехскатной крыши. Конструкция четырехскатной крыши

Четырехскатная крыша, иначе именуемая вальмовой, давно и повсеместно используется в европейских странах. В настоящее время все большее число обладателей загородных домов на территории России отдают предпочтение этой долговечной и надежной кровельной системе.

Важнейшим отличием вальмовой крыши является то, что ее конструкция не предполагает фронтонов. Вместо них есть 2 дополнительных ската.

классическая четырехскатная крыша (все свесы находятся на одной высоте, все четыре ската с прямыми стропилами, а угловые ребра берут свое начало от центрального конька);
шатровая крыша (угловые ребра скатов расходятся от одной точки в центре крыши, в ее конструкции отсутствует коньковый прогон);
датская крыша (предполагает в верхней части крыши короткие скаты с фронтонами, которые используют для освещения и вентиляции);
полувальмовая крыша (с натяжкой можно отнести к четырехскатным крышам, потому что ее конструкция больше напоминает двухскатную – стропильные ноги идут параллельно друг другу и установлены на длинной стороне, опираются на мауэрлат);
ломаная крыша (мансардная) соответствует своему названию, и имеет в конструкции множество ломаных линий, что позволяет возвести на дополнительном этаже более высокий потолок и максимально использовать жилое пространство;
многоскатная вальмовая крыша (несмотря на то что количество скатов больше 4-х, принцип сборки стропильных систем этой одной из самых сложных разновидностей ничем не отличается от возведения простой четырехскатной крыши).

Достоинства и недостатки четырехскатной крыши

Любая кровля имеет сильные и слабые стороны в своей конструкции. И четырехскатная конфигурация крыши не является исключением, а ее достоинства и недостатки рассматриваются, обычно, в сравнении с двухскатной – наиболее распространенным и простым вариантом крыши.

К преимуществам можно отнести:

правильно сконструированная крыша хорошо противостоит ветрам даже ураганной силы;
мало подвержена разрушениям кровли в тех местах, где есть карнизные свесы;
благодаря жесткой конструкции (за счет угловых ребер, которые сходятся к опорной балке конька) не подвергается серьезной деформации;
большие свесы со всех сторон защищают фасад строения от осадков;
возможность обустройства дополнительного чердачного или мансардного помещения;
чердачное помещение благодаря такой конструкции крыши прогревается равномерно и хорошо удерживает тепло;
чердачные окна можно монтировать прямо в скатах крыши — нет нужды во фронтонах;
внешняя привлекательность, которую можно еще более подчеркнуть удачно выбранным кровельным материалом.

Недостатками являются:

сложность инженерных расчетов и возведения;
внушительный вес конструкции;
предполагаются большие финансовые затраты, чем при возведении двухскатной крыши, однако следует учесть, что не нужно тратиться на кирпичную кладку фронтонов;
через приоткрытые мансардные окна во время дождя проникает вода, тогда как с окнами, размещенными во фронтонах двухскатной крыши, такой проблемы не возникает.

Расчет уклона четырехскатной крыши

Когда речь идет об уклоне четырехскатной крыши, имеется ввиду уклон продольных (трапециевидных) скатов. Чтобы верно определить этот параметр, необходимо учесть определенные факторы по отдельности и в комплексе:

уклон зависит от дизайна крыши и фасада здания;
чем больше угол уклона, тем больше расход строительных материалов и трудоемкость выполняемых работ;
уклон четырехскатной крыши может находиться в широком диапазоне от 5° до 60°;
в регионах с частыми и обильными осадками (особенно стоит учесть зимние снегопады) предпочтение отдается большому уклону крыши – от 45° до 60°;

в районах, где преобладают сильные ветра лучше выбрать небольшой угол наклона ската (от 9° до 20°), что позволит значительно снизить парусность кровельных материалов;
если кровельные материалы набирают из штучных единиц, то уклон ската крыши должен быть не менее 25°, иначе будет наблюдаться просачивание влаги сквозь швы;
чаще всего выбирается универсальный угол наклона в 20-45°.

Материалы для строительства четырехскатной крыши

Прежде чем подойти к вопросу выбора материала, следует учесть, что из-за специфичности конструкции четырехскатной крыши, при ее возведении немалая часть строительных материалов превратится в отходы. Поэтому выбор должен основываться на финансовых возможностях заказчика. Самым экономичным будет тот материал, который состоит из отдельных элементов небольшого размера.

