Четырёхскатная крыша: от расчёта стропильной системы до монтажа своими руками

Разновидности двускатных крыш

На первый взгляд, может показаться, что конструкция кровли из двух наклонных плоскостей слишком заурядна и проста. Но это далеко не так – сегодня есть несколько стандартных вариантов интересного оформления таких конструкций, а также, существует масса авторских решений, разработанных профессиональными архитекторами под конкретный дом.

Можно отметить несколько несложных конструкций крыши из двух скатов.

Традиционная двускатная кровля

Представляет собой треугольник с двумя одинаковыми сторонами, которые и являются скатами. Скаты наклонены под одним углом, имеют равную длину и одинаковую площадь. Чаще всего такие крыши располагают над загородными домиками, садовыми постройками, гаражами и банями. Конструкция самая простая, возвести ее можно самостоятельно, без посторонней помощи и профессионалов.

Необходимо помнить, чем больше угол наклона ската, тем больше строительным материалов понадобится хозяину. Зато и защищать от дождя и снега высокая треугольная крыша будет лучше, а вот в регионах с сильными ветрами лучше не делать уклон больше 15- 20 градусов.

Двускатная крыша с террасой

Это отличное решение для загородных домов и небольших коттеджей. Построить такую кровлю можно и над уже существующим домом, и над жильем, которое только проектируется.

Воплощение такой идеи практически не отличается от строительства обычной кровли из двух скатов – с фронтона дома нужно установить ограждение и продлить доски пола второго этажа на террасу, а часть ската зашить вагонкой или другим обшивочным материалом на глубину ската.

Асимметричная кровля из двух скатов

Известно, что скат, наклоненный под углом в 20 градусов, воспринимает в два раза меньше нагрузки, чем 40- 45 градусная кровля, и, соответственно, на него в два раза сильнее давит ветер, чем на крышу с уклоном в 11 и меньше градусов.

Становится понятно, что использовать асимметричные крыши необходимо в местности с постоянным и сильным ветром, направление которого заранее известно. Примером может стать дом, расположенный между лесом и полем: со стороны открытого пространства (поля) монтируют пологий скат, а со стороны естественной защиты от ветра (леса) дом кроют отвесной крышей, скат которой имеет уклон более 40 градусов.

Разноуровневые двускатные крыши

Можно встретить и более интересную конструкцию ассиметричной кровли – когда скаты не только разные, они еще и располагаются на различной высоте. Этот вариант так же имеет практическое обоснование – разноуровневая конструкция позволяет облегчить давление крыши на перекрытия и несущие стены, разделяя нагрузку.

Как правило, такие конструкции имеют один скат, который существенно больше по площади, чем второй. Именно эту часть и опирают на выступающую несущую стену, перенося на ее вершину конек. Точкой опоры для второго, меньшего по размеру ската, становится балка, укрепленная на уровне перекрытия первой части дома.

Можно сказать, что разноуровневая двускатная крыша – это, по сути, две односкатных кровли, соединенных в единую конструкцию. Обоснованно строительство такой крыши над габаритными домами, где длина цельных стропильных ног была бы слишком большой, что существенно увеличило бы стоимость постройки.

Разные уровни кровли позволяют устраивать свесы, навесы, продлевать крышу на пристройки (гаражи, террасы, летние кухни).

Двускатные кровли с мезонинами, эркерами и слуховыми окнами

Такая конструкция уж точно не покажется скучной, ведь дополнительные элементы только усиливают ее эстетику и красоту. Эркеры – выступающие из кровли башенки с собственной крышей, напоминают об архитектуре прошлых веков, отлично выглядят на домах в классическом или готическом стиле. Внутри эркеров можно расположить столовую или комнату для гостей, так что, эта надстройка имеет еще и практическое назначение.

Для тех, кто мечтает о жилой комнате в чердачном помещении, отличным вариантом станет крыша с мезонином и слуховыми окнами. Выглядят дома с таким оснащением очень живописно, особенно приятно находиться под самой крышей в доме, окруженном лесом или горным ландшафтом.

