Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Четырехскатная крыша своими руками: расчет, чертежи, схемы

Устройство четырехскатной крыши

Четырехскатная крыша состоит из 4 плоскостей, расположенных под определенным углом

4 скатная крыша конструктивно представляет собой четыре плоскости, под определенным углом расположенные на потолочной плите перекрытия здания. В зависимости от выбранного типа сверху кровля выглядит, как прямоугольник или квадрат. Характерной особенностью является отсутствие фронтонов или их уменьшенный по сравнению с двухскатными аналогами размер.

Стропильная система четырехскатной крыши состоит из следующих элементов:

  • Мауэрлат. Брус, который укладывается на чердачное перекрытие. Принимает вес каркаса, кровельного материала и равномерно распределяет его по периметру здания. Является основой для крепления ферм или стропил.
  • Стропила. Представляют собой наклонные прогоны, на которых крепится обрешетка и кровельное покрытие. Делаются из прямоугольного бруса.
  • Лежень. Горизонтально уложенный брус, предотвращающий деформацию мауэрлата под воздействием растягивающих нагрузок, исходящих от стропил.
  • Обрешетка. Параллельные ряды реек, на которые проводится крепление кровельных материалов — плитки, рулонов, панелей, листов.
  • Подкос. Подпорки между лежнем и стропилами, устанавливаемые для их укрепления и увеличения прочности.

Когда длины конструктивных элементов недостаточно для обеспечения выноса крыши, применяются кобылки.

Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)

Основные виды четырехскатных крыш:

  1. Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
  2. Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
  3. Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.

Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.

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.

Один из вариантов стропильной системы полувальмово
Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши

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).

Подготовительный этап

После разработки проекта и составлении чертежей (модели) четырехскатной крыши начинается подготовка к возведению кровли. На этом этапе важно правильно выбрать материал, проконтролировать его качество и приготовить необходимый инструмент.

Перед покупкой основных и расходных материалов необходимо рассчитать их потребность, т.к. закупать их надо сразу на весь объем строительства, но без излишнего запаса.

Особое внимание уделяется деревянным элементам для стропильной системы. Для нее наиболее подходит доска, брус или бревно хвойных пород. Особо по прочности и стойкости к гниению выделяется лиственница. При наличии финансовых возможностей можно использовать дуб.

Расчет потребности стропил производится с учетом шага установки и высоты крыши (угла наклона ската). Длина каждого стропила определяется, как L=h/sinA. Пиломатериал эля стропильной системы должен быть высокого качества, и иметь остаточную влажность не более 20%.

Кровельный материал выбирается, исходя из финансовых возможностей, размеров дома и общего дизайна. Это может быть:

  • рулонный материал (в т.ч. ондулин),
  • шифер,
  • черепица,
  • профнастил,
  • металлочерепица,
  • асбесто-цементные или металлические листы.

Для гидроизоляции обычно выбирается битумная мастика, рубероид или полимерные пленки. В качестве утеплителя, чаще всего, применяется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт).

Потребность этих материалов выбирается по площади кровли с учетом перекрытия элементов или полос, а также неизбежных отходов.

Необходимые инструменты

Перед началом основных работ надо подготовить такой инструмент:

  • болгарка,
  • ножовка,
  • электродрель,
  • шуруповерт,
  • рубанок,
  • топор,
  • молоток,
  • плоскогубцы,
  • отвертка,
  • стамеска,
  • строительный нож,
  • ножницы,
  • строительный или мебельный степлер,
  • малярная кисть и валик,
  • строительный уровень,
  • отвес,
  • рулетка,
  • металлическая линейка,
  • угольник.

При большом объеме работ желательно иметь циркулярную пилу.

Устройство вальмовой кровли пошагово

Как и любое серьезное сооружение, вальмовая крыша возводится своими руками в несколько этапов:

Создание проекта с расчетом несущих конструкций. Заготовка леса и других кровельных материалов. Монтаж стропильной системы. Укладка покрытия с утеплением (при необходимости).

