Четырехскатная крыша своими руками: обзор конструкций + инструктаж по строительству

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

Виды стропильных систем

При строительстве четырехскатной стропильной системы особенное внимание должно уделяться достаточно мощному основанию начиная с фундамента и заканчивая несущими стенами объекта. Данная конструкция возводится на мощных опорных сооружениях, которые должны соответствовать строительным нормам

Существует несколько видов четырехскатных стропильных систем, отличаются они в первую очередь конструкцией самих стропил, а отсюда, формой и этапами монтажа. Виды четырехскатных стропильных систем:

• Шатровые — это четыре треугольных ската, сходящиеся вверху в одной точке, отсутствие конькового прогона;
• Вальмовые, классические конструкции — состоит из двух скатов треугольной формы и двух условно напоминающих трапецию, имеют конек, в отличие от шатровой;
• Полувальмовые — состоят из четырех скатов, но торцевые скаты (вальмы) не доходят до карниза.

Шатровые крыши

Шатровая крыша бывает не только четырехскатной, она может иметь несколько необычную форму со множеством скатов и соответственно углов. Такой «шатер» органично смотрится на круглом строении, так как сам является симметрично круглым. Мы же будем рассматривать шатровую крышу с четырьмя скатами, каждый из которых имеет форму равнобедренного треугольника.

На шатровой кровле, при правильно выполненном уклоне, снеговые сугробы не задерживаются, что не создает дополнительной нагрузки. Также при качественно выполненном «скелете», такая система устойчива к ветровым нагрузкам.

Данную конструкцию не рекомендуют возводить на объектах с большой площадью, так как устройство может получиться непрочным. Такую кровельную систему возводят, если соблюдены следующие условия:

• покрываемый объект должен иметь квадратную форму;
• внутри объекта обязательное наличие несущей опоры либо стены.

Вальмовые

Вальмовыми называют торцовые скаты. Они проходят от конька до карниза. Другие скаты имеют трапецеидальную форму. Вальмовая конструкция предполагает угол уклона менее 40 градусов, а также присутствие диагональных усиленных стропил, которые крепятся к углам постройки.

Диагональные (накосные) стропила исполняют роль основных поддерживающих элементов, поэтому изготавливаются из крепкого бруса или сдвоенной доски.

Монтировать стропильную систему достаточно не просто. Прежде чем приступать к монтажу следует тщательно произвести расчет

Уделить внимание следует соотношению двухскатного и вальмового элементов. Это определит, насколько качественным будет сооружение

Полувальмовые — ломаные

Также этот тип конструкции относят и к двухскатной ломаной конструкции. Полувальмовые крыши очень удобны для строительства большой мансарды, является самым популярным вариантом для загородного строительства, поскольку полезное пространство умножается почти на два раза.

Полувальмовая четырехскатная кровля

При устройстве данной системы в первую очередь возводят каркас, который будет играть роль опорной базы для прогонов, поддерживающих стропильные ноги. Рекомендуется разбить строительство «скелета» на три этапа:

1. Создать п-образные элементы, состоящие из стоек и мансардных балок перекрытия.
2. Монтаж трех прогонов, два из которых крепятся к углам п-образных элементов, а один выступает в роли конькового прогона и укладывается по центру мансардных балок на две стойки.
3. Завершающая часть — монтируются стропильные ноги.

Составляющие стропильной конструкции:

• Мауэрлат – основание всей системы;
• Прогон – рекомендуется применять не менее трех прогонов;
• Кобы́лка — удлиняет стропильную ногу – элемент для свеса и обрешетки;
• Наро́жник — укороченная стропильная нога;
• Затяжки – используются для крепления элементов системы;
• Обрешетка – монтируется после устройства и укрепления всей системы;
• стропила рядовые – крепятся от мауэрлата к коньковому прогону;
• стропила диагональные (накосные) – монтируются от углов мауэрлата.

Какими бывают четырехскатные крыши

Если обычная крыша не допускает множества вариаций, то четырехскатная может быть многих видов:

Вальмовая подходит для стандартных прямоугольных домов и состоит из скатов в форме трапеций и треугольников.

