Как сделать четырехскатную крышу. Четырехскатная крыша. Проект четырехскатной крыши: расчет всех параметров

03.03.2020

Крыша является не менее важным элементом дома, чем фундамент и стены. Её конструкция задаёт настроение всему архитектурному ансамблю, делает здание аккуратным и привлекательным. Четырёхскатная крыша приобрела широкую популярность не только из-за высокой надёжности и внешней притягательности, но и вследствие появившейся возможности обустраивать дополнительные сооружения - мансардные и слуховые окна, эркеры и т. д. Несмотря на то, что монтаж подобной кровли немного дороже и сложнее двускатной конструкции, её всё так же несложно построить своими руками.

Преимущества четырёхскатных крыш перед двускатными конструкциями

Одной из основных задач, которая появляется ещё на этапе проектирования собственного дома, является выбор типа крыши. Наличие множества вариантов среди двускатных и четырёхскатных конструкций требует ответа на вопрос, какой кровле отдать предпочтение. И хоть эстетика сооружения играет не последнюю роль, на передний план всё же выступают критерии надёжности и практичности.

Двускатная крыша представляет собой классическое сооружение, которое образуют два противоположных ската и пара вертикальных торцевых частей, именуемых фронтонами. Просторное подкровельное пространство позволяет обустраивать мансарду, жилое помещение или использовать чердак в бытовых целях.

Классическую двускатную крышу легко узнать по паре прямоугольных скатов, которые примыкают друг к другу по центральной оси здания, и двум треугольным фронтонам с его торцов

Сооружения этого типа в силу своей простоты и практичности длительное время оставались самыми популярными в индивидуальном строительстве. Вместе с тем зависимость геометрии кровли от размеров строения, а также усложнение и удорожание конструкции при обустройстве мансарды вынуждало к поиску других, более практичных и функциональных вариантов. И они нашлись в виде разнообразных четырёхскатных крыш, которые в своей основе имеют пару треугольных и два трапециевидных ската. Последние нередко называют вальмами, а саму крышу - вальмовой. При возведении конструкции этого типа отпадает необходимость во фронтонах и появляется возможность сделать здание более современным и оригинальным.

Скаты простейшей вальмовой крыши определяют поверхности в виде двух трапеций и пары треугольников

Можно назвать несколько преимуществ вальмовых крыш перед традиционными двускатными сооружениями:

возможность обустройства чердачных окон прямо на скатах;
увеличенная прочность, надёжность и устойчивость стропильной системы;
повышенная стойкость к погодным факторам;
возможность увеличения площади чердачного помещения простым уменьшением ширины основания вальмы;
более равномерное распределение веса кровли;
улучшенный температурный режим при обустройстве мансардного помещения.

Пусть вас не введут в заблуждение многочисленные достоинства более стильной четырёхскатной кровли - есть у неё и недостатки. К ним относится более сложная конструкция, незначительное уменьшение размера чердачного помещения и неэкономное расходование кровельного материала. Что же касается расходов, то бюджет, который потребуется на сооружение той и другой кровли, отличается незначительно.

Четырёхскатная крыша не является ноу-хау в архитектуре - её конструкция известна с глубокой древности

Классификация вальмовых крыш

Различия в форме зданий, а также требования к функциональности и практичности традиционной вальмовой кровли способствовали появлению множества вариаций. Если не рассматривать самые экзотические из них, то можно выделить несколько основных типов четырёхскатных крыш.

Традиционная вальмовая кровля, боковые скаты которой доходят до уровня карниза. Для сооружения её основных поверхностей применяют прямые стропила, а рёбра вальм образуют брусья, отходящие от окончаний конька. Проработанная конструкция и распределение веса кровли на увеличенную площадь позволяет не только расположить свесы на одной линии, но и увеличить их вылет. Благодаря этому фасад здания надёжно защищается от дождя даже при сильных порывах ветра.

В скаты классической вальмовой крыши нередко встраивают элементы остекления
Шатровую крышу можно установить на дом, который в плане имеет форму квадрата. Особенностью такой конструкции являются скаты одинаковой конфигурации. Их рёбра сходятся в одну точку, а вальмы имеют форму равнобедренных треугольников.

Шатровые крыши широко используются в современном индивидуальном строительстве
Полувальмовые крыши получили своё название из-за укороченных вальм. В отличие от традиционной кровли, их длина уменьшается в 1.5–3 раза по сравнению с размерами основных скатов.

Боковые скаты полувальмовых крыш имеют укороченную длину, поэтому до линии карниза не достают
Датская полувальмовая кровля имеет небольшой фронтон под коньком и короткую вальму со стороны карниза. Подобная конструкция позволяет устанавливать элементы вентиляции и освещения непосредственно в вертикальный торец кровли, тем самым исключая необходимость в установке мансардных окон.

Датский проект хорош тем, что позволяет с лёгкостью обустраивать чердачные помещения
Полувальмовая голландская крыша имеет вертикальный фронтон, разделяющий вальму на два коротких ската. Стропильная система «голландки» хоть и имеет повышенную сложность, но зато позволяет сделать более просторным и практичным чердачное помещение. Кроме того, эта конструкция отлично подходит для монтажа вертикального остекления в мансарде.

Построенная по голландскому проекту крыша пока ещё редко встречается в нашей местности
Ломаная четырёхскатная крыша имеет несколько скатов разного размера на одном склоне. Благодаря их различному наклону удаётся увеличить объём подкровельного пространства. Хоть ломаную конструкцию и нельзя назвать простой, дома с такой кровлей встречаются очень часто. Причиной популярности является возможность обустроить дополнительные жилые комнаты на верхнем ярусе. По этой причине крышу с ломаными скатами нередко называют мансардной.

