4 скатной крыши. Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

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.

Четырёхскатные крыши становятся более востребованными с каждым годом, что обусловлено условиями проектирования достаточно больших по размерам сооружений. Такая кровля выглядит более компактно и аккуратно по сравнению с классическими вариантами двухскатных кровель. Кроме того, есть возможность выполнить не только стандартную конструкцию такой крыши, но и разнообразить кровлю различными элементами, представленными чаще всего мансардными и слуховыми окнами.

Варианты четырёхскатных крыш

Четырёхскатные кровли отличаются достаточным видовым разнообразием, что позволяет выполнить следующие типы конструкций:

. Характеризуется двумя плоскостями трапециевидной формы в совокупности с парой треугольных скатов. Конструкция отличается отсутствием фронтонов, а для устройства мансардных или слуховых окон используются кровельные скаты.

полувальмовая кровля . Основное отличие заключается в необычной конструкции вальм, которые состоят из двух частей. Нижний трапециевидный сегмент сочетается с верхней треугольной частью.

шатровая кровля . Название данной конструкции обусловлено стыкованием всех четырёх скатов треугольного формы в одной верхней точке с образованием четырёхугольной пирамиды с основанием из квадрата или прямоугольника. Характерно полное отсутствие фронтонов. Устройство четырёхскатных кровель обусловлено наличием довольно сложной стропильной системы, что требует выполнения подробных чертежей и тщательного планирования.

Особенности проектирования

Для создания грамотного проекта крыши необходимо учитывать любые возможные нагрузки, которые будет испытывать будущая стропильная система.

Проектная документация должна содержать:

основные чертежи стропильной системы и главных узлов, в местах соединения стропил с мауэрлатом и коньком, а также особенности расположения обрешётки;

технологические особенности кровельного пирога и других кровельных элементов.

Чертеж четырехскатной вальмовой крыши

Основа детально выполненного проекта позволяет легко выполнить все расчёты необходимого количества материалов для стропильной системы и кровельного пирога.

Расчёт нагрузки

К основным расчётным единицам относятся:

масса необходимого кровельного материала;

масса всех слоев выполняемого кровельного пирога, включая паро- и гидроизоляцию, а также количество утеплителя;

ветровая нагрузка, рассчитываемая с условием региональных особенностей и кровельного уклона;

показатели интенсивности и количества осадков летом;

снеговая нагрузка, характерная для региона строительства;

вес, обслуживающих кровельное покрытие, людей;

габариты и масса дополнительного оборудования, предполагаемого к установке на поверхности крыши.

Проведение расчета размеров элементов четырехскатной крыши

Полученные параметры и показатель кровельного уклона ложатся в основу расчётов длины и сечения стропильной системы и способствуют грамотному подбору кровельного материала .

Устройство стропильной системы

Процесс устройства четырёхскатных крыш основывается на использовании накосных или диагональных стропил, которые располагаются по направлению к углам сооружения. Следует учитывать, что такая конструкция подвержена более значительной нагрузке, что требует для выполнения стропил из двойного типа брусов.

Достаточно значительная длина предполагает использование соединений, которые при высоких нагрузках могут подвергаться проседанию. Именно по этой причине под соединительные элементы требуется устанавливать прочные стойки-опоры.

Конструкция требует использования нарожников или коротких стропил, упирающихся верхней частью в накосные стропила. Для закрепления выбираются несколько разных точек, способствующих максимально равномерному распределению нагрузки от нарожников.

В процессе создания четырёхскатной кровли участвуют помимо стандартных элементов дополнительные каркасные составляющие. Все компоненты такой крыши составляют единую систему, объединяющую:

лежни, являющиеся внутренними опорными брусьями, уложенными поверх несущих стен или колон;

боковые стропила, образующие трапециевидные скаты кровли;

диагональный или накосный тип стропил;

вертикальный тип опор, представленный стойками и шпренгелями, которые способствуют поддержанию стропильной системы;

прогон или брус коньковый, являющийся горизонтальной опорой для стропильной системы вверху кровельной конструкции. Укладывается поверх стоек и закрепляется. Для шатровой кровли нет необходимости монтировать коньковый брус;

горизонтальные затяжки или ригели для соединения боковых стропил, которые без установки таких элементов могут разъехаться в разные стороны;

кровельные нарожники, монтируемые поверх диагональных стропил для образования скатного каркаса;

ветровые типы балок и подкосные распорки, способствующие увеличению прочности кровли и позволяющие противостоять большинству нагрузок;

кобылки для создания необходимого кровельного свеса, которые закрепляются в нижнем сегменте стропильных ног.

