Устройство четырехскатной крыши: чертежи, фото, технология строительства кровли дома и беседки своими руками и как сделать правильно монтаж стропильной системы?

В арсенале проектировщиков и строителей имеется несколько вариантов конструкций кровли. Выбор оптимального варианта – это ответственное дело, т.к. от него зависит надежность и долговечность всего сооружения.

Вполне логично задать вопросы о том, как правильно сделать четырехскатную крышу дома своими руками, что ее отличает и когда она наиболее подходит? Чтобы ответить на них, следует рассмотреть конструкционные и технологические особенности такой кровли.

Фото четырехскатной крыши

Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)

Основные виды четырехскатных крыш:

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

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

Способы крепления нарожника

Для того, чтобы обеспечить жесткую фиксацию нарожника к элементу конструкции, необходимо провести подпил верхнего края этой части в одной плоскости с накосными стропилами. При этом это место (соединения) необходимо усиливать гвоздями.

Для повышения несущего момента всей конструктивной части, можно использовать следующую тактику. С двух сторон нижняя плоскость стропильного элемента усиливается брусками не менее 50х50 мм. Как раз на этих брусках необходимо размещать нарожники. Однако нужно учитывать то, что они не должны соприкасаться в одной точке с обеих сторон.

Еще одним из важных вопросов, которые будут возникать при обустройстве стропильной системы четырехскатной крыши, это подбор правильной древесины. Для таких кровель отлично подойдет сосна или лиственница.

Обращаем внимание! Для изготовления качественного сооружения нужно применять хорошо просушенное дерево, которое в процессе работы необходимо обработать качественным антисептиком.

Плюсы и минусы

Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:

Отсутствие фронтона позволяет повысить устойчивость сооружения к ветровой нагрузке со всех сторон, что важно для регионов с переменной розой ветров.
Эффективный отвод осадков и талых вод по всему периметру дома.
Возможность обустройства комфортной мансарды значительных размеров.
Привлекательный внешний вид.

Среди недостатков отмечается более сложное проектирование и строительство, повышенные расходы. Такая конструкция чаще используется в элитных домах, где особое внимание уделяется дизайну.

Средние цены за работу под ключ

Обычно специализированные фирмы предлагают свои услуги по возведению 4-скатных крыш из расчёта стоимости монтажа 1 кв.м. площади кровли. Анализируя рекламные объявления такого характера в Интернете, можно представить среднюю цену с поэлементной раскладкой монтажа в следующей таблице.

Вид работы	Цена, руб./кв.м.
Стропильная система	350
Утеплитель	150
Гидроизоляция	100
Контробрешётка	100
Обрешётка	150
Фальцевая кровля	300
Доборные элементы	350
Итого	1500

Проектирование (чертежи) и необходимые расчеты

Для того чтобы сделать четырехскатную крышу, необходимо правильно произвести расчеты и установить основные параметры кровли. Наиболее важно определить ее площадь, т.к. она определяет эксплуатационные нагрузки, размеры и количество стропил, угол наклона скатов, от которого зависит высота крыши.

Для возведения четырехскатной кровли обязательно разрабатываются детальные чертежи. Без знания точных размеров всех элементов кровли невозможно свести их в единое целое. Лучше всего создать 3D модель по специальной компьютерной программе. С ее помощью будут определены точные размеры всех деталей.

Расчёт площади

Общая площадь кровли складывается из площадей 4-х скатов. В расчетах используются формулы для равнобедренных треугольников и прямоугольников.

В шатровой крыше общая площадь кровли составит S=4Sc=4(аха/2cosA)/2 =аха/cosA, где:

а – длина стены дома,
А – угол наклона скатов.

В вальмовой крыше общая площадь складывается из 2-х треугольников и 2-х трапеций: S=2(b+c)h/2 +2ah/2sinA = h(b+c)+ah/sinA, где:

а – ширина дома,
b – длина дома,
с – длина конькового прогона (конька),
h – высота крыши над перекрытием,
А – угол наклона треугольного ската.