Совет по проектированию. Чтобы вам не пришлось беспокоиться за надежность постройки, настоятельно рекомендуется поручить выполнение проектных работ инженерам, невзирая на финансовые затраты. Они рассчитают все параметры – шаг установки стропил, их сечение, количество подкосов и затяжек в соответствии с погодными условиями в вашей местности.

Выше в качестве примера показан чертеж четырехскат

Выше в качестве примера показан чертеж четырехскатной кровли с наслонными фермами, перекрывающими 2 пролета по 4,5 м. Длина основных стропильных ног составляет 6 м, высота конька – 4 м, угол наклона – 41°. Эту конструкцию можно взять за основу, если ширина здания не превышает указанную на чертеже (9 метров). Учтите важный момент: чем сильнее наклонены вальмы, тем большую нагрузку испытывают нарожники и центральный коньковый узел, куда они опираются. В данном примере вальмы лучше ставить под углом 45—50°.

Самое сложное в строительстве вальмовых кровель – правильный монтаж узлов сращивания угловых стропил с мауэрлатом и верхним поясом ферм в разных конструкциях. Это еще одна причина проконсультироваться с проектировщиками, разрабатывающими узлы примыкания индивидуально. Чтобы вы понимали, о чем идет речь, представляем чертежи верхнего опорного узла, где вальмовая стропильная нога примыкает к коньку.

Некоторые конструкции не предусматривают изготовле

Некоторые конструкции не предусматривают изготовления и установки конькового прогона между фермами. Тогда вальмовые ребра крепятся на затяжке и дополнительных подкосах, как предписывает чертеж:

Нижний опорный узел ноги на мауэрлат и сращивание

Нижний опорный узел ноги на мауэрлат и сращивание стропил выглядит несколько проще, хотя в действительности требует тщательного выпиливания досок под различными углами, что и отражено на схеме.

Для наглядного ознакомления с более сложной систем

Для наглядного ознакомления с более сложной системой, где вальма совмещается с эркером, предлагаем посмотреть обучающее видео:

Подбор пиломатериалов

Перед тем как сделать стропильную систему вальмовой кровли, следует выбрать качественный и просушенный лес. По соотношению цена — качество наиболее подходящий вариант – дерево хвойных пород – ель, лиственница либо сосна. Ярко выраженная сучковатость, гниль и следы жизнедеятельности насекомых – вредителей недопустимы.

Представляем самые «ходовые» размеры пиломатериалов, применяющихся для поэтапного строительства вальмовых крыш:

стропило основное – одинарная доска 50 х 200 мм либо двойная 40 х 150 мм; мауэрлат: минимальное сечение – 100 х 150 мм, оптимальное – 20 х 20 см; нарожники – доска 5 х 15 см; прогоны – брус 50 х 150 либо 50 х 200 мм; подкосы, ригели – доска толщиной от 25 до 50 мм; стойки – брусок 5 х 10 см.

Набор крепежных пластин и уголков тоже не будет ли

Набор крепежных пластин и уголков тоже не будет лишним

Примечание. Если кровельные конструкции вам рассчитывают инженеры – проектировщики, то они же составят спецификацию всех материалов с размерами.

На обрешетку под укладку профнастила или металлочерепицы традиционно идут доски толщиной 25—32 мм, а на контробрешетку – бруски 5 х 5 см.

Монтаж обвязочного бруса на стены

В отличие от двускатных кровель, где мауэрлат устанавливается на боковые стены, под вальмы обвязка делается по всему периметру. Исключение – каркасные, бревенчатые и брусовые дома, где в качестве мауэрлата выступает верхний стеновой ригель или последний ярус бревен. Тогда в нем выполняются пазы, куда вставляются стропильные ноги, как это реализовано на фото.

На стенах из легкого ячеистого камня – газобетона

На стенах из легкого ячеистого камня – газобетона и пеноблока – перед укладкой обвязки устраивается армирующий железобетонный пояс. В него вмуровываются монтажные шпильки, на которые впоследствии надевается обвязочный брус. Пошагово порядок работ выглядит так:

Установка щитовой опалубки, вязка арматурного каркаса с закладными деталями и заливка пояса бетонной смесью М200. Гидроизоляция поверхности бетона рубероидом или битумным праймером. Установка бруса и его фиксация на шпильках.

