Как сделать четырехскатную крышу: устройство узлы + монтаж

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что для них требуют больше материалов, больше всего денег, но они популярны. Такая крыша придает даже простой «коробке» более интересный вид. В отличии от других видов крыш, они очень прочны, надежны. Стропильная система четырехскатной крыши самая сложная, ее можно спроектировать и сделать своими руками.

Преимущества и недостатки вальмовой крыши

Помимо особенного внешнего вида, вальмовая крыша отличается высокой прочностью и надежностью. Она способна эффективно противостоять неблагоприятным погодным условиям, обильным осадкам, сильным порывам ветра, а также внешним нагрузкам. Также особенность конструкции такова, что в пространстве крыши можно организовать удобное жилое помещение, мансарду или чердак. При этом не придется сталкиваться с существенными неудобствами от наклона крыши. Помещение будет иметь достаточно комфортный температурный режим. Равномерный нагрев крыши поддерживается за счет увеличения площади поверхности.

Однако возведение такой конструкции сопряжено с определенными сложностями. Необходимо точно распределить нагрузку в связи с существенным весом и большой площадью поверхностей скатов. Нужен тщательный расчет площади крыши и стропильной системы.

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила. В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга. Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Особенности и элементы шатровой системы

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

Особенности и элементы шатровой системы
  1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

    Конструкция стропильной системы шатровой крыши

  2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
  3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
  4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
  5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Особенности и элементы шатровой системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши

Практические соображения могут быть двух толков. Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона скатов и высота крыши

Рейка, используемая для замеров

Прежде чем начинать производить замеры и наносить разметку, следует тщательно изучить все элементы, из которых состоит крыша – вальма, скаты и т.д. Разобравшись с ее устройством, следует также заранее продумать способ соединения элементов системы стропил между собой.

Разобравшись с тем, как устроены вальмовые крыши, можно начинать процедуру изготовления рейки, с помощью которой будут производиться замеры.

Для того, чтобы разметка крыши была более удобной при нахождении метки, расположенной на рейке, на большом удалении от глаз работника, ширина данной рейки должна составлять около 5 сантиметров.

Расположение промежуточного элемента стропильной системы отмечается путем прикладывания рейки к мауэрлату боковой стены.

Следует также произвести и замер толщины непосредственно стены, что позволит произвести правильную выборку на опорную часть стропил, а также свеса кровли.

Важно: Чтобы не производить все замеры по несколько раз, достаточно нанести на саму рейку все используемые при разметке размеры.

Это позволяет сэкономить время и избежать ошибок в несколько миллиметров, которые можно допустить, например, при использовании рулетки для повторных замеров каждого участка.

Такие ошибки в результате могут привести к нестыковкам всей системы стропил, что потребует проведения дополнительных работ по их исправлению.

Кроме того, следует заранее приготовить перечень всех используемых при разметке стропильной системы коэффициентов, чтобы максимально правильно и точно изготовить конструкцию крыши.

К данным коэффициентам относятся такие, как соотношения между длиной используемых элементов стропил и их расположением, а также различные пропорции, характеристики различных скатов и уклонов и т.д.

Подготовка основы

Подготовка фундаментального основания делается с применением следующих задач:

  1. Все имеющиеся пиломатериалы проходят антисептическую обработку. Это позволяет сохранить каркас от воздействия на него влаги, различных грибков. Последние содействуют гниению и не дают поселяться в них колониям жуков, способствующим уничтожению строительного материала.
  2. Устанавливается мауэрлат. Перед тем как его установить, желательно дать высохнуть антисептическому раствору.
  3. Производятся установочные работы по обустройству лежня. Он формируется по линии относительно опор-стоек конька планируемого объекта.
  4. Монтировка стоек.

Стропильная система

Технические параметры

Стропильная система

Давайте изучим горизонтальную проекцию и основные элементы стропильной системы.

Стропильная система вальмовой крыши.

Стропильная система

Какие функции выполняет каждый элемент?

Иллюстрация Описание
Мауэрлат. Опоясывает дом по периметру и служит для крепления нижнего края стропил.
Лежень и установленные на него стойки являются основой для конька, воспринимают нагрузку от собственно кровли, снега, а также ветровое давление.

Лежень необходим в том случае, если перекрытие между жилым помещением и чердаком использует деревянные балки перекрытия. Он распределяет нагрузку от массы кровли и лежащего на ней снега по всем балкам.

Установка стоек непосредственно на балку снежной зимой может вызвать ее прогиб и даже разрушение.

Стойки соединяются с лежнем и коньком оцинкованным уголком. Вот типичные сечения элементов, на которых собирается крыша:

  • Лежень, стойки — 150х150 мм;
  • Конек — 200х100 мм. Доска конькового прогона устанавливается на стойки в вертикальном положении: в этом случае ее несущая способность больше.