При расчете необходимо учесть длину свеса, который формируется со всех сторон кровли. Для этого к расчетной площади надо прибавить 3-5% в зависимости от длины свеса.

Расчет сечения стропил

Полный расчет стропильной системы достаточно сложен. Он учитывает все эксплуатационные нагрузки, длину стропил, угол наклона ската, шаг установки, реакции опор и другие факторы.

Самостоятельно проводить его не всегда возможно, а потому рекомендуется пользоваться строительными нормами.

Выбор сечения стропил основывается на прочностных свойствах материала с учетом коэффициента запаса порядка 0,8. В целом, расчет вальмовой кровли во многом аналогичен расчету двухскатной крыши.

Рекомендации по выбору сечения стропил с учетом некоторых факторов сведены в табл.1.

Таблица 1. Сечение стропил вальмовой четырехскатной кровли:

Длина стропила, м	Размеры стропил, мм		Шаг установки стропил, м
Длина стропила, м	брус (спаренная доска)	Бревно, диаметр	Шаг установки стропил, м
До 3	80х100 90х100 90х160	100 150 160	1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2
3- 4	80х160 80х180 90х180	160 180 190	1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2
4- 5	80х200 100х200	200 200	1,1 – 1,4 1,4 – 1,8
5- 5,8	100х200	200	1,1 – 1,5
До 6,5	120х220	240	1,1 – 1,4

Длина стропила не превышает 6,5 м. При необходимости получения большей длины приходится делать сращивание и вводить дополнительные упрочняющие элементы.

Выбор угла наклона

Угол наклона скатов выбирается, исходя из снеговой и ветровой нагрузки, применяемых кровельных материалов и размеров чердачного помещения (мансарды). Он может колебаться в широких пределах – от 5 до 65°.

Для регионов со значительной снеговой нагрузкой необходим угол 45-65°. Причем при наклоне 60% нагрузку от снега можно вообще не учитывать, т.к. он не накапливается на крыше.

Однако с увеличением наклона повышается парусность сооружения, что снижает сопротивление ветру. Эту нагрузку можно не учитывать при угле менее 25°в. Для регионов, где возможны сильные ветра, наклон не должен превышать 45-48°.

С учетом свойств различных кровельных материалов и особенностей их наложения рекомендуются такие углы наклона:

мягкие, рулонные материалы – от 5 до 20°;
шифер, металл, асбесто-цементные листы – 12-65°;
керамическая черепица – 22-60°.

Важно также учитывать, что с увеличением угла наклона ската увеличивается высота крыши, а значит, и расход материалов. В каждом конкретном случае следует искать оптимальное соотношение между размером чердачного помещения и затратами на материалы.

Шаг стропил

Расстояние между стропилами или шаг их установки зависит от эксплуатационных нагрузок, а также размеров сооружения и самих стропил. Важное значение имеет вес кровельного материала. Кроме того, учитываются размеры элементов кровли или ширины рулонов мягких материалов.

Минимальные шаги необходимы для шифера, металла, черепицы. Они устанавливаются в пределах 0,6-0,8 м. При укладке мягкой кровли шаг увеличивается до 1,4-1,6 м.

Другой важный фактор – длина стропила. Так при длине более 4 м оптимальный шаг для мягкой кровли составляет 1-1,2 м.

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:

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.
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.
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.

Подготовительный этап

После разработки проекта и составлении чертежей (модели) четырехскатной крыши начинается подготовка к возведению кровли. На этом этапе важно правильно выбрать материал, проконтролировать его качество и приготовить необходимый инструмент.

Перед покупкой основных и расходных материалов необходимо рассчитать их потребность, т.к. закупать их надо сразу на весь объем строительства, но без излишнего запаса.

Особое внимание уделяется деревянным элементам для стропильной системы. Для нее наиболее подходит доска, брус или бревно хвойных пород. Особо по прочности и стойкости к гниению выделяется лиственница. При наличии финансовых возможностей можно использовать дуб.

