Как сделать четырехскатную крышу своими руками

Приступая к строительству частного дома, гаража или беседки, стоит заранее задумать о том, как крыша будет у строения.

Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)

Основные виды четырехскатных крыш:

  1. Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
  2. Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
  3. Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.

Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.

Виды вальмовых крыш

Отсутствие щипцов и фронтонов – главное отличие  четырехскатной кровли. В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 3 вида крыш:

  1. Шатровая – напоминает своим видом пирамиду, в которой скаты, представленные в форме равнобедренных треугольников, выходят с одной точки. Устройство шатровой четырехскатной крыши подходит только для квадратных зданий.
  2. Вальмовая – состоит из двух трапеций, сходящихся в коньке, и двух вальм (треугольных скатов), прилегающим к крайним точкам коньковой балки. Возводиться на зданиях прямоугольной формы.
  3. Полувальмовая – крыша, обладающая жилым подкровельным пространством за счет срезанных фронтонов.

В независимости от выбранного вида кровли, при построении стропильного каркаса возникает масса сложностей.

Вальмовая крыша – преимущества и недостатки

Плюсы:

  • минимальное сопротивление ветровой нагрузке относительно двухскатной кровли. Поскольку все скаты наклонные, ветер не создает разрушительного давления на фронтоны;
  • большая жесткость конструкции. Достигается за счет угловых ребер, соединяющихся возле опорной балки конька;
  • возможность обустройства более выступающих свесов, что обеспечивает дополнительную защиту стен дома;
  • эстетическая привлекательность.

Минусы:

  • сложность расчета и монтажа;
  • более высокая стоимость реализации проекта;
  • уменьшение площади чердачного помещения (в частности в месте установки диагональных опор);
  • невозможность устройства мансарды;
  • естественное освещение возможно только посредством установки окон в кровельном пироге.

Поскольку недостатки не критические – четырехскатная крыша вальмового типа активно практикуется в современном строительстве частных домов.

Проектирование

Простейшая двускатная конструкция

Составляя проект беседки, уделите большое внимание проектированию крыши. Типов крыш множество: одноярусные и двухъярусные, купольные и башенные, односкатные и четырехскатные и многие другие.

Давайте посмотрим, в каких случаях применяют те или иные типы крыш:

  1. Простой конструкцией, легко выполняемой самостоятельно, является односкатная крыша. Они устанавливаются на беседки четырехугольной формы. Кровельный материал монтируется на стропила.
  2. Беседки в виде прямоугольника хорошо смотрятся с двускатными крышами. Для их монтажа используются стропила наслонного или висячего вида. Минус такой конструкции — она сокращает обзор прилегающей местности.
  3. На прямоугольные беседки часто устанавливают полукруглые крыши, стропила в этом случае изготавливаются из металла. Соединяют металлические детали сваркой.
  4. Красиво выглядит шатровая крыша. По сути это четырехскатная крыша, все ее скаты выполняются в виде треугольников. На шатровой крыше отсутствует коньковый узел.
  5. Эффектно смотрится круглая крыша беседки. При сборке такой крыши используются накостные стропила и круговая обрешетка. Крыша будет выглядеть в виде конуса, если у нее большой уклон, шлемовидной – при небольшом наклоне конструкции.
  6. Вальмовая крыша состоит из четырех скатов. Из них, два выполняются в форме трапеции, а два — треугольников. При монтаже вальмовых крыш используйте наслонные и накосные стропила.
Читайте также:  Наслонные стропила: обзор конструкции, узлов и план монтажа

Расчет площади

Чтобы строительство крыши прошло без проблем, необходимо правильно посчитать, сколько и какого сечения потребуется бруса, а также площадь кровельного покрытия. В этом случае монтаж будет осуществлен без задержек на закупку недостающего материала, а также после окончания работ не останется большого количества неликвидных излишков.

В зависимости от выбранной конструкции, кровля представляет собой четыре равнобедренных треугольника (классический шатровый проект) или две трапеции и два треугольника. Достаточно взять составленную схему и разбить плоскости на прямоугольные треугольники. Дальше проводится простой расчет:

  • высота и ширина перемножаются и результат делится пополам;
  • слагаются площади каждого треугольника;
  • добавляется резерв 10-30% на обрезки в зависимости от сложности формы скатов.

Получив площадь внешнего покрытия, необходимо сделать проект внутренней части крыши. В него входит мембрана, гидроизоляция и утеплитель. Без этих материалов просто нет смысла делать красивый дом, под куполом которого будет сыро, чрезмерно жарко или холодно.

Пленочные материалы берутся на 30% больше от площади крыши, находящейся над плитой перекрытия. Такое превышение обосновано тем, что ткань укладывается с провисанием, необходимым для ее сокращения при остывании. Кроме этого, полосы укладываются с накладкой 20-30 см, а это тоже расход.