Пошаговая технология возведения своими руками

Монтажные работы выполняются непосредственно после разработки проекта и приобретения всех необходимых в соответствии с расчётами материалов.

На начальном этапе устанавливается мауэрлат , который закрепляется на стенах здания. При укладке необходимо выдерживать расстояние от края наружной стены в пять сантиметров. Чаще всего для крепления мауэрлата используется анкерный вариант.

Следующий этап предполагает выполнение качественной разметки с последующим монтажом стоек и установлением конькового бруса . В процессе выполняемых работ необходимо использовать отвес. Для закрепления стоек требуется применять специальные укосины.

Далее выполняется установка накосных стропил , при монтаже которых учитывается размер будущего свеса. В стандартных условиях длина свеса составляет от пятидесяти сантиметров до метра. Оптимальный размер - шестьдесят сантиметров.

Правильный монтаж диагональных стропил должен выполняться в соответствии со следующими правилами:

накосные стропила крепятся на мауэрлат с закреплением укороченных стропил или нарожников;

передача нагрузок с накосных стропил распределяется шпренгельными фермами;

в качестве опоры шпренгельных ферм используются дополнительные затяжки, монтируемые на балки продольного или поперечного типов;

в соответствии с проектной документацией устанавливаются затяжки, ригели, стойки и подкосы, которые призваны увеличить жёсткость конструкции;

крепление диагональных стропил вверху выполняется на коньковый прогон, опирающийся на продольный тип балки;

следует обязательно использовать специальный вид врезок и врубок, дополненных посредством металлических крепёжных элементов, что позволит обеспечить связь нижних стропильных концов и мауэрлата;

установка рядовых стропил с шагом, соответствующим расчётным нагрузкам, производится сразу после монтажа диагональных стропил;

накосные стропила связываются посредством горизонтальных ригелей из досок сечением 120 х 40 миллиметров;

накосные стропила повышают сопротивление вальмовых скатов при значительных ветровых нагрузках;

наличие в проекте эркера требует установки подстропильных балок из сращённых обрезных досок или бруса.

Следующий этап монтажа заключается в установке нарожников и боковых стропилин , которые должны быть расположены в одной плоскости. В результате этих работ формируются боковые кровельные скаты. Следует внимательно следить за обеспечением параллельности всех устанавливаемых стропильных ног, нарожников и боковых элементов.

После окончания монтажа конструкции всей стропильной системы необходимо выполнить качественную для которой используются бруски с сечением в сорок или пятьдесят миллиметров. Далее следует стандартное выполнение подходящего кровельного пирога, поверх которого монтируется выбранный кровельный материал.

Подробнее о возведении крыши узнаете из видео.

Подводим итоги

Четырёхскатная крыша является наиболее надёжным и экономичным вариантом кровельного устройства при отсутствии необходимости в чердачном помещении.

Отсутствие несущих элементов в виде жёстких фронтонов требует обеспечения надёжности конструкции в соответствии с расчётами и проектом.

Четырёхскатные крыши относятся к категории популярных и востребованных кровельных конструкций, что обусловлено простотой монтажа и минимизацией расходов на строительные материалы для возведения стен.

Вальмовая крыша очень практична и изящно смотрится. Но и усилий и затрат на неё уходит прилично. Её воздвижение своими руками возможно, но главное здесь обладать определёнными строительными инженерными навыками и чётко следовать расчётам и схемам .

Специфика крыши такого типа

Она является одним из типов четырёхскатной крыши . Вид сверху на дом с ней напоминает закрытый конверт. Два ската незначительной площади, имеющие формат треугольника специалисты наименовали «вальмовыми». Форма другой пары скатов – трапеция. Их размер больше.