С ломаными скатами

Такая конструкция тоже относится к двускатным крышам, выглядит она как пятиугольник. Эффект заключается в том, что верхняя часть кровли выполняется под одним углом, а нижняя – совершенно под другим.

Такой вариант считается наиболее приемлемым для обустройства под крышей жилой мансарды. Сопротивление снеговой нагрузке хорошее, ветру ломаная конструкция так же противостоит нормально. Конечно, увеличивается расход строительных материалов, что нужно учитывать.

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

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

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

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

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

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

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

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

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

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

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

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

Испытания прошли успешно

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

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.

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.

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.

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

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.

Что такое вальмовая крыша

Более подробно стоит остановиться на конструкции вальмовой крыши. Данный способ подразумевает, что угловые стропила имеют меньший угол наклона, чем каркасные. Несущие конструкции изготавливаются из доски 50*150. Элементы стропильной системы, имеющие малую длину, крепятся не к коньку, а к угловым стропилам под таким же углом, как и промежуточные сегменты.

Для надёжности стыка производятся запилы, а также на швы накладываются металлические уголки или пластины. Коньковый брус обычно вырезается из такой же доски с сечением 50*150. На его концах во всех направлениях пристыковываются центральные промежуточные стропила. При этом все элементы конструкции опираются нижним концом на мауэрлаты.

Стропильная система вальмовой крышиИсточник krysha-expert.ru

Допустимый угол наклона для такой крыши составляет от 5 до 60 градусов. Выбор этого значения зависит от планируемых особенностей эксплуатации кровли. Вальмовая стропильная система имеет свои достоинства:

• Высокая устойчивость к атмосферным осадкам, порывам ветра и механическим повреждениям.
• Вальмовая крыша позволяет успешно использовать чердак.
• Такой вид конструкции совместим абсолютно со всеми кровельными покрытиями.

Внести коррективы в проект стоит и в том случае, если планируется крыша мансардного типа, так как пологие скаты оставляют слишком мало полезного пространства. Минимальный угол наклона должен составлять 45 градусов. Но на расчёт этого параметра влияет большое количество факторов. Один из них – количество атмосферных осадков в данной местности. При слишком высоких показателях уклон должен составлять не меньше 30 градусов.

Ещё в проект устройства четырехскатной крыши нужно добавить места для установки дымохода, ёмкостей для воды и вентиляционных отверстий. Но перед тем, как начать делать чертёж, нужно произвести расчёт стропильной системы.

Недостатки четырёхскатной стропильной системы:

1. Стоимость. Такая стропильная система обходится дороже двухскатной. Но если учесть обустройство фронтонов из кирпича для двускатной конструкции, то разница окажется не такой и большой.
2. Уменьшение пространства на чердаке. При равной площади, как у всего здания два дополнительных ската, уменьшат обитаемый объем чердачного помещения. А с другой стороны при жилом чердаке его необходимо отапливать, а при меньшем объеме чердачного помещения расходы на отопление немного снизятся.
3. Расположенные под наклоном оконные системы. Они регулярно будут подвергаться воздействию снега, дождя и других неблагоприятных явлений и возможность протечек и утраты герметизации у них намного выше, чем у вертикально установленных оконных систем.

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

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

Что же касается дополнительных сложностей и затрат, то они окупятся полным удовлетворением от работы, которая сделает постройку более яркой и привлекательной.

Проектирование четырехскатной крыши

Расчет четырехскатной крыши и проект должен учитывать все нагрузки, которые будут оказывать влияние на постройку.

Конструкция должна быть очень прочной, противостоять сильному ветру, снегопаду и другим погодным условиям. От того, насколько правильно будет подобран материал крыши, зависит и срок ее службы.

Именно поэтому, создавая проект и чертежи, очень важно правильно все рассчитать. Проект четырехскатной кровли на фото:

Перед созданием проекта и чертежа четырехскатной крыши дома, нужно сначала выяснить угол наклона скатов, который зависит от многих факторов, таких как целевое назначение чердака, выбор материала крыши, а также особенности атмосферных влияний.