Полувальмовая вместо треугольных врезок имеет врезанные части, что дает чердачному помещению лишние квадратные метры.

Крыша-шатер представляет собой собрание из четырех максимально поднятых частей, визуально удлиняющих дом.

Последний вариант предполагает сложную систему четырехскатной крыши, поэтому лучше доверить ее возведению профессиональным мастерам.

С первыми двумя видами при должном усилии и точных расчетах сможет справиться каждый домовладелец.

Составление чертежей

Сооружать крышу нужно только при наличии предварительно подготовленных чертежей с указанием размеров и расположения каждого элемента конструкции. Четырехскатная крыша для беседки, чертежи которой правильно разработаны, прослужит не одно десятилетие без ремонта и реконструкции.

Чертеж беседки с вальмовой кровлейИсточник pinterest.com

Проектирование осуществляется с учетом многих факторов:

• вес стропильной системы;
• вес кровельных и изоляционных материалов;
• нагрузку осадков;
• вес оборудования, которое будет установлено на крыше.

Прочность конструкции рассчитывается с некоторым запасом. Крыша должна выдержать дополнительные нагрузки, например, вес человека, который поднимется на нее для осмотра или очистки.

После окончания расчетов прочности определяется наклон скатов. На этом этапе принимаются во внимания климатические особенности региона и задуманный дизайн будущей беседки. В регионах с сильными ветрами не рекомендуется делать высокую кровлю. Дело в том, что чем выше конструкция, тем больше показатели ее парусности. Ветрам лучше противостоят пологие скаты, покрытые поликарбонатным или битумным материалом.

Чертеж беседки с пологими скатамиИсточник centermira.ru

Если для местности, в которой расположен участок характерно выпадение большого количества осадков, беседку лучше строить с высокой крышей. Подойдет наклон 50-60 градусов. В качестве покрытия в этом случае лучше выбрать металлочерепицу.

При проектировании крыши необходимо помнить о том, что для каждого отдельного кровельного материала существуют свои ограничения по наклону скатов. Кроме того, для разных покрытий есть свои рекомендации относительно шага стропильных ног.

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Возведение конструкции четырехскатной крыши своими руками, чертежи и фото, изложенные в Интернете, помогут в данном вопросе, является трудоемким, но выполнимым процессом, который требует правильных расчетов и определенной последовательности действий.

Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.

Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.

Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.

Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.

Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате

Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:

• монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
• установка центральных стропил;
• монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
• установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
• монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
• установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
• монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.

Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.

Если нет возможности самостоятельно выполнить работы, можно воспользоваться услугами специалистов по выполнению монтажа стропильной системы, цена которого зависит от сложности конструкции, общей площади кровли, вида кровельного покрытия, высоты здания, конфигурации кровли и места расположения объекта. Цена за м2 монтажа стропильной системы стартует от 400 руб.

Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов

Монтаж кровельного пирога

Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:

• пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
• теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
• гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
• обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.

Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов

Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.

Особенности сборки каркаса четырехскатной крыши

Процесс сборки стропильной системы четырехскатной крыши всегда начинается с установки центрального элемента каркаса – конькового прогона и вертикальных стоек. Коньковая скамейка может собираться из бруса, сечением 70х100 мм, но чаще всего стойки изготавливают из спаренной доски 50 мм. Чтобы увеличить жесткость всей системы коньковой балки и стоек, на угловые стыки набивают металлические пластины, а саму раму усиливают внутренней распоркой.

Обычно сборку стропильных балок выполняют на гвоздях, а места усиления стальными накладками фиксируют болтовыми соединениями. Прежде чем ставить стропильные балки, обычно изготавливается запильный шаблон в виде прямоугольного треугольника из листа фанеры. Острый угол должен соответствовать углу наклона скатов. С помощью шаблона вырезают на стропилах привалочные площадки для опор на мауэрлат и конек.

Процесс установки стропил начинается с монтажа центральных стропильных балок, которые обеспечат необходимую жесткость коньковой рамы в осевом направлении. Иногда обходятся без них, в этом случае сразу переходят к монтажу крайних пар рядовых стропил, но брус только прихватывают гвоздями, без окончательной фиксации к коньку.