для стропил обычно используется древесина хвойных пород (сосна, лиственница);
нужно обратить внимание на качество пиломатериалов (не должно быть дефектов, способных повлиять на прочность и долговечность крыши);
во избежание деформации кровли влажность древесины не должна превышать 18-22% (для измерения можно воспользоваться прибором — электровлагомером);
если влажность пиломатериалов превышает допустимые значения, их необходимо досушить (производят сушку в тени, под навесом и на сквозняке);
для стропил оптимальным будет прямоугольный брус (его сечение определяют при проектировании);
альтернативой прямоугольному брусу может быть доска с сечением 50 х 100 или 50 х 200 мм (в случае необходимости используют сдвоенные доски);
для повышения прочности многоскатной крыши применяют скрепляющие элементы из стали (они позволяют сохранять взаиморасположение стропил неизменным);
из металлических элементов могут быть выполнены опоры для самых нагруженных коньков;
наиболее высокой прочностью отличаются комбинированные конструкции.

Распространенные виды покрытия вальмовых крыш:

Гибкая черепица. Она имеет еще несколько названий: гонт, кровельная плитка, шинглас. Это не только самый экономичный вариант покрытия, но и самый маловесный (1 м 2 весит около 8 кг). Для производства основы такой черепицы чаще всего используется стеклоткань, пропитанная битумом. Именно основа придает покрытию гибкость и эластичность. Снаружи гибкая черепица посыпана сланцем, базальтовым гранулятором или минеральной крошкой, что обеспечивает не только защиту от воздействия окружающей среды, но и придает кровле разнообразные оттенки.

Металлочерепица. Один из самых популярных материалов, используемых для крыши. Она представляет собой листы из оцинкованной или алюмоцинковой стали. Специальные слои в составе металлочерепицы препятствуют коррозии. Ее вес составляет всего 4-7 кг на 1 м 2 , а цветовая палитра включает до 45 оттенков. Помимо этого, металлочерепица является экологичным материалом. Из недостатков такого покрытия можно отметить то, что оно издает сильный шум при ударах дождевых капель или града, а при раскройке образуется много обрезков.

Обычная черепица. Это натуральный материал, который представляет собой плитки (плоские или фигурные) из обожженной глины. Это долговечный, но довольно тяжелый материал (на 1 м 2 30-75 кг). Обычно глиняную черепицу укладывают на мощной обрешетке. Для создания нужного оттенка можно покрывать цветной глазурью.
Шиферный лист. Этот вид материала применяют для покрытия крыши с уклоном скатов более 12°. Если угол уклона будет меньше, возможно попадание влаги через стыки шиферных листов. Использование шифера позволяет значительно ускорить сроки строительства благодаря простоте монтажа. К тому же это очень экономичный материал. Из минусов можно отметить недостаточную прочность при механическом воздействии, а также способность накапливать влагу, что при резких перепадах температуры может привести к растрескиванию.
Ондулин. Для производства этого кровельного стройматериала применяют битум, целлюлозные волокна, минеральные добавки (в качестве наполнителя), стекловолокно и смолы (для прочности). Благодаря минеральным пигментам ондулин длительно сохраняет свой цвет. Стоимость этого материала невысока, он выдерживает значительные перепады температуры, обладает ударопрочностью и влагостойкостью.

Как создать проект четырехскатной крыши

выбрать тип конструкции;
проанализировать вероятные нагрузки на стропила (с учетом ветров в конкретном регионе, максимальной массы снега, степени угла уклона скатов);
опытные строители рекомендуют выбирать стропила с запасом прочности в 1,4;
рассчитать шаг стропил;

оценить несущую способность стропильной системы;
выяснить, нужны ли дополнительные элементы при возведении стропил (например, раскосы или затяжки), потому что именно они придают конструкции необходимую жесткость и прочность;
определиться с материалом покрытия;
с учетом угла уклона рассчитать высоту конька крыши.

Как рассчитать нагрузку на стропильную систему

Существует два вида нагрузок:

постоянная (которая складывается из массы кровли, обрешетки, стропил, утеплителя и прогонов);
временная (сила ветра, обильность снегопадов, полезные нагрузки).

Согласно строительным нормам и правилам (СНиП) в средней полосе нашей страны снеговая нагрузка равна 180 кг/м 2 . В случае накопления снеговой массы, эта величина может возрасти до 400-450 кг/м 2 . При угле уклона ската крыши в 60° и более снеговая нагрузка в расчет не берется.