Чаще всего угол наклона кровли индивидуальных домов равен от 5 до 60 градусов.

Если же в вашей местности идут частенько сильные дожди, а зимой снегопады, то угол наклона четырехскатной кровли домов должен составлять от 40-45 и до 60 градусов.

От варианта, какой же угол наклона будет у конструкции, зависит также и материал отделки, а также особенности монтажа:

• если угол наклона составляет меньше 18 градусов, для кровли используют волнистый и плоский шифер, а также рулонные материалы для кровли;
• когда угол наклона до 30 градусов, используют обычно разновидности черепицы;
• для крыши, угол уклона которой составляет не меньше 30 градусов, используют обычно штучный материал.

Расчет уклона кровли на фото.

Проект и расчет конструкции должны учитывать, где будут расположены все элементы кровельной системы. Когда вы определили угол уклона четырехскатной крыши, нужно также рассчитать высоту конька.

Поэтапный процесс проведения монтажных работ на кирпичном здании

Работы по установке стропильной системы четырехскатной крыши проходят в следующем порядке:

1. Возводится монолитный пояс по контуру внешних стен. В него закладывается гидроизоляция (желательно многослойная). Затем в брус толщиной и высотой от 10 до 15 см (при необходимости даже больше 15 см) монтируются (методом закладки) шпильки, резьба которых более М12.

2. Далее переходят к укладке лежней. Они монтируются на внутренние несущие перегородки конструкции. Сечение у данных деталей должно быть большим, так как нагрузка на них возлагается внушительная. Рекомендуется брус со сторонами не менее 15х20 см.

3. Далее устанавливаются опорные стойки. Монтируются они на ранее уложенные лежни, закрепляются при помощи подпорок (временных), которые фиксируются саморезами. Окончательная фиксация стоек осуществляется посредством уголков металлических и специальных пластинчатых накладок. Располагаться они должны вряд строго посередине будущего каркаса.

4. После на установленные опоры монтируется горизонтально прогон. Закрепляется он также при помощи уголков из металла и саморезов.

5. Далее устанавливаются боковые наклонные элементы. Эти стропила подгоняются по месту укладки. Сначала используется шаблон, при помощи которого отмечают места будущих опорных запилов. Вырезанными шипами детали укладываются на выступающие ребра конькового прогона и мауэрлата на расстоянии друг от друга от 50 до 150 см. Окончательная фиксация проводится все теми же уголками и саморезами.

6. После этого монтируются угловые наклонные элементы, тем же способом, что описан выше в случае с боковыми деталями. Пространство между угловым и крайним боковым элементом заполняется при помощи нарожников. Они монтируются одним краем на угловой элемент, а вторым краем на мауэрлат.

7. Окончательным этапом сборки каркаса является монтаж шпренгелей, подкосов и растяжек. Первые монтируются строго вертикально (как и опорные стойки под прогон) под угловыми стропилами. Вторые монтируются под углом в 45˚, упираясь верхним концом в боковые элементы, а нижним – в лежень. Последние монтируются на два рядом стоящих элемента, для придания большей жесткости конструкции.

8. После этого можно переходить к монтажу обрешетки и кровельного материала.

Под укладку металлочерепицы делают шаг между элементами обрешетки в 50 см. Под мягкую кровлю укладываются доски без зазоров. Независимо от выбранного кровельного материала элементы обрешетки должны быть в обязательном порядке обработаны антисептиками.

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила

В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга

Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Стропильная система четырехскатной кровли

Устройство кровли данного типа частных домов подразумевает осуществление расчета нужного сечения стропил. Расчет производят основываясь на нагрузки, получать которые будет ваша четырехскатная крыша.

Расчеты, а также проект конструкции должны включать ветровую нагрузку, максимально возможную массу снега зимой, угол наклона кровли.

При расчете расстояния между стропилами нужно оценить их способность выдерживать нагрузки, а также запас их прочности, который должен равняться 1,4 и больше.

Если в доме есть несущая стена или опоры из столбов, то обычно используют наслонные стропила, если же устройство опоры невозможно, то в таком случае делают висячие стропила.

