Четырехскатная крыша

Инструкция по постройке

Под деревянную балку перед ее укладкой требуется поместить гидроизоляцию из рубероида.

После этого необходимо установить балки перекрытия. Их можно укладывать как на мауэрлат, так и на саму стену в специальные пазы, которые необходимо сделать на этапе строительства. Вначале следует выложить крайние балки и выровнять их по уровню. Далее натягивается шнур, с помощью которого монтируются все остальные детали перекрытия.

После укладки перекрытий необходимо начать монтаж стропильной системы. В зависимости от конструкции четырехскатной крыши устройство каркаса может изменяться. Чаще всего используется следующая схема:

1. На каждую балку монтируется вертикальная стойка.
2. На стойки крепится коньковый брус.
3. Далее монтируются наклонные стропила. Одним концом их крепят к вертикальным балкам, другим — укладывают на угол стены. Для них следует изготовить шаблон из не слишком толстой доски, который нужно приложить к прогону и мауэрлату чтобы сделать запилы. Это требуется для того, чтобы по этому шаблону раскраивать балки стропил.
4. Крепят к коньку промежуточные, центральные и короткие стропила. Прикрепляют стропильные ноги к мауэрлату методом врубки, шаг стропил — до 70 см.
5. Далее необходимо монтировать обрешетку, контробрешетку и все слои кровельного пирога.
6. После закрывают крышу кровельным выбранным материалом.

Чтобы крепить все элементы конструкции можно использовать гвозди, саморезы, металлические пластины или оцинкованные уголки. Кровля делается в зависимости от выбранного материала. Например, если используется металлочерепица или профнастил, то поверх балок делается разреженная обрешетка из досок, а для рулонных настилов – сплошная.

Обустройство мансардного этажа

При неправильном обустройстве окон света может быть недостаточно, а также через них внутрь помещения могут попадать осадки.

При разных конструкциях крыши используется 3 основных вида окон для освещения:

1. Вертикальные. Самый дешевый вариант, но подойдет не для всех типов вальмовой крыши.
2. Панорамные. Требуют для установки усиленной рамы, но дают много света и больший обзор.
3. Мансардные. Данный вид крепиться на скаты кровли, а не на фронтонах, как предыдущие варианты. Для таких окон требуется специальный стеклопакет, который сможет выдержать погодные условия и осадки (особенно град).

Также перед обустройством мансарды следует внести в план дома лестницу, с помощью которой на него можно будет попасть. Также следует учесть разведение проводки, чтобы спрятать провода, так как после укладки утеплителя стены нужно будет зашить.

Утепление и вентиляция

При обустройстве мансардного этажа необходимо уделить внимание утеплению, так как в зимнее время он должен оставаться пригодным для проживания. Для этого помимо вывода системы отопления следует изнутри помещения обложить стены слоем изоляции, в качестве которой можно использовать базальтовую или стекловату с толщиной 20-25 см

Стропила хорошо проводят холод, поэтому их рекомендуется закрывать. Это можно сделать с помощью теплоизоляции и горизонтальных прогонов, наружная часть которых применяется для крепления пароизоляции.

Система вентиляции – это важная часть мансардного этажа, так как помимо насыщения воздуха кислородом она способствует циркуляции воздуха для балок и кровельного покрытия. Это уменьшает количество конденсата, что дает возможность продлить срок службы утеплителя и несущей конструкции. Для вентиляции, помимо окон используется 3 вида аэраторов:

1. Точечные конструкции применяются для крыш, в которых нет коньковых соединений (например, шатровая). Их устанавливают по 1 штуке на каждые 20 м2.
2. Коньковые размещаются вдоль соединений с аналогичным названием и выводят теплый воздух из помещения.
3. Карнизные. Предназначены для подачи свежего воздуха и размещаются под свесом кровли.

Конфигурации четырехскатных кровель

Геометрическое исполнение такой крыши объединяет 4 наклонных плоскости, основаниями которых служат несущие стены дома по периметру. Существует несколько конфигураций, которые определяют форму и взаимное расположение наклонных поверхностей.

Вальмовая крыша

Простая конструкция, внешне отчасти напоминает двускатную: параллельно длинным стенам формируют 2 плоскости, которые соединяются по центру коньковым перекрытием. Противоположные фронтоны заменяют наклонными треугольниками-вальмами. Конструкция применяется для крупных по площади зданий, две стороны которых значительно превосходят другие по длине.

Полувальмовая крыша

Отличается конфигурацией торцовых скатов. Основания треугольников поднимаются выше нижнего края конструкции. Оставшееся место заполняет фронтон. Углы при основании больших скатов вертикально срезаются. Это позволяет сделать под кровлей просторную мансарду и установить стеклопакет.

Шатровая крыша

Подходит для квадратных домов или зданий, у которых все стены приблизительно равны. Четыре ската представляют собой треугольники, соединенные вершинами в общей центральной точке. Горизонтальный конек у таких конструкций отсутствует.

На этих конфигурациях основано строительство всех четырехскатных крыш, в том числе комбинирование различных элементов в сложные конструкции.

Многие дачные беседки имеют форму правильного многоугольника, часто к ним возводят шатровую кровлю. Почему для небольшого сооружения используется четырехскатная крыша, объясняется практичностью и эстетической завершенностью такой конструкции. Строить кровлю с двумя наклонными поверхностями для дачной беседки непрактично: отсутствие закрытых фронтонов оставит часть сооружения незащищенной от осадков, например, во время косого дождя. Четырехскатная кровля в этом выигрывает.

Выбор материала

Конструкцию крыши делают из лиственницы или сосны. Для жилых домов предпочтительно приобретать древесину первого сорта, для хозяйственных построек – второго или третьего. Нежелательно для каркаса использование бруса с сучками и трещинами. Все заготовки следует обработать антисептиками. Размеры сечений досок:

•  Мауэрлат, конек, стойки, шпренгель – 100х100, 100х150, 150х150;
•  Затяжки, кобылки – 50х100, 50х150;
•  Обрешетка и ветровая балка – 20х100, 25х150.

Количество материала рассчитывается по формулам. Получив результаты вычислений, стоит приобретать доску с небольшим запасом. Для сплошной обрешетки используют фанеру или ОСП толщиной 12–15 мм. На нее крепят большинство видов кровельного материала: ондулин, металлочерепицу, профнастил.

Критерии выбора

При выборе вида четырёхскатного опорного стропильного каркаса решающее значение имеет ряд следующих факторов.

• Получение дополнительной жилой площади за счёт устройства мансардного этажа.
• Строительство в районах с большим нормативом снежных осадков.
• Равномерное перераспределение нагрузки от крыши на наружные и внутренние стены дома.
• Возможность использования практически всех виды кровельных материалов.
• Воздушное пространство (в случае холодного чердака) служит отличным теплоизолятором.
• Большая площадь вальмовой крыши обогревается солнцем,что позволяет даже в зимнее время года значительно экономить на отоплении мансарды.
• Встроенные в кровлю окна позволяют практически всё дневное время обходиться без искусственного освещения.
• Чертежи мансард легко найти в Интернете, но привязку к местным условиям должны выполнять профессионалы.
• Для квадратной в плане приусадебной беседки лучшим вариантом будем возвести 4-скатный шатёр.
• Погодные условия на юге страны не такие, как на севере. Поэтому в южных районах застройщики предпочитают возводить 4-скатные крыши на стенах из-за небольшой их толщины.

Кровля с 4 скатами имеет достаточно много преимуществ, но строить ее сложнее, чем двускатную или односкатную. Кроме того, под двускатной и мансардной крышами можно более эффективно использовать подкровельное пространство за счет наличия фронтонов. А в пользу односкатки говорит более экономный бюджет монтажа.

О том, что лучше выбрать — двускатную или четырехскатную крышу, мы писали здесь.

Кровельный пирог, схема в разрезе

Требования к пирогу стандартные – укладываемые слоями материалы должны обеспечивать хорошую герметичность и изоляцию при сроке службы, как минимум совпадающим с долговечностью используемых пиломатериалов в каркасе и обрешетке. Стандартная схема включает обрешетку и контробрешетку, слой гидроизоляции и кровельное покрытие. 

Отличия для жилых и нежилых домов

В домах с жилыми мансардами или эксплуатируемым подкровельным пространством в схему добавляют тепло- и пароизолирующие прослойки.

Слои пирога укладываются с обязательными вентзазорами:

• 1-2 см — от паробарьера до внутренней обшивки;
• 2 до 4-5 см – от верхнего слоя утеплителя до гидроизоляции;
• 2-3 см и выше – от гидроизоляции до покрытия.

Пирог выполняется дышащим и продуваемым, за 4-5 см до места примыкания к коньковому брусу теплоизолирующая прослойка остается открытой. 

Отличие между домами постоянного проживания, периодически посещаемыми дачами и нежилыми строениями проявляются в паропроницаемости используемых материалов. В первом случае акцент делается на правильном вентилировании самого пирога и заложении возможности вывода конденсата изнутри. В остальных – на обеспечении максимальной защиты от внешних атмосферных воздействий.

На нашем сайте есть публикации о том, как построить четырехскатную кровлю своими руками, в том числе, для дома с мансардой и беседки.

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.

Конструкция шатровой крыши

В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках — верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.

Коньковый узел шатровой крыши соединяется в одной точке

Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.

Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.

Виды стропильных систем для шатровой крыши

По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.

Наслонную систему не рекомендуется использовать при угле скатов свыше 40°

Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.