Вальмовую кровлю образуют такие узлы (схема):

Конёк служит вершиной крыши. Это линия, образованная стропильными тандемами на участке их скрепления. Специфика конька – он проигрывает в длине перекрываемому строению.

Вальмы. Это скаты треугольной формы. Они позиционируются над торцевыми стенами и используются вместо фронтона. Их составляют диагональные и промежуточные стропила (ДС и ПС).

Скаты. Их форма- трапеция. Их начало получается от конька, а завершение – в свесе.

Рёбра. Это углы, получившиеся в зонах скрепления вальм и скатов. Количество вальм равно числу ДС. Их итоговое число – 4.

Водосточная сеть. Её составляющие: воронки, трубы и желоба. Она позволяет отводить ненужную жидкость с поверхности такой крыши в канализацию.

Важно! Вальмовая крыша не предусматривает создание в ней жилой мансарды. Причина: её два ската существенно уменьшают высоту потолка в подкровельной зоне.

Стропила и опоры

Отличия в монтаже сложной вальмовой крыши от двускатной заключаются в наличии большего числа составляющих. Они таковы (схема):

Коньковый прогон. Это специальный брус. На нём монтируются стропильные дуэты.

Диагональные стропила (ДС). Они составляют рёбра вальм. От завершения конька они следуют к угловым узлам мауэрлата, соединяясь с ним. По длине они превышают стандартные стропила. Материал для их создания должен обладать большим сечением. И таковым обычно становятся сдвоенные доски. Составляя чертежи, важно учитывать, что угол позиции таких стропил более пологий, чем у стандартных (промежуточных) стропил.

Стандартные или промежуточные стропила (ПС). Местом закрепления их верхушки служит коньковый прогон, а зона их окончания – мауэрлат.

Центральные стандартные стропила. Их обычно 6 штук. Они стыкуются с завершением конька и ДС. На эту стыковку уходит много сил. Здесь нужно абсолютная концентрация и соблюдение точных разметок.

Нарожники или ноги короткой длины. В верхней стороне не допускается их контакт с коньком. Место их соединения – диагональные стропила Чем ниже позиция нарожника, тем он короче.

Затяжка . Это перемычка из бруса. Она позиционируется между стандартным стропильным дуэтом.

Ригель. Это затяжка, устроенная в верхней зоне кровли, прямо под коньком.

Балки перекрытия. Это затяжки, монтируемые внизу, в основании стропил.

Стойка. Это брус вертикального положения. Он служит опорой коньку, распределяет массу кровли на несущие элементы. Если нужно сделать мансардную зону просторнее, стойки можно сосредоточить посередине стропил.

Подкос . Это опоры, закрепляемые в перпендикулярной позиции к стропилам. Они уберегают их от провисания. Подкос крайне необходим, если скаты крыши достигают в длину 4,5 – 5 м.

Шпренгель. Это устройство для поддержки диагональных стропил. Шпренгель образуют две балки. Одна монтирует две части мауэрлата. Вторая с упором заходит в первую и так же в одно ДС.

Расчеты, чертежи, проекты

Перед созданием вальмовой крыши необходимо скрупулёзно рассчитать составляющие её конструкции. Как правильно это сделать? Перед расчётами создаётся схема перекрываемого здания со всеми параметрами. Затем, применяя несложные формулы на базисе теоремы Пифагора, можно вычислять:

Схема с параметрами:

Значение высоты конька. Данные здесь таковы: h = b x tgα/2. Здесь b – это длина конструкции между стропилами с торцевой плоскости. А a – это угол позиции скатов.
Длину стандартных стропил. Данные: e = b / 2 x cosα. Здесь b – та же длина, а – тот же угол, е – длина стандартных стропил.
Площадь скатов. Данные: S = 2ea. Здесь S – общая площадь поверхности скатов, е – тот же параметр из п.2, а – длина между стропилами по длине строения.