Ветровая нагрузка в этом же регионе по СНиП 35 кг/м 2 , и если угол уклона менее 30°, то эта величина не учитывается в расчетах крыши.

Существуют дополнительные поправочные коэффициенты для разных регионов страны.

Полезная нагрузка берется в расчет в случае, когда к фермам будут подвешиваться потолки либо планируется установление водонагревательных баков, вентиляционных устройств и прочих подвесных объектов.

При проектировании стропильной системы будущей кровли следует уделить особое внимание двум главным моментам:

расчет прочности самих стропил (необходимо убедиться, что они не сломаются под воздействием нагрузок);
расчет степени возможной деформации стропильной системы при выбранных параметрах (например, прогиб стропил, используемых для мансардных крыш не должен превышать 1/250 их длины).

Монтаж четырехскатной крыши своими руками

Прежде чем приступить непосредственно к монтажу вальмовой крыши, необходимо обработать все деревянные части будущей конструкции специальными противопожарными средствами. А на места соприкосновения дерева с бетоном или кирпичной кладкой уложить рулонный изоляционный материал.

Монтаж производится в следующем порядке:

укладка по периметру здания мауэрлата, который является опорой для всей будущей системы (состоит из бруса сечением 100 х 150 мм или 150 х 150 мм);
мауэрлат крепится шпильками (с резьбой от М12 и более) или петлями из прочной проволоки, вмонтированными в стену;

установка лежня (центральная балка стропильной системы) в качестве опоры для подкосов и стоек;
укладывается центральная балка на внутреннюю стену строения или на специальные кирпичные столбики, которые располагаются на перекрытии (в отдельных случаях на плитах перекрытия);
строго вертикальная установка специальных стоек для поддержания конька (от этого зависит прочность всей будущей кровли);
закрепление конькового бруса с помощью системы укосов (обязательно использовать отвес и рейку);
монтаж диагональных стропил (именно от них и от конькового прогона зависит высота и угол наклона крыши). В ряде случаев их приходится собирать из 2-х частей, и тогда — для разгрузки места стыка — под него устанавливается дополнительная опора;

установка рядовых стропил производится с опорой на мауэрлат и коньковый брус (как и диагональные, могут усиливаться стойками или подкосами) с шагом в 600 мм;
строго параллельно рядовым стропилам устанавливаются угловые (нарожники) так, чтобы исключить их схождение в одном месте. Длина нарожников будет уменьшаться по мере приближения к углам скатов;
монтаж обрешетки проходит в прямой зависимости от выбранного покрытия крыши (она может быть сплошной или с зазорами). Под обрешетку используют бруски с сечением 50 х 50 мм или доски, толщина которых 200-250 мм;

укладка тепло- и звукоизоляции;
монтаж кровельного материала к обрешетке при помощи саморезов;
установка коньковых деталей (длинный узкий лист материала, который изогнут в продольном направлении под углом); Главный кровельный конек прокладывается по верхнему ребру кровли, второстепенные между треугольными скатами и трапециевидными;
подшивка карнизов и установка водостоков (практичнее воспользоваться промышленной стоковой системой).

Исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что сделать четырехскатную крышу своими руками в достаточной мере сложно, но эта надежная конструкция стоит затраченных на нее усилий и финансовых вложений.

Четырехскатная крыша: видео

Четырехскатная крыша: фото

Крыши частных домов, имеющие четыре, а не один или два ската, являются гораздо более серьезной конструкцией. Собрать ее не сложнее, чем двухскатную, но преимуществ четырёхскатная крыша стропильной системы имеет больше. Высокое качество кровли обеспечивается прочностью такой системы. На фото четырехскатная крыша своими руками

Особенности крыши из четырех скатов

Главное преимущество – отсутствие щипцов и фронтонов. Нетрадиционная конструкция стропильной системы позволяет крыше без последствий переносить сильные ветра, минимизировать возможные разрушения в местах свесов карниза с течением времени, также отсутствие фронтона – это экономия на стройматериалах и трудозатратах.
Концы стропил, которые пересекаются между собой и крепятся на балке конька, придают конструкции жесткость, препятствуют ее деформированию под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше.
Конструкция и устройство вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры.
В схеме архитектурного соответствия четырёхскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам.
Эстетичность крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех лет, когда люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

Как будет конструироваться стропильная система четырехскатной крыши, зависит от типа крови – шатрового или вальмового. Поэтому стоит подробнее рассмотреть эти разновидности, их особенности и устройство.
Фото устройства вальмовой крыши

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу (см. фото выше) представляет собой сборку двух трапециевидных или треугольных деревянных узлов. Эти элементы скрепляются между собой плоскостями верхних поверхностей, а грани треугольников перекрываются коньковыми скатами.