Угловые соединения мауэрлата выполняются врубкой в

Угловые соединения мауэрлата выполняются врубкой в полдерева. Таким же образом брус наращивается по длине, если стандартного размера 6 м недостаточно. Также по углам делаются горизонтальные подкосы либо вбиваются железные скобы, не позволяющие брусьям разъезжаться под нагрузкой основных и вальмовых стропил.

Совет. Обязательно обработайте все деревянные детали антисептиком и антипиреном. Один защищает древесину от гниения, а второй повышает ее огнестойкость.

Сборка стропильной системы

Сборка стропильной системы

Кровельные фермы больших размеров принято монтировать по месту, ведь чтобы поднимать их с земли, понадобится вдвое больше работников. В деревянных домах первым делом устанавливаются все балки потолочного перекрытия, а по ним устраивается временный настил. Для монтажа высокого конька также понадобятся строительные леса.

Поэтапная сборка конструктива вальмовой крыши выпо

Поэтапная сборка конструктива вальмовой крыши выполняется в таком порядке:

Как и при возведении двускатной кровли, первом делом ставятся центральные опоры, куда крепится коньковый прогон. Производится монтаж основных стропил, которые подрезаются сверху и снизу под нужным углом. На коньке встречные стропильные ноги выводятся в одну плоскость и скрепляются стальными пластинами на саморезах (желтого, а не черного цвета). К мауэрлату балки фиксируются уголками. После установки основных ферм ужесточите их ригелями и подкосами согласно чертежам, используя для крепления болты. Установите ребра – крайние вальмовые стропила. Их соединение с коньковым и обвязочным брусом осуществляется по одной из предложенных выше схем. Отпилите и прибейте к каркасу нарожники. Каждый из них обрезается под разными углами, определяемыми измерением в 4 точках (вдоль каждой грани доски). При необходимости закрепите кобылки, чтобы обеспечить свес 0,5 м, и подшейте карниз досками.

  Совет. Поскольку ребра вальмы отличаются большой

Совет. Поскольку ребра вальмы отличаются большой длиной, их надо наращивать и ставить дополнительные подпорки. Стык делайте возле конька, где нагрузка на кровлю меньше, а опоры монтируйте ближе к мауэрлату.

Как крепятся элементы вальмовой конструкции в реальности, смотрите в следующем видео:

Укладка финишного покрытия

Эта завершающая операция выполняется по традиционной технологии, предусматривающей вентиляцию подкровельного пространства и устройство гидроизоляционного слоя из диффузионной мембраны. Последняя не позволяет влаге проникнуть с улицы в чердачное помещение, в то же время пленка свободно пропускает наружу водяные пары. Отличие от накрывки обычных двускатных крыш одно: по линиям излома (на ребрах вальм) ставятся дополнительные нащельники.

Материал покрытия настилается в таком порядке:

Стропильная система полностью укрывается диффузионной мембраной. Полотна раскатываются горизонтально с нахлестом не меньше 100 мм, начиная снизу. Стыки обязательно проклеиваются скотчем. Пленка прибивается к наружным граням стропил через бруски контробрешетки сечением 5 х 5 см, обеспечивающие вентиляционный продух под металлочерепицей или другим материалом. Перпендикулярно направлению стропильных ног приколачиваются доски обрешетки. Интервал монтажа зависит от выбранного покрытия, а для мягкой черепицы набивка производится всплошную. Монтируется кровельный материал и все фасонные детали на торцах крыши, а также вокруг вентиляционных и дымовых труб.

  Примечание. Брусья контробрешетки, прибиваемые к

Примечание. Брусья контробрешетки, прибиваемые к стропилам, не должны стать преградой на пути вентиляционного воздуха. Поэтому их специально укорачивают до длины 2—3 м и приколачивают с зазором 5—10 см между соседними элементами.

