Как правильно делать четырехскатную крышу?

Вальмовая (четырехскатная) крыша придает дому изысканный вид. Особая конструкция кровли позволяет дополнительно защитить само строение, его стены от воздействия влаги. Поэтому строительство крыши с четырьмя скатами оптимально для регионов с повышенным количеством осадков и сильными ветрами.

Двускатная крыша и ее особенности

Крыша представляет собой одну или несколько плоскостей, накрытых кровлей и предназначенных для отсечки внешних погодных или атмосферных проявлений. Каждая плоскость называется скатом, поэтому двускатная крыша по определению имеет две защитные плоскости. Они могут быть симметричными или асимметричными, иметь одинаковый или разный угол наклона. Конфигурация обусловлена замыслом архитектора, особенностями климата в регионе, наличием сильных ветров и т.д. Наиболее распространены симметричные двускатные конструкции, так как они создают равномерную нагрузку на стены и фундамент.

Угол наклона скатов

Плоскости крыши обязательно должны иметь уклон, обеспечивающий сход снега или воды. Величина угла — расчетный показатель, она не может быть выбрана произвольно. Факторы, влияющие на выбор уклона:

  1. Количество снега, выпадающего в зимнее время, характерное для данного региона.
  2. Количество дождей, их сила и продолжительность.
  3. Преобладающие ветра, их сила и продолжительность, возможность шквалистых порывов или ураганных значений.

Смысл расчёта угла наклона скатов состоит в определении оптимального положения плоскостей, обеспечивающего своевременный сход снега, сток дождевой воды и, при этом, не создающего чрезмерного сопротивления ветровым потокам. Нагрузки от снега в зимний период исчисляются тоннами, а порывы ветра создают значительное воздействие на несущие конструкции дома и фундамент. Приходится искать «золотую середину», позволяющую получить достаточный уклон при невысоком сопротивлении ветру. В некоторых регионах, имеющих определённые преобладающие ветра и большие количества осадков, оптимальным выбором становится асимметричная форма крыши, пологая с наветренной стороны и крутая на подветренном склоне. Для достижения такой формы приходится создавать две плоскости разной площади с линией перелома, расположенной вне оси симметрии здания. При создании проекта дома обязательно надо учесть преобладающее направление ветров, чтобы нагрузка приходилась на склоны крыши и создавала минимальное напряжение несущих конструкций.

Как сделать скатную крышу: алгоритм работ

Монтаж вальмовой кровли состоит из следующих этапов:

  1. Расчет материалов, необходимых для стропильного каркаса, паро-, тепло- и гидроизоляции, а также завершающего внешнего покрытия.
  2. Сбор всех инструментов, используемых при строительстве крыши.
  3. Подготовка дерева для стропильной системы: распил досок и обработка их различными антисептическими и противопожарными средствами.
  4. Монтаж каркаса.
  5. Установка паро-, тепло- и гидроизоляционных слоев.
  6. Монтаж кровельного покрытия.
  7. Завершающие работы, связанные с установкой доборных элементов.

Важным моментом является и монтаж вентиляционных устройств, которые необходимы для поддержания здорового микроклимата в доме.

Этапы монтажа

При монтаже стропильной конструкции можно руководствоваться следующей схемой:

Установка мауэрлата

Мауэрлатный брус укладывают по стене, к которой будут крепить стропила. В домах из пористых материалов (пенобетона, кирпича) мауэрлат необходимо устанавливать по всей длине. В других случаях достаточно уложить брус между стропильными ногами. В качестве креплений используют анкерные болты, деревянные нагели, металлические скобы, шпильки или арматуру, шарнирные крепления или проволоку.

Установка стропильных ног

Обычно стропильные пары собирают на земле, а затем поднимают на крышу. При большом весе стропил монтаж проводят наверху. Перед началом работы лучше нарисовать схему и сделать разметку на деревянных заготовках — так стропильные пары будут абсолютно одинаковыми.