В некоторых постройках применяют оба вида стропил одновременно.

Осуществляя чертеж и проект будущей постройки, важно не только определиться с типом стропильной системы, но также учесть дополнительные элементы крепежа, которые придадут конструкции прочность и снизят нагрузку на балки. Видео:

Видео:

Стропильная конструкция вальмовой кровли

Четырехскатная крыша

В стропильных системах крыш различного типа можно наблюдать довольно много различий и особенностей. Стандартная конструкция четырехскатной крыши такова, что обязательно должны присутствовать накосные стропила, направленные к углам дома.

Накосные стропила часто называют диагональными. Обычно их изготавливают из двойной доски или бруса, так как на них приходится основная нагрузка. Диагональные стропила имеют самую большую длину по сравнению с остальными, поэтому нередко их делают состоящими из двух частей.

Важно отметить еще одну немаловажную особенность системы стропил для вальмовых кровель – необходимость дополнительных стропил, которые короче обычных. Нарожники – так называются эти угловые стропила, опирающиеся верхними концами на диагональные

Для равномерного распределения нагрузки на накосные стропила нарожники монтируются таким образом, что соединяются с ними в разных местах

Нарожники – так называются эти угловые стропила, опирающиеся верхними концами на диагональные. Для равномерного распределения нагрузки на накосные стропила нарожники монтируются таким образом, что соединяются с ними в разных местах.

При длине диагональных стропил более 7метров, желательно установить дополнительную стойку под низ стропила. Другим концом ее, возможно, опереть на балку перекрытия, если балка достаточной толщины, либо на шпренгель – балку, уложенную в углу строения на смежные стены.

Стойку, возможно, установить на перекрытие, если оно сделано из железобетона, но стоит учитывать гидроизоляцию и прокладки из дерева. Для усиления шпренгеля можно использовать подкосы, тогда получится шпренгельная ферма.

Если вам попалась на глаза схема четырехскатной крыши, вы наглядно можете рассмотреть, что накосные стропила возможно прикрепить к коньку тремя способами.

• При выполнении одного конькового прогона стропила можно стыковать, сделав под прямым углом двойной срез, затем прикрепить их на прогонные консоли.
• Если конструкция выполняется с двумя прогонами, то на их консоли монтируется шпренгель вместе со стойкой, она в этом случае будет служить основанием для надежного упора диагональных стропил, сделанных их досок.
• Стропила не из досок, а изготовленные из бруса опираются на толстую короткую доску, прибитую к основным стропилам скатов, имеющих трапециевидную форму. В случае если ваша вальмовая крыша имеет разновидность, называемую датской, прибоина из короткой доски делается длиннее и прикрепляется намного ниже конька. Диагональные стропила крепятся в местах стыков боковых стропил с прибоиной. В этом варианте фронтальные скаты получаются трапециевидной формы, как и боковые, а вверху возможно сделать чердачные окна.

Вариант такой кровли, как четырехскатная вальмовая крыша, считается одним из самых популярных, так как не только эстетически привлекательна, но и надежна и долговечна. Поэтому такой тип кровель чаще всего можно встретить на загородных домах, дачах и коттеджах.

Материалы для кровли

После того как готов план кровли четырехскатной крыши чертеж, приступаем к подбору материалов. Большинство элементов стропильной системы делается из хвойных пород дерева.

Перед тем, как сделать четырехскатную крышу своими руками, нужно позаботиться о качестве исходного сырья. Вся древесина должны быть хорошо высушена. Брусья и доски не должны иметь видимого искривления и сучков. Особенно важны эти требования при постройке симметричной шатровой крыши наслонного типа. Её конструкция не допускает ошибок и просчетов. Использование шаблонов обеспечит максимальную точность всех элементов.

На стропила пойдет брус с размерами сечения не менее 50х150 мм. Верхняя часть всех стропильных ног сходится в одной точке. Там они связываются между собой при помощи накладок, шпилек или болтов. Островерхая кровля испытывает значительные ветровые нагрузки и для нее нужно увеличить количество точек крепления кровли к мауэрлату.