Как поставить 4 х скатную крышу. Стропильная система четырехскатной крыши: устройство, расчёт и монтаж своими руками

В большом разнообразии видов крыш четырёхскатные конструкции занимают особое место. Они выделяются на фоне прочих решений особым стилем, имеют отличную ветровую защиту и хорошо выдерживают снеговую нагрузку. Как правило, подкровельное пространство четырёхскатной крыши является обитаемым, поэтому нужно уделить внимание расчёту стропильной системы, скатов и объёмов жилого пространства. Немаловажно выбрать вид кровельного покрытия и тип утепляющей прослойки, а также способ врезки скатных окон. Безопасные методы монтажа сложной четырёхскатной конструкции позволят сделать качественную и надёжную крышу, которая прослужит долгие годы.

Виды четырёхскатных крыш

К четырёхскатным крышам относятся шатровые, полувальмовые и вальмовые типы кровель. Они отличаются от двускатных отсутствием фронтонов и щипцов, а также конфигурацией скатов.

1. У шатровых или пирамидальных крыш скаты имеют форму равнобедренных треугольников, сходящихся вершинами в одной точке.
2. У вальмовых крыш имеется два треугольных (вальмы) и два трапециевидных ската.
3. Полувальмовые конструкции имеют срезанные фронтоны, обусловленные наличием жилого подкровельного пространства.

Фотогалерея: четырёхскатные крыши

Четыре ската шатровой крыши имеют форму равнобедренных треугольников
Вальмовый тип крыши отличается наличием двух треугольных и двух трапециевидных скатов
У полувальмовой крыши имеются усечённые треугольные вальмы и трапециевидные фронтоны

Четырёхскатные крыши имеют высокую устойчивость к разнонаправленным ветровым нагрузкам и не накапливают снег. Как правило, чердачное помещение делается обитаемым, поэтому в скаты герметично врезаются окна различной конструкции. Шатровые и вальмовые крыши имеют меньший объём мансарды, чем двускатные ломаные, но обладают более выигрышным внешним видом. Поскольку четырёхскатная конструкция является сложной в обустройстве, необходимо произвести точные расчёты геометрических параметров и количества необходимых строительных материалов.

Расчёт четырёхскатной крыши

Расчёт крыши является очень важным процессом, от которого зависит прочность будущей четырёхскатной конструкции, экономия строительного материала и возможность организовать наибольший объём жилого подкровельного пространства. Четырёхскатная крыша подразумевает наличие прочно закреплённых на стенах дома брусов мауэрлата, горизонтальных затяжек и центрального прогона, на которые опирается несущая стропильная группа. Точные размеры конструктивных элементов позволят вычислить и заложить в проект оптимальный угол наклона скатов. Этот параметр зависит от следующих факторов:

• ветровой и снеговой нагрузки на плоскости скатов;
• выбранного кровельного покрытия;
• размеров здания;
• полезного объёма мансардного помещения.

Крутизна ската выбирается в зависимости от максимально возможного объёма мансардного помещения

Основываясь на перечисленных факторах, нужно выбрать оптимальный угол наклона скатов, который для средней полосы обычно находится в пределах от 40 до 60 о. Затем можно переходить к расчёту основных элементов, необходимых для монтажа стропильной системы и кровельного покрытия.

Расчёт высоты конька

Для расчёта высоты стропильной системы используется выбранный угол наклона скатов и ширина здания. В том случае когда высота конька не отражена в проекте, можно вычислить этот параметр экспериментальным путём с помощью мерного шнура, маякового вертикального бруса и строительного угломера.

Вычисление высоты конька при выбранном угле наклона ската производится с помощью известных формул расчёта треугольников

Расчёт высоты конька производится с помощью формулы H = d ∙ tg α, где Н − высота конька, d − половина ширины здания, α − угол наклона ската. Стропильные ноги опираются на коньковый прогон и имеют карнизный свес, это необходимо учитывать для получения истинной высоты конька, чтобы избежать погрешности в вычислениях.

Длину ската нужно знать для определения параметров стропильной конструкции и подсчёта количества кровельного материала и утеплителя. Она также важна при выборе размера и количества мансардных окон. Когда известна ширина здания и высота конька, длину ската можно вычислить по формуле L =√h 2 + d 2 , где L − длина ската, h − высота конька, d − половина ширины здания.

Длина скатов и вальм четырёхскатной крыши может отличаться и рассчитывается по простым геометрическим формулам

В случае когда известна высота конька и угол наклона, длина ската рассчитывается по формуле L c = H к / sin β, где L с − длина ската, H к − высота конька, β − угол наклона ската, а длина вальмы − по формуле L в = H к / sin α, где L в − длина вальмы, H к − высота конька, α − угол наклона вальмы.

К расчётной длине ската прибавляют размер карнизного свеса, чтобы правильно определить длину стропильных ног и площадь кровли.

Расчёт площади крыши

Площадь крыши нужно знать для расчёта количества кровельного материала, который приобретается с учётом раскроя и нахлёстов. Важна она и при определении необходимого количества диффузионной мембраны, утеплителя и пароизоляционной плёнки. Площадь скатов и вальм вычисляется по стандартным формулам для трапеции и треугольника:

• S с = (a + b) ∙ h/2, где S с − площадь ската, a и b − его основания, h − высота;
• S в = a ∙ h/2, где S в − площадь вальмы, a − её основание, h − высота.

Суммарная площадь вальмовой кровли подсчитывается как сумма площадей двух трапеций и двух треугольников

Суммируя все полученные значения, получаем площадь кровли. Для шатровых конструкций высчитывается площадь треугольника и умножается на четыре.

Расчёт объёма подкровельного пространства

Расчёт общего объёма подкровельного пространства прикладного значения при строительстве не имеет. Но он может потребоваться в дальнейшем, при расчёте отопления и вентиляции. Вычисляется жилой объём утеплённой мансарды, включая лестничный пролёт. Помещение под четырёхскатными крышами ограничено потолком, крышей со скатными окнами и вертикальными стойками, по линии которых происходит утепление. После облицовки мансардного этажа можно посчитать жилой объём подкровельного пространства, которое условно разбивается на отдельные части с простым сечением в виде прямоугольника, треугольника или трапеции. Затем площадь рассчитываемой части умножается на её высоту по формуле: V = S ∙ H, где V − объём части помещения, S − его площадь, H − высота.

Для подсчёта объёма мансардного помещения жилое пространство разбивается на части с горизонтальным сечением в виде простых геометрических фигур

Объём прямоугольного параллелепипеда рассчитывается по формуле V = a ∙ b ∙ c, где V − объём параллелепипеда, a, b, c − его стороны. Для шатровой крыши применяется формула V = a 2 ∙ h / 3, где V − объём пирамиды, a − её сторона, h − высота. Далее все полученные значения складываются и получается общий объём мансардного помещения.

Расчёт пиломатериалов

Количество материала для возведения четырёхскатной крыши зависит от размеров здания, конструкции стропильной системы и длины скатов, поэтому можно рассмотреть лишь основные принципы расчёта пиломатериалов. Для того чтобы произвести максимально точный расчёт, необходимо знать устройство конструкции четырёхскатной крыши, а также наименование и назначение её элементов.

Для подсчёта пиломатериала необходимо знать название и назначение всех конструктивных элементов крыши

Крыша с четырьмя скатами состоит из следующих деталей:

1. Мауэрлат. Крепится к стенам дома по всему периметру и является опорой для стропильной группы. Для него выбирают брус сечением не менее, чем 150Х150 мм.
2. Затяжки. Прикрепляются к мауэрлату под прямым углом и служат опорой для вертикальных стоек нижней части стропил, обеспечивая карнизный вынос. Затяжки делают из доски сечением 50Х250 мм или бруса 100Х200 мм.
3. Коньковый прогон. Он опирается на вертикальные стойки (их делают из доски 50Х150 мм), изготавливается из бруса 50Х200 мм и служит верхней опорой для стропильных ног.
4. Центральные, промежуточные, боковые стропила и короткие нарожники. Являются элементами стропильной группы, которая обеспечивает нужный угол наклона скатов и прочность крыши. Для стропил используется пиломатериал сечением 50Х200 мм, а шаг их установки составляет 80–120 см.
5. Вспомогательные подкосы, вертикальные стойки и шпренгели. Изготавливаются из материала сечением 50Х150 мм и служат для дополнительного укрепления наиболее нагруженных элементов конструкции.
6. Обрешётка. Выполняется из доски сечением 25Х200 мм, укладываемой с шагом от 40 до 60 см. Для мягких кровельных материалов используется сплошная обрешётка из многослойной фанеры.