Монтаж конькового узла

В зависимости от сложности схемы, здесь могут быть использованы разные технологии крепления: со стропильным брусом или без него, метод накладки или врубки, фиксация специальными крепежными элементами. Выбор зависит от предполагаемой нагрузки и типа кровельного покрытия.

Фиксация обрешетки

Расчет шага обрешетки производят с учетом особенностей кровельного покрытия. К примеру, под металлочерепицу требуется 350 мм, под шифер или профнастил — 440 мм. Для мягкой кровли необходимо сплошное покрытие. Ондулин менее требователен к этим показателям — при уклоне более 15 градусов обрешетка монтируется с шагом 610 мм.

Более подробная информация представлена в видео:

Разновидности стропил и кровель

Для четырехскатной кровли устанавливают систему стропил по висячей и наслонной технологии, в зависимости от используемого способа крепления. Висячую конструкцию создать сложнее и для ее ремонта необходимо больше трудозатрат.

Проще, сделать наслонную стропильную конструкцию. Обычно, эту конструкцию применяют, если у здания есть промежуточные опорные столбы или несущая стена посредине.

Опора дает возможность сделать длину пролета, перекрываемого наслонными стропилами, больше. Нередко, эту систему используют при возведении четырехскатных крыш с небольшим уклоном.

Разновидности стропил и кровель

Вальмовые кровельные конструкции

Угол уклона скатов у такой кровли не должен превышать 40 градусов, в конструкции должны быть использованы накосные стропила, установленные в направлении углов здания.

Элементы кровли такого вида называют диагональными. Именно они воспринимают основную нагрузку, приходящуюся на кровлю, по этой причине, их делают из двойной доски или качественного бруса.

При изготовлении таких прогонов, сложность представляет их длина. Чтобы увеличить ее, используют способ, применяемый при изготовлении сборных стропил, соединяемых из 2 частей. Места соединений подпирается стойкой, повышающей надежность соединения.

Кроме того, для вальмовых крыш необходимо устанавливать дополнительные стропила, длиной короче основных. Их используют на треугольных скатах, устроенных вместо фронтонов обычной кровли.

Читайте также:  Как покрыть крышу бикростом: пошаговая технология укладки

Если длина стропил превышает 7 м, под них желательно установить усиливающую стойку. Если используется ЖБ перекрытие, то допустимо устанавливать стойку непосредственно на него, но здесь необходимо помнить об устройстве гидроизоляционной прослойки.

Разновидности стропил и кровель

Шатровые кровли

Конструктивно, стропила шатровых скатных кровель немного отличаются. Разница состоит в том, что в этом случае не используются вальмы, так как скаты крыши одинаковы по форме и по площади. Конек тоже тут не используется, по этой причине работы могут быть сложнее, чем при постройке вальмовой кровли.

Не желательно использовать четырехскатные крыши больших построек, ведь надежность такой кровли меньше.

Используют такие конструкции при соблюдении 2 условий:

  1. Дом должен быть квадратной формы.
  2. В центре постройки существует опора или несущая стена способная выдержать стойку.

Ломаные кровли

Разновидности стропил и кровель

Ломаная кровля двускатной крыши фактически имеет 4, а не 2 ската. Чаще всего их используют для увеличения мансардного помещения. Такой способ хорошо подходит для дома в частном секторе, благодаря тому, что при одинаковой площади здания жилая площадь увеличивается почти в 2 раза.

Устраивая ломаные кровли, часто, заранее создают каркас, служащий в качестве опоры для прогонов, поддерживающий ноги стропил.

В общем случае, строительство такой крыши может быть разбито на 3 этапа:

  1. Сначала устанавливают элементы П-образного вида, из балок и стоек перекрытий мансарды.
  2. После этого устанавливают прогоны из качественного бруса. Ноги стропил скатных кровель этого вида требуют использования минимум 3 таких элементов. Из них 2 размещают на углах П-образных элементов, а коньковый прогон устанавливают на особые стойки, находящиеся в середине балок перекрытия мансарды. Так создается прочная конструкция, способная выдержать кроме массы стропильных ног, вес выпавшего снега и сильную нагрузку от порывов ветра.
  3. Последний этап – установка ног стропил, которые необходимо размещать по предварительно подготовленному шаблону.