После усиления коньковой рамы устанавливают угловые диагональные стропила. Обычно длину бруса или балки вырезают с запасом, так как верхний край нужно будет запиливать под двойным углом, сначала под углом наклона ската, после косую кромку скашивают под углом в 45о. На последнем этапе ставят шпренгеля, подкосы, набивают нарожники и рядовые стропила.

Разновидности четырехскатных крыш

Крыши с четырьмя кровельными скатами имеют довольно много разновидностей, наиболее распространённые из которых следующие:

• вальмовые;
• шатровые;
• полувальмовые;
• ломаные.

Существуют и другие варианты четырёхскатных кровель, однако встречаются они значительно реже.

Вальмовые крыши имеют два треугольных торцевых и два трапециевидных ската. Торцевые скаты называются вальмами и простираются от конька вверху до карниза в нижней части. Подобная конструкция делает такую крышу оптимальным вариантом для быстрого схождения с нее осадков. В то же время, по причине технологических особенностей строения, расчет четырехскатной вальмовой крыши и монтажные работы по ее установке наиболее сложны для исполнения.

Скаты шатровых крыш представляют собой четыре треугольника с равными боковыми сторонами. Основания этих треугольных скатов образуют квадрат. Расчет площади четырехскатной крыши такого типа технически также довольно сложен, хотя и несколько проще по сравнению с предыдущим вариантом. Такие крыши достаточно часто делают на беседках. Перед тем, как сделать четырехскатную крышу для беседки, необходимо выполнить тщательные расчеты.

Довольно большое распространение имеет также другая разновидность четырёхскатных крыш – полувальмовые. Они представляют собой нечто среднее между вальмовой и обычной двухскатной крышей. Необходимо знать, как сделать расчет полувальмовой крыши правильно. Особенностью конструкции таких крыш является отсутствие острых углов, а фронтон у них выполнен в форме трапеции. Зная, как рассчитать площадь фронтона, можно сразу же заказать материал для обшивки фронтона. Функциональным преимуществом полувальмовых крыш является их высокая устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Проектировочно-монтажные работы здесь могут иметь некоторые особенности, и если говорить о том, как правильно рассчитать четырехскатную крышу такого типа, то следует учитывать погодные условия местности. Там, где часто имеют место снегопады, обустраиваются более крутые скаты и небольшие навесы, а в менее заснеженных регионах – наоборот.

Ломаные четырёхскатные крыши также встречаются довольно часто. Их особенность состоит в том, что геометрически их торцевые участки представляют собой ломаную линию, откуда и произошло такое название. Преимущество ломаных четырёхскатных крыш состоит в том, что они имеют привлекательный внешний вид и дают возможность максимально эффективно использовать жилое пространство

Немаловажное значение имеет и тот факт, что такие крыши имеют относительно несложную стропильную систему. В то же время вопрос о том, как рассчитать площадь четырехскатной кровли ломаного типа, достаточно сложен, и обычно производится профессионалами в строительном деле.

Типы вальмовых (четырехскатных) крыш

Если рассматривать четырехскатные крыши, то к ним можно отнести любые крыши, у которых есть четыре ската. При этом два из этих скатов должны иметь трапецевидную форму, а оставшиеся два приобретают подобие треугольников.

Можно услышать и о других типах четырехскатных крыш, таких как вальмовые крыши и шатрового типа, а также переходный вариант — полувальмовые. Все эти подвиды, по сути, то же самое, что и четырехскатная крыша, только немного дополненная конструктивно и видоизмененная.

Вальмовая четырехскатная крыша — это вариант кровли с двумя скатами треугольной и двумя трапецевидной формы. Здесь как раз треугольные скаты и носят название вальмов. Если под крышей планируется сделать жилое помещение, то мансардные окна встраиваются в конструкцию скатов крыши.

Полувальмовая кровля — в этом варианте вальмы имеют плоскости ломанного типа, но в тоже время состоят также из трапеций и того же треугольника, только верхнего.

Шатровая крыша обычно состоит из четырех треугольных плоскостей, сходящихся в одной точке в верхней части крыши, таким образом напоминая пирамиду с четырьмя ребрами. В основе такой крыши лежит квадрат. Фронтоны на этом типе крыши также не предусмотрены.

Состав стропильной системы

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

1. Мауэрлат. Толстый, прочный брус сечением 150х150 мм или 100х100 мм. Он распределяет вес кровли по периметру дома. Для четырёхскатной крыши требуется 4 опорных бруса. Если дом строят из дерева, то в роли мауэрлата выступают верхнее венцы из бревна или бруса. В том случае если строительство ведут из кирпича или газосиликата, то на верхней поверхности стен сооружают армированный бетонный пояс, в который вмуровывают длинные металлические шпильки на который крепят мауэрлат.
2. Коньковый прогон. Брусок, к которому крепят верхние части стропильных ног. Он формирует высшую точку крыши. У четырехскатной крыши конек меньше дины дома из-за вальмовых элементов.

3. Стропила. Это доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм, которые задают геометрию скатов крыши. При возведении используют три вида стропильных ног: накосные (диагональные), рядовые, нарожные. Рядные стропила устанавливают на трапециевидных скатах. Накосные стропила обычно большей длины, чем рядные и нагрузка на них выше, поэтому для изготовления используют пиломатериал вдвое большей толщины. Они верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней на угол мауэрлата. Нарожники или стропильные полуноги имеют опору на диагональные стропила и мауэрлат и формируют вальму.

4. Лежень. Опорный брус, укладываемый на несущую внутреннюю стену, если она используется в наслонной стропильной системе. Его функция – переносить вес кровли на фундамент, распределяя его.
5. Стойки. Вертикальные опоры из бруса, устанавливаемые на лежень. Они подпирают собой серединную часть стропильной ноги или коньковый прогон.

6. Подкос. Опорный элемент, также называемый подстропильная нога, который устанавливают под углом 45 градусов к стропилам и упирают в стойку. Они предотвращает прогиб ног и переносит часть веса на несущую внутреннюю стену.

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

Работы по соединению конькового узла и других элементов

Коньковый узел (место, где соединяется коньковый прогон с другими накосными стропилами) может быть выполнен различными способами. Это зависит от того, сколько используется промежуточных опор, а также стоит учесть и конструктивные особенности наслонных основных стропил, предназначенных для поддержки четырехскатной крыши всего дома.

Если стропила на всех основных скатах упираются только в коньковый прогон, то диагональные стропила должны упираться в консоли конькового прогона. При всем этом консоли должны немного выходить за подстропильную раму (на расстояние в 100 миллиметров). Если выпуск оказался слишком большим, то лишнее потом спиливают.

Монтирование шпренгеля

Если же в конструктивных элементах основных скатов используются только боковые прогоны, а все стропила сделаны из простой доски, тогда необходимо для усиления кровли установить шпренгель, у которого должна быть стойка. Именно на нее впоследствии будут опираться стропила, идущие по диагонали.

То место, где соединяются стропила и консоли, а также шпренгель, стесывается под горизонтальным углом, а затем прибивается гвоздями. При этом дополнительно могут быть использованы хомуты из металла или скрутки из проволоки.

Три способа крепления нарожников к диагональной ноге стропил:

• С помощью самого обычного запила (в плоскости диагональных стропил) и нескольких прочных гвоздей
• С применением гнездовых соединений, которые выбираются на диагональных стропилах под самые верхние концы закрепляемых нарожников
• Крепление черепных брусков (50 х 50 мм) по длине всех диагональных стропил и нарожников, которые упираются в них с двух сторон. При этом дополнительно укрепляются и накосные стропила. Если шаг нарожников не совпадает с шагом рядовых стропил, тогда его немного сдвигают.

Накосные стропила, нижней своей частью, могут упираться в мауэрлат, но он должен быть уложен под тем же углом, под которым уложены и стены. Таким образом, конструкция может иметь как распорную составляющую, так и быть совершенно безраспорной. При возникновении такой необходимости верхний пласт стропил, идущих по диагонали, аккуратно стесывают под нужными углами.