Расчет потребности стропил производится с учетом шага установки и высоты крыши (угла наклона ската). Длина каждого стропила определяется, как L=h/sinA. Пиломатериал эля стропильной системы должен быть высокого качества, и иметь остаточную влажность не более 20%.

Кровельный материал выбирается, исходя из финансовых возможностей, размеров дома и общего дизайна. Это может быть:

рулонный материал (в т.ч. ондулин),
шифер,
черепица,
профнастил,
металлочерепица,
асбесто-цементные или металлические листы.

Для гидроизоляции обычно выбирается битумная мастика, рубероид или полимерные пленки. В качестве утеплителя, чаще всего, применяется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт).

Потребность этих материалов выбирается по площади кровли с учетом перекрытия элементов или полос, а также неизбежных отходов.

Необходимые инструменты

Перед началом основных работ надо подготовить такой инструмент:

болгарка,
ножовка,
электродрель,
шуруповерт,
рубанок,
топор,
молоток,
плоскогубцы,
отвертка,
стамеска,
строительный нож,
ножницы,
строительный или мебельный степлер,
малярная кисть и валик,
строительный уровень,
отвес,
рулетка,
металлическая линейка,
угольник.

При большом объеме работ желательно иметь циркулярную пилу.

Материалы

Рекомендуемый материал: брус, деревянная пластина или бревно из хвойных пород, лиственницы, дуба. Материал должен быть хорошего качества, просушенный, с оптимальной влажностью до 22%. Для стропил применяют доски сечением 50х100 мм, при очень большой площади крыши желательно взять доски 50х200 мм.

Под мауэрлат наилучшим будет цельный брус сечением не меньше 150х150 мм. Для укрепления мауэрлата еще понадобятся металлические шпильки с резьбой, дощечки для обрешётки и накладные металлические пластины, соединяющие деревянные части.

Деревянные части желательно загодя пропитать антисептическими и антипиреновыми веществами. При изготовлении сразу большого числа стоек, прогонов и ригелей с одним и тем же углом среза, применяется ранее сделанный образец.

Устройство стропильной системы

Основой четырехскатной крыши является стропильная система с усиливающими элементами. Однако не менее важны и другие детали конструкции, которые обеспечивают необходимую прочность и надежность.

Опорная балка

Для обеспечения надежного соединения стропил с несущими стенами и равномерного распределения нагрузок монтируется мауэрлат. Это брус или балка, закрепленная на верхней части стен по всему периметру дома.

Обычно применяется деревянный брус размером 10х10, 10х15 или 15х15 см. Он должен располагаться строго горизонтально и формировать непрерывную опорную раму.

Накосные ноги

В месте соединения длинных и коротки скатов четырехскатной кровли, с двух сторон дома, устанавливаются наклонные стропильные пары – накосные ноги. Длина стропил в них превышает длину других стропил, формирующих скаты.

Кроме того нагрузка на данный элемент возникает повышенная. С учетом этого, для изготовления ног, как правило, используются спаренные доски. Общий их размер достигает 10х15 или 10х20 см.

Коньковый брус

В вальмовых крышах стропильные ноги в верхней части соединяются брусом, получившим название коньковый прогон или конек. Он обеспечивает жесткость всей стропильной системы и служит верхним упором для стоек.

В шатровой конструкции такого элемента нет. Для конька чаще всего применяется брус 10х10 см.

Схема обустройства несущей конструкции

Основу несущей конструкции крыши составляют стропила, которые, по сути, формируют ее силовой каркас. В вальмовых крышах, помимо накосных ног, используется два вида стропил – основные стропильные ноги (пары) и нарожные (укороченные) стропила.

Стропильные пары формируют длинные скаты, опираются внизу на мауэрлат, а вверху в коньковый брус. Их конструкция аналогична стропилам двухскатной крыши.

Нарожные стропила соединяют накосные ноги с мауэрлатом. Выбор сечения стропил приведен выше.