Длина ДС:

Вальмовая крыша с параметрами:

Эти схемы помогают вычислить длину указанных стропил лишь с наличием данных о параметрах стандартных стропил.

Нужный шаг между стропильными тандемами тоже часто находят в справочниках, опираясь на породу и толщину рабочего материала (дерева) и длину скатов. Результаты расчётов отражаются в чертеже. По нему далее делаем разметку кровли.

Еще очень удобно произвести вышеуказанные расчеты на калькуляторе.

Монтаж мауэрлата

Мауэрлатом называют основу для установки крыши. Он нужен для распределения массы крыши по всем несущим элементам. Он обычно создаётся из деревянного бруса, причём применяется дерево твёрдых пород. Чем больше масса крыши и сложнее её конфигурация, тем больше получается сечение мауэрлата. Как правило, мастера задействуют сосновый брус с минимальными параметрами 15 х 15 см.

Установка мауэрлата проходит перед постройкой дома. Как сделать:

Работа с брусом. Он отмеряется, отпиливается на нужную длину. В угловых участках мауэрлат крепится между собой методом «в лапу». Для выпиливания паза под крепёж делается разметка.
На последней линии кладки создаётся досочная опалубка. Она заполняется вязким бетоном. В него внедряются металлические шпили для крепежа необходимого бруса.
После затвердевания бетона между ним и мауэрлатом устраивается гидрозащитный слой. Здесь можно применить битумную мастику или рубероид.
Следует обработка бруса защитными средствами. Нужны антисептики и антипирен мощного проникновения, а также влагозащитный лак.
В мауэрлате размечаются и создаются дырочки под металлические шпили. Для разметки сгодится маркер. Для создания – дрель.
Брус насаживается на эти шпили и мощно закрепляется болтами анкерного типа.

Стадии возведения

Здесь крайне необходимо следовать инструкции и технологии. Стадии работ таковы:

Ставятся затяжки. Ими служат балки перекрытия. Их требуется хотя бы две. На них ставятся стойки. Специалисты поверх них устраивают дощатый настил. Так стропильная сеть возводится удобнее и безопаснее.
Присоединение стоек к затяжкам. Стоек можно задействовать больше. Но излишняя масса для конструкции нужна лишь при особой надобности. Пока сеть не устойчива, стойки на некоторое время фиксируются вертикальными подкосами.

Схема пошагово :

Для создания вальмовой крыши обычно задействуется мягкая кровля. Ею легче покрывать скаты со сложной конфигурацией. Для такой кровли готовится сплошная обрешётка из пластов влагоустойчивой фанеры.

Для фиксации кровельного материала на обрешётке применяется особый крепёж. Его состав: сталь-нержавейка с каучуковой шляпой. Метод позиционирования листов – внахлёст 10-15 см.Так создаётся оборона от попадания влаги. Чем круче скат, тем больше нужно следовать этому методу.
После укладки кровли крыша утепляется изнутри. В ней можно создать окна, водосток и даже дымоход.

Для беседки

Вальмовая крыша – идеальный вариант для частных домов. Её грамотное создание невозможно без особых навыков, расчётов, трудолюбия и терпения.

Вальмовые крыши можно создавать и на более маленьких строениях, например – беседках. Но для такой крыши походят лишь беседки следующих типов:

Квадратной формы. Здесь крыша составлена из четырёх скатов – треугольников одинаковых размеров. Они соединяются в одной точке. Конёк не создаётся. Схема:

Прямоугольной формы. Крышу образуют два ската – трапеции и два ската – треугольника. Вверху – конёк. Он следует вдоль длинной плоскости прямоугольника. Фото:

Обязательные стройматериалы

Вальмовую крышу строим из следующих материалов:

Деревянный брус. Походящие параметры: 10х10 см или 15х15 см. Из него формируется мауэрлат, а также вертикальные стойки и затяжки.
Доски. Нужное сечение: 5х 5 см и 10х15 см. Из них образуются стропилы. Для диагональных стропил нужны доски большей длины и толщины. Поэтому популярен вариант со сдвоенными досками.
. Необходимые размеры: 3х10 см или 4х10 см. На них монтируется обрешётка.
Рейки. Параметры: 3х3. Они послужат контр-обрешёткой.
Ветровая доска.
Доска для карниза.

Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками, антипиренами.

Конструкция стропильной сети

Схема:

Создание вальмовой крыши для беседки также невозможно без стадии чертежей и расчётов. Рассчитываются:

угол наклона скатов;
высота конька;
нагрузка (чтобы определиться с сечениями стропил).

На основе расчётных данных делается чертёж. В нём отражены параметры и взаимное расположение составляющих стропильной сети. У неё много аналогий со стропильной сетью для покрытия дома. Как видно из схемы, здесь практически такой же состав. Есть только некоторые нюансы:

Опора и распределение массы крыши – это функция верхней обвязки.
Шаг между стандартными стропилами , которые верхом опираются на коньковый прогон, а низом – на основу (мауэрлат), таков: 60 – 120 см.
Нарожники , образующие скат, ставятся с шагом 60-80 см.
Нет необходимости в опалубке и её бетонировании .

Стропильная система вальмовой крыши и эркера от Антона Вебера:

Стадии воздвижения вальмовой крыши на беседку

Беседка с вальмовой крышей возводится по следующим правилам:

Усиливается верхняя обвязка беседочного каркаса. Здесь нужна доска. Можно действовать и в два слоя. Доски можно накладывать друг на друга внахлёст. Вдоль самой длинной стороны конструкции к обвязке монтируется балка-затяжка. Крепёж здесь – металлические уголки.

От середины этой затяжки нужно отступать по полметра. На эту дистанцию ставятся две метровые стойки. Их вертикальность поддерживается временными подкосами. Их верхушки потом скрепляются коньковым прогоном.
Установка стандартных стропил. При условии прогона в 1 м требуется монтировать пару стропил с каждой стороны, по краям прогона. Между ними получится тоже метровый интервал.

Стелется обрешётка. Она должна быть сплошной. Она приколачивается на гвозди.
Раскраивается кровельный материал. Он крепится оцинкованными крепежами (саморезами). Стыки покрываются герметиком.

Далее предложен пример грамотно устроенной вальмовой крыши на беседке:

Как создать проект

О создании проекта вальмовой крыши для бани в программе SketchUp рассказывает автор блога «Каркасная баня в деревне своими руками!»

Кровля из четырех скатов – чем она хороша? Многочисленные эксплуатационные преимущества данного вида, безусловно, превышают недостатки. Так ли проста стропильная система четырехскатной крыши, как думают многие новички строительного дела? Скоро вы это обязательно узнаете! Важные нюансы и особенности этапов возведения вальмовой кровли мы опишем в этой статье.

Что нужно знать о четырехскатных стропильных системах?

Существуют два варианта четырехскатных крыш: вальмовая и шатровая. Первый тип имеет форму прямоугольного конверта, состоящего из двух основных трапециевидных скатов и конька, и двух фронтонных (боковых) скатов — треугольников:

Шатровая кровля – это четыре одинаковых равнобедренных треугольника, соединенных в одной верхней точке (напоминает шатер):

Оба варианта предусматривают установку, как наслонных, так и висячих стропил, которые устанавливаются с использованием стандартных технологий.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Устройство четырехскатной стропильной системы

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

I. Мауэрлат

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

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

II. Накосные ноги

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

III. Коньковый брус

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

IV. Стропила

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

V. Укрепляющие элементы

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

Система стропил для четырехскатной крыши своими руками

Рассмотрим поэтапный процесс возведения стропильной конструкции. Мы выбрали для наглядности самый популярный вариант – вальмовую кровлю. Стропильная система вальмовой крыша схема которой шаг за шагом, представлена вашему вниманию ниже:

Шаг I: Создание проекта

Чтобы изобразить свой вариант вальмовой кровли на чертеже, необходимо произвести расчет высоты, длины, уклонов скатов и площади крыши. Это необходимо для четкой и качественной реализации проекта и подбора нужного количества расходных материалов:

Расчеты следует начать с выбора угла скатов крыши. Оптимальным уклоном считается угол 20-450. Величина уклона должна соответствовать климатическим особенностям региона. Так, в особо ветреных районах уклон следует делать минимальным, а для местности, где часто и обильно выпадают осадки, необходим максимально крутой угол ската. Кроме погодной среды, нужно учитывать и кровельный материал, который планируется использовать. Для мягкой кровли градус наклона должен быть меньше, для твердой – больше.