Ломаная крыша несколько утяжеляет архитектуру здания, но зато позволяет обустроить несколько жилых помещений в чердачном пространстве

Существуют и более сложные сооружения из множества вальм, а также те, в которых четырёхскатная крыша комбинируется с кровельными системами других типов. Проектирование и монтаж такой кровли требует многолетнего опыта и знаний, поэтому строительство мудрёной крыши лучше поручить специалистам.

Проектирование четырёхскатных крыш

При разработке вальмовой крыши учитывают все виды нагрузок, которые на неё будут воздействовать. Для этого следует в первую очередь решить несколько важных вопросов:

целевое назначение чердачного пространства;
материал кровли;
степень атмосферного воздействия в регионе строительства.

На основании этих факторов определяют степень наклона скатов и площадь кровли, выполняют расчёт нагрузок и принимают решение о конструкции и параметрах стропильной системы.

Геометрические параметры скатов

Угол наклона скатов зависит от снеговой и ветровой нагрузки, поэтому варьируется в очень широких пределах - от 5 до 60 градусов. В районах с дождливой погодой и высоким снеговым покровом возводят крыши с покатостью от 45 до 60 градусов. Если же регион отличается сильными ветрами и минимальным количеством осадков, то уклон можно уменьшать вплоть до самого минимума.

Определяя угловые параметры кровли, необходимо обязательно учитывать, каким материалом она будет укрыта:

шиферные листы, ондулин, кровельный металл и рулонные материалы укладывают на скаты с уклоном от 14 до 60 градусов;
черепицу монтируют на поверхности со степенью покатости от 30 до 60 градусов;
рулонное покрытие используют на покатых скатах - от 5 до 18 градусов.

Определившись с углом наклона крыши, совсем нетрудно рассчитать, на какой высоте окажется конёк. Для этого используют простые тригонометрические формулы для прямоугольного треугольника.

Площадь кровли

Даже самая сложная вальмовая крыша состоит из отдельных скатов, повторяющих контуры простейших геометрических фигур, поэтому чаще всего для расчётов достаточно знать линейные размеры основания и углы наклона вальм.

Для определения квадратуры крыши необходимо сложить площади скатов, из которых она состоит

Общую площадь кровли вычисляют, суммируя квадратуру отдельных вальм. Скаты сложной конфигурации разделяют на несколько простых поверхностей, после чего проводят отдельные вычисления для каждой из них.

Принципы расчёта геометрических параметров четырёхскатных крыш основаны на вычислениях для простых поверхностей

Расчёт нагрузок

Нагрузки, воздействующие на четырёхскатную крышу, разделяются на два вида:

постоянные,
периодические.

К первым относится вес кровельных материалов, стропил, обрешётки и других деталей каркаса. Вторые - это усилия, которые оказывают осадки и сила ветра. Кроме того, при расчёте следует учитывать полезную нагрузку в виде разнообразных инженерных систем и коммуникаций, прикреплённых к элементам стропильной системы.

Ориентируясь на СНиП, при проектировании крыши необходимо принимать снеговую нагрузку 180 кг/кв. м. При опасности накопления снега на крыше этот параметр повышается до 400–450 кг/кв. м. Если же кровля имеет угол наклона скатов более 60 градусов, то снеговую нагрузку можно не учитывать - на поверхностях с такой крутизной склонов осадки не задерживаются.

Сила ветровых нагрузок значительно меньше - до 35 кг/кв. м. Если уклон крыши составляет от 5 до 30 градусов, то воздействием, которое оказывает ветер, можно пренебречь.

Приведённые выше параметры атмосферных воздействий являются усреднёнными величинами, принятыми для средней полосы. Выполняя расчёты, следует использовать поправочные коэффициенты в зависимости от региона строительства.

Расчёт стропильной системы

При расчёте стропильной системы определяют шаг стропил и максимальную нагрузку, которую они могут нести. На основании этих данных принимают решение об установке раскосов, которые способствуют перераспределению нагрузки, и затяжек, предохраняющих каркас от расшатывания.

Основная нагрузка вальмовой кровли приходится на диагональные стропила

Наличие вальм на четырёхскатных крышах, кроме обычных стропил, требует устанавливать ещё и диагональные (по-другому, накосные) - те, что крепятся к коньку и направляются к углам здания. Их длина больше поперечных узловых элементов кровли. Кроме того, к диагональным рёбрам крепятся укороченные элементы - нарожники. По сравнению с обычными стропилами, накосные ноги испытывают увеличенную в 1.5–2 раза нагрузку, поэтому их сечение удваивают, а для обеспечения многопролётности подпирают одной-двумя стойками.

Нередко вальмовые крыши имеют усложнённую стропильную систему, которая, в отличие от простой четырёхскатной конструкции, оказывает дополнительную нагрузку в местах установки вертикальных опор. Эту особенность следует обязательно учитывать при расчёте прочности деревянного каркаса кровли.

Расстояние укладки стропил называют шагом и определяют исходя из длины стропильной ноги и сечения используемого пиломатериала. Определять этот параметр удобнее всего по специальным таблицам, одна из которых приводится ниже.

Таблица: зависимость сечения и шага стропил от их длины

Проводимые вручную расчёты достаточно трудоёмки. Для сокращения времени проектирования можно воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов для определения параметров вальмовых крыш. С его помощью можно определить не только геометрические параметры, но и массу других не менее важных факторов:

количество влаго- и теплоизоляции с учётом нахлестов;
количество кровельного материала, включая образующиеся при раскрое отходы;
объём пиломатериалов, необходимых для обустройства стропильной системы;
длину свесов и т. д.