Утеплитель выбирается заранее и под его размер часто подбирается шаг стропил. Ширина стандартной теплоизоляции составляет 60, 80 и 100 см. В большинстве случаев обрезки используются повторно.

Если принято решение использовать пенополиуретан, высчитывается объем пространства между стропил. Пена продается в баллончиках, расчетный объем которых указан в инструкции.

Устройство стропильной системы

Вальмовая крыша

Наиболее сложную конструкцию имеет вальмовая стропильная система. Она состоит из следующих элементов:

  • Стропильных ферм. Элемент каркаса в виде равнобедренного треугольника, образованный двумя ответными стропильными ногами. Стропильные фермы четырехскатной крыши имеют такую же конструкцию, как и фермы двускатных крыш. Они являются основным элементом каркаса трапециевидных (боковых) скатов.

Как правило, стропильные фермы укрепляют затяжками. Это горизонтальные перемычки, которые крепятся между двумя стропилами. Затяжки снижают распорную нагрузку на стены.

Стропильная ферма состоит из двух стропил и укрепляющих элементов

Кроме затяжек могут применяться стойки, подпирающие конек, или подкосы. Последние представляют собой наклонные стойки, которые опираются на несущие стены или балки перекрытия, и подпирают стропила;

  • Мауэрлата. Брус, который укладывается на наружные стены и служит основой конструкции. В беседках функцию мауэрлата чаще всего выполняет верхняя обвязка;
  • Конькового прогона. Балка, которая устанавливается вдоль оси крыши и связывает все стропильные фермы;
  • Накосных (диагональных) стропил. Стропильные ноги, которые устанавливаются в углах крыши;
  • Нарожников. Стропила, которые крепятся накосным ногам;
  • Центральных стропил. Устанавливаются по центру вальм и опираются на торец конькового прогона.

Дополнительно конструкция может содержать прогоны, связывающие все стропила в пределах ската. Как правило, прогоны передают нагрузку от скатов стойкам.

Эскиз стропильной системы полувальмовой крыши

Полувальмовая

Полувальмовая крыша отличается от вальмовой наличием опорных досок, которые крепятся к крайним фермам. Опорные доски служат границей между скатом и фронтоном. Таким образом, уровень расположения опорной доски определяет размер фронтона.

Как правило, фронтон занимает одну треть ската. Его украшают смотровым окном, которое обеспечивает вентиляцию подкровельного пространства.

Все накосные стропила конструкции и нарожники вальм опираются на опорные доски. Поэтому последние выполняют несущую функцию.

Схема устройства шатровой крыши

Шатровая

Стропильные системы шатровой крыши от вальмовых отличается отсутствием трапециевидных скатов и, соответственно, конькового прогона. В результате все диагональные стропила сходятся в одной точке.

Как правило, при строительстве шатровых крыш для беседок устанавливают шестиугольную стойку в центре конструкции, на которую опираются диагональные и центральные стропильные ноги. Но, можно собрать каркас и без этой стойки, используя подкосы и затяжки.

Варианты кровельных материалов

Как и в случае с плоской кровлей, выбор материалов зависит от состава изделий и их эксплуатационных качеств. К примеру, еврошифер демонстрирует хорошую устойчивость к механическим воздействиям. Он выдерживает до 280 кг снега на 1 кв. м поверхности. В работе лучше использовать разноцветные листы длиною 200 см. Оптимальная ширина изделий – от 95 см и выше.

Темные оттенки шифера отражают до 45% прямых лучей, а светлые материалы, наоборот, притягивают тепло. Если постройка расположена с северной стороны, куда солнце заглядывает не больше 3 часов в сутки, приемлемо использовать полупрозрачные листы.

Читайте также:  Двускатная крыша пошагово своими руками (с фото и видео)

Мягкая черепица по сравнению с керамической лучше поглощает шумы. Этот материал отличается повышенной устойчивостью к резким температурным перепадам, воздействию влаги и ультрафиолета. Если говорить исключительно о монтаже, список преимуществ следует дополнить быстрым устройством сложных кровель, легкостью транспортировки и минимальным количеством отходов.

Формоустойчивость изделий возможна за счет целлюлозы. Ремонтопригодность обеспечивает модифицированный битум. В отличие от керамической черепицы гибкое покрытие отличается большей ударопрочностью, что особенно важно для наиболее дождливых регионов страны. В их числе: Северо-Курильск, Москва и Петропавловск-Камчатский. Большую жизнеспособность в условиях любого климата проявляет черепица, покрытая несколькими слоями защитной посыпки.