Расчёт древесины, необходимой для строительства, индивидуален для каждого дома, поэтому для выработки алгоритма правильного подсчёта мы дадим только несколько рекомендаций:

Иногда возникает необходимость пересчёта линейных размеров материала в кубические метры, поэтому мы представляем таблицу, которая в этом поможет.

Таблица: количество пиломатериала разного сечения в 1 м 3

Стандартный материал имеет длину не более 6 м, и его дальнейшее удлинение необходимо производить, надёжно укрепляя места стыка стойками и укосами. Если вы решили производить выбор и подсчёт пиломатериала самостоятельно, то во всех сомнительных ситуациях старайтесь советоваться со специалистами.

Древесина должна иметь влажность не более 22%, иначе при высыхании в смонтированном состоянии под нагрузкой может произойти коробление и растрескивание материала. Очень важно перед сборкой крыши пропитать антисептическим и противопожарным составом все деревянные детали и дать им высохнуть естественным путём.

Видео: каркас вальмовой крыши

Расчёт кровельных материалов

Для расчёта необходимого количества кровельного материала используется значение площади скатов. Трапециевидные и треугольные скаты имеют разную конфигурацию и рассчитываются в зависимости от размера листов покрытия. Кроме этого, при расчёте кровельного материала необходимо учитывать продольный и поперечный нахлёст. Для примера, стандартный лист металлочерепицы имеет ширину 1180 мм, технологическая канавка, которая не даёт проникать воде, обеспечивает нахлёст, равный 80 мм, следовательно, полезная ширина листа составляет 1100 мм. Продольный нахлёст листов равен 130 мм, и производители выпускают продукцию с учётом этого параметра. Длина и площадь стандартных листов металлочерепицы равны:

• 480 мм и 0,385 м 2 ;
• 1180 мм и 1,155 м 2 ;
• 2230 мм и 2,31 м 2 ;
• 3630 мм и 3,85 м 2 .

По этим значениям и рассчитывается расход металлочерепицы.

Размеры различных кровельных материалов могут отличаться друг от друга, кроме того, треугольная и трапециевидная форма скатов требует оптимального раскроя, поэтому можно использовать более точный метод подсчёта. Он основан на знании полезных размеров покрытия и на выполненном в масштабе чертеже с размерами и конфигурацией скатов.

Для определения точного количества кровельного материала можно отобразить расположение листов на чертеже крыши, выполненном в реальном масштабе

Расчёт кровельного материала производится путём нанесения на чертёж условных листов покрытия с оптимальной длиной и полезной шириной. Достоинства этого метода заключаются в том, что можно вычислить количество листов разной длины на всю поверхность ската и заранее минимизировать потери на раскрой материала. Таким образом можно рассчитать количество кровельного покрытия на шатровую и полувальмовую крышу.

Расчёт необходимого количества шифера

Расчёт количества листов шифера зависит от выбора типа материала, поскольку он бывает шести-, семи- и восьмиволновым. Для подсчёта необходимо также знать угол наклона скатов, потому что от него зависит величина продольного и поперечного нахлёста. Она регламентируется сводом правил СП 17.13330.2011 и для скатов с уклоном более 25 о равна 300 мм в продольном и одной волне в поперечном направлении. Размеры восьмиволнового листа равны 1130Х1750 мм при шаге волны 150 мм, а полезная площадь составляет 1,57 м 2 . Исходя из этих размеров можно рассчитать количество листов либо по известной площади скатов, либо по чертежу, выполненному в реальном масштабе. Для этого необходимо общую площадь скатов разделить на полезную площадь одного листа. Например, на скат в 36 м 2 потребуется 36 / 1,57 = 22,9 ≈ 23 листа.

Расчёт шифера можно выполнить при помощи нанесения схемы его расположения на чертёж кровли с учётом последовательности укладки листов

Расчёт шифера нужно увязывать со схемой укладки листов потому, что это позволит снизить количество отходов, доходящих до 30% и неизбежных при сложной форме скатов. В случае использования более лёгкого еврошифера (ондулина) нужно учесть, что его габариты отличаются от шифера и равны 950Х2000 мм с шагом волны 95 мм и полезной площадью 1,6 м 2 . Продольный нахлёст для ондулина должен быть равен 200 мм, а поперечный − одной волне. На небольших скатах разница в полезных площадях шифера и ондулина будет не так заметна, например, для рассматриваемого выше ската в 36 м 2 понадобятся те же 36 / 1,6 = 22,5 ≈ 23 листа ондулина. Но для крыш большого размера расчёты будут давать разные значения.

Шифер используется как кровельное покрытие уже более ста лет и при этом продолжает оставаться популярным, а с введением технологии окрашивания этот негорючий и долговечный материал заиграл новыми красками.

Расчёт карнизного свеса и водосточной системы

При строительстве четырёхскатных крыш важное значение имеет система водоотвода. Стены дома и фундаментная отмостка защищается карнизом, расчёт которого основан на интенсивности осадков и ширине отмостки. По рекомендациям СП 17.13330.2011 при необорудованном водосточной системой карнизе его вынос должен быть не менее 600 мм. По СНиП 2.02.01 83 ширина отмостки должна находиться в пределах от 0,7 до 1,2 м для разных грунтов, поэтому карнизный свес должен быть не менее 700 мм. Карниз обеспечивает не только защиту стен, но и вентиляцию подкровельного пространства, отвод конденсата и основание для крепления водосточной системы. Рассчитать карниз и материалы на его подшивку можно, основываясь на его конструкции.

Размер карниза зависит от интенсивности осадков в регионе строительства, ширины отмостки фундамента и от конструкции свеса

Карнизный свес обустраивается по всему периметру здания, поэтому расчёт материалов производится по суммарной длине свесов всех скатов крыши. В конструкцию карниза входят следующие элементы:

• лобовая доска 30Х250 мм, которая крепится на вертикально обрезанные стропила;
• бруски первой обрешётки сечением 40Х100 мм и бруски для обшивки размером 40Х50 мм;
• металлические капельники для отвода конденсата и карнизные планки;
• перфорированные софиты шириной 650 мм, J-профили и F-фаски;
• кронштейны водосточной системы.

Расчёт водосточной системы четырёхскатной крыши производится по длине лобовой доски на карнизе каждого ската. По углам здания водосток можно объединить, но диаметр воронки и вертикальной трубы должен быть увеличен.

Водосточная система здания состоит из желобов, водосборных воронок и труб, а также переходных и крепёжных элементов

Подсчёт количества элементов водосточной системы следует производить по следующему принципу:

• кронштейны для крепления желобов необходимо крепить с уклоном от 2 до 5 о и не реже, чем через 60 см. Для определения их количества длину лобовой доски нужно разделить на выбранный шаг и округлить результат в большую сторону. Так, при длине ската (и лобовой доски) 8 м и шаге 0,6 м потребуется 8 / 0,6 = 13,3 ≈ 14 шт.;
• длину желобов требуется рассчитывать по периметру с учётом соединительных муфт, заглушек и угловых элементов. Поскольку стандартная длина жёлоба обычно равна 2 м, то их число определяется по формуле N = P / 2, где N − число желобов, P − периметр здания;
• воронки надо устанавливать через каждые 10 м;
• длину водосточных труб следует рассчитывать по высоте здания и с учётом поворотных элементов так, чтобы нижний обрез выходил за границы отмостки. Количество водосточных труб вычисляется как частное от деления высоты здания на длину стандартного отрезка трубы, которое у большинства производителей составляет 1 или 1,5 м.

Размеры желобов и труб зависят от обслуживаемой ими площади водосбора:

• при площади от 70 до 120 м 2 требуются желоба шириной 125 мм и трубы диаметром 90 мм;
• для участков кровель площадью 120–160 м 2 нужны трубы диаметром 100 мм и желоба 150 мм;
• для больших площадей водосбора устанавливают трубы диаметром 125 мм и желоба размером 200 мм.

Размеры комплектующих изделий могут отличаться в зависимости от материала (металл или пластик), поэтому параметры следует уточнять у поставщика перед покупкой.