Видео: использование строительного калькулятора для расчёта кровли

Какие материалы понадобятся для сборки стропильной системы

Для постройки вальмовой крыши лучше всего подходит брус и доска из лиственницы, сосны и другой древесины хвойных пород. Выбирая материал для строительства, необходимо тщательно отбраковывать дефектные доски. Повреждение грибком, сучки и трещины снижают прочность досок и влияют на долговечность кровли. При влажности древесины более 22% пиломатериалы штабелируют на открытом воздухе и просушивают. Следует понимать, что недосушенные доски может покоробить, а это, в свою очередь, приведёт к нарушению геометрии кровли с возможным повреждением финишного покрытия.

Для сборки деревянного каркаса используется прямоугольный брус сечением от 80х80 мм до 150х150 мм - точные параметры определяются расчётным путём или с помощью приведённой выше таблицы. Как альтернативу, можно использовать доску сечением 50х100 мм или 50х200 мм. Если есть необходимость усилить стропильную ногу, то используют спаренные доски.

Для надёжного крепления, а также увеличения жёсткости деревянного каркаса, применяют стальные скобы и другие металлические элементы. Нередко под особо нагруженные коньковые прогоны устанавливают не деревянные, а стальные опоры. Комбинированные каркасы имеют увеличенную прочность и надёжность.

Особенности стропильной системы

Чтобы правильно спроектировать и установить четырёхскатную кровлю, необходимо детально разобраться с её конструкцией, а также особенностями обустройства вальмовых крыш наиболее распространённых видов.

Устройство стропильной системы в деталях

Каркас вальмовой крыши состоит из большинства таких же деталей, что и двускатной, но более сложная стропильная система требует монтажа дополнительных элементов. При детальном рассмотрении можно обнаружить такие составляющие:

Все эти элементы можно найти в четырёхскатной крыше любого типа. Исключение составляет лишь шатровая кровля, которая боковых стропил и конькового бруса не имеет.

В деревянных и каркасных домах стропильная система монтируется без мауэрлата. В первом случае его функции берут на себя крайние венцы, а во втором - верхняя обвязка.

Разновидности стропильных систем вальмовых крыш

Поскольку основу стропильной системы вальмовой крыши составляют накосные стропила, при монтаже кровельного каркаса необходимо придерживаться следующих правил:

В конструкциях, где накосные ноги испытывают увеличенную нагрузку, для их изготовления используют брус удвоенной толщины.
Сращивание отдельных частей диагональных стропил выполняют в местах с максимальной нагрузкой (чаще всего - в верхней их части) и укрепляют при помощи подкосов и вертикальных стоек, установленных под углом 90° к стропильным ногам.
При изготовлении накосных стропил следует предусматривать запас на подрезку по месту, поэтому расчётную длину бруса увеличивают на 5–10%.
Ответственные узлы соединения накосных стропильных ног необходимо усилить металлическими крепёжными элементами - скобами, скрутками или перфорированными строительными полосами.

При выборе стропильной системы необходимо обязательно учитывать размер здания и наличие внутренних опор или капитальных простенков. Исходя из конкретных условий, выбирают схему с висячими или наслонными стропилами.

Система с висячими стропилами

Кровельная конструкция с висячими стропилами не имеет опор по средней линии, поэтому основной вес приходится на стены внешнего периметра. Эта особенность проявляет себя в перераспределении внутренних усилий - стропильная система подвергается сжимающим и изгибающим нагрузкам. Что же касается стен, то на них передаются значительные распирающие усилия. Чтобы устранить этот фактор, каждую пару стропил соединяют между собой так называемыми затяжками - перемычками из деревянного бруса или металлопроката.

Затяжка может располагаться как у основания стропильных ног, так и выше. В первом случае перемычка будет исполнять ещё и роль поперечной балки, что является удачным вариантом при строительстве мансардной кровли. Если же затяжка будет установлена в районе средней линии или выше, то она будет выполнять лишь функцию закрепляющего звена. Следует отметить, что от такого, казалось бы, незначительного момента, как высота установки затяжек, зависит стоимость стропильной системы. Чем выше будут расположены поперечные перемычки, тем больше должно быть сечение всех составляющих деревянного каркаса.

Вальмовые крыши с наслонными и висячими стропилами имеют отличия между опорными элементами конструкции

Конструкция с наслонными стропилами

Вальмовая крыша с наслонными стропилами подходит лишь для тех домов, внутреннее пространство которых разделяется на две равные части капитальной стеной или установленными для поддержки перекрытия опорными столбами. В этом случае нижний край стропильных ног опирается на мауэрлат, а средняя часть - на несущий простенок. Наличие дополнительных точек опоры позволяет разгрузить элементы стропильной системы, сняв с них, а также со стен здания знакопеременные горизонтальные усилия. Как и кровельные балки, стропила начинают работать лишь на изгиб. Каркас с наслонными стропилами становится более жёстким и прочным по сравнению с той конструкцией, в которой используются стропила безопорного типа. И это при том что в первом случае можно использовать брус меньшего сечения. А это способствует уменьшению веса деревянного сооружения и снижает расходы на закупку пиломатериалов.

Монтаж четырёхскатной крыши

Сборку стропильной системы необходимо выполнять в строго определённом порядке. Это необходимо для того, чтобы правильно установить и закрепить все конструктивные элементы кровли.

Для перераспределения нагрузки, которую оказывают на стены кровельная конструкция, ветер и осадки, на внешние стены укладывают мауэрлат. В индивидуальном строительстве для этих целей применяют брус сечением не менее 100х150 мм. Для крепления продольных балок конструкции используют анкерные шпильки. Их необходимо закладывать в верхние ряды кладки ещё на этапе возведения стен. Гидроизоляцию мауэрлата выполняют при помощи двух слоёв рубероида, который укладывают поверх несущих стен.

Мауэрлат к несущей стене крепят при помощи болтов или анкеров
При необходимости установки вертикальных опор, на несущие простенки укладывают лежни. Для горизонтального выравнивания элементов стропильной системы используют деревянные подкладки. В дальнейшем это значительно упростит установку стоек и прогонов. Если капитальные перегородки планом здания не предусмотрены, то вертикальные опоры монтируют на балках перекрытий. Для этого их усиливают, сращивая две доски 50х200 мм или используя один брус 100х200 мм.

Опора вертикальных стоек на балки допускается только в том случае, если конструкция будет покоиться на капитальном простенке
Выставляют опорные стойки. Для их выравнивания пользуются отвесом или лазерным уровнем, после чего устанавливают временные подпорки. Для крепления вертикальной опоры к лежню или горизонтальной балке используют металлические уголки и пластины.
Поверх стоек укладывают прогоны. Традиционная вальмовая кровля нуждается в монтаже одного прогона, который, собственно, и образует конёк. Шатровые конструкции нуждаются в монтаже четырёх прогонов. Как и при монтаже стоек, крепление выполняют при помощи металлических уголков и саморезов.

Коньковый прогон можно крепить как непосредственно к стропильной ноге, так и посредством деревянных накладок
Подготовка стропил. Боковые стропильные ноги простых четырёхскатных крыш монтируют точно так же, как и наслонные на двускатной кровле. Сначала следует сделать шаблон. Для этого со стороны крайней опоры к коньку прикладывают доску такой же ширины, как и стропила. Её толщина не должна превышать 25 мм - шаблон должен быть лёгким. На этой доске отмечают запил, необходимый для надёжной опоры и точного прилегания стропильной ноги к коньковому брусу, а также вырез, соответствующий месту стыкования с мауэрлатом. Отмеченные места выпиливают и далее используют для быстрой подготовки стропильных ног.

Изготовление шаблона сможет сократить время подготовки стропил к монтажу
Прикладывая изготовленный образец к прогонному брусу, необходимо проверить, нужна ли точная подгонка стропила. При наличии зазоров, запилы в стропиле выполняют с учётом поправок. После того, как все опорные ноги будут готовы, их выставляют с шагом 50–150 см и прикрепляют к мауэрлату и коньку. Для монтажа лучше всего подходят скобы, но можно брать и мощные металлические уголки.
Как уже говорилось, диагональные стропила изготавливают из срощенных досок или бруса увеличенного сечения. Для их монтажа также понадобится шаблон, который подготавливают в полном соответствии с описанным выше способом. Поскольку накосные стропила одной стороной примыкают к углу мауэрлата, а другой опираются на стойки, запил выполняется под углом 45° к плоскости.

Раскладку стропил и нарожников на вальмовой крыше выполняют по шаблону
В промежутках между накосными стропилами крепят нарожники. Их шаг соответствует расстоянию между стропилами, а точками опор выступают диагональные ноги и мауэрлат. Нагрузку, которую испытывают нарожники, не сравнить с тем весом, который приходится на стропила, поэтому первые можно сооружать из досок толщиной 30–50 мм. Для ускорения монтажа понадобится шаблон с запилами со стороны диагонального стропила и мауэрлата, но вырезы на половине нарожников необходимо сделать в зеркальном отображении.

Использование металлических крепёжных элементов делает стропильную систему более жёсткой и устойчивой
Если есть необходимость, то к стропилам и нарожникам крепят кобылки. Концы стропильных элементов обрезают по шнуру.

Крепление стропил к мауэрлату можно выполнить несколькими способами
Укрепляют накосные и боковые стропила. В первом случае используют вертикальные шпренгели, а во втором - установленные под углом 45° подкосы. Их опирают на лежни или балки.
После того как стропильная система будет собрана, поверх неё устанавливают кровельный пирог.

Стропильная система подготовлена к монтажу кровельных материалов

Обрешётка и утепление

Прежде чем приступить к монтажу обрешётки, поверх стропил укладывают пароизоляцию, и, при необходимости, рулонную теплоизоляцию. Сверху слой утеплителя закрывают гидроизоляционной плёнкой, которую монтируют с нахлестом шириной 10–20 мм и крепят к брусу строительным степлером. После этого к стропилам прибивают рейки контробрешётки. Если кровельный пирог монтируется без утеплителя, то пароизоляция не требуется - достаточно будет слоя влагостойкого материала. Разумеется, не понадобятся при этом и дополнительные рейки, поскольку поддерживающие кровлю доски будут крепиться непосредственно к нарожникам и стропильным ногам.

В зависимости от типа кровельного материала, на вальмовых крышах используют один из двух видов обрешётки:

сплошную;
разреженную.

Первую чаще всего обустраивают под мягкую кровлю и только в отдельных случаях - для обустройства чердачного помещения. Обрешётку этого типа делают из досок шириной от 100 до 200 мм и толщиной не менее 20–25 мм. Монтаж выполняют без зазоров. Кроме того, допускается применение фанерных листов и плит OSB. Их достоинство - чрезвычайно ровная поверхность, которая позволяет уложить кровельный материал с минимальными затратами времени и сил.

Под мягкую кровлю обустраивают сплошную обрешётку из OSB, фанеры или досок, набитых без зазора

Для разреженной обрешётки используют такие же доски, как и в первом случае, однако монтируют их с зазором. Поскольку этот тип основания используется для укладки шифера, профнастила, металлочерепицы и кровельного железа, то расстояние между отдельными досками должно учитывать особенности кровельного материала.

Крепление обрешётки выполняют гвоздями, длина которых равняется утроенной толщине досок. Если для фиксации используют саморезы, то можно использовать более короткий резьбовой крепёж с длиной, соответствующей двойной толщине пиломатериала.

Для крепления шифера, ондулина и других листовых материалов используют разреженную обрешётку

Деревянное основание кровельного пирога монтируют снизу вверх, при этом первая доска каждого ската выставляется параллельно мауэрлату. Сначала обрешётку набивают на вальмах, после чего обрезают выступающие края ножовкой вровень с диагональными рёбрами. Далее приступают к креплению пиломатериала на основных скатах, выпуская края досок за накосные стропила. После этого торцы досок запиливают аналогично первому случаю.

Видео: сооружаем вальмовую крышу своими руками

Типовой проект вальмовой крыши

При строительстве простой вальмовой крыши можно воспользоваться типовым проектом, который разрабатывали специалисты. Проектная документация включает в себя:

технологическую карту;
план кровли;
схемы стропильной системы;
чертежи разрезов и угловых примыканий;
ведомость и спецификацию с полным перечнем используемых материалов.

В качестве образца ниже приводится документация по типовому проекту вальмовой крыши для дома площадью 155 кв. м.

Галерея: чертежи и схемы четырёхскатной крыши

На чертеже указываются точные размеры всех элементов кровли В основании стропильной фермы лежат треугольники Стропила трапециевидных скатов опираются на длинные несущие стены строения Затяжки устанавливаются у основания стропил и выполняют роль балок перекрытия При создании проекта необходимо учитывать длину стропил, их шаг, рекомендуемое сечение бруса или доски Для крепления стропил применяются деревянные и металлические изделия Крепления позволяют передать нагрузку от одного элемента системы к другому

Несмотря на кажущуюся сложность четырёхскатной крыши, соорудить её своими руками ненамного труднее, чем двускатную конструкцию. Важно только тщательно разобраться с назначением отдельных элементов и принципами построения стропильной системы. В остальном надёжность и долговечность кровли будет всё так же зависеть от соблюдения технологии и аккуратности монтажа. Что же касается дополнительных сложностей и затрат, то они окупятся полным удовлетворением от работы, которая сделает постройку более яркой и привлекательной.

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.

Четырехскатная крыша, именуемая также вальмовой - наиболее популярна при строительстве индивидуального жилья в большинстве европейских стран. Кроме, пожалуй, Скандинавии, схожей климатом и строительными традициями с центральной и северной Россией. Варяги, так же как и восточные славяне, предпочитали строить из цельной древесины и устраивать простые двускатные кровли. В наше время всеобъемлющей глобализации подвержены все отрасли человеческой деятельности, в том числе архитектура и строительство. Вальмовая крыша загородного дома ныне полюбилась жителям стран СНГ и стала неотъемлемой частью пейзажа наших поселков и небольших городов.

Отметим плюсы и минусы четырехскатной крыши в сравнении с более распространенной и конструктивно простой двускатной.

Преимущества вальмовой крыши:

Правильно сконструированная и собранная вальмовая крыша за счет отсутствия вертикальных торцевых стен (фронтонов или щипцов) обладает низким сопротивлением воздушным потокам. Соответственно, наилучшим образом противостоит ураганным ветрам и менее подвержена разрушению кровли в местах карнизных свесов (щипцовых не имеет).
Четырехскатная крыша за счет угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька, имеет жесткую конструкцию и не подвержена сколько-нибудь серьезным деформациям.
Вальмовая крыша позволяет соорудить большие свесы со всех четырех сторон здания, тем самым защитив фасады от осадков.
Четырехскатная крыша делает дом с мансардой визуально более низким. Это важно, когда здание нужно встроить в существующую одноэтажную застройку, не нарушив равновесия и характера застройки.
Вальмовая крыша красива. Хотя и не все с этим согласны.

Четырехскатная крыша двухэтажного загородного дома. Большие свесы хорошо защищают стены от дождя и снега

Недостатки вальмовой крыши:

Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон.

Разновидности четырехскатной крыши

Классическая крыша с четырьмя скатами предполагает прямые, без переломов стропила, угловые ребра начинаются от конька, все свесы находятся на одной высоте.
Основной тип четырехскатной крыши. Две торцевые стороны имеют форму треугольника, другие две - трапеции. Большие свесы хорошо защищают фасад от осадков, да и вокруг дома можно спокойно обойти в дождь.
Шатровая крыша представляет собой разновидность четырехскатной, в которой все ребра сходятся в одной центральной точке.
Шатровая крыша больше подходит для квадратного плана дома
Датская вальмовая крыша - разновидность четырехскатной крыши с расположенными в верхней части коротких скатов фронтонами.
Схема стропильной системы датской четырехскатной крыши. Небольшой щипец в верхней части короткого ската используют для вентиляции или освещения.
В датскую крышу можно встроить полноценные вертикальные окна.
Вертикальные окна
Еще одна разновидность сложной датской вальмовой крыши с двумя скатами в коротком торце.
Такой тип крыши называют голландским
Полувальмовая крыша (также называемая полувальмовая с фронтоном) на самом деле является разновидностью двускатной, так как все стропильные ноги, опирающиеся на мауэрлат, установлены на длинной стороне и параллельно друг другу.
Ломаная четырехскатная крыша еще именуется мансардной вальмовой. Она сложнее в изготовлении, но позволяет отвести большую площадь под жилые помещения.
Ломаная форма крыши позволяет рациональней использовать пространство мансарды, но обходится дороже
Ломаная четырехскатная крыша - отличительная черта традиционной архитектуры Китая, Японии и Кореи. Только излом они делают не в ту сторону, в которую привыкли мы.
Вальмовая крыша может быть не только четырехскатной, возможны различные комбинации разных типов конструкций.
Комбинированный тип крыши, где объединена вальмовая и двухскатная конструкция.