На стропильный каркас вальмовой крыши монтируется кровельный пирог, состоящий из нескольких слоев: гидроизолятора, теплоизолятора, вентиляционного слоя стройматериалов и финишного декоративного и защитного покрытия (см. видео). По виду крепления система вальмовой крыши подразделяется на висячую и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырёхскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции.
Чертежи системы стропил

При наклоне вальмовой крыши ≤ 35° обязателен монтаж вспомогательных опорных балок, чтобы укрепить длинный пролет со стропилами наслонного типа. Дополнительные опоры предохраняют дом от атмосферной влаги, сильных ветров и перепадов температур.

Стропила накосной конструкции – брус, монтирующийся по диагонали, одним торцом упирается в мауэрлат, вторым – крепится к следующей паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо надежно фиксировать. Также накосные стропила исполняют роль опоры для нарожников.
Трапециевидные деревянные сборки для скатов кровли.
Нарожники – конструкции небольшого размера из стропильных балок короткой длины, укрепляются на стропилах накосного типа. Если ширина стен дома составляет ≥ 4,5 м, то конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из них сделать единую кровлю.
Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Использование этих элементов позволяет собрать кровлю практически без дополнительного укрепления.
Лежни служат опорами для стоек и подкосов, нижним концом их упирают в подставки из кирпича на внутреннем стенном торце или подгоняют под размер подкладками деревянных брусков.
Прогон представляет собой балку, уложенную параллельно нижней опорной балке. Служит для обеспечения прочности стропильной конструкции.
Шпренгелями увеличивают жесткость по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.

Схема четырёхскатной кровли

Шатровая крыша

Крышу по типу шатра можно построить из треугольных деревянных конструкций. Неспециалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой кровли. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная крыша, стропильная система которой выполнена в виде шатра, превосходно предохраняет жилье от проникновения холода и влаги даже в чердачное или мансардное пространство.

По конструкции чертежи вальмовой и шатровой системы стропил похожи, так как состоят из одинаковых узлов и элементов. Разница – только в длине стропил и вариантах монтажа. В шатровой конструкции также хорошо работают стропила висячего или наслонного типа, но висячие элементы закрепить своими силами дилетанту очень сложно – потребуется помощь профессионала. Шатровую крышу часто обустраивают над площадями без внутренних перекрытий, перегородок и стен, и балки для опор укладываются на несущие стены. Детали наслонной конструкции изготовить дешевле и легче, но, чтобы с ними можно было работать, необходимо наличие внутренней несущей стены и/или бетонных колонн.

Перед началом работ с любыми изделиями из дерева их необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами.
Древесина для любых элементов должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%.
Мауэрлат делается из бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным 150 х 100 мм.
Стропила должны иметь в длину ≥ 50 мм и в ширину ≥ 150 мм.
Для всех изделий используется одна порода дерева, и желательно – хвойная.
Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с одним углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного его устройства зависит не только прочность конструкции, но и эстетичность всей крыши, поэтому опорные балки должны быть уложены строго по горизонтали. Облегчить выравнивание мауэрлата может заливка небольшого ростверка (опалубки) по всему периметру стен дома. Подробнее об этом смотрите видео ниже.

Для крепления ростверка используются арматурные штыри, вбитые или вставленные в стену. Через отверстия в этих стержнях мауэрлат крепится резьбовыми соединениями к стенам и ростверку.

Как собирать и монтировать на месте систему вальмовой крыши:

Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой вскрыть гидроизоляторами – мастикой, битумом, гудроном. Сверху на слой гидроизоляции укладывается рубероид.
Опорный брус, из которого будет собираться мауэрлат, насаживается на штыри в стенах, притягивается гайками с шайбами. При монтаже мауэрлата нужно постоянно проверять его горизонтальность при помощи уровня.
Следующей устанавливается центральная опора – к ней будут прикрепляться стойки с коньком. Опорная балка укладывается или на боковые балки мауэрлата, или на поверхности внутренних несущих стен.
Для главной опоры конька устанавливаются вертикальные балки. Коньковые опоры не нужно сразу крепить жестко – только после полной сборки системы стропил. Жесткость можно придать стальными уголками, деревянными распорками или металлическими шпильками.
Чтобы крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое из них нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами.
Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки.