И еще один маленький, но важный нюанс по этому вопросу – угол уклона лучше делать одинаковым для всех четырех скатов. Так и нагрузка будет распределяться равномерно, и конструкция будет максимально устойчивой, и эстетическая привлекательность останется «на высоте».

Теперь, зная угол наклона и ширину дома, мы можем воспользоваться простой математикой для расчета высоты конька, длины стропильных ног, стоек и других деталей стропильной системы. При расчете длины стропилин, не забывайте учитывать карнизный свес (как правило, его длина равна 40-50 см).

Площадь крыши для закупки нужного количества кровельного материала рассчитывается, как сумма площадей всех скатов конструкции.

Как правильно составить чертеж крыши?

Выбираем масштаб чертежа и переносим размеры дома в масштабе на лист бумаги;
Далее переносим на схему выбранные размеры нашей крыши: высоту конька, его длину, количество и размер стропильных ног, подкосы, стойки и все детали, в соответствии с расчетами, сделанными ранее;
Теперь можно подсчитать все необходимые материалы и заняться их поиском.

Шаг II: Подготовка к работе

Для возведения кровельного каркаса вам потребуются стандартные инструменты и оборудование: дрели, шуруповерт, лобзики, молотки, стамески и прочее. Мы уже знаем необходимое количество материалов для стропильной системы, поэтому можем сделать их закупку. Пиломатериал для каркаса должен быть цельным, не иметь трещин, червоточин, иметь светлый оттенок, без серого или желтого налета, пахнуть свежей древесиной. Влажный лес не стоит укладывать на крышу сразу, его нужно просушить, обработать антисептическим раствором и снова просушить. Влажность дерева должна не превышать 20%.

Шаг III: Монтаж мауэрлата

Мауэрлат – базовая часть всей стропильной системы. Он передает распорные нагрузки на несущие стены дома. Установка мауэрлата для четырехскатной крыши ничем не отличается от аналогичных конструкций с двумя или одним скатом. Максимально подробно этот процесс описан в наших предыдущих статьях.

Брус основы, параметры которого описаны выше, кладется на армпояс и качественную гидроизоляцию. Если необходимо соединить мауэрлат, то бруски надрезаются на половину сечения и соединяются внахлест с помощью прочных креплений.

Шаг IV: Укладка лежней или балок перекрытия

Если внутри дома имеются несущие стены, то на их торцы необходимо установить лежни – основу для опорных стоек кровельной системы. Если несущих перекрытий в доме больше нет, то чердачный пол перекрывается усиленными балками, на которые впоследствии и устанавливаются опоры для кровли, а после – укладывается пирог чердачного перекрытия.

Балки должны иметь сечение не менее 100х200 мм. Шаг между ними – 60 см. Вы можете немного корректировать эту цифру, в зависимости от особенностей вашего дома. Расстояние между крайними балками и мауэрлатом не должно быть менее 90 см. Это расстояние используется для монтажа полубалок карнизного свеса (выноса). Выносы крепят к двум крайним балкам с помощью прочных анкеров и усиленных металлических уголков.

Шаг V: Установка опорных стоек, прогонов и конька

Стойки – важная деталь для поддержания конструкции, они перераспределяют вес стропильной системы на лежни или балки перекрытия. Устанавливаются стойки строго перпендикулярно плоскости лежней. В четырехскатных системах опоры устанавливаются под коньковый брус (вальмовая крыша) или под угловые стропила (шатровая крыша):

Стойки должны надежно крепиться к основанию с помощью металлических пластин и усиленных уголков. Прогоны устанавливаются, как дополнительная опора для стоек. В шатровой кровле прогоны имеют форму прямоугольника, а для вальм – это обычные коньковые прогоны.