Для фиксации стоек и конька своими руками до монтажа стропил используются временные укосы.

Накосные стропила соединяют края конька с углами дома. На них опираются верхним концом нарожники — стропила вальмы.

Поскольку на промежуточные стропила нагрузка максимальна, они усиливаются промежуточными стойками — шпренгелями.

На верхней обвязке стропило обрезается под косым углом и соединяется с ним уже знакомым нам крепежом — оцинкованным уголком. Аналогично монтируется соединение диагональных стропил с мауэрлатом.

Врубка стропила нежелательна: уменьшение сечения бруса заметно ослабит конструкцию.

Накосные стропила усиливаются промежуточными стойками — шпренгелями, опирающимися на балки или укос, установленный по диагонали между брусьями мауэрлата.

Примыкание нарожных стропил к накосным выполняется так же, как примыкание боковых стропил к коньку.

Стропильная система

Расчет

Как вычислить длину бруса для стропил? Давайте еще раз посмотрим чертеж крыши без несущих стен и разобьем ее стропильную систему на простые геометрические фигуры — прямоугольные треугольники.

Стропильная система

Для простого расчета стропил крыша разбивается на простые геометрические фигуры.

  1. Один катет треугольника с боковыми стропилами в качестве гипотенузы будет равным высоте конька, второй — половине ширины крыши;
  2. Для накосных стропил длина катетов равна высоте конька и расстоянию по горизонтали от края конька до угла здания.
Стропильная система

Согласно теореме Пифагора квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника равен сумме квадратов катета. Так, для крыши дома шириной 8 метров с высотой конька 3,5 метра длина бокового стропила без учета свеса будет равна квадратному корню из (8/2)^2 + 3.5^2, то есть примерно 5,3 метра. Свесы добавляют к длине стропил 0,4 — 0,5 метра.

Теорема Пифагора поможет вычислить длину центральных стропил.

Стропильная система

Сечение стропил определяется их длиной:

Длина стропильной ноги, м Сечение, мм
3 180х40, 160х60, 140х80
4 200х60, 180х80
5 220х80
Стропильная система

Использование замерной рейки облегчает работы на кровле.

Монтаж крыши

Монтаж стропильной системы

  1. Первый этап – укладка опорного пояса из мауэрлата. Под него укладывается слой рубероида для гидроизоляции. Для крепления бруса 20×20 см используются заложенные в кладку анкера. По краям раму из брусьев соединяют скобами. На мауэрлат наносится разметка для крепления стропил.
  2. Следующим шагом является укладывание балок перекрытия, которые располагаются на стене возле мауэрлата. Для надежности между противоположными стенами крепятся затяжки. На балки можно уложить настил из досок, обеспечивающий более комфортные условия работы.
  3. Коньковый прогон закрепляют на вертикальных опорах, расположенных на центральной балке. Стойки устанавливают вертикально по уровню и закрепляют раскосами.
  4. Для боковых стропил потребуются доски 60×150 мм. Предварительно изготавливается шаблон, по которому отпиливаются углы для крепления. В местах соединения с мауэрлатом выполняется запил на 1/3 толщины доски. Стропила устанавливают с шагом в 60 см.
  5. Следом за боковыми устанавливается центральное вальмовое стропило, которое крепится к торцу конька и опирается на мауэрлат.
  6. На следующем этапе крепятся диагональные стропила. Все они имеют одинаковую длину, а по толщине равны коньковому прогону. Для крепления стропил в углах мауэрлата прикручивают по два бруска 50×100 мм. Накосные стропила изготавливаются по шаблону и крепятся к коньку и мауэрлату. Угловое стропило в верхней точке стыкуется сразу с двумя центральными стропилами, поэтому требуется выполнить подрез с двойным скосом. Длинное диагональное стропило требует поддержки в виде опорной стойки.
  7. Короткие стропила устанавливаются с шагом, аналогичным боковым, места их крепления отмечают на мауэрлате. Для закрепления нарожников внизу подойдет шаблон от боковых стропил, а подрез при соединении с диагональным брусом выполняется на месте. Установку начинают с самого короткого стропила.

Дополнительные элементы стропильной системы

В зависимости от величины пролетов и конструкции используются дополнительные элементы:

  • ригели для соединения стропильных ферм;
  • стойки для больших пролетов;
  • подкосы;
  • шпренгели.

Достаточный свес крыши обеспечивают длиной стропильных ног или с помощью прибиваемых досок «кобылок». Стропильные ноги фиксируются к мауэрлату несколькими способами: скобами, металлическими уголками, гвоздями. На коньке стропила соединяются при помощи скосов и крепятся металлическими пластинами. После этого выполняется монтаж обрешетки.