Между свесом и стеной выдерживается расстояние ≥ 50 см. Если участок выбран в регионе с сильными ветрами, то это расстояние увеличивается в 2 раза. Таким образом обеспечивается защита крыши и стен от осадков, которые могут задуваться и увлажнять поверхность вплоть до фундамента.

Теперь можно крепить рядовые стропильные брусья, чтобы соединить мауэрлат с коньком. Расстояние между стропилами рассчитывается исходя из общих размеров крыши и длины промежуточных стропил. Некоторые кровельные стройматериалы нужно укладывать на часто смонтированную обрешетку, поэтому общих рекомендаций по соблюдению расстояний нет. Рядовые стропила в стандартном решении устанавливаются в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами.
Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой.
Для укрепления верхнего торца накосных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из двух подкосин, выходящих из одной точки.
Последний шаг в строительстве стропильной системы – обрешетка. Материал для каркаса обрешетки выбирается исходя из кровельного материала. Чаще всего это квадратные рейки сечением 5 см, а если обрешетка будет сплошной, то можно использовать доски или пятислойную фанеру.

Чаще всего четырехскатную крышу для дома выбирают из-за внешней привлекательности, не учитывая, что у этой конструкции есть и другие преимущества: способность выдерживать большие ветровые нагрузки, повысить уровень защищенности стен от влаги, позволить оборудовать жилые помещения в чердачном пространстве.

Четырехскатная крыша своими руками. Фото

Четыре ската считаются оптимальным вариантом для регионов с сильными ветрами и большим объемом осадков. Принимая решение построить четырехскатную крышу самостоятельно, необходимо учесть, что эта конструкция требует точных чертежей и повышенного внимания при замерах и разметке.

Подготовительные работы

Основное отличие четырехскатной (вальмовой) крыши с четырьмя скатами от конструкции с двумя скатами - отсутствие необходимости в устройстве боковых фронтонов. Четырехскатная конструкция состоит из двух трапециевидных и двух треугольных скатов, последние заменяют фронтоны.

Под крышей может располагаться просто чердачное помещение или жилая мансарда. Строительство четырехскатной крыши начинается с определения ее предназначения и подбора материалов с учетом особенностей климата . Количество осадков и силу ветра важно учесть при выборе углов скатов, толщины материалов для деревянных составляющих и вида кровли.

Важно! Уклон скатов может варьировать от 5-и до 60 ° . Чем сильнее ветры и больше осадков, тем больше уклон.

Деревянные составляющие должны быть толще, чем для двухскатной конструкции. Если уклон не превышает 18°, для кровли подойдут рулонные материалы. При уклоне 18-30° лучше выбрать металлическую или керамическую черепицу.

Рассчет четырехскатной крыши своими руками. Фото

При завершении первого этапа должна быть создана точная схема устройства кровли . Вы должны знать, какие материалы и в каких объемах необходимо купить.

Этапы постройки четырехскатной крыши своими руками

Для устройства четырехскатной крыши используется древесина хвойных пород без дефектов с влажностью 18-22%. В первую очередь устраивается основание, равномерно распределяющее нагрузку на несущие конструкции. По периметру здания укладывается слой гидроизоляции и монтируется мауэрлат - цельный брус 10х15 см или 15х15 см. Соединения делаются в накладку, для связки углов используются металлические скобки, пластины и уголки.

Следующий шаг строительства четырехскатной крыши - установка лежней. Это брус, который служит опорой для стоек и располагается на основании. Далее на лежни монтируются стойки (брус 10х10 или 10х15 см) с шагом стропил (не более 2-х метров), устанавливается коньковая балка (10х20 см), временно опирающаяся на специальные стойки.

Важно! Необходимо с повышенным вниманием отнестись к углу монтажа стоек.

При устройстве четырехскатной крыши необходимо учесть, что она состоит их 4-х плоскостей. Для скатов в виде трапеций требуются боковые стропила , для треугольных — диагональные (накосные). Это цельный брус 10х15 см или 10х20 см, который монтируется с шагом 50-150 см. При необходимости стыковки монтируются накладки, закрепляются в нескольких местах.