Видео: калькулятор шатровой крыши

Материалы, применяемые при устройстве четырёхскатной крыши

Для четырёхскатных кровель в основном применяются те же материалы, что и для обычных двускатных или ломаных конструкций. Но в некоторых случаях особенности устройства вальмовых элементов налагают определённые ограничения на использование того или иного покрытия.

Кровельный пирог четырёхскатной крыши

Каждый слой кровельного пирога выполняет строго определённую функцию и обеспечивает сохранность стропильной группы. Кровельный материал защищает крышу от атмосферных воздействий и монтируется на обрешётку, но на металлической кровле образуется конденсат. Для его отвода используется диффузионная мембрана или гидроизоляционная плёнка. Вентиляционный зазор между кровельным материалом и плёнкой создаёт контробрешётка.

Каждый элемент кровельного пирога выполняет строго определённые функции по защите дома от влаги и перепадов температуры

Между брусьями стропил укладывается слой утеплителя, обеспечивающий комфортную температуру в жилой зоне. Для того чтобы утеплитель не намокал и не слёживался, его изолируют от нижних помещений пароизоляционной плёнкой. Она защищает стропила и теплоизолятор от частиц влаги, находящейся в воздухе. Затем на стропила монтируется внутренняя обрешётка, а на неё крепится отделочный материал мансардного помещения.

Видео: утепление мансарды, кровельный пирог

Варианты кровельного покрытия для четырёхскатной крыши

Выбор варианта кровельного покрытия для скатной крыши зависит от предпочтений хозяина, но не все материалы подходят для кровель с большим углом наклона. Дело в том, что рулонные материалы под воздействием солнечных лучей становятся пластичными, а это ведёт к нарушению целостности кровельного покрытия. Четырёхскатные крыши относятся большей частью к крутосклонным конструкциям, поэтому на них можно использовать те материалы, которые производитель рекомендует монтировать при крутизне ската более 30 о.

Для четырёхскатных крыш можно выбирать только те кровельные материалы, которые рекомендованы для применения при уклоне в 30 градусов и более

К ним относятся любые виды черепицы, металлические листовые покрытия, шифер и ондулин. Высокая прочность и долговечность этих материалов позволяет выдерживать перепады температур, большую снеговую и ветровую нагрузку без критических деформаций.

Доборные элементы для четырёхскатной крыши

Элементы кровли, позволяющие закрывать стыки и примыкания кровельных материалов, а также предназначенные для обслуживания крыши, называются доборами. Для разных видов кровельного покрытия существует определённый набор доборных элементов, хотя имеются и универсальные детали, которым относятся фартуки для врезки аэраторов, лестницы и трапы, а также комплекты для установки скатных окон.

На завершающем этапе монтажа кровли используются доборные элементы, защищающие стыки, торцы и примыкания

Основные доборные элементы необходимо классифицировать по местоположению на крыше, поэтому различают:

1. Коньковые доборы на стыке скатов и стыке ската и вальмы, к которым можно отнести коньковые планки различной конфигурации и заглушки.
2. Торцевые доборные узлы, состоящие из ветровых и карнизных планок, а также капельников.
3. Узлы примыкания, среди которых чаще всего используют планки внутреннего и наружного угла.
4. Дымники, применяющиеся для защиты печных и вентиляционных труб.

Иногда для сложных случаев в качестве доборов используется окрашенный плоский лист. Боковые размеры планок могут различаться для разных видов покрытия, но стандартная их длина составляет 2 м.

Стропильная система, устройство и пошаговый монтаж вальмовой крыши

Вальмовая крыша состоит из четырёх скатов, основой которых является стропильная система. Стропила в верхней части опираются на прогон и попарно образуют конёк. В нижней части стропильные ноги опираются на затяжку и образуют карнизный свес. На коньковый прогон опираются диагональные стропила, связывающие угол здания с коньком и образующие плоскость вальмового ската. Диагональные стропила, усиленные шпренгелями и подкосами, служат опорой укороченным стропилам или нарожникам. Крыша опирается на мауэрлат, закреплённый на стенах по периметру здания. Устройство стропильной системы обеспечивает прочность всей конструкции благодаря жёстким треугольным связям между составными элементами.

Стропильная система вальмовой крыши обеспечивает необходимую прочность всей конструкции и равномерное распределение нагрузки на стены здания

Техника безопасности при устройстве четырёхскатной крыши

Строительные работы по монтажу стропильной системы и кровли происходят на большой высоте, поэтому площадку необходимо оборудовать надёжными лесами и страховочными верёвками диаметром не менее 16 мм, а рабочих обеспечить страховочными поясами. На земле следует оградить место работ во избежание падения на людей тяжёлых предметов, а на скатах − поставить переносное ограждение высотой не менее одного метра. Следует прекратить работы в случае дождя, снегопада, тумана и при обледенении крыши. В тёмное время суток необходимо организовать освещение. Требования техники безопасности изложены в типовых инструкциях по охране труда при кровельных работах, а также регламентируются СНиП 12–03 2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

При проведении высотных работ необходимо пользоваться касками, страховочными поясами, нескользящей обувью и лестницами

Для кровельных работ необходимо выполнять следующие правила:

• допускаются к работе строители, прошедшие медкомиссию и инструктаж, в возрасте от 18 до 60 лет;
• рабочие должны обеспечиваться спецодеждой, касками, рукавицами и страховочными поясами;
• монтировать детали конструкции можно только исправным электроинструментом и удлинителями;
• при крутизне ската более 25 о обязательно использование трапов и лестниц;
• раскрой материалов должен проводиться на земле в оборудованном месте;
• подъём тяжёлых деталей необходимо производить с помощью лебёдки;
• металлические кровельные материалы нужно монтировать в перчатках;
• кровельные листы с большой парусностью необходимо поднимать и монтировать в безветренную погоду;
• оборудование и элементы стропильной конструкции требуется фиксировать, если есть вероятность их падения.

Соблюдение правил техники безопасности позволит избежать травматизма и гибели строителей и людей, находящихся в непосредственной близости от объекта.

Мауэрлат укладывается на верхние торцы стен и крепится к ним резьбовыми шпильками, анкерами или скобами

Для возведения такой сложной конструкции необходим проект, а также бригада минимум из трёх человек с достаточно высокой квалификацией.

Видео: стропильная система вальмовой крыши

Поэтапный монтаж четырёхскатной крыши беседки

Монтаж шатровой крыши для беседки производится по упрощённой схеме с применением четырёх боковых стропил и состоит из следующих этапов:

При необходимости можно обшить крышу изнутри для придания ей законченного вида.

Видео: крыша на беседке

Мы рассказали о строительстве четырёхскатной крыши и о возведении стропильной системы на примере вальмовой конструкции. Рассмотрели способы расчёта параметров скатной крыши, материалов и доборных элементов. Безопасный монтаж четырёхскатной кровли невозможен без соблюдения правил техники безопасности. Следуя изложенным выше советам, вы сможете построить эту сложную, но красивую крышу.

Строительство дома своими руками – долгий и трудоемкий процесс, а также очень затратный по финансам. При желании можно сэкономить на монтаже крыши и выполнить работы по монтажу 4-х скатной кровли своими руками.

Четырехскатная крыша – самый популярный вид кровли, который к тому же достаточно легко соорудить собственными руками. Если вы имеете хотя бы минимальные навыки и опыт строительных работ, то, следуя инструкции, сможете самостоятельно построить крышу. Выбор 4-х скатной конструкции объясняется множеством ее преимуществ – это эффективное отведение дождевой воды и снега, устойчивость к ветровым нагрузкам. под такой кровлей можно обустроить просторную мансарду. Немаловажную роль играет и стоимость возведения крыши, 4-х скатная кровля – довольно экономичный вариант.

Виды

Существует несколько разновидностей крыш с 4 скатами. Наиболее популярна так называемая вальмовая крыша. Она состоит из двух трапеций и двух треугольников. Трапециевидные скаты соединяются между собой по верхнему ребру, а треугольные присоединяются к ним с фронтальных сторон.

Другой распространенный вариант – четыре треугольных поверхности, соединенные в одной центральной точке. Также можно создать практически любой проект, предусматривающий скаты на разных уровнях, разной формы, с ломаной линией соединения и т.д.

Если вы не являетесь профессионалом в области строительства, то при создании 4-х скатной крыши остановитесь на вальмовой кровле как самой простой в монтаже.

Как сделать 4-х скатную крышу своими руками. Пошаговая инструкция

Прежде чем приступать к монтажу кровли, следует составить ее проект. Расчеты можно провести самостоятельно, так как в этом нет ничего сложного. Главное – это понимание, от чего зависит тот или иной параметр на схеме.

Угол наклона скатов

При расчете угла наклона скатов используют три показателя:

Уклон может быть от 5 до 60 градусов. Следует также учитывать, будете ли вы обустраивать чердачное пространство. Если скаты будут слишком пологими, то высота чердака будет маленькой – жилую комнату здесь сделать будет невозможно. Таким образом, для строительства мансарды уклон скатов должен быть не более 45 градусов.

Если местность характеризуется частыми порывистыми ветрами или выпадением большого количества осадков в зимнее время, не стоит делать кровлю с углом наклона менее 30 градусов.

Если уклон будет 60 градусов и более, то атмосферные явления климатической зоны можно не учитывать.

Что касается материала изготовления кровли, то строительными нормами предусмотрены минимальные значения для каждого из них.

• Рулонные материалы, изготовленные на основе битума можно укладывать горизонтально.
• Асбестоцемент и глиняную черепицу – под углом от 9 градусов.
• Кровельные материалы из стали – уклон от 18 градусов и больше.
• Дерево – от 34 градусов.

Высота

Высота крыши – это тот параметр, который нужно будет вычислить. Площадь основания нам известна, так как коробка построена. Угол наклона кровли был вычислен на предыдущем этапе. Таким образом, применив несложные формулы со времен школьной программы, можно будет вычислить высоту конька.

Подготовка. Необходимые инструменты и материалы

Заранее приготовьте все необходимые инструменты, чтобы впоследствии не отвлекаться на их поиск. Вам потребуются:

• ножовка
• измерительные приборы: отвес, уровень и рулетка
• стамеска
• пила дисковая
• дрель
• шуруповерт
• молоток

Из материалов главная роль отводится кровельному покрытию. Не забудьте также о крепеже, при помощи которого оно будет присоединяться к стропильной системе.

Для обрешетки четырехскатной кровли применяется высококачественный пиломатериал, подходит древесина лиственницы или сосны.

Максимальная влажность досок и брусьев – 22%.

• Для стропил – доски 50 х 100 мм или 50 х 200 мм
• Для мауэрлата – брус 150 х150 мм или больше
• Доски для обрешетки

Также приобретите металлические шпильки с резьбой и металлические пластины – эти элементы будут использоваться для крепления. Также потребуется антисептик для предварительной обработки древесины. Чтобы закончить монтаж кровли как можно быстрее, приготовьте гидро- и теплоизоляционный материал, которые предусмотрены проектом.

Стропильная система

1. Мауэрлат. Это основание стропильной системы, которое изготавливается из толстого бруса. Если вы делаете крышу на бревенчатом доме, то роль мауэрлата будет играть последний венец сруба. Если дом кирпичный, то установку мауэрлата также проектируют заранее. Под него делают бетонный пояс, в который замуровывают металлические шпильки. На них впоследствии и закрепляется брус.
2. Коньковый прогон. Это самая верхняя часть системы, толстый брус, на который впоследствии будут крепиться стропильные доски.
3. Стропила. Эти элементы представляют собой доски, из которых и создается основной каркас.
   • диагональные стропила соединяют углы мауэрлата и коньковый прогон
   • рядные стропила монтируются на трапециевидных скатах
   • стропильные полуноги опираются на мауэрлат, а с другой стороны – на диагональные стропила
4. Лежень. Устанавливается параллельно коньковому прогону на несущую стены. Его задача – перенести часть веса кровли на сруб.
5. Опорные стойки. Соединяют между собой лежень и коньковый прогон, делают конструкцию более прочной.
6. Подкосы. Опираются на лежень и подпирают диагональные стропила, чтобы уменьшить на них нагрузку.
7. Другие вспомогательные элементы конструкции – шпренгель, затяжки, кобылки, ригели. Они поддерживают те или иные детали обрешетки и снимают с них нагрузку.

Этапы выполнения работ по монтажу каркаса

1. Монтаж мауэрлата и леженя.
2. Установка вертикальных стоек с шагом в 1000 – 1200 мм.
3. Крепление конькового прогона.
4. Монтаж стропильных ног. Сначала изготавливают один элемент, примеряют его к мауэрлату и коньковому прогону. На его основе делают остальные детали. Шаг установки стропильных ног – 600 или 1200 мм.
5. Монтаж диагональных стропил. Начинают крепление с верхней части, доски врезают в конек таким образом, чтобы они стали его продолжением. Снизу их крепят в углах мауэрлата.
6. Крепление нарожников.
7. Установка подкосов и шпренгелей. Эти элементы не всегда являются необходимыми. Если конструкция достаточно прочная и без них, то в монтаже нет надобности.

   Дополнительные элементы нужны обязательно, если длина стропил – от 6 метров и более. В остальных случаях – на ваше усмотрение.

8. Монтаж гидроизоляции. Выбранный материал крепится при помощи строительного степлера.
9. Настил обрешетки. Если она будет сплошной, подойдет обычная фанера. Для решетчатого каркаса используют доски.
10. Укладка кровельного материала. Крепление осуществляется исключительно тем способом, который подходит для конкретно выбранного стройматериала. Лучше всего использовать крепеж, идущий в комплекте.
11. Монтаж водосточной системы. Это завершающая часть работ по установке кровли.

Если чердачное помещение вы планируете использовать в качестве жилой мансарды, нужно утеплить его изнутри. Затем останется лишь провести отделочные работы – и кровля готова к эксплуатации и снаружи, и внутри.

• Если вы не уверены в собственных знаниях, можно заказать проект вальмовой крыши у профессионалов. Часто его делают одновременно с проектом дома. В любом случае это обойдется дешевле, чем восстановление крыши после монтажа по неверным параметрам.
• Если вы владеете компьютерными программами, можно создать макет кровли в 3d-проекции.
• Не экономьте на материалах. Все доски перед монтажом тщательно проверьте на прочность и обработайте антисептиком. На элементах не должно быть трещин, изгибов, неровностей. Для стропильной системы используются материалы 1 сорта и выше.
• Перед монтажом мауэрлата поверхность стен можно застелить рубероидом.
• Мауэрлат нужно крепить очень прочно, чтобы он в процессе эксплуатации не сдвигался даже на доли миллиметра. Это основа всей стропильной системы, от которой зависит прочность крыши.
• Соединение стропильных элементов между собой осуществляется при помощи металлических уголков, которые прочно крепятся к соединяемым элементам болтами.

Таким образом, сделать собственными руками четырехскатную вальмовую кровлю вполне возможно, если вы имеете хотя бы начальные строительные навыки. Потребуется лишь тщательная подготовка, изучение теории и составление подробного проекта с расчетом количества нужных материалов.

Пример строительства вальмовой кровли можно увидеть в следующем видео:

В частном домостроении помимо распространённых двускатных крыш нередко применяются более прочные и жёсткие четырёхскатные конструкции. Они отличаются отсутствием фронтонов, которые заменяют скаты треугольной формы, срезающие концы конькового хребта. Такая конфигурация делает четырёхскатные крыши очень привлекательными и экономичными, несмотря даже на то, что при их сооружении увеличивается протяжённость карнизных свесов, количество водосточных труб и желобов. Поэтому они заслуживают самого пристального внимания.

Разновидности стропильных систем для четырехскатных крыш

Устройство стропильной системы зависит от формы четырёхскатной крыши. Наиболее распространены на сегодняшний день следующие конфигурации.

1. Вальмовая структура. Все четыре ската занимают площадь от конька до карнизного свеса, при этом два боковых имеют трапециевидную форму, а два торцевых (вальмы) - треугольную. Особенностью стропильного вальмового каркаса является наличие двух пар установленных диагонально наслонных стропил, которые идут от края конька и служат опорами для нарожников и шпренгелей.

   Вальмовая четырёхскатная конструкция характеризуется тем, что скаты занимают всю площадь крыши - от конька до карнизов

2. Голландская полувальмовая. Устройство с усечёнными торцевыми скатами, не достающими до карниза. Как правило, они меньше трапециевидных в 2–3 раза. Преимуществом такого строения четырёхскатной крыши является возможность установки в торцах дома обычного окна, а также отсутствие типичного для двускатных кровель острого выступа, что многократно повышает ветроустойчивость конструкции.

   Голландская полувальмовая крыша имеет усечённые треугольные скаты и часть фронтона, в который можно установить обычное вертикальное окно

3. Датская полувальмовая. Характеризуется наличием в треугольных скатах фронтона у конька, который позволяет обеспечить полноценное естественное освещение подкровельного пространства без установки мансардных окон.
4. Шатровая конструкция. Устанавливается на домах, имеющих квадратный каркас. Все четыре ската шатровой крыши представляют собой одинаковые равнобедренные треугольники, соединённые в одной точке. При возведении такой крыши важным аспектом является соблюдение симметрии.

   Структура четырёхскатной стропильной системы зависит от выбранной конфигурации крыши

Особенности несущего каркаса четырехскатной крыши

Сразу отметим, что стропильная система четырёхскатной крыши будет более сложной по сравнению с традиционными двускатными конструкциями по двум причинам.

1. Из-за увеличения количества наклонных плоскостей и их стыковки друг с другом. По своей сути соединение скатов - это линии пересечения, идущие под определённым углом к горизонту. Стыки, образующие выступающий над поверхностью скатов угол, называются рёбрами крыши. От них вода стекает по скатам и аккумулируется в разжелобках (ендовах) - линиях пересечения с внутренним углом. Если все плоскости имеют одинаковый уклон, то рёбра и ендовы делят угол основания в месте стыковки смежных скатов надвое и создают наклон к периметру здания в 45°.

   Четырёхскатные стропильные системы отличаются отсутствием полных фронтонов, вместо которых имеются два треугольных торцевых ската, а также наличием двух боковых трапециевидных наклонных плоскостей, разжелобков и рёбер

2. По причине того, что прогоны в четырёхскатной конструкции образуют замкнутый контур, где по линиям рёбер и ендов располагаются вальмовые (диагональные) стропильные ноги. Они длиннее рядовых балок, которые установлены продольно скатам на расстоянии между пересечениями вальмовых стропил в верхней обвязке. А вот между нижними частями диагональных ног монтируются короткие стропила, именуемые нарожниками. Отличительной чертой каркаса четырёхскатной крыши является наличие шпренгелей - деревянных распорок под вальмовые стропила.

   Опорные прогоны в четырёхскатных конструкциях имеют замкнутый контур, где по линиям ендов и рёбер располагаются диагональные стропильные ноги

Основными конструктивными элементами стропильной системы четырёхскатной крыши являются:

Таким образом, количество элементов стропильной системы четырёхскатной крыши значительно больше, чем, например, у двускатной конструкции, а это, естественно, удорожает её возведение. Однако в целом, как мы уже отмечали выше, обустройство четырёхскатной крыши обойдётся ненамного дороже за счёт экономии на укладке кровельного пирога, поскольку отходов изоляционных материалов и укрывного настила при раскрое на многоскатную конструкцию будет значительно меньше.

Несмотря на то, что стропильная система четырёхскатной конструкции более сложная и дорогая, сооружение всей крыши является более выгодным за счёт экономии на обустройстве кровельного пирога

К тому же четырёхскатная конструкция:

Видео: двускатная или четырёхскатная крыша - что выбрать

Как рассчитать стропильную систему четырёхскатной крыши

Несущая конструкция четырёхскатной крыши может быть наслонной, если строение имеет капитальные внутренние стены, или висячей, когда промежуточные опоры в строении не предусмотрены. При висячем устройстве стропила опираются на стены дома и оказывают распирающее усилие на них. Для снятия нагрузки на стены в таких случаях у основания стропильных ног монтируют затяжку, соединяющую стропила между собой.

Использование наслонной конструкции делает каркас более лёгким и экономным в силу того, что на её обустройство требуется меньше пиломатериалов. Из-за этого наслонная стропильная система применяется при сооружении многоскатных крыш гораздо чаще. Но независимо от типа используемых стропил лишь правильный расчёт несущего каркаса и точная разметка повысят экономический эффект от возведения четырёхскатной конструкции.

Разметка и расчёт несущего каркаса четырёхскатной крыши

При расчёте стропильной системы необходимо придерживаться следующих правил.

Для определения места установки стропил и нахождения их длины понадобится шаблон.

Использование шаблона намного облегчит замеры и расчёт стропильного каркаса четырёхскатной крыши

Длину стропильной ноги можно определить по её заложению (горизонтальной проекции). Для этого существует специальная таблица коэффициентов, представленная ниже. Длина стропила определяется размером её проекции, умноженной на коэффициент, соответствующий уклону ската.

Таблица: соотношение между длиной и заложением стропил

Рассмотрим пример: строится частный дом в Екатеринбурге размером 7,5Х12 м с планируемой высотой вальмовой крыши из металлочерепицы 2,7 м.

1. Первым делом рисуем чертёж или эскиз крыши.

   Перед расчётом стропильной системы необходимо сделать эскиз здания и нанести на него все исходные данные

2. Находим угол наклона скатов, используя формулу: тангенс угла наклона равен отношению высоты крыши к половине длины пролёта, в нашем случае - к половине торцевой стороны L = 7,5 /2 = 3,75. Таким образом, tg α = 2,7 / 3,75 = 0,72. По справочным таблицам определяем: α = 36°, что соответствует нормативам, предусматривающим уклон крыши для металлочерепицы не менее 14°, и климатическим условиям Екатеринбурга.

   Тангенс угла наклона скатов определяется по известной формуле расчёта сторон прямоугольного треугольника как отношение противолежащего катета к прилежащему

3. Определяем положение и край конькового хребта, для чего прикладываем шаблон под углом 36° посередине верхней обвязки торца (место установки первого центрального промежуточного стропила) на высоту 2,7 м и проектируем очертание на эскиз.
4. От осевой (ключевой) линии отступаем ½ толщины конькового бруса и устанавливаем конец измерительной рейки в этой точке. На другом конце рейки делаем отметки наружного и внутреннего контура боковой стены, а также свеса. Поворачиваем рейку на боковую сторону и от внутреннего угла внешней обвязки отмечаем заложение промежуточного стропила по отметке внутреннего контура, определив таким образом место установки второго промежуточного центрального стропила.

   При обустройстве стропильного каркаса четырёхскатной крыши первоначально определяют положение центральных стропильных ног, используя шаблон и мерную рейку

5. Подобные действия проводим на всех углах, определяя края конькового хребта и расположение всех центральных стропильных ног.
6. После планировки промежуточных стропил определяем по таблице их длину. В нашем примере угол наклона равен 36°, его тангенс - 0,72, что соответствует отношению 8,64:12. Такого значения в таблице нет, поэтому рассчитаем коэффициент относительно строки с параметром 8:12 - 8,64/ 8 = 1,08. Значит, искомый коэффициент равен 1,202 · 1,08 = 1,298.
7. Умножив глубину заложения промежуточных стропил на рассчитанный коэффициент, находим их длину. Примем в расчёт глубину заложения 3 м, тогда L стр = 3 · 1,298 = 3,89 м.

   Длина рядовых и центральных промежуточных стропил зависит от угла наклона крыши и глубины их заложения

8. Аналогично определяем длину диагональных стропил, предварительно рассчитав заложение, равное расстоянию от угла соединения боковых и торцевых скатов до первого промежуточного центрального стропила. По исходным данным заложение угловых стропил равно 7,5 / 2 = 3,75 м. Тогда расчётная длина угловых стропил будет равна 3,75 · 1,298 = 4,87 м.

   Угловые стропила отличаются от промежуточных устройством подрезов с двойным скосом в зоне конька, более глубоким заложением и большей длиной подрезов для опорной части

9. Рассчитываем свес по теореме Пифагора согласно сделанным разметкам или просто добавляем к длине стропил желаемый размер, например, 0,6 м плюс как минимум 0,3 м для обустройства наружного водостока.

   Для расчёта длины свеса нужно умножить его заложение на коэффициент для промежуточного либо углового стропила или к расчётной длине стропил добавить планируемую длину свеса и минимум 0,3 м для организации наружной водосточной системы

10. Сделав маркировку всех элементов стропильного каркаса, определяем длину конькового хребта, которая равна разности длины боковой стороны и удвоенной величины заложения промежуточных стропил: 12 – 2 · 3 = 6 м. Именно на этом расстоянии будут установлены рядовые стропила. Если принять шаг в 1 м, то понадобится 5 рядовых стропил, равных по длине центральным. К тому же на участке заложения промежуточных центральных стропил, имеющему длину 3 м, будет установлено по два коротких стропила с одного и другого края боковой стороны.
11. Поскольку короткие стропила (нарожники) крепятся к диагональным, значит, на торцевые стороны между угловым и центральным промежуточным стропилом тоже будет установлено по два нарожника слева и справа.

Подведём предварительный итог - для стропильного каркаса четырёхскатной крыши понадобится:

• две пары вальмовых (угловых) стропил длиной 4,87 + 0,6 + 0,3 = 5,77 м;
• три пары промежуточных центральных стропил длиной 3,89 + 0,6 + 0,3 = 4,79 м;
• пять пар рядовых стропил длиной 4,79 м.

Всего десять пар стропил, общая длина которых приблизительно составит 100 погонных метров. Прибавляем сюда 6 м на коньковый брус, а также десятипроцентный запас и получаем, что необходимо примерно 117 погонных метров пиломатериала для изготовления простого вальмового стропильного каркаса с подкосами, распорками, ригелями, шпренгелями и кобылками. Но если в конструкции предусмотрены стойки и лежень, то их придётся обсчитать отдельно или добавить больший процент запаса.

Видео: стропильная система четырёхскатной крыши, технология установки

Измерительная рейка очень облегчает работу и помогает избежать грубейших ошибок при замерах. Её чаще всего изготавливают самостоятельно из фанеры шириной 50 мм.

Несколько слов нужно сказать о коротких стропилах. Их рассчитывают точно так же, как и промежуточные: заложение, умноженное на коэффициент для промежуточных стропил из таблицы. Однако задачу можно облегчить и не рассчитывать специально длину нарожников, поскольку процент запаса берётся достаточный, а обрезки досок понадобятся для изготовления усиливающих конструкцию элементов - подкосов, распорок, ригелей и т. д.

Длину коротких стропил (нарожников) можно не рассчитывать, поскольку обрезки пиломатериалов пригодятся для изготовления усиливающих элементов конструкции

Видео: стропильный каркас вальмовой крыши, разметка элементов и сборка

Расчёт сечения пиломатериалов

После разметки положения составляющих стропильного каркаса необходимо подобрать подходящие пиломатериалы, т. е. определить их допустимое сечение. Для расчётов понадобится районированная карта снеговой и ветровой нагрузок и теплового сопротивления, а также вспомогательные таблицы, основанные на нормативных актах - СНиП II-3–79, СП 64.13330.2011, СНиП 2.01.07–85 и СП 20.13330.2011.

Устройство четырёхскатной крыши включает в себя определение необходимого сечения пиломатериалов, которое выполняется на основе анализа нагрузок на стропильную конструкцию в процессе эксплуатации

Нагрузку от снежного покрова определяем по формуле S = S g · µ, где S - искомая снеговая нагрузка (кг/м²); S g - нормативная нагрузка для реальной местности, обозначенная в карте, µ - поправочный коэффициент, зависящий от наклона крыши. Поскольку угол наклона у нас находится в пределах от 30 до 60°, µ рассчитываем по формуле 0,033 · (60 – 36) = 0,792 (см. примечание к приведённой ниже таблице). Тогда S = 168 · 0,792 = 133 кг/м² (Екатеринбург находится в четвёртом климатическом регионе, где S g =168 кг/м 2).

Таблица: определение показателя µ в зависимости от уклона крыши

Таблица: нормативные снеговые нагрузки по регионам

Ветровую нагрузку рассчитываем по формуле W = W o · k · c, где W o - нормативный показатель по карте, k - табличный индекс, c - коэффициент аэродинамического сопротивления, изменяющийся от -1,8 до +0,8 и зависящий от уклона скатов. Если угол наклона более 30°, то согласно СНиП 2.01.07–85 п. 6.6 в расчёт берётся максимальное положительное значение аэродинамического показателя, равное 0,8.

Екатеринбург относится к первой зоне по ветровой нагрузке, дом строится в одном из районов города, высота здания вместе с крышей составляет 8,7 м (зона ­«B» по таблице ниже), значит, W o = 32 кг/м², k = 0,65 и с = 0,8. Тогда W = 32 · 0,65 · 0,8 = 16,64 ≈ 17 кг/м². Иначе говоря, именно с такой силой ветер на высоте 8,7 м давит на крышу.

Таблица: значение показателя k для разных типов местности

Таблица: нормативная ветровая нагрузка по регионам

Теперь рассчитаем нагрузку на несущий каркас от веса кровли. Для этого сложим вес всех слоёв кровельного пирога, проложенных сверху стропил. Мы оставляем стропила открытыми для достижения декоративного эффекта, значит, укладываем все слои поверх стропил. Нагрузка кровли на элементы стропильной системы будет равна сумме весов металлочерепицы, обрешётки и контробрешётки, изоляционных плёнок, утеплителя, дополнительной обрешётки и вентиляционных реек, сплошного основания из фанеры и облицовочного материала подкровельного помещения.

При определении нагрузки на несущий каркас от веса кровли суммируются веса всех слоёв кровельного пирога, проложенных поверх стропил

Массу каждого слоя можно узнать в инструкции производителя, выбрав наибольшее значение плотности. Толщину теплоизолятора рассчитываем по карте теплового сопротивления для определённой местности. Её находим по формуле T = R · λ · P, где:

• T - толщина теплоизолятора;
• R - норматив теплового сопротивления для конкретной местности, согласно вложенной в СНиП II-3–79 карте, в нашем случае 5,2 м 2 ·°C/Вт;
• λ - коэффициент теплопроводности утеплителя, который для малоэтажного строительства принимается равным 0,04;
• P - наибольшее значение плотности теплоизоляционного материала. Мы будем использовать базальтовый утеплитель «Роклайт», для которого P = 40 кг/м².

Итак, T = 5,2 · 0,04 · 40 = 8,32 ≈ 9 кг/м². Таким образом, общая нагрузка кровли будет равна 5 (металлочерепица) + 4 (сплошной настил) + 23 (обрешётка основная, дополнительная и контробрешётка) + 0,3 · 2 (изоляционные плёнки) + 9 (утеплитель) + 3 (облицовка) = 44,6 ≈ 45 кг/м².

Получив все необходимые промежуточные значения, определяем полную нагрузку на несущий каркас четырёхскатной крыши: Q = 133 + 17 + 45 = 195 кг/м².

Допустимое сечение пиломатериалов рассчитывается по формулам:

• H ≥ 9,5 · L max · √, если угол α > 30°;
• H ≥ 8,6 · L max · √, если α < 30°.

Здесь используются следующие обозначения:

• Н - ширина доски (см);
• L max - максимальная рабочая длина стропил (м). Поскольку наслонные стропильные ноги соединяются в зоне конька, вся длина считается рабочей и L max = 4,79 м;
• R изг - показатель сопротивления древесины на изгиб (кг/см). Согласно своду правил 64.13330.2011 для древесины II сорта R изг = 130 кг/см;
• B - толщина доски, взятая произвольно. Предположим, B = 5 см;
• Q r - нагрузка на погонный метр одной стропильной ноги (кг/м). Qr = A · Q, где A - шаг стропил, который в нашем случае равен 1 м. Поэтому Q r = 195 кг/м.

Подставляем числовые значения в формулу → H ≥ 9,5 · 4,79 · √ = 9,5 · 4,79 · 0,55 = 25,03 см ≈ 250 мм.

Таблица: номинальные размеры обрезных досок хвойных пород

Из таблицы толщина доски при ширине 250 мм может меняться от 25 до 250 мм. Определить конкретнее поможет таблица зависимости сечения от шага и длины стропил. Длина промежуточных стропил 4,79 м, шаг 1,0 м - смотрим в таблицу и подбираем подходящее сечение. Оно равно 75Х250 мм.

Таблица: сечение пиломатериалов в зависимости от длины и шага стропил

Приведём ещё одну таблицу для тех, кто будет использовать пиломатериалы лиственной породы.

Таблица: предельные отклонения от номинальных размеров досок

Проверяем правильность расчётов, подставив числовые параметры в следующее неравенство / ≤ 1. Получаем (3,125 · 195 х 4,79³) / (7,5 х 25³) = 0,57 - сечение подобрано точно и с хорошим запасом. Проверим менее мощные балки сечением 50х250 мм. Снова подставляем значения: (3,125 · 195 х 4,79³) / (5 х 25³) = 0,86. Неравенство снова выполняется, поэтому для нашей кровли вполне подойдёт брус размером 50х250 мм.

Видео: расчёт стропильной системы вальмовой крыши

После всех промежуточных расчётов подводим итог: для возведения кровли нам понадобится 117 погонных метров обрезной доски сечением 50Х250 мм. Это примерно 1,5 м³. Поскольку изначально было оговорено, что для четырёхскатной вальмовой конструкции желательно использовать пиломатериалы одного сечения, то для мауэрлата следует приобретать такой же брус в количестве, равном периметру дома - 7,5 · 2 + 12 · 2 = 39 пог. м. С учётом запаса в 10% на раскрой и брак получаем 43 погонных метра или примерно 0,54 м³. Таким образом, нам потребуется примерно 2 м³ пиломатериалов сечением 50Х250 мм.

Длина стропил - это промежуток от подреза для опорной части до подреза для конькового бруса.

Видео: пример расчёта крыши на онлайн-калькуляторе

Технология монтажа стропильной системы

Обустройство четырёхскатной конструкции имеет свои особенности, которые нужно обязательно учитывать:

Изготовленный и собранный с соблюдением всех правил стропильный каркас наслонного типа для четырёхскатной крыши будет безраспорной конструкцией. Можно предупредить появление распоров, если в местах опоры на мауэрлат плоскости стропил сделать горизонтальными.

В большинстве случаев для опоры стропильных ног используют две схемы.

В четырёхскатных вальмовых конструкциях зачастую длина угловых ног больше типовой длины пиломатериалов. Поэтому брус и доски сращивают, стараясь, располагать стыки на расстоянии 0,15 длины пролёта (L) от центра опор, что приблизительно равнозначно интервалу между точками опоры. Соединяют стропила методом косого прируба, затягивая места стыков болтами Ø12–14 мм. Запил рекомендуется делать на стропилах, а не на опорном брусе, чтобы срез не ослабил опоры.

Поскольку стандартная длина большинства пиломатериалов не превышает 6 м, диагональные стропила наращивают по длине методом косого прируба и соединяют болтами при использовании бруса или гвоздями и хомутами, если сращиваются доски

Таблица: положение опор под угловые стропила

Для стыковки нарожников со стропилами верх полустропил стачивают, выдерживая в одной плоскости с угловыми ногами, и фиксируют гвоздями. Размещая нарожники на стропиле, строго следят, чтобы они не сходились в одном месте. Если использовать при установке нарожников не врубку, а черепные бруски 50Х50 мм, набитые в нижней зоне стропил с обеих сторон, то жёсткость стропильных ног будет выше, а значит, повысится их несущая способность.

Для увеличения жёсткости стропильного каркаса рекомендуется при установке нарожников использовать черепные бруски, набитые с обеих сторон в нижней части стропильных ног

Монтаж стропильной конструкции своими руками

Строительство каркаса четырёхскатной кровли производится в несколько этапов.

1. Размечают и рассчитывают материалы, после чего прокладывают рубероид в качестве гидроизоляции по всему периметру здания. Поверх него укладывают опору для стоек и мауэрлат, закрепляя к стенам, особенно хорошо фиксируя по углам.

   Мауэрлат в четырёхскатных конструкциях укладывается по всему периметру и хорошо закрепляется к стенам, особенно по углам, чтобы создать прочный узел для крепления диагональных стропил

2. Устанавливают раму для конькового прогона и укладывают сам прогон, жёстко выдерживая высоту и пространственное расположение конька, поскольку от этого непосредственно зависит прочность и надёжность всей стропильной конструкции.
3. Размещают опорные стойки с использованием водяного уровня для выравнивания и закрепляют под коньком наклонными подпорками. Расстановку стоек делают исходя из конфигурации крыши - в вальмовой конструкции стойки устанавливают в один ряд с интервалом не более двух метров, а в шатровой крыше - диагонально на одинаковом промежутке от угла.
4. Монтируют центральные промежуточные стропила, а затем рядовые, заполняя середину боковых скатов.
5. Согласно разметке устанавливают угловые стропила, желательно изготовленные с усилением, опирая их нижней частью на угол мауэрлата, а верхним фрагментом - на стойку. Здесь же делают закладку карнизного свеса и водостока.
6. Следом размещают полустропила (нарожники), укрепляя нижнюю часть диагональных ног шпренгелями, которые частично разгрузят угловые стропила, и обшивают по периметру крыши ветровой доской.

   Шпренгельная решётка применяется при крутых кровлях и сравнительно больших пролётах для того, чтобы избежать прогиба диагональных стропил

7. После выполнения монтажа стропильной системы укладывают кровельный пирог, обустраивают карнизные свесы и водосточную систему.

   При монтаже стропильной системы четырёхскатной крыши нужно внимательно отнестись к стыковке диагональных стропил, центрального стропила со стороны торца здания, а так же конькового бруса

Видео: четырёхскатная крыша на гвоздях и табуретке

Самостоятельное возведение четырёхскатной крыши - это, конечно же, нелёгкий процесс. Но если вы располагаете измерительными приборами, а также необходимыми инструментами, у вас всё получится. Главное - желание собрать конструкцию своими руками и стремление придерживаться общих принципов. А чтобы крыша прослужила как можно дольше и сохраняла свой удивительно красивый внешний вид, постарайтесь не экономить на элементах стропильного каркаса и использовать для их фиксации современные надёжные металлические крепежи для дерева.

В ходе строительства собственного дома приходится решать тысячи вопросов, отдавая предпочтение тем или иным конструктивным решениям и материалам. Даже если работы выполняет профессиональная фирма, ответственность за этот выбор лежит на заказчике. А когда дом возводят самостоятельно, то на плечи домовладельца ложится не только согласование проекта, но и его выполнение.

В былые времена знания о том, как построить дом передавались из уст уста от старого поколения новому. Более того, каждый взрослый мужчина применял их на практике, создавая для своей семьи жилище. Сейчас, человек без строительных навыков, не знает, как строится своими руками. Однако, может получить эту информацию в интернете, начиная от готовых проектов и заканчивая видео-инструкциями.

Внешний вид и преимущества

Четырехскатная крыша, которую также называют вальмовой, состоит из 4 наклонных плоскостей, скатов и прямоугольного основания. Два их них имеют трапециевидную форму, они расположены по бокам, а торцевые скаты напоминают треугольники и располагаются там, где у двухскатной крыши были бы фронтоны. На скатах размещают слуховые или мансардные окна, кукушки, эркеры, что делает облик такой кровли еще более интересным.

Те, кто собираются строить четырехскатную крышу своими руками, объясняют такой выбор ее преимуществами:

Создание проекта

Прежде чем начать строительство, необходимо создать ее проект и чертежи, чтобы избежать ошибок в процессе монтажных работ. После того, как определена длина и ширина дома, производят следующие вычисления:

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:

Монтаж каркаса

Четырёхскатная крыша возводится достаточно просто при условии наличия необходимого инструмента и пары физически сильных помощников. Работы выполняют в следующем порядке:

Изучив вопрос, как сделать четырехскатную кровлю дома своими руками, можно неплохо сэкономить на оплате труда наемной бригады и быть уверенным в качестве выполненных работ. Хоть конструкция и считается сложной, ее сборка вполне под силу человеку с начальными строительными навыками, теоретическими знанием и желанием самостоятельно построить дом!

Видео-инструкция

Скатные крышные конструкции очень часто используются в частных домах. Их четырехскатная разновидность идеально подходит высоким строениям, поскольку крыша смотрится более компактно и аккуратно без массивного фронтона. Конструкция четырехскатной крыши содержит множество составляющих элементов. Она может быть как сравнительно простой, так и более сложной за счет мансардных и слуховых окон. Но в последнем случае она смотрится более интересно и разнообразно.

Крыша четырехскатная в сравнении со своим двухскатным собратом лучше противостоит ветровым нагрузкам, осадкам и хорошо защищает стены постройки. Ее конструкция более сложная, но на небольшой дом или беседку такую крышу можно соорудить самостоятельно. На фото в сети можно увидеть, как красиво и гармонично смотрится 4-скатная крыша. Она украшает как одноэтажные дома, так и более высокие постройки.

Перед тем, как сделать четырехскатную крышу своими руками, необходимо определиться с ее разновидностью. Существуют следующие виды таких систем:

1. Вальмовая конструкция имеет в своем составе два ската трапециевидной формы и два треугольных ската, называемых вальмами. Первые два ската стыкуются друг с другом в коньке. При монтаже используется прием обустройства наслонных стропил, как в двухскатной системе, и накосных стропильных ног из 4-х скатной системы.
2. Полувальмовая конструкция имеет такое же строение, только вальмовые скаты укорочены. Под ними располагается фронтон, в котором можно сделать большие окна для освещения чердака или мансардного этажа без потери прочности кровли.
3. Шатровые крыши своими руками вы также можете соорудить, если сделаете четыре ската в форме равнобедренного треугольника. Они сходятся в одной точке.
4. Сложнее всего самостоятельно построить четырехскатную крышу сложной конфигурации с множеством ендов, фронтонов, примыканий и чердачными окнами. В этом случае строительство лучше доверить специалистам, поскольку только они смогут правильно рассчитать конструкцию, выполнить ее план, схему и собрать на месте.

Внимание! Помимо несущего каркаса крыши необходимо определиться с кровельными, гидроизоляционными и теплоизоляционными материалами, поскольку разные конструкции крыш и уклон скатов требуют использования разных материалов.

Составляющие элементы

Поскольку устройство четырехскатной крыши практически не отличается от двухскатной системы, она состоит из тех же составляющих элементов, но с добавлением некоторых дополнительных деталей. 4-х скатная крыша имеет в своем составе такие детали:

• Мауэрлат . Это деревянный брус квадратного или прямоугольного сечения, который укладывается по верху наружных несущих стен, на которые будут опираться стропила. Он воспринимает всю нагрузки и равномерно распределяет для передачи на стены. Дома с четырехскатной крышей делают с мауэрлатом сечением 100х100 мм или 150х100 мм.
• Лежни – это внутренние опорные элементы, которые укладываются на несущие стены внутри дома или опоры. Материал и сечение лежней такой же, как у мауэрлата.
• Стропила делятся на накосные и боковые. Последние из них образуют трапециевидный скат, а накосные нужны для вальмовых скатов. В шатровой крыше боковые стропила не используются. Боковые стропила собирают из бруса сечением 5х15 см, а диагональные – 10х15 см. Оптимальный шаг стропильной системы 800-900 мм, но он может быть меньше или больше в зависимости от выбранного кровельного покрытия и особенностей конструкции крыши.
• Стойки нужны для поддержания каркаса четырехскатной конструкции.
• Коньковый прогон – горизонтальный элемент, который одновременно соединяет стропила и служит для них опорой. Скатная конструкция шатровой крыши не имеет конька. Его лучше выполнить из бруса сечением 150х100 (50) мм.
• Затяжки – горизонтальный элемент, который соединяет парные боковые стропила, не позволяя им разъезжаться в стороны. Материал – доска сечением 5х15 см.
• Нарожники – это укороченные стропила, которые крепятся к диагональной ноге. Они делаются из доски размером 150х50 мм.
• Подкосы – специальные распорки, которые позволяют увеличить прочность и несущую способность крыши.
• Кобылка – это элементы, которые формируют свес кровли и крепятся к стропилам снизу. Ее делают из бруса сечением 120х50 мм.

При обустройстве более сложной 4-скатной крыши, чертеж и конструктивная схема могут содержать другие дополнительные элементы, например, карнизы, защитные планки, дополнительную обрешетку и т.п. Чтобы точно подсчитать требуемое количество материала, необходимо выполнить эскиз или чертеж в масштабе, и по нему провести все необходимые расчеты.

Важно: материал всех составляющих элементов крыши – древесина хвойных пород не ниже 2 сорта с влажность не более 15 %.

Последовательность монтажа

То, как делается четырехскатная крыша своими руками, мы изучим на примере самой простой вальмовой конструкции. Пошагово процесс установки составляющих элементов крыши выглядит так:

1. Для передачи и равномерного распределения нагрузки от каркаса крыши, снега и самого кровельного покрытия на несущие стены укладываются мауэрлаты. Брусья фиксируют к ограждающим конструкциям посредством анкерных шпилек, которые закладывают еще на этапе возведения стен. Если дом возводится из дерева, то роль мауэрлата выполняет последний венец сруба. Брус мауэрлата обязательно защищается от кирпичных, бетонных и каменных стен посредством гидроизоляции. Для этого его оборачивают двумя слоями рубероида.
2. Лежни укладывают на несущие внутренние стены. Они необходимы там, где в стропильной системе предусмотрены стойки. Если в доме нет внутренних несущих стен или они находятся не в том месте, то под стойки необходимо предусмотреть усиленные балки, которые выполняют функции перекрытий. Как правило, балки имеют сечение 20х5 см, поэтому несущие элементы увеличивают до сечения 20х10 см.
3. После этого приступают к установке стоек на несущие балки или лежни. Стойки выравнивают по уровню или отвесу и временно фиксируют посредством подпорок из досок. Для надежной фиксации стойки используют металлические уголки или стальные пластины. Для простой вальмовой системы вам понадобится один ряд стоек, установленных по центру прямо под коньком. Шаг стоек не больше 2 м. При обустройстве шатровой крыши стойки нужно устанавливать под диагональными ногами на одинаковом расстоянии от угла дома.
4. Далее на установленные стойки кладут прогоны. У обычной вальмовой системы этот прогон – конек. У шатровой крыши все прогоны образуют прямоугольник меньшего периметра, чем сам дом. Все прогоны в такой конструкции скрепляются металлическими уголками и саморезами.
5. Теперь можно начинать монтаж стропильных ног. При этом установку боковых стропил в простой вальмой системе выполняют в такой последовательности:

• Доску (150х25 мм) по ширине стропил прикладывают к коньку в месте установки крайней стойки и делают шаблон. На нем отмечают верхний запил (то место, которым стропильная нога будет опираться на конек) и выпиливают его.
• Далее шаблон прикладывают к коньку и выпиливают нижний запил (тот, которым стропильный элемент будет опираться на брус мауэрлата).
• После этого готовый шаблон прикладывают к коньку в месте установки стропил и проверяют необходимость подгонки для каждого стропильного элемента.
• Размечают стропила и выпиливают по шаблону выемку.
• Теперь стропильные ноги можно устанавливать и крепить к мауэрлату и коньковому брусу. Для фиксации используют металлические уголки и саморезы либо скобы.

Более подробно про монтаж стропильной системы четырехскатной крыши можно узнать из предложенного видео:

1. Для изготовления диагональных усиленных стропил можно использовать две срощенные доски обычного бокового стропила. Шаблон под диагональные ноги делают аналогично. Верхней частью эти элементы опираются на стойку, а нижней – на угловую часть мауэрлата. Именно поэтому запилы нужно делать под 45 градусов.
2. Далее между двумя диагональными стропилами устанавливают нарожники. Шаг установки этих элементов равен шагу монтажа стропил. Верхней частью нарожник опирается на диагональную ногу, нижней – на мауэрлат. Запил на верхней части нарожников у половины элементов делается в зеркальном отражении. Нижний запил обычно выполняют по месту. После монтажа элемента образуется свес, который выравнивают по натянутому шнуру и подрезают.
3. Построенная стропильная система еще не гарантирует надежность крыши. Поскольку на диагональные ноги приходится максимальная нагрузка, под них необходимо установить дополнительные стойки – шпрегнели. Они должны опираться на усиленные балки перекрытия.
4. Под боковые стропильные ноги устанавливаются подкосы, которые нижним краем опираются на лежень или балку перекрытия, а их верхний край должен упираться в стропило под углом примерно в 45°.
5. Крыша четырехскатная своими руками может делаться с любым кровельным покрытием, например, из ондулина, профнастила, металлочерепицы, гибкой черепицы. Но стоит помнить, что под мягкое покрытие нужно делать сплошную обрешетку из влагостойкой фанеры или ОСП. Если вы планируете делать мансардный этаж, то необходимо между стропилами заложить утеплитель, а снизу подшить все пароизоляцией. Если чердак будет холодный, то утепляются только перекрытия. Под кровельное покрытие обязательно укладывается гидроизоляция и делается вентиляционный зазор.