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши

Постройка крыши любой сложности своими руками предполагает знания назначения основных конструктивных элементов.

Элементы стропильной системы двухскатной крышиЭлементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 2Элементы стропильной системы двухскатной крыши — схема 3

  • Мауэрлат. Предназначен для распределения нагрузки от стропильной системы на несущие стены здания. Для обустройства мауэрлата выбирается брус из прочной древесины. Предпочтительно лиственницы, сосны, дуба. Сечение бруса зависит от его вида – цельный или склеенный, а также от предполагаемого века конструкции. Наиболее популярные размеры 100х100, 150х150 мм.

    Совет. Для стропильной системы из металла мауэрлат также должен быть металлическим. Например, швеллер или двутавровый профиль.

  • Стропильная нога. Основной элемент системы. Для изготовления стропильных ног используется прочный брус или бревно. Соединенные сверху ноги образуют ферму.

Варианты фермы стропильной системы крыши

Важное значение имеют параметры стропил. О них речь пойдет чуть ниже.

  • Затяжка — соединяет стропильные ноги и придает им жесткость.
  • Прогон:
    • Коньковый прогон, монтируется в месте примыкания одного стропила к другому. В дальнейшем на него будет установлен конек крыши.
    • Боковые прогоны, они обеспечивают ферме дополнительную жесткость. Их количество и размер зависят от нагрузки на систему.
  • Стойка для стропил — вертикально расположенный брус. Также принимается на себя часть нагрузки от веса крыши. В простой двускатной крыше обычно располагается по центру. При значительной ширине пролета – по центру и по бокам. В несимметричной двускатной крыше – место установки зависит от длины стропила. При ломанной крыше и обустройстве одной комнаты на мансардном чердаке – стойки располагаются по бокам, оставляя свободным пространство для перемещения. Если комнат предполагается две – стойки находятся по центру и по бокам.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши показано на рисунке.

Расположение стойки в зависимости от длины крыши

  • Подкос. Служит опорой для стойки.

Совет. Установка подкоса под углом в 45° существенно снижает риск деформации от ветровой и снеговой нагрузки.

В регионах со значительной ветровой и снеговой нагрузкой устанавливают не только продольные подкосы (находящиеся в одной плоскости со стропильной парой), но и диагональные.

  • Лежень. Его назначение служить опорой для стойки и местом крепления подкоса.
  • Обрешетка. Предназначена для передвижения во время строительных работ и фиксации кровельного материла. Устанавливается перпендикулярно по отношению к стропильным ногам.

Совет. Важное назначение обрешетки — перераспределение нагрузки от кровельного материала на стропильную систему.

Наличие чертежа и схемы с указанием месторасположения всех перечисленных конструктивных элементов поможет в работе.

Совет. Обязательно добавьте в схему стропильной системы двухскатной крыши данные об устройстве прохода вентиляционной шахты и дымовой трубы. Технология их устройства определяется типом кровли.

Выбор материала для стропил

При расчете материала на двухскатную крышу нужно выбирать качественную древесину без повреждений и червоточин. Наличие сучков для балок, мауэрлата и стропил не допускается.

Для досок обрешетки сучков должно быть минимум, при этом они не должны выпадать. Древесина должна быть прочной и обработанной необходимыми препаратами, которые повысят ее свойства.

Совет. Длина сучка не должна превышать 1/3 толщины бруса.

Плюсы и минусы

Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:

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

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

Стропильная система и мауэрлат

При правильном подходе мауэрлат закладывается еще на этапе строительства коробки дома, в остальных случаях его крепят перед монтажом стропильной системы.

Читайте также:  Как должна монтироваться обрешетка под мягкую кровлю?

В малоэтажных жилых домах его закладывают из обработанного антисептиками и антипиренами хорошо просушенного бруса из дуба, качественной осины, бука или хвойных пород с сечением не менее 100×150 мм.