Четырехскатная крыша своими руками. Фото

В точках, где стропила опираются на основание, нужно сделать врубки и закрепить конструкцию элементами из металла. Сверху стропила упираются в брус конька, соединенный со стойками при помощи пазов. Для усиления конструкции рекомендуется использовать диагональные опоры, подкосы, стальные соединительные элементы.

Монтаж кровли

Завершающий этап постройки четырехскатной крыши своими руками - монтаж гидроизоляционного слоя, контробрешетки, обрешетки (или сплошного настила). На стропила укладывается гидроизоляционный материал . Его предназначение - исключить разрушение стропильной системы из-за попадания влаги из чердачного помещения под кровельный материал. Пленка укладывается внахлест и для герметичности скрепляется липкой лентой.

Следующий шаг - устройство контробрешетки . Это брус или доска, обработанная антисептиком. Крепится к стропилам, позволяет зафиксировать гидроизоляционный материал, создает воздушную подушку между кровельным материалом и изоляцией.

Для обрешетки используются сухие доски шириной 4-5 см, которые крепятся к контробрешетке на расстоянии 25-30 см друг от друга. Если не планируется обустройство жилых помещений в чердачном пространстве, то далее монтируется кровельный материал.

При устройстве теплой мансарды на стропила с внутренней стороны при помощи степплеров монтируется пароизоляционный материал (пленка, фольга, пергамин), предотвращающий попадание влаги из теплого помещения в утеплитель. На пароизоляцию укладывается теплоизоляционный материал толщиной 15-20 см.

Преимущества четырехскатной крыши

Постройка четырехскатной крыши позволяет:

переоборудовать чердачное пространство в жилую мансарду, то есть, увеличить полезную площадь дома;
повысить уровень устойчивости к внешним воздействиям в виде ветра и дождя, тем самым увеличиваются показатели прочности кровли и продлевается срок ее эксплуатации;
сделать внешний вид дома более привлекательным.

Несмотря на то, что планирование и процесс устройства требует больших временных и материальных затрат, устройство четырехскатной крыши своим руками возможно при наличии базовых навыков плотника. В хозяйстве должны быть: бензиновая, дисковая пила или ручная, дрель, стамески, молотки, уровень, шнур, рулетка. Перед началом работ желательно внимательно посмотреть подходящее по содержанию видео.

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что они требуют больше всего материалов, а значит, и больше всего денег, они популярны. Во-первых, потому что придают даже простой «коробке» более интересный вид. Во-вторых, потому что прочны и надежны. И пусть стропильная система четырехскатной крыши одна из самых сложных, ее можно разработать и сделать своими руками.

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.

Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Полувальмовые крыши — датская и голландская

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Практические соображения могут быть двух толков. Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа

Если делают четырехскатную крышу, чаще всего это вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему . Система также может быть с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «по месту» — на крыше, для такой работы достаточно двух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а затем, готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но, чтобы поднять и установить готовые фермы, нужна либо техника (кран), либо бригада из четырех и более человек.

Основные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Тут устанавливаются диагональные стропила, которые также называют накосными. Они опираются на наружные или внутренние углы здания, имеют большую длину, чем обычные стропильные ноги. На диагональные стропила надо обратить особое внимание, так как на них приходится полуторная нагрузка (если сравнивать с соседними стропилами). Поэтому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из двух досок, срастив их по ширине при помощи гвоздей. Также для поддержки диагональных стропильных ног устанавливаются дополнительные стойки и укосы, которые называют шпренгельным блоком.

Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только по длинным сторонам коробки. Это понятно — стропила располагаются по периметру, а не только по двум сторонам, как в двускатной кровле.

Мауэрлат - элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Служит крайней нижней опорой для стропил.

Диагональные стропила

Как уже говорили, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превышает стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, поэтому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сразу две задачи: получаем балку нужной длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельный брус того же сечения. И еще один момент: срощенные балки для накосных стропил делают из того же материала, что и обычные стропильные ноги. Это дешевле, да и вам не нужно искать специальный материал.

Если используются срощенные балки, диагональные стропила, как правило, страхуют установкой подкосов и/или шпренгелей (стоек).

Если длина балки до 7,5 м, достаточно одного подкоса, который упирается в верхнюю часть балки.
При длине от 7,5 м до 9 м, устанавливают дополнительную стойку или шпренгель. Эти подпорки ставят внизу, на 1/4 длины стропила.
При длине наклонного стропила более 9 метров, нужна третья, промежуточная опора — стойка, которая подпирает середину прогона.