Фрагменты стропильной системы

Не имея опыта постройки сложной вальмовой крыши, вы можете посмотреть обучающее видео или обратиться за консультацией к специалисту.

Устройство и схема кровли

Перед тем как построить крышу, желательно подобрать оптимальный вариант конструкции с точки зрения надежности и разумного расхода лесоматериалов. Для этого нужно выполнить некоторые расчеты и разработать собственный проект с чертежами и размерами. Но сначала давайте разберемся в терминологии и выясним, какие элементы входят в состав стропильной системы скатной кровли, изображенной на схеме:

  • мауэрлат – опорная балка для стропил, укладываемая на стены по длине здания;
  • стропильные ноги – наклонные балки, образующие скаты и несущие нагрузку кровельного покрытия;
  • затяжки (ригели) – горизонтальные перемычки, устанавливаемые для повышения жесткости;
  • вертикальные стойки служат для создания дополнительных точек опоры;
  • коньковый брус и прогоны связывают соседние стропила в единый каркас;
  • раскос – наклонное ребро жесткости;
  • лежень – то же, что мауэрлат, используется на бетонных перекрытиях как дополнительный конструктивный элемент;
  • кобылка – удлинение стропильной ноги, образующее карнизный свес.

В круглой части стены вырезаются пазы для монтажа крыши

В каркасных, рубленых и прочих деревянных домах роль мауэрлата играет верхняя стеновая балка или бревно. Каждая секция, состоящая из 2 стропильных ног (верхний пояс) и затяжки (нижний пояс), называется фермой. Эти элементы связываются друг с другом прогонами.

Сверху на фермах делается обрешетка из досок, куда потом настилается выбранный кровельный материал – металлочерепица, профнастил, шифер или бюджетный вариант – ондулин. Под покрытием предусматриваются вентиляционные зазоры, и при необходимости – утепление.

Как правильно комбинировать гидроизоляцию и вентиляцию подкровельного пространства

Монтажные работы по установке

Большая часть конструкции, выполненная из бруса, бревен и досок, собирается на земле, по заранее заготовленному шаблону. В зависимости от длины стропильной ноги, уклона крыши, длины нарожника и процента нагрузок, определяется толщина материала, который будет использоваться.

Если возводится крыша для каменного или кирпичного строения, то первоначальная работа проводиться также на земле.

В качестве опоры выступают обвязка в строениях, выполненных из дерева.

Монтажные работы по установке
  1. Первым шагом на стены укладывают лежни и мауэрлат, которые служат основанием. Для каменного строения используются прокладки под основание, которые защищают от влаги.
  2. На коньковом узле крепятся накостные стропила, которые выходят из противоположенных углов. Хорошо, если будет использоваться врезная балка, которая не позволит ослабиться мауэрлату.
  3. С помощью затяжек поднимаются оставшиеся накостные стропила, и делается подгон врубок. В шатровой крыше отсутствует прогон, поэтому накостные стропила крепятся в коньковом узле. Для дополнительной крепости делается стойка в центре, она играет роль подпорки.
  4. Подкосы, диагональные связи и раскосы устанавливаются в скатах, для того, чтобы было сопротивление ветровым воздействиям.
  5. Последним этапом устанавливаются: подкосы и нарожники со стойками. Шпренгели создают добавочную жесткость стропильным ногам. Диагональные стропила шатровой крыши должны быть установлены строго под углом 90 градусов, стропила должны быть скреплены со стенами.
  6. Применяются скобы (металлические) для закрепления, если строение деревянное. Производить закрепление необходимо ко второму венцу.
  7. В качестве крепежного элемента для строений из кирпича, выступает хомут, который изготавливается из проволоки. Хомуты надевают на стропила, а затем их конец прикрепляется к штырю в стене.

Необходимо не забыть установить свесы, которые будут препятствовать попаданию влаги на стены. Свесы устанавливаются в полуметре он наружной стены. Если по итогам изготовления их длина оказалась недостаточной, то их удлиняют на нужное расстояние.

Чертежи и схемы

Наброски и чертежи делать лучше самостоятельно. Тем более никто, кроме вас, не видит того, какой тип конфигурации вы хотите воплотить. Для этого используйте ватман и набрасайте сначала эскиз – какой вы видите свою будущую конструкцию. Если вы хороший пользователь интернета, то установите программу по 3д моделированию. Это современный эффективный метод трехмерного проецирования, то есть вам будет видно свое будущее строение со всех сторон.

Если у вас нет способности ни к тому, ни к другому, то и в этом случае можно также воспользоваться интернетом, и выбрать в поисковике наиболее подходящий для вас вариант.

Чертежи и схемы

Читайте также:  Как построить крышу дома своими руками?