Чем больше будет площадь и вес скатов, тем толще должен быть мауэрлат. Брус соединяется на углах «в лапу» и крепится на заранее заложенные в стенах толстые металлические шпильки, поверх обязательной гидроизоляционной прослойки из мастики или рубероида.

Количество отверстий для шпилек ограничено, выпилы в брусе для крепления других элементов делать запрещено. Этап крепления мауэрлата завершается его разметкой с помощью ярких маркеров или маяков, все размеры и совпадение противоположных элементов проверяется несколько раз.

Далее последовательно:

Элементы стропильной системы выпиливаются из качественного бруса с одинаковым сечением от 50×150 мм, при необходимости длинные диагональные балки сращиваются из отдельных отрезков.

На стены рядом с мауэрлатом или закрепленный ниже брус монтируются балки перекрытия (при наличии). Мауэрлат стягивается затяжками для снятия и перераспределения весовой нагрузки.

Поверх мауэрлата монтируется прогон (рекомендуемый и упрощающий работу, но необязательный этап).

По центру стропильной системы крепятся основные вертикальные стойки, скрепляемые коньковым брусом.

К коньку крепятся центральные стропила торцевых скатов.

Проводится уточненная разметка и крепление промежуточных стропил фронтальных свесов.

Монтируются 4 диагональные стропила, соединяющие углы дома и конек, при необходимости – с дополнительными промежуточными опорами.

К диагональным стропилам крепятся нарожники с равным интервалом, совпадающим с шагом прогона основных стропил.

Стропильная система при необходимости укрепляется дополнительными элементами (подкосы, шпренгели, ветровая балка).

В системах с заканчивающими на мауэрлате стропилами монтируется «кобылки», в остальных случаях балки подготавливаются к креплению карнизной доски и будущей обшивке свесов.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:

  • В случае с шатровым каркасом, кровля состоит из четырех равнобедренных треугольников, которые соприкасаются вершинами в одной точке. В данном случае функции конька возложены на центральную опорную балку в наслонных конструкциях, либо на верхнюю точку фермы висячих стропил.
  • Крыша вальмового типа предполагает наличие двух треугольных и двух скатов в форме трапеции. В данном случае трапециевидные скаты примыкают к коньковой балке верхними ребрами, а треугольные – вершинами. При этом все четыре ската соприкасаются друг с другом боковыми ребрами.
Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Изучая план стропильной системы четырехскатной крыши, можно сделать вывод, что выбор конфигурации четырехскатной кровли зависит от формы строения. То есть, квадратные дома перекрывают шатровыми конструкциями, а прямоугольные – вальмовыми кровлями. При этом можно использовать любые кровельные материалы, как жесткие, так и мягкие.

При составлении чертежей стропильной системы четырехскатной крыши следует четко обозначить геометрическую форму, а также указать положение отдельных элементов и проекции скатов с точными размерами.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Для опоры четырехскатной конструкции можно использовать мауэрлат, являющийся верхней обвязкой на бетонных или кирпичных стенах, а также верхний венец бревенчатого сруба. Наслонную технологию применяют в тех случаях, когда есть возможность установить верхнюю и нижнюю опору под каждую стропильную ногу.

Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового
  • Мауэрлат должен быть закреплен с усилением, чтобы выдержать распирающие усилия в случае жесткой фиксации стропильных ног деревянными накладками или металлическими уголками.
  • Если же верхняя часть ноги будет зафиксирована жестко, а нижняя – на шарнирном креплении, производить фиксацию мауэрлата можно обычным способом. В таком случае при усилении нагрузок на каркас стропила смогут слегка сдвинуться.
  • Распирающая нагрузка и давление на мауэрлат будут нивелированы при использовании жестких креплений нижней части стропил и шарнирных – на верхних пятках.