Укрепляющие элементы

Стропильная система должна быть прочной и жесткой конструкций. Для укрепления стропил применяются такие элементы:

Стойки – вертикальные брусья, подпирающие стропильную систему и удерживающие ее на нужной высоте.
Шпренгели – наклонные элементы, подпирающие стропила короткого ската.
Лежень – брус, служащий опорой для стоек. Он укладывается на внутренние стены или перекрытие.
Ригель и затяжка – горизонтальные брусья, скрепляющие стропильные пары в верхней и нижней части, соответственно.
Подкосы – наклонные подпорки, упрочняющие стойки. Они служат для увеличения прочности всей конструкции.
Кобылки – доски, формирующие свес.

Необходимость дополнительных упрочняющих элементов определяет размер перекрываемого пролета и длина стропил.

Применяемые опоры

Выбор формы может зависеть от материалов, используемых во время строительства здания. В разных типах построек конструкция стропильной системы вальмовой крыши может иметь упор на разны плоскости, например:

В деревянных домах – на верховые венцы;
В каркасных домах – на деревянную обвязку, формируемую сверху дома;
Каменных домах – на нижние опорные брусья.

Диагональные накосные стропила имеют обычно большую линейную величину длины, чем у брусьев обычного типа. Для того, чтобы достигать нужную длину придется сращивать брусья. Все получающиеся стыки во время сращивания необходимо усиливать подпорами под подкосы или стойки. Процесс сращивания брусьев должна проходить так, чтобы узел стыковки по длине получался в точке 0,15хh, в котором обозначение h значит высоту стропила, а именно расстояние между 2 опорами.

Проводить расчеты линейной длины брусьев необходимо учитывая общее количество опорных конструкций. Обычно сращивание элементов осуществляют техникой прируба косого типа. После этого стыковочное место стропил стягивается болтами 12-14 мм.

Пошаговая инструкция строительства 4 скатной кровли для частного дома

Поэтапная инструкция возведения четырехскатной крыши для дома или беседки включает несколько характерных шагов. Их следует осуществлять в заданной последовательности, учитывая технологические нюансы.

Установка мауэрлата

При возведении несущих стен из кирпича или газоблоков на их верхней части формируется армопояс – бетонная заливка с арматурным каркасом. В него при заливке устанавливаются вертикальные стержни из стальной арматуры диаметром 10-14 мм с вылетом наружу до 10 см. Они служат для закрепления мауэрлата.

Перед установкой на брусе мауэрата тщательно размечаются места расположения стержней. По разметке сверлятся отверстия. Мауэрлат должен составлять непрерывную прямоугольную раму по всему периметру дома.

Для этого производится надежная стыковка концов брусьев путем соединения по принципу «в полдерева». На торцах делается выборка до средины бруса на длине 25-30 см.

Элементы накладываются друг на друга и надежно скрепляются гвоздями, саморезами и дополнительными скобами и накладками. Рама плотно осаживается на стержни с помощью молотка.

Горизонтальность контролируется строительным уровнем. Для большей надежности иногда вместо стержней применяются анкерные болты.

Укладка лежней

Следующий шаг – создание опоры для стоек стропильной системы. Лежни выполняются из горизонтальных брусьев размером 10х10 см или спаренных досок.

Их можно установить на несущие внутренние стены. Если такие не предусмотрены проектом, то придется монтировать балку перекрытия, а уже на нее устанавливать лежень.

Монтирование стоек и конька

На лежени монтируются стойки. Вначале устанавливаются опоры под вершину накосных ног, а затем, между ними закрепляются стойки под стропильные пары. Шаг установки должен соответствовать шагу стропильной системы. К леженю стойки крепятся с помощью уголков и стальных пластин.

Для фиксации их до завершения строительства применяется временное упрочнение в виде откосов (подпорок) из досок.

Важно обеспечить четкую линию расположения всего ряда стоек по центру дома, а также абсолютно одинаковую высоту, которая устанавливает высоту крыши. Вертикальность стоек контролируется отвесом.

Далее, по верху стоек закрепляется коньковый брус. Он крепится гвоздями, а место стыка упрочняется металлическими уголками и пластинами. При значительном пролете крыши устанавливаются подкосы. Они располагаются с двух сторон от стойки, и под наклоном соединяют место креплений стойки на лежне с коньковым брусом.

При возведении шатровой крыши стойки устанавливаются по диагонали. На них крепятся непосредственно нарожные стропила, а потому длина стоек должна соответствовать углу наклона ската.

Монтаж стропил

Установка стропил начинается с основных пар с заданным шагом. Верхний конец бруса срезается под нужным углом и крепится к коньку.

Нижний конец формирует свес, и стропила крепится к мауэрлата «на проход». Для этого в нем делается соответствующий вырез по размеру стропила.

Далее монтируются нарожные стропила. Они раскраиваются на нужную длину. Верхний конец закрепляется на накосной ноге, а нижний на мауэрлате аналогично основным стропилам.

При большой длине стропил между ними в верхней части устанавливается ригель. Он жестко соединяет брусья в пару с определенным углом.

Для закрепления больших нарожных стропил на треугольном скате устанавливается шпренгель. Он под углом соединяет стропило с лежнем (перекрытием), что упрочняет конструкцию. Шпренгельные стойки, чаще всего, применяются в шатровой системе.

Крепление стропил может осуществляться жестко или шарнирно (скользящее крепление). Первый вариант применяется для домов со стенами, не подверженными усадке (кирпич, блоки). Скользящее крепление необходимо для деревянных сооружений. Для этого используются специальные уголки и планки, а также регулируемые анкера.

Обрешетка

Для придания окончательной жесткости стропильной системе и создания основания для крепления кровельного покрытия делается обрешетка. Она выполняется путем установки между стропилами обрезных досок толщиной 2-2,5 см и шириной не менее 10 см. Стык досок должен приходиться на средину бруса.

Возможно такое исполнение обрешетки:

Сплошная. Доски подгоняются вплотную друг к другу. Она применяется для мягкой кровли, а также черепицы.
Разряженная. Зазор между досками составляет 20-25 см. Это распространенный вариант для настилания шифера и профнастила.
Редкая. Зазор может превышать 50 см. Такая обрешетка подходит только для габаритных и твердых кровельных листов.

Доски обрешетки крепятся непосредственно к брусьям стропил с помощью гвоздей или саморезов.

Утепление

Поверх обрешетки устанавливается теплоизоляционный слой. Для этих целей, чаще всего, применяются маты из минеральной ваты или пенопластовые (пенополистирольные) плиты.

Они устанавливаются без зазоров. Стык следует заполнить монтажной пеной и заклеить скотчем. Крепление осуществляется гвоздями или саморезами с большой шляпкой.

После утепления кровли необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию. Для этого используется рубероид или толстая полиэтиленовая пленка. Полосы материала укладываются с нахлестом не менее 15 см. Стык заклеивается скотчем.

Кровельное покрытие

Каждый кровельный материал требует индивидуального подхода к монтажу. Все шаги по его осуществлению прописаны в инструкции на товар, и ее необходимо неукоснительно соблюдать. Укладка покрытия производится в направлении снизу вверх.

Важно использовать тот крепеж, который предназначен для данного материала. При креплении другими элементами можно вызвать появление микротрещин, которые приведут к быстрому разрушению покрытия

Как построить свес?

Карнизный и фронтонный свес кровли нужен для отвода стекающей влаги подальше от стены дома. Это завершающий элемент кровли, и он формирует окончательный внешний вид. Он должен иметь длину не менее 25-30 см. Чаще всего, длину увеличивают до 45-70 см.

Для придания привлекательности этот элемент следует отделать особо. Эстетичный внешний вид придают ему вагонка, блок-хаус, пластиковые панели, деревянные изделия, металлические полосы. Особый стиль оформления обеспечивают готовые элементы для свеса – софиты.