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.
- 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
- 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
- Датская полувальмовая. Характеризуется наличием в треугольных скатах фронтона у конька, который позволяет обеспечить полноценное естественное освещение подкровельного пространства без установки мансардных окон.
- 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.
- 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
- 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
| Уклон ската крыши | Коэффициент для расчёта длины промежуточных стропил | Коэффициент для расчёта длины угловых стропил |
| 3:12 | 1,031 | 1,016 |
| 4:12 | 1,054 | 1,027 |
| 5:12 | 1,083 | 1,043 |
| 6:12 | 1,118 | 1,061 |
| 7:12 | 1,158 | 1,082 |
| 8:12 | 1,202 | 1,106 |
| 9:12 | 1,25 | 1,131 |
| 10:12 | 1,302 | 1,161 |
| 11:12 | 1,357 | 1,192 |
| 12:12 | 1,414 | 1,225 |
| Примечание: при возведении каркаса крыши, данные по которой в таблице отсутствуют (для нестандартных уклонов скатов), параметры следует рассчитывать по теореме Пифагора или использовать математическую пропорцию. | ||
Рассмотрим пример: строится частный дом в Екатеринбурге размером 7,5Х12 м с планируемой высотой вальмовой крыши из металлочерепицы 2,7 м.
- Первым делом рисуем чертёж или эскиз крыши.
Перед расчётом стропильной системы необходимо сделать эскиз здания и нанести на него все исходные данные
- 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
- 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.
- 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
- Подобные действия проводим на всех углах, определяя края конькового хребта и расположение всех центральных стропильных ног.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
https://youtube.com/watch?v=n_Yr2QB3diMИзмерительная 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
| Определение угла наклона крыши | |
| Значение тангенса | Угол α° |
| 0,27 | 15 |
| 0,36 | 20 |
| 0,47 | 25 |
| 0,58 | 30 |
| 0,7 | 35 |
| 0,84 | 40 |
| 1 | 45 |
| 1,2 | 50 |
| 1,4 | 55 |
| 1,73 | 60 |
| 2,14 | 65 |
| Примечание: если угол покатости (α) ≤ 30°, то коэффициент µ принимают за 1; если угол α ≥ 60°, то µ = 0; если 30° < α < 60°, µ высчитывают по формуле µ = 0,033 · (60 - α). |
|
Таблица: нормативные снеговые нагрузки по регионам
| № региона | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| S g , кг/м 2 | 56 | 84 | 126 | 168 | 224 | 280 | 336 | 393 |
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
| Высота здания Z, м | Коэффициент k для видов местности | ||
| А | В | С | |
| ≤ 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
| 10 | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
| 20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
| 40 | 1,5 | 1,1 | 0,8 |
| 60 | 1,7 | 1,3 | 1,0 |
| 80 | 1,85 | 1,45 | 1,15 |
| 100 | 2,0 | 1,6 | 1,25 |
| 150 | 2,25 | 1,9 | 1,55 |
| 200 | 2,45 | 2,1 | 1,8 |
| 250 | 2,65 | 2,3 | 2,0 |
| 300 | 2,75 | 2,5 | 2,2 |
| 350 | 2,75 | 2,75 | 2,35 |
| ≥480 | 2,75 | 2,75 | 2,75 |
| Примечание: «А» - открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, а также пустыни, степи, лесостепи, тундра; «В» - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м; «С» - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м. |
|||
Таблица: нормативная ветровая нагрузка по регионам
| № региона | Ia | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| W o , кг/м 2 | 24 | 32 | 42 | 53 | 67 | 84 | 100 | 120 |
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
| Толщина досок, мм | Ширина (H) досок, мм | ||||||||
| 16 | 75 | 100 | 125 | 150 | - | - | - | - | - |
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | - | - | - | - |
| 22 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | - | - |
| 25 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 32 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 40 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 44 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 60 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 75 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 100 | - | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 |