При сооружении вальмовых и шатровых каркасов используются такие специфические узлы стропильной системы четырехскатной крыши:

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового
  • Диагональные ноги, из которых выполняются хребты скатов. В каркасах шатрового типа такие накосные ноги совмещают углы крыши с ее верхней точкой. Вальмовые каркасы предполагают стыковку консолей коньковой балки с углами посредством диагональных стропил.
  • Нарожники (полуноги) – элементы, монтируемые под углом 90 градусов к карнизам. Поскольку они стыкуются с диагональными стропилами и располагаются параллельно друг другу, их длина будет отличаться. Из таких элементов создаются скаты крыши.

Эти же конструктивные элементы применяются для создания ендов, с той лишь разницей, что углы делаются вогнутыми.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Именно установка накосных стропил представляет наибольшую сложность. Более того, на эти элементы будет приходиться повышенная нагрузка, поскольку они служат опорным элементом для крепления в верхней части нарожников, то есть выполняют функции конька. Поэтому перед началом работ необходимо выполнить расчет стропильной системы четырехскатной крыши.

В целом процесс возведения крыши с четырьмя скатами включает такие этапы:

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового
  1. Укладка мауэрлата на стены из кирпича или бетона. В бревенчатых домах этим элементом служит верхний венец.
  2. Монтаж центральной опорной балки под шатровый каркас или сборка опорных конструкций для вальмовой крыши.
  3. Установка наслонных стропильных ног под ту или иную конструкцию.
  4. Крепление диагональных стропилин, которые совмещают углы крыши с центральной вершиной или торцами конька.
  5. Разметка и монтаж нарожников.

Если предполагается висячий тип стропильной системы, то первым этапом создания шатровой конструкции станет размещение центральной фермы в форме треугольника. При создании конструкции вальмового типа на стартовом этапе крепят несколько стропильных ферм.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

Монтаж кровли своими руками

Крыша четырехскатная своими руками, вполне выполнимая задача. Уникальность такого вида конструкций заключается в том, что все строительные работы без труда можно выполнить самостоятельно. Впрочем, эксперты рекомендуют как минимум проконсультироваться со специалистами, прежде чем приступать к работе.

Читайте также:  Как покрыть крышу профнастилом своими руками

Для начала работ требуются следующие условия:

  • просторная строительная площадка с местом отдыха;
  • зона для подъема стройматериалов в места строительства купола;
  • ручные грузоподъемные механизмы;
  • отсутствие источников открытого огня с подветренной стороны.

После готовности эскиза желательно провести пробную примерку по месту мауэрлата и стойки со шпренгелем, стропил и подкосов. Это даст возможность оценить фактическую сложность работ и заблаговременно дополнить места их монтажа вспомогательными средствами для обеспечения техники безопасности.

Материалы для монтажа кровли

Как и двускатная, вальмовая крыша состоит из мауэрлата, затяжек, стропил, опорных стоек, конькового бруса и обрешетки. Отличие второй конструкции состоит в расположении стропил и их длине. Для четырехскатной крыши рекомендуется использовать пиломатериал из сосны или лиственницы, хорошего качества, без дефектов, с максимальной влажностью 22%.

Крепление мауэрлата к стене

Стропила изготавливают из досок сечением 50х100 мм; если же площадь крыши очень большая, лучше брать доски 50х200 мм. Для мауэрлата нужен цельный брус сечением не меньше 150х150 мм. Дополнительно потребуются металлические шпильки с резьбой для крепления мауэрлата, доски для обрешетки и накладные металлические пластины, с помощью которых производится соединение деревянных элементов.

Металлические шпильки с резьбой для крепления мауэрлата

Пиломатериал перед сборкой кровли обязательно пропитывают антисептическим средством.

В процессе работы потребуются инструменты:

  • ножовка;
  • строительный уровень;
  • отвес и рулетка;
  • молоток;
  • дрель;
  • шуруповерт;
  • стамеска;
  • дисковая пила.