После того, как мы убедились в правильности установленных опор (с помощью метра и уровня), можно крепить верхний коньковый брус. Он монтируется на вертикальные стойки и усиливается надежными металлическими креплениями (пластинами, уголками, анкерами и саморезами). Теперь беремся за угловые выносы:

Шаг VI: Монтаж стропилин

Первыми необходимо установить боковые стропила, которые опираются на коньковый брус и мауэрлат (либо закрепляются с выносом). Для этого нужно изготовить шаблонную стропилину с соответствующими надрезами. Прикладываем стропильную ногу к коньку, отмечаем место запила карандашом, затем отмечаем место запила стропилины для стыковки с мауэрлатом и делаем запилы. Еще раз приложите стропилину к опорам, чтобы убедиться, что стыковка верная, и подправить недочеты. Теперь этот образец можно использовать для изготовления всех боковых стропилин. Монтаж стропильных ног основных скатов осуществляется по общим правилам, описанным в устройстве двухскатной стропильной системы (см. статью и видео).

Следующими монтируются диагональные (угловые) стропила. Их верхний край устанавливается на стойку и стыкуется с краем конькового бруса. Перед этим делаются замеры и соответствующие запилы стропильных ног. Нижний конец диагоналей закрепляется в углах мауэрлата:

Так как диагональные стропила длиннее всех остальных ног, они требуют дополнительной опоры. Эту функцию выполняют шпренгеля – опорные балки, которые устанавливаются под каждую диагональную ногу, в нижней ее четверти (именно здесь происходит наибольшая нагрузка). Шпренгеля, как и коньковые стойки, устанавливаются на опорные угловые балки, расположенные в плоскости балок перекрытия.

Между угловыми ребрами пространство заполняется вспомогательными стропильными ногами — нарожниками. Нижняя часть их опирается на мауэрлат, а верхняя – на диагональную стропильную ногу. Шаг между нарожниками должен быть равен шагу между боковыми стропилами (50-150 см).

Шаг VII: Обрешетка

Осталось выполнить заключительный этап формирования кровельного скелета – установку обрешетки. Это доски или бруски 50х50 мм, которые крепятся на стропила параллельно коньковому прогону и мауэрлату. Шаг досок обрешетки – 50-60 см. Этого вполне достаточно для укладки кровельного пирога. Когда предусматривается мягкая кровля, обрешетка кладется в 2 слоя (контробрешетка и обрешетка).

Напоследок несколько видеоматериалов:

Итак, мы описали монтаж стропильной системы четырехскатной крыши, его основные принципы, и даже немного углубились в некоторые нюансы. Вальмовые и шатровые конструкции – хоть и не самый простой, но вполне осуществимый вариант для каждого начинающего мастера. Особенно, если у него есть хорошие помощники. Желаем успехов в работе!

Крыши сложной формы привлекают особое внимание к архитектуре здания. Четырехскатные кровли популярны при возведении загородных домов. Четыре ската, расположенные в разных плоскостях, придают жилищу респектабельный вид. Чаще всего скаты выполняются разной формы: два из них получаются треугольными и выступают в роли фронтонов, два имеют форму трапеции.

Преимущества конструкции

Установка четырехскатной или вальмовой кровли кроме эстетичного вида имеет и практические плюсы:

на чердаке, окруженном кровлей со всех сторон, поддерживается комфортная температура;
конструкция стропил прочная и долговечная;
высокую устойчивость к ветрам и осадкам;
пространство под кровлей можно использовать для мансарды.

Типы четырехскатных крыш

Имея общую основу, подвиды таких покрытий несколько отличаются исполнением:

– классический вариант с двумя треугольными вальмами и двумя скатами в форме трапеции.
Полувальмовая – треугольные скаты имеют укороченную форму, такая конструкция выполняется для оборудования мансарды.
Шатровая – имеет форму пирамиды с треугольными скатами. Подходит для квадратного здания.

Проектирование

Угол наклона для скатов выбирается исходя из рекомендаций изготовителей кровельного материала и природных особенностей. Для мягкой рулонной кровли достаточно угла до 18 градусов, для шифера подойдет угол в 15–60 градусов, а под стоит заложить наклон от 30 до 60 градусов.