Эта крыша вальмовая, но скатов намного больше, чем четыре. Но принцип, по которому собирается стропильная система - такой же, как у простой четырехскатной.

Особенности конструкции стропильной системы

Рассмотрим, как сделать четырехскатную крышу самостоятельно, при этом обеспечив ее надежность и прочность. Выберем несложную конструкцию с центральной опорой.

Так как только часть стропил в центральном секторе длинной стороны имеют полную длину и сходятся в зоне конька, не вся стропильная система может быть стянута затяжками - в зоне вальм они не будут работать так, как в двускатной крыше. К тому же часто в борьбе за высоту мансардного этажа мауэрлат располагают значительно выше плоскости пола и балок (затяжек). Поэтому будем исходить из того, что в нашем случае стропильная система четырехскатной крыши не будет использовать затяжки как элемент конструкции. Основную нагрузку в центре крыши будет нести балка, расположенная в зоне конька: на него будут опираться накосные и рядовые полноразмерные стропильные ноги.

Стандартная конструкция четырехскатной крыши с опорой в зоне конька

Коньковую опорную балку должны поддерживать стойки. Чтобы воспринимать довольно солидную нагрузку от них, в идеальном случае внизу должна находиться внутренняя несущая стена. Если таковой нет, балки перекрытия должны быть довольно мощными, чтобы выдержать вес центральной части крыши. В случае, если первый этаж перекрыт сборными железобетонными плитами перекрытия, их несущей способности, как правило, достаточно и опоры стойки можно ставить на плиты через горизонтальный деревянный брус.

Не обязательно опора должна располагаться в зоне конька. Стойки могут размещаться по сторонам от конька, то есть зон опирания, расположенных вдоль конька может быть две и более.

На фото видно, что конек не опирается на стойки.

Опирание конька происходит по обеим сторонам вдоль конька на стойки. В данном случае стойки поддерживают непосредственно стропила, балка не применялась. Каждому стропильному брусу соответствует своя стойка. Довольно прочное решение.

Четырехскатную крышу над небольшим строением можно смонтировать без стоек

При небольших пролетах (до 4 метров) можно обойтись без стоек. Однако если есть возможность, хотя бы в зонах пересечения конька с накосами стоит разместить по одной затяжке и стойке.

Небольшое строение перекрыто без использования стоек или затяжек

Стропильная система шатровой крыши практически идентична вальмовой четырехскатной. Лишь вместо конькового бруса рекомендуется установить центральную опору. Или устроить замкнутый опорный контур из балок и стоек.

Варианты стропильной системы шатровой крыши. На схеме слева угловое стропило (накос) опирается на шпренгель, аналогичное решение можно использовать для всех типов вальмовых крыш.

Последовательность монтажа четырехскатной крыши

Первым делом, как и во всех типах крыш, монтируется мауэрлат. Для каркасных домов это верхняя обвязка стеновой панели, для срубов - верхний венец. В качестве мауэрлата используют деревянный брус сечением от 10х10 см, чаще не менее 10х15 или 15х15 см. Необходимо стремиться к тому, чтобы он был цельным по всей длине. Креплению бруса необходимо уделить особое внимание. Для каменной стены идеальным решением будет железобетонный монолитный пояс в зоне опирания мауэрлата с заранее вмонтированными в него закладными деталями (шпильками с резьбой от М12 и выше). Если такой возможности нет, придется закрепить в кладке шпильки с металлическими распорными дюбелями.

Схема крепления мауэрлата в каменную кладку

Соединения мауэрлата по длине следует делать не встык, а в накладку, со множественными точками соединения. Надежно должны быть связаны углы металлическими пластинами, уголками, скобами.

Схема расположения мауэрлата на стене. Обратите внимание на стык элементов и соединение углов. Справа показана установка бруса на монолитный пояс.

Следующий шаг - установка стоек и монтаж опорного конькового или параллельных ему боковых балок. Для стоек, как правило, выбирают брус 10х10-10х15 см, для балки более высокого сечения: 8х16, 10х20 и более. Оптимальное соотношение ширины к высоте - 1/1,5-1/2, тогда балку меньше крутит при высыхании. Это же правило справедливо и для стропильного бруса.

Стойка и опорная балка в данном случае расположены параллельно коньку

В каркасно-щитовых домах опорные балки зачастую не применяются, ставят только стойки с шагом стропил. В любом случае на конек ставят брус, только меньшего сечения. Можно использовать рядовой стропильный элемент. Конек опирают на временные стойки, которые потом снимают. Конек служит направляющим элементом для монтажа всей конструкции.

Устанавливаются стойки в каркасном доме. После монтажа стропил их обрезают на нужной высоте.

Такой опорный контур ставят под шатровую крышу, он заменяет центральную опору

В третью очередь ставят угловые (накосные) стропила. Нагрузки на них выше и сечение должно быть выше. Хотя иногда предпочитают сначала поставить рядовые полной длины, и уж затем монтировать накосы. Это непринципиально.

Стропильная система вальмовой крыши деревянного сруба. В данном случае обошлись вообще без стоек, вместо этого стянули верхнюю часть стропил двойными горизонтальными стяжками. Стропила на стену сруба лучше монтировать на скользящих опорах.

Сначала монтируются стойки и коньковая балка. Следующим этапом накосные стропила, ставятся рядовые. Угловые (накосные) стропила монтируются из бруса того же сечения, что и остальные. Это неправильно. Нагрузка на него значительно выше и сечение должно быть мощнее.

Скользящие опоры - лучшее решение крепления стропил к стене для сруба

Затем монтируются оставшиеся стропильные ноги, в том числе укороченные. Сами стропила должны быть цельными, в крайнем случае на стык необходимо установит накладки длиной не менее 1,5 метра и закрепить их с обеих сторон в нескольких точках. Соединения деревянных элементов можно производить нахлестом, с помощью накладных металлических пластин. В зонах опирания стропил на мауэрлат и балки следует делать опорные врубки и использовать прочные металлические элементы.

Так крепят стропила к мауэрлату и балкам

В соответствии с таблицей можно ориентировочно определить сечение деревянного бруса для стропильных ног.

Для углового стропила полученное значение нужно увеличить не менее чем в 1,5 раза

Стропильная система готова. Теперь необходимо выбрать тип кровли и заняться устройством подходящего для него основания: сплошного настила или обрешетки, при необходимости контррейки и ветрозащиты.

Четырехскатная крыша своими руками - вполне посильная задача, по крайней мере, для несложного в плане дома. Общие принципы для всех разновидностей вальмовой крыши: мауэрлат должен быть хорошо зафиксирован и соединен на углах, начинать нужно с конька, стойки нуждаются в хорошем основании. Необходимо обеспечить надежное опирание крыши при большом пролете и следить за надежностью всех соединений.

Фиксация элементов будет лучше при использовании специальных современных металлических крепежных элементов для дерева, да и работать будет легче. Конечно, необходимо обладать хотя бы начальными навыками плотницких работ. Очень помогает наличие электроинструмента: дрели, дисковой или бензопилы. Также необходимо запастись ручным инструментом: пилами, стамесками, молотками. Понадобятся измерительные устройства: столярный уровень, отвес, рулетка, шнур.

Крыша – точно такой же важный элемент дома, как его стены и фундамент, а потому к ее выбору стоит отнестись ответственно. Самой практичной является четырехскатная крыша, о чертеже и обустройстве которой мы расскажем намного подробнее.

Четырехскатная кровля – стоит ли воспользоваться этим вариантом?

Данный тип кровли состоит из двух треугольной формы скатов и двух скатов в форме трапеции. Основной особенностью является то, что при строительстве не возникает необходимости обустраивать фронт кровли, благодаря чему сам процесс возведения значительно упрощается. Любая форма кровли имеет и свои достоинства, и свои недостатки.

Конечно же, основным преимуществом четырехскатной постройки считается внешняя красота, но нельзя обходить вниманием и улучшенные теплоизоляционные свойства. К плюсам можно отнести и то, что чердак при использовании подобной конструкции становится больше, главное, уменьшить ее нижний размер. К дополнительным достоинствам можно отнести:

Функциональность, устойчивость и прочность;
Высокую сопротивляемость нагрузкам (снег, сильные напоры ветра, дождь);
Равномерный прогрев площади, что позволяет поддерживать на чердаке комфортную температуру.

Но, как и любое строительное сооружение, такая крыша имеет свои минусы. И самым главным из них является сложность монтажа из-за достаточно большого веса. А потому без помощников при установке вам точно не обойтись. К другим недостаткам относят:

При возведении подобного сооружения в северных районах нужно применять утепляющие материалы, что приводит к повышению стоимости работ;
Если вы собираетесь возводить мансарду, придется тратить средства для возведения стен и установки окон.

Разновидности четырехскатной крыши – что выбрать?

Четырехскатная кровля считается хоть и самой сложной конструкцией, но и самой долговечной, предоставляя простор для фантазии дизайнеров, ведь с ее помощью можно создавать самые разнообразные конструкции. Определившись с типом кровли, можно будет приступать к ее возведению.

Виды кровли:

Шатровая, представляющая собой четыре треугольные фигуры, которые сходятся в одной точке, благодаря чему образуется пирамида. В зависимости от того, каким будет основа крыши, зависит и форма скатов.
Вальмовая, которая относится к самым сложным строениям, чаще всего используется в том случае, когда вы строите прямоугольный дом. Представляет собой несколько треугольных скатов и два трапециевидных. Несмотря на некоторые сложности при строительстве, именно этот вид кровли считается самым практичным.
Датская (полувальмовая), отличающаяся неровными поверхностями, которые делят плоскость крыши на несколько треугольников. Такая конструкция лучшим образом подходит для зданий, построенных в северных районах.

Четырёхскатная крыша: чертёж, расчет и проекты

Сначала нам нужно провести проектные работы: осуществляем и рисуем чертеж. Помните про уклон, который варьируется от 5° до 60°, здесь все зависит от типа кровли, предназначения мансарды и атмосферных нагрузок:

Так, в северных областях, характеризующихся сильными ветрами, крыши нужно делать с маленьким наклоном.
При больших нагрузках крыша должна иметь наклон в 45°-60°.

От этого параметра во многом зависит и выбор материала для покрытия сооружения. Если наклон составляет 5°-10°, следует выбирать асбестоцементные листы или рулонное покрытие, кровельный металл выбирается для крыши с наклоном в 14°-60°, черепичная крыша подходит при наклоне в 30°-60°. В ходе проектных работ нужно решить, какие стропила будут использованы при строительстве крыши – висячие либо наклонные.

Необходимо выяснить, нужны ли будут вам дополнительные элементы для поддержания прочности конструкции: раскосы или затяжки. Процесс проектирования позволяет учесть всевозможные нагрузки на стропила, куда входят:

Масса кровельного материала;
Вес иных элементов, которые составляют кровельный «пирог» (материал для утеплителя, паро- и гидроизоляция);
Количество осадков;
Оборудование, которое устанавливают на крыше (лестницы, слуховые окна, аэраторы).

Вы также должны учитывать уклон скатов – это поможет рассчитать все параметры стропил. Подобный проект обязательно включает чертежи стропил, узлы их соединения с иными элементами, месторасположение обрешетки. Если у вас на руках будет такой проект, вы сможете рассчитать требуемые материалы для обустройства стропил и кровли.

Однако стоит помнить, что любая ошибка на этом этапе может привести к негативным последствиям в процессе покупки материалов, что приведет к дополнительным расходам. И если вы понимаете, что не можете провести работы своими руками, лучше всего обратиться к специалистам – они смогут рассчитать все нагрузки и составят грамотный проект, который будет отвечать всем заданным требованиям.

Стропильная система и устройство четырехскатной крыши

При создании подобной конструкции применяются накосные (диагональные) стропила, которые направляются к углам сооружения. Их необходимо создать из двойного бруса, поскольку данный тип стропил должен выдерживать большую нагрузку из-за веса крыши. Другой их особенностью является применение нарожников (коротких стропил), которые упираются в накосные стропила – это позволит конструкции выдерживать еще больший вес.

Если вы решили самостоятельно возводить крышу и стропильную систему, обязательно просчитайте нагрузки, поскольку от этого будет зависеть вся ваша дальнейшая работа. На систему могут воздействовать следующие нагрузки: вес кровли, масса обрешетки, прогонов, а также нагрузки в виде снега и ветра. Для средней полосы нашей страны по расчетам специалистов нагрузка составляет примерно 180 кг на один квадратный метр, зимой эта цифра повышается до 450 килограмм.

Обращаем внимание: в период проектирования стропил вы должны проводить несколько расчетов, первый из которых направлен на выявление прочности, а второй – на выяснение степени их деформации.

Подходящие материалы:

Многие для их создания выбирают прямоугольный брус либо деревянные доски, сечение которых составляет 5*15*20 см. Лучше всего выбирать хвойные породы (сосны, лиственница, ели).
Для повышения жесткости можно использовать стальные элементы. Такие конструкции будут намного жестче и прочнее, чем системы из дерева.
После установки конструкции переходим к изготовлению обрешетки, для чего нужно применять деревянные доски шириной до 5 см. Главное, следить за тем, чтобы материал был сухим и практичным, что гарантирует его долговечность.

Перед этим стелется пленка, благодаря которой крыша будет изолирована от влаги и пара. Крепится она строительным степлером. Только после этого мы можем приступать к обустройству кровли. Следующий шаг – укладка кровельного материала, который мы будем выбирать, исходя из наших предпочтений и финансовых возможностей, учитывая в том числе прочность и форму крыши. Крепится материал надежно и осторожно, особенное внимание уделяйте тому, чтобы снег и дождь не проникали внутрь крыши.

Установка стропильных систем

Как мы уже сказали, такая крыша состоит из раскосов, стропил, опорных балок и других частей, придающих конструкции жесткость и надежность . Чтобы создать крышу, необходимо, прежде всего, установить стропила – от этого зависит результат все вашей работы.

Крыша четырехскатная своими руками: чертежи и фото ниже.

Как монтируется четырехскатная крыша

Чертеж плана стропильной системы

Монтаж обрешетки, пароизоляции, гидроизоляции

Обустройство разных слоев четырехскатной крыши требует внимательного отношения к каждому этапу работ.

Каждый укладываемый слой несет свою функцию, все слои в совокупности образуют единую систему , которая обеспечивает защиту сооружения.

Укладка обрешетки

Обрешетка - деревянная конструкция, состоящая из брусьев, расположенных поперек стропильных ног. Оптимальное сечение брусков обрешетки - 50х50 мм.

Перед монтажом доски обрешетки требуют обработки антисептическими средствами .

Обрешетку монтируют либо сплошным слоем, либо шагом 100-150 мм (в зависимости от внешнего покрытия).

Крепить обрешетку следует гвоздями.

Монтаж обрешетки

Монтаж пароизоляции

Пароизоляционную пленку устанавливают для того, чтобы предотвратить попадание влаги в теплоизоляционный слой . Пленку пароизоляции крепят к доскам обрешетки степлером внахлест. Места нахлеста заклеивают скотчем.

При этом необходимо следить за тем, чтобы пленка плотно прилегала к доскам. В местах оборудования труб или окон можно применять каучуковые или полиуретановые клеящие ленты.

ОСТОРОЖНО!

Пароизоляционный материал не должен огибать доски обрешетки, чтобы не допустить образование мест для скопления воды.

Водяные пары имеют высокую проникающую способность, поэтому монтаж пароизоляции - очень ответственный этап работ .

Монтаж пароизоляции

Установка гидроизоляции

После монтажа утеплителя укладывают гидроизоляцию. Гидроизоляция не пропускает скопившуюся в подкровельном пространстве влагу внутрь кровельного пирога. Как и теплоизоляционную пленку, гидроизоляцию укладывают внахлест и стыки проклеивают .

Особенно важно правильно уложить пленку в коньковой части . Коньковая область наиболее подвержена скоплению паров конденсата.

Важность каждого этапа по монтажу кровли вальмовой крыши нельзя недооценивать и тем более отказаться от монтажа какого-либо элемента.

Монтаж гидроизоляции

Вальмовые крыши считаются самыми прочными и долговечными . Их устанавливали более ста лет назад, и такие конструкции зарекомендовали себя как надежные и выносливые.

Несмотря на сложность конструкции, монтаж ее можно производить самостоятельно , главное - выполнять шаг за шагом в четкой последовательности каждый этап работ и выбирать качественный, надежный материал, ведь крыша должна защищать дом не один десяток лет.