Благодаря дополнительным опорам наслонная стропильная система более удобна для монтажа и эксплуатации

Допустимый размер пролёта — около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.

Подкосы — это опоры для стропильных ног

Элементы стропильной конструкции

В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:

• мауэрлат — опорный каркас для нижней части стропил;
• диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
• нарожники — укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
• стойки и подкосы — опоры для стропильных ног;
• лежни — укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
• ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
• прогоны — параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
• шпренгели — дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.

Стропильная система из металлического профиля

Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.

Металлические стропила чаще используются для промышленных зданий

Четырехскатная крыша своими руками

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

Этапы постройки четырехскатной крыши

Первым этапом постройки крыши является определение предназначения крыши (покрывает мансардный этаж, чердак и т.п.), выбор материала кровли (в зависимости от этого будет определен список материалов для строительства), учет атмосферных условий места, где будет эксплуатироваться крыша (ветер, дожди, снег).

Выбор вальмовой крыши придаст строению большую стойкость к дождевым воздействиям и сделает ее более прочной (стропильная система более надежна). Главное отличие этого вида крыши от двухскатной крыши заключается в том, что в ней вместо боковых фронтонов располагаются два треугольных ската крыши.

При выборе угла наклона скатов следует учитывать уровень осадков и ветровые характеристики местности. При небольших и средних среднегодовых осадках угол рекомендуется выбирать в пределах 4-40 градусов. При обильных снегопадах и затяжных дождях, рекомендуемый оптимальный угол наклона скатов находится в пределах 40-60 градусов.

В качестве материала для кровли может быть: рулонная кровля, черепица или металлочерепица.

В зависимости от всех вышеперечисленных нюансов будет выбрана толщина и другие параметры деревянной составляющей четырехскатной крыши.

Конечным результатом первого этапа является создание схемы будущей крыши, на основе которой будет произведено строительство.

Опишем дальнейшую технологию того, как сделать четырехскатную крышу своими руками.

Второй этап заключается в постройке основания для крыши. Основание используется для равномерного распределения нагрузки с кровли на несущие стены. Строительство четырехскатной крыши предполагает основание, которое можно построить своими силами – деревянный мауэрлат и лежни. Под основание для продления срока службы кровли необходима гидроизоляция. На гидробарьер по внешнему контуру здания располагают мауэрлат (размер этого бруса варьируется, или 100х150 мм, или 50х150 мм.).

Лежни – брус, расположенный в плоскости основания стропильной системы на одинаковом расстоянии от двух боковых мауэрлатов. Он служит опорным элементом для подкосов и стоек, поэтому его укладывают на несущие перегородки (см. чертежи четырехскатной крыши). Крупные кровельные конструкции могут предусматривать несколько лежней.

Третий этап заключается в непосредственном монтаже каркаса крыши (основания, стропила, обрешетка).

Конструктивно различается постройка крыши в доме с существующими перекрытиями или без них (в данном случае нет необходимости в укладке балок перекрытий, на которые будут установлены опоры).

К установке стоек (вертикальных опор каркаса крыши) следует подойти с особой тщательностью. Необходимо точно выдержать угол установки (90 градусов). При малейших отклонениях возможна дальнейшая деформация крыши. Шаг монтажа стоек – до двух метров.

Устройство четырехскатной крыши дома состоит из четырех плоскостей (скатов). Двух трапециевидных и двух треугольных. Трапециевидные скаты будут образованы боковыми стропилами, вальмовые (треугольные скаты) – накосными (диагональными) стропилами.

Упор стропил вверху каркаса осуществляется в коньковый брус (прогон). Данный брус идет поверх вертикальных стоек (возможно пазовое соединение со стойками). Расстояние между стропилами – от 50 до 150 см (согласно плану крыши). Рекомендуемая ширина доски стропил 150 мм.

Крепление каркаса производится с помощью уголков и стальных пластин саморезами (гвоздями). Для укрепления полученной конструкции используют диагональные опоры, подкосы, ветровые балки. Они позволяют увеличить допустимую нагрузку системы.

Поверх стропил укладывается гидроизоляция. Затем делается контробрешетка (бруски, которые крепятся на стропила поверх гидроизоляции). Она нужна для создания вентиляционного канала между кровельным материалом, обрешеткой и гидроизоляцией. Это позволит быстро и эффективно выводить влагу. Далее выполняется обрешетка – горизонтальные доски крепятся от низа до самого верха к контробрешетке (см. схему устройства четырехскатной крыши).

Последним этапом следует монтаж кровельного материала. Монтаж производится в зависимости от параметров материала. Пример монтажа металлочерепицы.

Таким образом, монтаж четырехскатной крыши – достаточно трудоемкий процесс, который требует тщательного подхода.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

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

Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:

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

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

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

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

Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:

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

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

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

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

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

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

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

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