Большое значение имеет количество осадков зимой, если выпадает значительное количество снега, то лучше выбирать крутые скаты, на которых осадки меньше задерживаются.

При проектировании стропильной системы необходимо многое учесть: сечение бруса, длину стропил, величину прогона, шаг установки элементов. Все возможные нагрузки на кровлю выясняются на стадии проектирования, к ним относят:

вес выбранного кровельного покрытия;
годовое количество осадков;
масса утеплителя и гидроизоляции;
устройство на крыше различного оборудования (антенны, фонари, окна и т. д.);

Кроме заложенных нагрузок, кровля дома должна иметь запас прочности, гарантирующий устойчивость конструкции в непредвиденной ситуации. Для возведения стропильной системы применяются брус и доски. Если есть необходимость усилить элементы, доски сдваиваются.

Перед началом работы все пиломатериалы проходят обработку антисептиком.

Последовательность работы

Установка крыши начинается с закрепления несущего основания – мауэрлата. Это брус сечением 150×150 мм, который укладывается по периметру стен. Его размещение по горизонтали контролируется уровнем. Брус не должен находиться на краю стены, нужно оставить расстояние в 5–7 см. Крепление мауэрлата выполняется на замурованные в кладку шпильки, которые закручиваются гайками. Этот брус позволяет связать стропильную систему и стены дома в общую конструкцию.

Для установки стоек необходимы лежни или балки перекрытия. Эти элементы выполняются из брусьев размером в 100×200 мм или сдвоенных досок. Все опоры устанавливаются строго вертикально и крепятся к лежню металлическим уголком или пластиной. Для вальмовой крыши стойки устанавливаются в одну линию, на них крепится коньковый прогон. При возведении шатровой типа кровли опоры размещаются по диагонали, от угла откладываются равные расстояния. В итоге они образуют прямоугольник, на который укладываются прогоны. Крепление выполняется уголками.

Боковые стропила устанавливаются после обработки по шаблону. В качестве заготовки берется тонкая доска, прикладывается к прогону и отмечается запил. Второй конец упирается в мауэрлат и намечается нижний запил. Необходимое количество стропил подготавливается по шаблону и устанавливается с выбранным шагом крепления, он может составлять от 60 см до 1 метра. С прогоном и основой соединение происходит скобами или саморезами.

Накосные стропила с коньковым прогоном образуют угол наклона скатов. Эти стропила располагаются диагонально и несут дополнительную нагрузку, поэтому для них используются сдвоенные доски. Запил накосных стропил выполняется по шаблону, длина их учитывает свес от 50 см. В верхней части накосные стропила соединяются ригелем для придания прочности. При устройстве шатровой крыши накосные стропила соединяются в коньковом узле с помощью затяжек. Стропила устанавливаются под углом в 90 градусов и непременно соединяются со стенами посредством проволочных хомутов.

К диагональным стропилам крепятся короткие стропила или нарожники. Они выполняются различной длины, но должны быть параллельны друг другу. Нарожники вместе с рядовыми стропилами формируют боковые скаты. Для шатровой модели установка нарожников и крепление стоек, подкосов и шпренгелей также является завершающим этапом постройки.

Для снятия нагрузки с диагональных стропил, под них устанавливаются шпренгели. Это вертикальные опоры, которые опираются на лежни. Боковые стропила закрепляются подкосами. Один из коней доски упирается в лежень, а второй срезается под 45 градусов и крепится к стропильной ноге.

Обрешетка и утепление

Завершить возведение крыши позволит утепление ее базальтовой ватой или вспененным полистиролом. Материал укладывается между стропилами. Защиту кровли от влаги обеспечит слой гидроизоляции. Размеры обрешетки зависят от типа кровельного покрытия, на вальмовой типе привлекательно смотрится мягкая черепица , для нее нужна сплошная обрешетка.

Правильно вести строительство поможет просмотр видео, поясняющего нюансы установки стропил.

Видео

Смотрите, как производится монтаж стропильной системы: