Четырехскатная крыша: возведение прочной стропильной системы

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

Что нужно знать о четырехскатных стропильных системах?

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

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

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

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

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

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

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

Как выглядит беседка с вальмовой кровлей?

Конструкции беседок схожи между собой – это малые архитектурные строения квадратной или прямоугольной формы с четырехскатной кровлей. За счет многообразия вариантов применяемых решений, дизайн беседок может быть очень оригинальным.

Глухая стена сзади, полупрозрачная по бокам и открытая наполовину впереди – наиболее практичный вариант каркаса беседки, в котором будет уютно и достаточно светло.

Полуоткрытая беседка, где нижняя часть стен прикрыта глухими панелями, а верхняя полностью открыта, создает ощущение легкости конструкции, но при этом уютна. В ней по полу не гуляет сквозняк и можно спокойно отдыхать, устроившись в мягких креслах.

Вальмовая крыша – это тип четырехскатной конструкции, где хотя бы два ската должны быть треугольной формы, они именуются вальмами. Два других ската могут быть трапецеидальной формы, тогда здесь будет присутствовать конек.

Четырехскатная кровля может быть реализована без применения конька – это шатровое покрытие, которое также относится к крышам вальмового типа, чаще их обустраивают над квадратными беседками.

Определившись с формой и дизайном беседки также необходимо задуматься о кровельном материале – самыми ходовыми вариантами являются гибкая черепица и металлочерепица. В зависимости от выбранного материала будет различаться конструкция основания
– глухой настил из листового материала, например ОСП, или обрешетка из доски.

Дачное строительство приобретает всё большую популярность среди хозяев земельных участков. И если возведение капитального строения, для человека не имеющего профессионального опыта в строительстве, дело достаточно сложное, то сооружение добротной беседки вполне по плечу любому, кто элементарно умеет пользоваться пилой и молотком.

Обычно под такое строение укладывается не сложный столбчатый фундамент и строится незатейливый каркас из деревянного бруса, квадратной или прямоугольной формы. А вот, чтобы придать постройке оригинальный и представительный вид, отлично подойдёт четырёхскатная крыша для беседки.

В отличии от односкатной или двускатной она имеет более приниженные свесы, при чём со всех сторон, что более надёжно защищает внутреннее пространство от непогоды в виде осадков и обжигающих солнечных лучей в знойные дни.

К тому же под такой крышей экстерьер беседки приобретает архитектурную завершённость, элегантность и даже определённый элемент сказочности, особенно если это шатровая форма кровли.

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

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

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

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

Проектирование сложной конструкции

Перед началом работ потребуется эскиз будущей конструкции. Более рациональным следует рассчитать проектирование крыши вместе с самим строением, когда в стены заблаговременно монтируется система ее крепления.

Эскиз внешнего вида крыши должен учитывать местные особенности соседних домостроений, чтобы будущее творение не выглядело вычурным. При этом оно может иметь свой оригинальный дизайн, тем самым выделяясь на фоне похожих строений.

Самым простым и дешевым вариантом является крыша скатная с одной «рабочей» поверхностью. Такой вариант применяют для некапитальных, подсобных помещений и пристроек к основному строению. Для жилой или презентабельной капитальной недвижимости односкатная постройка неприемлема.

Проектирование такой постройки лучше всего передать в руки профессиональным строительным компаниям, которые помогут создать не только красивый вид здания, но и предусмотреть высокое качество и долговечность покрытия. Специалисты помогут определиться и с покрытием для такой крыши, посоветуют лучших производителей по приемлемым ценам, а также позаботятся о том, чтобы дальнейший монтаж был простым и быстрым.

Многоскатные крыши

Разнообразие современных построек поражает. При этом для каждого типа строения сегодня проектируется отдельный вид крыши. Они считаются наиболее практичными и обладают эстетичным видом.

Крыша многоскатная имеет две и более наклонных поверхностей, отчего образуется чердак с системой крепления такой крыши. Стоит отметить, что чердачное помещение в этом случае можно выгодно использовать под полезную жилую площадь в жилище.

Конструкций многоскатных крыш достаточно много, их выбор зависит от желания и финансовых возможностей будущего ее хозяина. Наиболее распространенными являются крыши четырехскатные. Они всегда изящны, надежны и удобны в ремонте.

Шатровая, вальмовая и датская

Не удивительно, что именно эти покрытия для домов заняли почетное место лидера в нашей стране. Они не только гармонично смотрятся, но и имеют долгий срок эксплуатации. А ремонтные работы на них можно проводить как своими силами, так и пользуясь услугами квалифицированных специалистов и профессиональных строительных компаний.

Основные виды такого типа конструкций:

  1. Шатровая.
  2. Вальмовая.
  3. Полувальмовая (голландская или датская).

Особенностью шатровой крыши является один верхний угол над центром строения. Он образован путем схождения в него наклонных поверхностей крыши.

Для вальмовых крыш присущи две формы наклонных поверхностей:

  • трапециевидная;
  • треугольная.

Треугольная поверхность называется «вальмой». При этом соединяющиеся между собой трапециевидные поверхности сверху образуют горизонтальный стык в виде линии, называемой «коньком». Если вальма имеет ломаную поверхность, например, под вертикальное остекление (датский вариант), или трапециевидные стороны крыши имеют скосы (голландский вариант), то такие виды кровли именуются полувальмовыми.

Полувальмовая крыша является прекрасным штрихом в художественном оформлении всего строения.

Монтаж кровли своими руками

Крыша четырехскатная своими руками, вполне выполнимая задача. Уникальность такого вида конструкций заключается в том, что все строительные работы без труда можно выполнить самостоятельно. Впрочем, эксперты рекомендуют как минимум проконсультироваться со специалистами, прежде чем приступать к работе.

Для начала работ требуются следующие условия:

  • просторная строительная площадка с местом отдыха;
  • зона для подъема стройматериалов в места строительства купола;
  • ручные грузоподъемные механизмы;
  • отсутствие источников открытого огня с подветренной стороны.

После готовности эскиза желательно провести пробную примерку по месту мауэрлата и стойки со шпренгелем, стропил и подкосов. Это даст возможность оценить фактическую сложность работ и заблаговременно дополнить места их монтажа вспомогательными средствами для обеспечения техники безопасности.

Процесс создания

Монтаж мауэрлата производится в первую очередь. Обычно его фиксация к стенам строения производится на анкерные болты или на заранее подготовленный армированный пояс со шпильками, на которые и насаживается мауэрлат. Под него укладывается гидроизоляционный материал.

Для обеспечения карнизных свесов на мауэрлат монтируют затяжки. Они могут иметь цельную длину и впоследствии образовать собой основание пола, лаги.

Параллельно идет изготовление шпрендельной фермы. Ее фиксацию следует проводить в монтируемые затяжки. Ферму и стойки фиксируют балками-подкосами. Вертикальность установки стоек проверяют отвесом и прибором-уровнем.

Крыша четырехскатная вальмовая потребует дальнейшего крепления конька на обе стойки. Конек укрепляется раскосами и косынками. Для шатровой четырехскатной конструкции потребуется косынка по периметру стойки.

После этого шпагатом от установленного верха до края затяжки проверяется требуемый угол скоса конька или стойки с косынкой, при необходимости он доводится вручную. Дальнейшая укладка балок начинается с диагональных стропил. В них вырезаются посадочные места под затяжки и скашиваются углы под конек.

Основные и вальмовые стропила монтируются с максимальной точностью, обеспечивающей образование ими с боковыми стропилами единой плоскости ската. После визуальной проверки монтируются остальные стропила и нарожники. Обеспечение крепости голландской или датской вальмы достигается наклонными подпорками, балками-откосами и косынками.