| 125 | - | - | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 150 | - | - | - | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 175 | - | - | - | - | 175 | 200 | 225 | 250 | - |
| 200 | - | - | - | - | - | 200 | 225 | 250 | - |
| 250 | - | - | - | - | - | - | - | 250 | - |
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
| Шаг стропил, см | Длина стропил, м | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100Х150 | 100Х175 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х250 | - |
| 175 | 75Х150 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х200 | 100Х250 |
| 140 | 75Х125 | 75Х175 | 75Х200 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 | 100Х200 |
| 110 | 75Х150 | 75Х150 | 75Х175 | 75Х175 | 75Х200 | 75Х200 | 100Х200 |
| 90 | 50Х150 | 50Х175 | 50Х200 | 75Х175 | 75Х175 | 75Х250 | 75Х200 |
| 60 | 40Х150 | 40Х175 | 50Х150 | 50Х150 | 50Х175 | 50Х200 | 50Х200 |
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
| Длина пролётов, м | Типы опор | Месторасположение опор |
| менее 7,5 | стойка или подкос | в верхней части стропил |
| менее 9,0 | стойка или подкос | в верхней части стропил |
| шпренгель или стойка | в нижней части стропил - 1/4L пр | |
| свыше 9,0 | стойка или подкос | в верхней части стропил в нижней части стропил - 1/4L пр |
| шпренгель или стойка | по центру стропил | |
| стойка | по центру стропил | |
| Примечание: Lпр - длина пролёта, который перекрывается стропилами. | ||
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.
- 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
- 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.
- 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.
- Монтируют центральные промежуточные стропила, а затем рядовые, заполняя середину боковых скатов.
- 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.
- 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
- 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.
Классическая четырехскатная даже сегодня остается все еще малопривычной для российских широт и напоминает о заморском укладе. Вот почему ее строят чаще всего ради того, чтобы придать архитектуре жилого дома особый эффект в плане стиля и восприятия, выгодно отличить его от однообразных привычных построек.
Кроме того, четырехскатная крыша – своими руками построенная по всем правилам – на практике имеет большое количество преимуществ, особенно для суровых российских широт. Разберемся подробнее?
Четырехскатная крыша имеет скаты, которые выполняются в виде равнобедренных треугольников и сходятся вершинами в одной точке. Если же четырехскатная крыша выходит квадратной в плане при виде сверху, тогда она называется шатровой.
Если же не выходит квадратной, а получается в виде прямоугольника – это вальмовая крыша. Такой интересное название она получила благодаря скатам, которые имеют вид щипец-вальм.
Голландская крыша: классика четырех скатов
Голландская, или вальмовая крыша считается классическим вариантом, который отличается особенной устойчивостью к ветру и снегу.
Поверхность стандартной вальмовой крыши образует два трапециевидных ската по длинным сторонам и такое же количество треугольных – по коротким сторонам. В отличие от шатровой крыши, такая форма, по мнению современных архитекторов считаются более эстетичной.
Предполагает установку четырех накосных стропил – диагональных опорных брусьев, которые идут от двух вершин скатов к верхним углам здания.
А вот полувальмовая крыша, в свою очередь, бывает двух видов: когда боковые скаты срезают только часть торца сверху, или уже внизу, то есть сама полувальма может быть треугольником или же трапецией, и называться датской или полувальмовой голландской.
Полувальмовая голландская крыша: особая устойчивость
Полувальмовая голландская крыша – это одновременно вариант и двухскатной конструкции, и четырехскатной. Она отличается от классического варианта наличием усеченных вальм –треугольных торцевых скатов. По правилам, длина вальма голландской крыши должна быть в 1,5-3 раза меньше, чем длина боковых трапециевидных скатов.
Преимущество такой крыши в том, что здесь есть возможность установить мансардное вертикальное окно, и при этом острый выступ, как у двускатной кровли, отсутствует, что, в свою очередь, увеличивает способность крыши выдерживать экстремальные ветровые нагрузки.