Утепление вальмовой кровли делается как во время монтажа покрытия, так и после него, главное, — собрать правильный «пирог», показанный на схеме. В первом случае минвата закладывается сверху, под гидроизоляцию, а во втором – изнутри.

Выбор материала

Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

  •  Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
  •  Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
  •  Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

Основные разновидности четырехскатных крыш

Фронтонов (это треугольные завершения фасадов постройки, ограниченные с боков двумя скатами крыши, а  у основания карнизом) на такой кровле нет, а чердачные окна размещаются в скатах.

Эта кровля намного экономичней двухскатной по затратам на стеновые стройматериалы, но наклонные ребра на стыках вальм и фронтальных скатов  требуют установки весьма сложной стропильной конструкции и дополнительного замера, подгонки кровельного  материала.

Скаты зачастую делают с разными уровнями наклона, благодаря чему и создается силуэт ломаной крыши.

Полувальмовая (датская) конструкция. Отличается от предыдущей наличием фронтона, который наверху имеет небольшую вальму. Защита от ветровых нагрузок у такой кровли обеспечивается коньком (верхним горизонтальным ребром крыши, образованным из-за пересечения двух скатов). Наиболее часто подобное устройство кровли встречается в регионах с частыми сильными ветрами.

Шатровая конструкция. Имеет вид пирамиды: четыре треугольных ската, сходящиеся вершинами в одном месте. Такие кровли не имеют фронтонов, возводятся на небольших постройках в форме равностороннего многоугольника или квадрата. Монтаж стропильной системы у такой крыши очень сложен.

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.

Мауэрлат можно уложить на край стены, либо в предусмотренный при кладке кирпича карман с внутренней стороны несущих стен.

II. Накосные ноги

Накосными ногами называют четыре угловых стропила, которые опираются на края конька и углы мауэрлата. Они – самые длинные среди всех стропильных ног системы, поэтому должны иметь сечение не менее 100х150 мм для максимальной жесткости.

III. Коньковый брус

Коньковый прогон – горизонтальная балка, которая соединяет все стропила, вершина стропильной системы. Брус необходимо укреплять стойками и подкосами. Конек должен располагаться строго параллельно плоскости чердачного перекрытия и перпендикулярно стойкам.

IV. Стропила

Стропила для четырехскатной кровли делятся на: центральные (крепятся на мауэрлат и конек); основные вальмовые (крепятся на ось конька и мауэрлат); промежуточные и укороченные (устанавливаются на накосные ноги и мауэрлат, соединяют углы скатов).

V. Укрепляющие элементы

К дополнительным усиливающим элементам относятся стойки для конькового бруса, ригели или балки перекрытия, подкосы стропильных ног, ветровые балки и пр.

Особенности монтажа

Четырёхскатная крыша, как и иные виды крыш, монтируется на деревянный квадрат или прямоугольник, сложенный из брусьев. Он называется мауэрлат. Мауэрлат жестко крепится к верхней части стен и фиксируется на них так, чтобы предотвратить его сдвиг или срыв вместе с крышей под действием ветров.

Схождение наклонных поверхностей у шатровой крыши обеспечивается вертикальным брусом, стойкой, установка которого может составлять конструкцию мауэрлата. Для легких строений типа беседок вертикальный брус иногда отсутствует.

Схождение трапеций у вальмовой крыши фиксируется на брусе коньковом. Это самая верхняя часть крыши (не считая дымовой трубы). Диагональные стропила соединяют углы мауэрлата с двумя краями конька. К ним фиксируются стыки треугольной и трапециевидной сторон крыши.

Самые длинные вертикально-наклонные балки, на которые укладывается мягкая и жесткая кровля, называются стропилами вальмовыми и трапециевидными. При этом вторые делятся на основные и промежуточные. Основные фиксируют оба края конька, промежуточные располагаются между ними. Стропила меньшей длины называются укороченными или «нарожниками». Первые монтируются на края трапециевидных скатов, вторые — на вальму.

Фиксация мауэрлата, всех видов стропил, конька между собой производится раскосами, затяжками, подкосами, представляющими собой короткие балки. Иногда используются «косынки», прибоины, вырезаемые из широких досок. По форме они являются треугольниками или трапециями и применяются как дополнительная фиксация к наклонным балкам.

Крепление всех указанных частей конструкции кровли производится гвоздями длиной не менее 200 мм и соответствующего этому размеру скобами. Толщина боковых и несущих брусьев имеет размеры в поперечнике 150 на 200 мм. Для остальных достаточно иметь поперечник размерами 50×100 мм и 100×150 мм. Доски, которые несут на себе кровлю, имеют размеры 20×100 мм в поперечнике. Расстояние между стропилами под скаты в большинстве случаев равно 200 мм.

Обязательно следует предусмотреть карнизные свесы для водостока — продолжающиеся части наклонных поверхностей кровли, выступающие за габариты самого здания.

Состав стропильной системы

Чтобы понять, как сделать четырехскатную крышу, нужно узнать состав ее стропильной системы. Это совокупность всех опорных элементов, образующих каркас, на котором лежит кровельный материал. В ее состав входит:

  1. Мауэрлат. Толстый, прочный брус сечением 150х150 мм или 100х100 мм. Он распределяет вес кровли по периметру дома. Для четырёхскатной крыши требуется 4 опорных бруса. Если дом строят из дерева, то в роли мауэрлата выступают верхнее венцы из бревна или бруса. В том случае если строительство ведут из кирпича или газосиликата, то на верхней поверхности стен сооружают армированный бетонный пояс, в который вмуровывают длинные металлические шпильки на который крепят мауэрлат.
  2. Коньковый прогон. Брусок, к которому крепят верхние части стропильных ног. Он формирует высшую точку крыши. У четырехскатной крыши конек меньше дины дома из-за вальмовых элементов.
  3. Стропила. Это доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм, которые задают геометрию скатов крыши. При возведении стропильной системы четырёхскатной крыши используют три вида стропильных ног: накосные (диагональные), рядовые, нарожные. Рядные стропила устанавливают на трапециевидных скатах. Накосные стропила обычно большей длины, чем рядные и нагрузка на них выше, поэтому для изготовления используют пиломатериал вдвое большей толщины. Они верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней на угол мауэрлата. Нарожники или стропильные полуноги имеют опору на диагональные стропила и мауэрлат и формируют вальму.

  4. Лежень. Опорный брус, укладываемый на несущую внутреннюю стену, если она используется в наслонной стропильной системе. Его функция – переносить вес кровли на фундамент, распределяя его.
  5. Стойки. Вертикальные опоры из бруса, устанавливаемые на лежень. Они подпирают собой серединную часть стропильной ноги или коньковый прогон.
  6. Подкос. Опорный элемент, также называемый подстропильная нога, который устанавливают под углом 45 градусов к стропилам и упирают в стойку. Они предотвращает прогиб ног и переносит часть веса на несущую внутреннюю стену.

  7. Шпренгель. Вертикальная опора, наподобие стойки, поддерживающая накосные стропильные ноги. Чаще используют шпренгельные фермы, то есть шпренгели которые упираются в горизонтальные схватки между мауэрлатом смежных скатов.
  8. Затяжка, ригель. Горизонтальные бруски, схватывающие стропильную пару в верхней или нижней части. Они гасят распирающую нагрузку, которой подвергаются стены при условии использования висячей стропильной системы.
  9. Кобылки. Доски, которые используют для удлинения стропильных ног, чтобы сформировать свес крыши, защищающий стены от сырости. Чаще всего кобылки необходимы для диагональных стропил, так как их длина превышает стандартные размеры пиломатериалов.

Полезные видеоинструкции

Кратко с последовательностью и правилами монтажа стропильной системы четырехскатной крыши шатровой и вальмовой категорий ознакомит видео:

Ознакомившись со спецификой устройства и усвоив тонкости монтажа крыш с четырьмя скатами, можно смело приступать к реализации планов по ее сооружению.