Шпренгель — особая система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие наружные стены. На эту балку опирается стойка, подпертая с двух сторон укосами (укосы ставят при необходимости).

Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения или срощенные балки.

Опирание накосной стропильной ноги

Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Точное исполнение этого узла зависит от типа системы и количества прогонов.

Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если такой выпуск слишком большой, его затем подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного сложнее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.

Стропила подрезают под нужным углом, стыкуют на консоли. Крепят при помощи гвоздей. Усилить соединение можно при помощи металлических накладных пластин.

Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), способ соединения зависит от материала, из которого делают стропила:

Если используется срощенные доски, необходим шпренгель, который опирается на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила подрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
Если использован брус, в месте опирания устанавливается прибоина — кусок доски толщиной не менее 50 мм. Доску крепят при помощи гвоздей к двум прогонам, а к этой доске уже — стропильные ноги, которые будут образовывать вальма.

Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату или доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую балку и к ней зафиксировать угловую балку (на рисунке ниже).

Крепление — гвоздями с двух сторон, при необходимости можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками или хомутами.

Как крепить нарожники и полуноги

К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (называют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их надо располагать с таким расчетом, чтобы места стыков не совпадали. Иногда для этого приходится менять расстояние между нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).

Обычно укороченные стропила подрезают и крепят 2-3 гвоздями с двух сторон. Такого крепления достаточно в большинстве случаев. Но, если хотите сделать «правильно», под каждую стропилину надо делать «врубку» — выемку не более чем на половину толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в нужное положение, обводят на балке нужный контур (получается неровная трапеция из-за разных углов соединения). По полученному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после чего крепят гвоздями с двух сторон. Это сложный узел, да и делать его долго. Зато несущая способность такого соединения намного выше. Есть и другой вариант, который по исполнению в разы проще, а по надежности мало отличается.

Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше). Для этого используется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. В таком варианте балка становится двутавровой, что намного повышает ее упругость, увеличивается несущая способность.

Как крепить нижние концы стропил

Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висящими или наслонными стропилами, какая именно схема использована. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для зданий, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянным, каркасным, из легкого бетона) реализуется при помощи специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей. Одна устанавливается на закладную доску, вторая — на стропила. Между собой они соединяются подвижно — при помощи длинной прорези или пластины.

При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стен. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стены вертикально вниз. Такое крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые возникают при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буквы Г или Т).

Жесткое крепление может быть сделано по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску или с подшивным опорным бруском. Крепление обычно при помощи гвоздей, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.

Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы довольно большие и, чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет сделать свесы настолько длинными, насколько вам хочется без большого перерасхода на материалы.

Датская полувальмовая крыша

Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.

Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.

Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).

При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:

Крайние стропила делают сдвоенными.
Устанавливают подкосы из сдвоенных досок. Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.

Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из , после — .

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

Классика – конструкция с четырьмя скатами для россиян остается необычной, вызывая ассоциации с заморским укладом. Ее строят, когда хотят применить интересные архитектурные решения, добиться особенного эффекта, который воспринимается иначе, дом выгодно отличается от однообразных строений.

На фото четырехскатной крыши представлено большое разнообразие вариантов, главное – строить в соответствии со всеми правилами, тогда можно будет воспользоваться многочисленными преимуществами.

Разновидности четырехскатных крыш

Делать чертежи четырехскатных крыш самостоятельно – задача трудная: специалисты смогут грамотно выполнить расчеты. Скаты выполняют как равнобедренные треугольники, когда крыша сверху выглядит как квадрат, она является шатровой, а если напоминает прямоугольник, разновидность называется вальмовой.

Классическая вариация

К классике относится вальмовая или голландская крыша, отличающаяся устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям: сильному ветру и обильным снегопадам.

Поверхность конструкции формируют 2 ската в виде трапеции с длинных сторон и 2 ската с треугольной формой с коротких сторон.

Многие современные архитекторы считают, что в эстетическом плане голландская крыша смотрится более презентабельно по сравнению с шатровой. Стропильную систему образуют 4 опорных бруска, они спускаются от скатов к верхним углам сооружения.

2 вида полувальмовой крыши:

Голландская – от боковых скатов отрезают часть от торцевой верхней стороны.
Датская – от боковых скатов отрезают часть от торцевой нижней стороны.

Конструкция голландской крыши

Полувальма объединяет в себе характеристики двускатной и четырехскатной крыши: торцевые скаты представлены в виде треугольников, длина вальма меньше длины боковых скатов в 1,5 – 3 раза.

Конструкция позволяет выполнить установку вертикального окна, она не имеет острого выступа, характерного для двускатной кровли, поэтому крыша выдерживает большие ветровые нагрузки.

Конструкция датской крыши

Эта разновидность вальмовой крыши характеризуется простотой монтажа, необходимо монтировать торцевой скат снизу, оставляя под коньком маленький фронтон.

Датская конструкция дает следующие преимущества пользователям:

Нет необходимости устанавливать проблемные мансардные окна, которым требуется качественная гидроизоляция.
Вариант обеспечивает хорошее естественное освещение мансардного этажа благодаря выполнению вертикального остекления.

Конструкция шатровой крыши

Разновидность крыши устанавливается на строения с квадратным периметром, важный нюанс – у всех скатов должна быть одинаковая форма. Строительство шатровой конструкции является более сложным, если сравнивать с вальмовой: необходимо, чтобы стропила сошлись в одной точке.

Стропильная система

Четырехскатная крыша своими руками – оптимальное решение для всех желающих сэкономить средства семейного бюджета. Последовательность строительных работ:

Этап планирования и проектирования требует много времени, необходимо тщательно продумать каждую деталь. Каким бы легким ни казалось устройство кровли, обязательно сделайте чертеж, что поможет обнаружить недочеты и недостатки.

Если расчет четырехскатной крыши сделан неправильно, исправить ситуацию будет достаточно сложно – в результате ошибки диагональные стропила не соединятся в коньке. Лучше воспользоваться оптимальным вариантом, подготовьте чертеж с помощью одной из специальных графических программ.

Создание модели 3D позволяет увидеть, как будет выглядеть будущая крыша, чтобы подготовить детальный чертеж, обратитесь за профессиональной помощью.

Подготовка конструктивных элементов

Мауэрлат укладывают сверху по периметру стен, его задача – служить опорой стропилам, материалом изготовления является брус 15х10 см.

Уклон крыши делают с помощью стропильных ног, стандартные стропила делают из доски 50Х150 мм, диагональные – 100Х150 мм.

Специальные затяжки не позволяют смещаться стропильным ногам, они фиксируются, а их концы соединяются внизу, для изготовления берут доску 50Х150 м.

Лежень из бруса 100х100 мм или 100х150 мм представляет собой поперечную балку, служащую опорой для стоек, которые держат коньковый прогон.

Откосы не дают стропилам сдвигаться, их устанавливают под углом к стойкам, материл изготовления – брус с теми же размерами, как для изготовления лежня.

На вертикальную стойку опирается конек, ее делают из материала для мауэрлата.

Горизонтальная ветровая доска связывает стропильные концы снизу, ее прибивают к стропилам с внутренней стороны кровли, используя доску 100х50 мм.

С наружной стороны конструкции прикрепляют кобылку – доску из точно такого материала.

Самым сложным элементом считается шпренгель, он придает жесткость крыше, связывающий между собой горизонтальные и вертикальные компоненты. Шпренгель делают из бруса с размерами 100х100 мм, его необходимо устанавливать под углом.

Нарожники или укороченные стропила есть только в вальмовой крыше, их изготавливают из доски 50х150 мм.

Монтаж перекрытия чердака

Подвески крыши лучше изготавливать из стали, для крепления используются специальные хомуты и прогоны, подвесное перекрытие значительно уменьшает нагрузку.

Если фермы стальные, то перекрытие делают несгораемым, между балками из стали укладывают железобетонные плиты сборного типа, а на них помещают легкий утеплитель.

Оптимальный материал для изготовления несущих конструкций – это крупноразмерные панели заводского производства, обладающие высокой огнестойкостью.

Установка прогона конька

Понадобится сделать 2 прогона, если у сооружения имеются капитальные продольные стены или в 2 ряда стоят внутренние столбы. Когда в здании нее предусмотрены внутренние опоры, выполняют строительные фермы и к ним подвешивают перекрытие. Когда ширина дома большая, конструкция подвешивается на стальные хомуты к поясу фермы внизу.

Монтаж стропил

Диагональные стропильные ноги должны опираться на конек, их дополнительно фиксируют с помощью металлической проволоки.

Когда делают один прогон, диагональные ноги прибивают на консоли, а когда прогонов два – их крепят на шпренгельную конструкции, изготовленную из горизонтальной балки со стойками.