Полувальмовая датская крыша: европейские традиции
А вот датская полувальмовая крыша – это разновидность чисто вальмовой конструкции. В этом случае монтируется только нижняя часть торцевого ската, а под коньком оставляют небольшой вертикальный фронтон.
Преимущество такой конструкции в том, что она позволяет отказаться от проблемных в плане гидроизоляции мансардных окон в кровле и обеспечить естественное освещение мансарды за счет установки полноценного вертикального остекления, что сейчас особенно модно.
Шатровая крыша: идеальные пропорции
Шатровую крышу обычно ставят на постройках, имеющих одинаковую длину стен, которые образуют собой квадратный периметр. У такой четырехскатной крыши все скаты по форме – одинаковые равнобедренные треугольники, мечта кровельщика, одним словом, и кошмар строителя.
Дело в том, что строительство классической шатровой крыши еще более сложно, чем у вальмовой, ведь здесь стропила должны сойтись все в одной точке:
Устройство стропильной системы крыши с четырьмя скатами
Вот самый простой пример строительства стандартной вальмовой крыши для небольшого дачного домика:
Этап І. Планирование и проектирование
Прежде, чем как сделать четырехскатную крышу обязательно продумайте все ее детали, до мелочей. Даже самый простое устройство четырехскатной крыши обязательно стройте по готовому чертежу. Дело в том, что у готовой двускатной крыши почти заметны недочеты и перекосы, а вот если вы где-нибудь допустите ошибку в строительстве той же вальмовой или шатровой крыши, то диагональные стропила просто не сойдутся в коньке и исправить это будет крайне сложно.
А поэтому, если вы владеете специальными программами, создайте 3D модель будущей крыши прямо в них, а если нет, тогда просто подготовьте подробный чертеж и хорошо, если вам в этом поможет профессионал. Все детали такой крыши должна быть просчитаны – до мелочей!
Кстати, сегодня довольно модно делать четырехскатной не только крышу, но и ее отдельные функциональные элементы:
Этап ІІ. Заготовка конструктивных элементов
Итак, если вы взяли готовый чертеж крыши или набросали его сами и уверены в будущем качестве, самое время заготовить необходимые элементы стропильной системы. А для этого сначала разберемся с тем, как правильно они называются.
Итак, первое, о чем вам придется позаботиться перед тем, как построить четырехскатную крышу – это мауэрлат . Это балка квадратного либо прямоугольного сечения, которую вы уложите на верхнюю часть стен по всему периметру дома. Она станет опорой для стропил, которые будут передавать на нее нагрузку, и именно эта доска распределит равномерно вес всей крыши на стены дома и фундамент. Идеальный вариант –использовать в качестве мауэрлата брус сечением 15 на 10 см.
Далее вы будете строить стропильные ноги – это основной элемент, который будет создавать собой уклон крыши. Стандартные стропила изготавливаются из доски 50 на 150 мм, а диагональные – 100 на 150 мм.
Понадобятся вам и затяжки, главная задача которых – препятствовать смещению стропильных ног в стороны. Сами затяжки вы будете фиксировать и соединять нижними концами, и для этого запасите доски параметром 50 на 150 метров.
А вот сверху и диагональные стропильные ноги, и стандартные стропила будут сходиться и закрепляться между собой в коньке . Для этого возьмите брус 150 на 100 мм.
Далее, по центру двух противоположных сторон должна быть поперечная балка – лежень , которая служит опорой для стоек, а они, в свою очередь, поддерживают коньковый прогон. Для этой цели подойдет брус с сечением 100 на 100 мм или 100 на 150 мм.
Откосы станут подпоркой для стропил, который препятствует их сдвигу. Такие вы должны установить их под углом к стойке, для этого возьмите такой же материал, как на лежень.
Не забывайте также о ветровой доске – это горизонтальный элемент, который связал между собой все нижние концы стропил. Вам нужно будет прибить ее к стропилам по внутреннему периметру кровли и таким способом подчеркнуть линию ската. Для этой цели подойдет доска 100 на 50 мм.