По завершении укладки всех балок производится монтаж досок обивки поверхности. Если предусматривается внутренняя отделка, то она производится в первую очередь. На такую подшивку укладывается пароизоляционный слой, далее — утеплитель, на него — гидроизоляция. И только после этого выполняется крепеж фиксирующих горизонтальных досок. На получаемую решетку укладывается мягкая кровля или металлочерепица.

Водослив на крышах

Завершающим этапом монтажа кровли является оборудование его водосточной системой. Здесь возможна дополнительная отделка всей конструкции за счет выступающих за габариты здания частей скатов или балок затяжки.

Крепление водосборных желобов производится по месту с учетом их наклона к водосборным вертикальным трубам. Стоит отметить, что такие конструкции чрезвычайно важны для домов любого типа. Так, водосливы не только обеспечивают сухость фундаменту дома, но и позволяют в зимнее время года избежать образования наледи и обмерзания.

С помощью простого монтажа водосливов можно не только уберечь свой дом от сырости, но и значительно увеличить его срок эксплуатации.

Устройство четырехскатной стропильной системы

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

I. Мауэрлат

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

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

II. Накосные ноги

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

III. Коньковый брус

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

IV. Стропила

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

V. Укрепляющие элементы

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

Система стропил для четырехскатной крыши своими руками

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

Шаг I: Создание проекта

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

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

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

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

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

Как правильно составить чертеж крыши?

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

Шаг II: Подготовка к работе

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

Шаг III: Монтаж мауэрлата

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

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

Шаг IV: Укладка лежней или балок перекрытия

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

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

Шаг V: Установка опорных стоек, прогонов и конька

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

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

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

Шаг VI: Монтаж стропилин

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

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

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

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

Шаг VII: Обрешетка

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

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:

  • Расчет угла наклона скатов. Этот показатель определяют исходя из трех условий – ветровой нагрузке, количества выпадающих осадков и выбранного кровельного материала. Для местности, где дуют сильные порывистые ветра выбирают угол наклона ската менее 30 градусов, чтобы снизить эффект парусности. В районах с обильными осадками, напротив, стоит предпочесть более крутые скаты, от 60 градусов и выше, чтобы на них не скапливалась вода и снег. Для зон с умеренным климатом, как средняя полоса России, подойдет четырехскатная крыша с уклоном в пределах 40-50 градусов. Для каждого кровельного материала рассчитаны минимально допустимые углы наклона скатов, представленные в справочной таблице, с которой необходимо свериться.

  • Расчет высоты конька. Чтобы определить высоту конька, придется вспомнить школьные уроки геометрии. Так как угол наклона скатов мы уже определили, а основание было нам известно, вычислить его помогут тригонометрические элементарные формулы.

Напоследок несколько видеоматериалов:

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

Установка гибких окон по периметру беседки

Большая беседка с деревянными перилами получилась у нас очень красивой, отлично защищала от дождя и солнца, но, увы, свободно пропускала воздух, так что пребывание внутри было не очень уютным в ветреную погоду.

Долго думали, чем можно закрыть стены, чтобы не нарушить декоративный эффект. Обычные пластиковые окна для этих целей не подходят, их можно установить только в прямоугольные промежутки – под перилами все равно будет гулять сквозняк. Товарищ где-то увидел интересные мягкие окна, мол, они нам подойдут.

Поискали в интернете и нашли. Очень удобный вариант окон – это ПВХ прозрачный материал со специальными отверстиями для крепления, который толще и прочнее обычной полиэтиленовой пленки. Его можно заказать необходимой ширины и длины.

Фиксация каждого окна осуществляется по всему периметру полотна через люверсы – намертво в его верхней части и при помощи оригинальных защелок по бокам и снизу. Такое окно по надобности можно свернуть, закрепив под свесом кровли.

Решили установить такие окна своими руками.