Сторонникам прозрачных конструкций советуем сделать крышу из поликарбоната. В зимний период материал хорошо удерживает тепло и пропускает до 95% естественного света. Легкие соты поддаются обработке электроинструментами и подручными средствами, а оптимальная толщина листов (от 35 до 40 мм) гарантирует стопроцентную защиту от непогоды.

Материалы и крепеж

Монтаж 4-скатной кровли — трудоемкий процесс. Он требует удобной организации рабочего места и соблюдения техники безопасности. Все материалы должны находится в удобном доступе. Предварительно нужно провести обработку древесины от гниения и огня. Если пропитка была уже сделана, дерево имеет розоватый цвет.

Пиломатериалы

Для устройства стропильной системы используются преимущественно деревья хвойных пород — сосны, ели. Они произрастают на больших площадях и доступны по цене. К тому же хвойники обладают устойчивостью к гниению благодаря высокому содержанию природных антисептиков — эфирных смол и дубильных веществ. Это не значит, что защитной пропиткой можно пренебречь. Обработка повышает предел огнестойкости деревянных конструкций, продлевает срок их службы.

Для изготовления несущих элементов допускается применять пиломатериалы не ниже 2 сорта. Обрешетку можно сделать из обрезной доски 3 сорта, обязательно очищенной от обзола.

Крепеж

Стропильная система собирается и фиксируется врубками, а также дополнительным крепежом. Стыки усиливаются деревянными или металлическими накладками, зубчатыми пластинами, хомутами, уголками, скобами, резьбовыми креплениями.

Выбор крепежа зависит от материала стен:

  • В кирпичных и бетонных строениях отсутствуют большие усадочные деформации, поэтому используются жесткие соединения.
  • Новые деревянные здания подвержены сильной усадке, особенно в первые полгода. Для их компенсации применяются скользящие крепления. Они позволяют деталям крыши свободно перемещаться без критических напряжений.

Для соединения конструкций, испытывающих динамические нагрузки, гвозди предпочтительнее саморезов. Они хорошо работают на изгиб, а значит, стабильно удерживают элементы узла в нужном положении. Саморезы лучше сопротивляются выдергиванию, но боковая нагрузка может привести к их быстрому срезанию.

Рекомендуемая длина нагелей — 120 мм. Для временного крепления используются гвозди 90 мм.

Стропильная система для односкатной крыши пошаговая инструкция

Исполнение односкатной кровли зависит от пролета здания. Если он:

  • Менее 4,5 м, в качестве опор используются стены дома;
  • Более 4,5 м, для стропил предусматриваются опоры из бруса или досок, располагающиеся посередине элемента. Возможно исполнение с горизонтальным прогоном (мауэрлатом), который проходит посередине стропил. Стойки монтируются под прогон.

В зависимости от выбранного исполнения производится монтаж стропильной системы.

Первая, как правило, не вызывает трудностей.

Устройство второй выполняется в следующей последовательности:

1. Устанавливаются опорные стойки на стороне, противоположной углу наклона кровли. Монтируются дополнительные опоры, если они предусмотрены проектом. Внешне такие элементы представляют собой распорки, располагающие на заданном расстояние;

2. В мауэрлат устанавливаются балки и крепятся специальным стальным крепежом. Для этого в балках предусматриваются отверстия, размер которого соответствует металлическим опорным штырям. Пазы для крепления обязательно точно рассчитываются, так как от их наклона зависит уклон кровли. Для повышения прочности стропильной системы дополнительно устанавливаются стальные скобы;

3. Стропила укладываются с заданным шагом. Шаг стропильной системы зависит от вида кровельного материала который будет использоваться при отделке. Для листового покрытия расстояние составляет 1,5 м, для металлочерепицы уменьшается до 1,2 м;

4. Стропила фиксируются путем прикручивания к мауэрлату с использованием металлических накладок. Для обеспечения достаточной жесткости системы предусматриваются стойки и подкосы;

Стропильная система для односкатной крыши пошаговая инструкция

5. На стропильную систему укладывается и фиксируется степлером укрывной материал. Места соединений обрабатывают герметиком.

Стропильная система и монтаж

Создание стропильного каркаса состоит из этапов:

  • монтаж мауэрлата;
  • укладка слоя гидроизоляции между стенами и основанием;
  • установка стропил. При создании следует учитывать углы наклона. Основные стойки должны прикрепляться к мауэрлату.

Необходимо придерживаться, чтоб:

  • изготовление стропильной системы происходило по схеме;
  • стропила надежно прикреплялись к коньку.

Монтаж обрешетки также трудоемок. Обрешетку четырехскатной мансардной крыши создают из брусьев или досок. Расстояние между досками должно быть по рекомендации изготовителя кровли, устанавливаемой на стропильный каркас.

Читайте также:  Как составить проект дома самостоятельно?

Для деревянных стропил мастера советуют использовать деревья хвойных пород зимней заготовки.

Материал для вальмовой крыши

Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.

Материал для вальмовой крыши

Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.

Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.

Материал для вальмовой крыши

Опора скользящая для стропил (закрытое скользящее крепление)

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Четырехскатная крыша состоит из прямоугольного основания и четырех наклонных скатов. Две торцевые поверхности имеют треугольную форму. Они заменяют фронтоны, как на двухскатной крыше. Два других ската называют фасадными. Их форма напоминает трапецию. Угол наклона поверхностей находится в диапазоне от 15 до 60 град. На наклонных скатах располагают мансардные или слуховые окна, эркеры, кукушки, что создает еще более респектабельный вид кровли.

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

При строительстве четырехскатной крыши используется древесина, что позволяет подобрать любой кровельный материал

Данная конструкция имеет свои преимущества перед другими видами мансардных крыш:

  • конструкция более устойчива к интенсивным порывам ветра, что происходит из-за отсутствия фронтонов;
  • благодаря большому количеству скатов с поверхности крыши более эффективно отводится дождевая и талая вода;
  • особая конструкция стропильного каркаса позволяет получить просторное мансардное помещение, что особо актуально для одноэтажных домов с четырехскатной крышей;
  • благодаря использованию древесины для создания каркаса крыши и возможности подобрать любой кровельный материал, строительство четырехскатной конструкции будет не намного дороже, чем возведение двухскатной.

В состав конструкции четырехскатной крыши входят следующие обязательные элементы:

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции
  • конек, который располагается на вершине кровли и является местом пересечения наклонных скатов;
  • четыре наклонные поверхности, которые располагаются под определенным углом к прямоугольному основанию кровли и покрываемые кровельным материалом;

Стропильный каркас формирует геометрию кровли

  • свесы представляют собой части крыши, сформированные за счет кобылок или удлинения стропильных ног, выступающих за ее периметр, которые защищают стены от воздействия влаги;
  • стропильный каркас, формирующий геометрию кровли и скрытый под кровельным материалом;
  • кровельный пирог, состоящий из гидро-, тепло- и пароизроляционного слоя, который устраивается на стропильный каркас с целью утепления здания и защиты его от негативных воздействий окружающей среды;
  • водосточная система, которая обеспечивает отведение лишней воды с поверхности крыши. Представлена внешним водостоком, который имеет в своем составе водосточный желоб, водоприемную воронку и вертикальную трубу;
  • снегозадержатели представляют собой небольшие горизонтальные бортики, расположенные по краям наклонных скатов и предотвращающие обрушение накопившейся на крыше снежной массы.
Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Схема четырехскатной крыши позволяет более наглядно и детально изучить ее конструкцию.

Схема стропильной системы четырехскатной крыши позволяет точно рассчитать все размеры и количество необходимого материала

Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов

Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции
  • мауэрлат в виде четырех брусов сечением 10×10 см или 15×15 см, расположенных по периметру несущих стен, предназначен для восприятия нагрузки от кровли и равномерного ее распределения на несущие стены здания;
  • лежень – деревянный брус, который размещается на внутренней несущей стене и служит опорой для стоек, используемых в наслонной стропильной системе;
  • стропильные ноги в виде деревянных досок сечением 5×5 см или 10×15 см задают геометрию наклонных скатов и являются основой для кровельного пирога.
  • коньковый прогон является высшей точкой крыши и представлен деревянным брусом, опирающимся на вертикальные стойки. К ним крепятся стропильные ноги;

Детали для крепления стропил и обрешетки

  • стойки представлены вертикальными подпорками, установленными на лежень, и служат для поддержания конькового прогона и середины стропильной ноги;
  • подкосы, деревянные бруски, крепящиеся к стропильным ногам под углом и предотвращающие их прогибание;
  • ригель и затяжка представлены горизонтальными перемычками из металла или дерева, которые соединяют пары стропил, снижая при этом распирающую на стены нагрузку. Ригель устанавливается в верхней части стропильных ног, а затяжка – в нижней.
  • шпренгельные фермы – вертикальные стояки для накосных стропил;
  • обрешетка является основанием для монтажа кровельного материала. Может быть сплошной или решетчатой, что определяется видом кровельного покрытия.
Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции

Во время монтажа стропильной системы четырехскатной крыши используются наслонные, нарожные и рядовые стропила. Наслонные элементы расходятся от конька в два противоположных угла дома. Они образуют треугольные торцевые наклонные поверхности. Рядовые стропила монтируются вдоль конькового прогона парами. Они формируют трапециевидные фасадные скаты. Нарожные элементы, имея разную длину, опираются на наслонные стропила своей верхней частью.

Шпренгельные фермы монтируются способом врубки или же с помощью специальных креплений