Установка стропил

Вначале работы необходимо определиться с нужным сечением строительных ног. Данную величину рассчитывают в зависимости от расстояния между стропилами и их длиной. Важно учитывать использование утеплителя. Расстояние между стропилами должно быть таким, чтобы не надо было тратить время и силы на обрезку теплоизоляционного материала.

Есть несколько видов стропильных систем (не один десяток). Выбрав тот, что вам наиболее подходит, из тонких досок следует сделать шаблон для врубок, запилов и других деталей. Часто первую форму делают на крыше, затем по ней делают шаблон.

Порядок сборки различается в зависимости от вида стропильной системы. Наклонные стропила устанавливаются постепенно. Их собирают из элементов на крыше. Очень удобно в этом случае, если уже настелены балки перекрытия потолка и черновой настил мансарды.

Для системы с висячими стропилами ферма собирается на земле. Она состоит из треугольника стропильных ног и затяжки со всеми стойками и подкосами. Сначала понадобится составить чертеж, высчитав угол соединения и длину стропил. Обычно угол наклона крыши 35−40 градусов. Однако на сильно продуваемых, открытых участках его делают меньше — 15−20 градусов. Чтобы определить угол соединения стропил, надо умножить на 2 угол наклона крыши.

Длину стропильных ног высчитывают, основываясь на угол соединения и длину прогона между внешними стенами. С учетом карнизного свеса (шириной 50−60см), она, чаще всего равняется 4−6 м.

Верхние концы стропил крепят разными способами:

  • встык;
  • внахлест;
  • с вырезом пазов.

Фиксируют их болтами или металлическими накладками. Дальше монтируют верхние и нижние затяжки.

Собрав нужное количество ферм, их поднимают на крышу и крепят к мауэрлату. Первыми крепят крайние фермы. Стропила выставляют с помощью отвеса по вертикали, регулируя длину свеса. Ферму необходимо укрепить временными укосинами из бруса, чтобы она не сдвинулась в процессе монтажа.

Далее устанавливают остальные стропила, соблюдая одинаковое расстояние между ними.

Закрепив все фермы, доской с сечением 50*150мм, длиной на 20−30 см больше карниза прибивают верхние края ската. Эту же работу проводят с другой стороны крыши.

Двухскатная крыша и виды стропильной системы для нее

Как понятно из названия, устройство двухскатной конструкции предполагает два крыла, т. е. наклонные плоскости, соединяющиеся между собой в самой верхней части. Что же насчет низа, так он упирается в стены постройки. Передний и задний фронтоны могут быть кирпичными, выложенными из шлакоблока или иного строительного материала. Кроме того, их нередко декорируют, тем более что на сегодняшний день существует масса способов придать этому элементу неповторимый вид.

Данная конструкция стропильной системы крыши имеет множество плюсов, например, возможность обустроить чердачное помещение, конечно, для проживания оно не годится, но хранить там вещи вполне реально. Также появившееся пространство часто используют как мансарду. Кроме того, это достаточно экономный вариант, а вероятность протекания минимальна.

Теперь стоит немного остановиться на том, какие варианты стропильных систем двухскатной крыши существуют. Итак, есть висячие и наслонные виды конструкций. В первом случае опорой является конек кровли, а во втором стены дома, а также дополнительная промежуточная опора, например, средняя несущая стена. Отличаются эти стропила и принципом службы.

Двухскатная крыша и виды стропильной системы для нее

Балки висячей системы работают одновременно и на сжатие, и на изгиб, что же наcчет наслонных, так в этом случае упор идет только на изгиб.

Оптимальный вариант — комбинированное устройство двухскатной крыши (чередование наслонных и висячих стропильных элементов ). Используя такой способ можно не только сэкономить строительный материал, но и сделать конструкцию несколько прочнее, а это нелишнее. Ведь на эту часть дома приходятся большие нагрузки, например, иногда человек вынужден забраться на нее, чтобы отреставрировать, кроме того, не стоит недооценивать силу ветров, снега, ливня и т. д. Так что независимо от вида выбранной стропильной системы двухскатной крыши конструкция обязательно должна быть достаточно надежной и крепкой.