А вот для наружной стороны вам понадобится еще одна доска – кобылка , из такого же материала. Такое странное название это доска получила с тех времен, когда ее делали вырезной, в виде лошадиных морд.
А вот самые необычный и сложный элемент четырехскатной крыша – это шпренгель , который придает жесткости всей конструкции. Его главная задача – связать все горизонтальные и вертикальные элементов. Он тоже монтируется под углом, и изготавливается из бруса 100 на 100 мм:
И наконец, если речь идет именно о вальмовой крыше, то единственный элемент, который присутствует исключительно в вальмовых крышах, – это нарожники . Они представляют собой укороченные стропила, которые опираются на диагональной стропильную ногу. Их вы можете изготовить из доски 50 на 150 мм.
В жизни все эти элементы выглядят так:
Подумайте также об утеплителе, гидроизоляционной пленке и доборных кровельных элементах:
Этап ІІІ. Установка чердачного перекрытия
Нередко бабки висячих стропил или подвески, которая в вальмовой крыше работают на растяжение, необходимо выполнять из стали. Для этого к затяжке деревянных стропил подвешивается перпендикулярно на хомуты специальные деревянные прогоны.
А уже перпендикулярно к прогонам подвешиваются деревянные балки, после чего между ними укладываются безбалочные облегченные заполнения. Поэтому, если вы хотите уменьшить нагрузку крыши на висячие стропила или стропильную ферму, вам нужно выбирать конструкции подвесного перекрытия.
Для стальных ферм подвесное перекрытие обязательно нужно сделать несгораемым, по стальным балкам. Между такими балками следует уложить сборные железобетонные плиты, а уже на них –легкий утеплитель. Чтобы повысить огнестойкость и долговечность таких несущих конструкций, их нужно делать из железобетона. Причем самые железобетонные несущие конструкции лучше выполнять из крупноразмерных панелей заводского изготовления, чтобы не рисковать.
Этап ІV. Монтаж конькового прогона
В рассчете конькового прогона отталкивайтесь от таких нюансов:
- Если же в здании есть капитальные продольные стены, или хотя бы два ряда внутренних столбов, тогда прогонов делают два. При этом многие стропильные конструкции по длине могут быть составными, а для увеличения жесткости используются ригели.
- Если же здании нет внутренних опор, тогда здесь наклонные стропила сделать не получится. А поэтому используются специальные строительные фермы, к которым чердачное перекрытие попросту подвешивается. В таком случае стержни, которые расположены по верхнему контуру ферм, образуют верхний пояс строительной ферма, а по нижнему контуру – уже нижний пояс. Сама решетка фермы образует теперь вертикальные стержни и раскосы – наклонные стержни, которые располагаются между верхним и нижним поясом. Причем такие фермы необязательно изготавливают только из дерева, напротив, сегодня достаточно популярны стальные железобетонные. В процессе самого строительства фермы устанавливают на расстоянии 4-6 метров друг от друга. Самый простой вариант таких ферм – это шпренгельные, которые состоят из стропильных ног, вертикальной подвески, бабки и затяжек.
- Если ширина здания достаточно большая, при установке используются строительные фермы или шпренгельные опоры. Но тогда чердачное перекрытие нельзя перекрывать балками, которые будут опираться на одни только стены. Такую конструкцию необходимо подвешивать на стальных хомутах к нижнему поясу фермы, или к затяжке, чтобы образовать, таким образом, подвесные перекрытия.
В этой фотоиллюстрации хорошо видно, как именно стропила нужно крепить к коньку и хребтам:
Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил
Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:
- Если посреди крыши будет только один коньковый прогон, тогда диагональную ногу нужно набивать на консоли прогона. Их специально для этого выпускают на 15 сантиметров за поддельную раму, а лишнее потом отпиливают.
- Если же прогона – два, тогда на них нужно установить шпренгельную конструкцию из горизонтальной балки и стойки, а затем уже закрепить сами накосные стропила.
- Если же балка при этом прочная, из бруса, а не из досок, тогда есть смысл сделать прибоину – короткую доску толщиной не менее 5 сантиметров. И на нее уже опирать накосные стропила вальмовой крыши.
Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.
На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.
Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.
Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:
У вас получится! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.
После опубликования статьи о строительстве двухскатной крыши своими руками, мне на почту стало приходить много писем с просьбой показать, как возводится четырехскатная вальмовая крыша. Действительно, такой вариант стропильной системы довольно популярен, но строительство её более сложно, чем той же двухскатной крыши или даже ломаной.
Сложность эта связана с наличием в конструкции угловых стропил. В разных источниках их называют по разному — диагональные, накосные, вальмовые… Я буду использовать термин угловые для простоты.
При описании строительства двухскатной крыши и я использовал конструкцию, в которой стропила опираютсся на балки перекрытия расположенного ниже этажа. Сейчас для разнообразия мы рассмотрим пример, когда стропила опираются непосредственно на мауэрлат.
Итак, допустим мы имеем стопу дома размером 7х11 метров. Высота её 3,5 метра. Под крышей у нас будет неотапливаемый чердак. На рисунках ниже показано, как мы установили чердачное перекрытие и мауэрлат (для увеличения изображений кликайте на рисунок).
Расчет сечения балок перекрытия был сделан в программе описанной Я выбрал сечение 100х200 мм.
Балки рассчитывались как нагруженные распределённой нагрузкой. Шаг балок — максимально возможный при таком сечении 0,7 метров. При расчете чердачных перекрытий я всегда использую нормативную распределенную нагрузку в 300 кг/м². Здесь 200 кг/м² приходится на вес самого перекрытия с утеплителем и 100 кг/м² добавлено как временная нагрузка от людей, которые будут передвигаться по перекрытиям в процессе строительства крыши и возможно в процессе эксплуатации (некоторые хранят на чердаке различные вещи).
Расчетная нагрузка «Нагр.(расч.)» определяется увеличением нормативной нагрузки (в данном случае на 10%) для обеспечения большего запаса прочности.
Балки перекрытия, с целью равномерного распределения нагрузки, мы установили на доску сечением 50х150 мм. Особенно это важно для несущей перегородки, ведь помимо самих перекрытий, на неё будет приходиться ещё часть нагрузки от крыши. В качестве используется брус 100х150 мм.
Любая четырехскатная вальмовая крыша начинается с установки конькового бруса. Соответственно нам его нужно на что-то опирать. Если под коньковым брусом расположена несущая перегородка, тогда всё просто — опираемся на неё.
В нашем же примере несущая перегородка в доме расположена перпендикулярно будущему коньку. Опирать конёк на балки перекрытия нельзя, т.к. сечение их на это не рассчитывалось. Поэтому поступаем следующим образом. На мауэрлат строго по середине устанавливаем несущую балку. Она состоит из двух досок сечением 50х200 мм (см. рисунки). Промежуток между ними 50 мм. Почему именно две доски — будет понятно ниже.
Обратите внимание, где находятся вставки между досками (правый рисунок — размер 676 см замерен рулеткой; разделив это значение на 2 и отняв от него 2,5 см — получим искомый размер). Вставки эти сделаны из обрезков доски 50х150 мм и крепко пришиты гвоздями.
Теперь собираем так называемую «скамью». Стойки из досок 50х150 мм, коньковый брус из доски 50х200 мм. Стойки ставим строго вертикально по уровню (либо отвесу) на показанные выше вставки. Каждая стойка фиксируется временными раскосами (на рисунке показаны раскосы только на одной стойке). Все соединения делаются на саморезы, чтобы их можно было легко разобрать. Зачем — будет ясно далее.
Высота стоек определяется способом, о котором говорилось в статье про ломаную мансардную крышу. Т.е. прежде чем приступать к строительству, необходимо на бумаге нарисовать в масштабе эскиз коробки дома и будущей крыши (чем крупнее будет рисунок, тем более он наглядный). Эскиз рисуется исходя из личных эстетических предпочтений.
Из полученной схемы мы и определяем высоту стоек. В данном примере меня вполне устраивают стойки высотой 2,5 метра.
Следующим шагом будет изготовление и установка стропил упирающихся в коньковый брус. Чтобы не путаться, назовём их рядовыми стропилами. Расчёт показал, что в качестве рядовых стропил в нашем примере (регион — Нижегородская обл., кровля — металлочерепица) можно использовать доски сечением 50х150 мм с шагом 0,6 метра.
Для начала изготовим шаблон из дюймовой доски 25х150 мм. Порядок его разметки показан на рисунках ниже:
Немного поясню. Берём дюймовую доску подходящей длины. Прикладываем её как показано на левом рисунке. Верхний запил отчеркиваем как показано на среднем рисунке с помощью любого бруска высотой 5 см. Эта высота равна глубине запила стропила в месте его соединения с мауэрлатом. Обычно я эту глубину беру равной примерно одной трети от высоты сечения стропила. Т.е., например, если бы стропила были из доски 50х200 мм, тогда запил бы был глубиной 7 см.
Нижняя часть шаблона размечается в соответствии с правым рисунком. Запил стропила на мауэрлате рисуем снова используя любой брусок высотой 5 см. Затем, отмерив от наружной поверхности стены 40 см (такой ширины будет наш карнизный свес), рисуем вертикальную линию по уровню или отвесу.
На правом рисунке можно заметить, что при разметке шаблона, оказалось, что верхний ряд облицовочного кирпича нам мешается. Поэтому мы его просто сняли. Можно было выбить отдельные кирпичи в местах установки стропил. Я уже писал ранее, что не стоит нагружать крышей облицовочную кладку.
Итак, шаблон рядовых стропил готов. Конечно построить коробку дома, а также установить мауэрлат и коньковый брус с соблюдением идеальной геометрии очень сложно. Погрешности всегда будут. Поэтому прежде чем делать заготовку очередного стропила, возьмите шаблон и приложите его в том месте, где это стропило будет ставиться. Если Вы видите какие-то несостыковки, сразу учтите их при изготовлении стропила. Возможно его нужно будет на несколько миллиметров удлинить или наоборот укоротить. В общем в процессе работы всё станет понятно.
После того как все рядовые стропила установлены и закреплены, в данном примере, перед установкой угловых стропил, я бы разгрузил нашу среднюю несущую балку (которая из 2-х досок 50х200). Для этого мы снимаем стойки, на которые ставили коньковый брус. В этот момент нагрузка полностью распределится на стены коробки дома. А теперь наши стойки мы немного укорачиваем и ставим их на место. Они должны войти между коньком и балкой свободно с минимальными усилиями (забивать их здоровым молотком не надо).
Если бы у нас стойки опирались не на балку, а на несущую перегородку, этот шаг мы бы пропустили.
Теперь переходим к самому интересному — изготовление и установка угловых стропил. Угловое стропило должно одновременно находиться сразу в 2-х смежных плоскостях скатов. Это является обязательным условием того, что обрешётка и кровля будут ровными без прогибов. Разные строители делают это по разному. Расскажу, как делаем мы.
Расчет сечения угловых стропил довольно сложный, углубляться в него смысла нет. Мы всегда делаем их из 2-х сшитых между собой досок того же сечения, что и рядовые стропила. Эта практика проверена многолетним опытом многих строителей. За надёжность я могу поручиться, конечно с установкой необходимых подпорок (о них мы поговорим ниже).
Для начала на каждом углу непосредственно к мауэрлату прикрепляем по два запиленных (см. рис.) обрезка доски (50х100 мм) длиной около 30 см. Запилы сделаны под углом 45º.
Далее на любой угол, с которого решили начать, крепим обрезок доски (в данном случае 50х150 мм) согласно рисунку. Обратите внимание — плоскость бруска обращённая к нам совпадает с линией соединяющей внутренний и наружный углы мауэрлата. Короче говоря, брусок стоит в том месте, где будет стоять правая доска будущего углового стропила.
Теперь на рядовом стропиле замеряем с помощью угольника размер показанный на рисунке и отмечаем его на установленном бруске. Назовём полученную точку — точка 1. Вкрутим в неё саморез.
Вверху согласно рисунку делаем разметку. Размер 10 см — это толщина углового стропила. Главное, чтобы треугольник был равнобедренный. Назовём точку справа (на рисунке помечена маленьким штрихом) — точкой 2. В неё также вкручиваем саморез.
Между точками 1 и 2 натягиваем шнурку (показана синим цветом). Затем берём любой небольшой обрезок доски шириной 15 см (такая же как и у стропил) и, совмещая его верхнюю грань со шнуркой (см.рис), упираем этот обрезок в мауэрлат. В точке касания рисуем карандашом отметку и замеряем размер опирания углового стропила (в данном случае 11 см). Эту отметку назовём — точка 3.
Теперь нам нужно замерить угол наклона углового стропила. Для этого мы используем малку. Лучше приобретать малку с транспортиром в сборе (левый рисунок). Если такую найти не удалось, можно пользоваться и простой малкой плюс обычный школьный транспортир (средний рисунок). Какой угол мы замеряем показано на правом рисунке:
Полученную заготовку прикладываем вверху (см. левый рисунок) к нашей точке 2 и совмещая её со шнуркой, карандашом рисуем линии параллельные рядовому стропилу справа. По этим линиям делаем новый запил. Что должно получиться видно на правом рисунке. Так же на рисунке видно, что в нижней точке соприкосновения шаблона и рядового стропила, мы поставили ещё одну отметку. Назовём её — точка 4.
Наконец мы снимаем шнурку, замеряем рулеткой расстояние между точками 3 и 4 и изготавливаем угловое стропило. Последовательность такая: замеряем свес рядового стропила. Выше на рисунке, где показано рядовое стропило с размерами, нужный нам размер 0,67 метра. Умножим это значение на 1,5. К полученной цифре прибавим расстояние между точками 3 и 4. Так мы получим длину заготовки углового стропила. Длина эта сделана с достаточным запасом. Свес получится больше необходимого, его подрезают уже по месту, когда делают карниз.
Теперь сшиваем две доски 50х150 . При большой длине заготовки доски стыкуем — стыки делаем в разных местах. Думаю тут всё очевидно. С помощью шаблона размечаем и запиливаем верхний конец правой доски. Затем как бы делая зеркальное отображение запиливаем левую доску. Откладываем на заготовке расстояние между точками 3 и 4 (откуда откладывать должно быть понятно из рисунков выше). Делаем нижний запил выдерживая угол α и наш размер опирания углового стропила — 11 см. Теперь стропило можно ставить на место и закреплять.
Для других угловых стропил все запилы делаем такими же. Единственное что можно уточнить — это расстояние между точками 3 и4.
Самая нагруженная точка углового стропила находится на расстоянии 1/4 пролёта от верхней точки. Поэтому здесь нужно поставить дополнительные стойки. Как я уже говорил, в нашем примере на балки перекрытия ставить стойки нельзя, поэтому кладём под них дополнительные балки сечением 100х200 мм.
Теперь нам нужно изготовить и установить так называемые «нарожники». Здесь в принципе всё не так сложно, как может показаться. Для начала на мауэрлате карандашом делаем разметку с необходимым шагом (0,6 метра) и отмечаем места где будут стоять нарожники. 
Теперь мы прямо по месту делаем самый короткий крайний нарожник. Его нижние запилы и длина свеса отмечаются по оставшемуся у нас шаблону рядовых стропил. Они одинаковые. Верхний запил можно сделать прямо по месту без каких либо сложных построений. Нарожник не тяжёлый. Взяли, покрутили, прикинули, пару раз бензопилой поправили верхний запил и всё получится. Если нарожник на несколько сантиметров сдвинется влево или вправо вдоль мауэрлата — это не страшно. Главное добейтесь, чтобы при взгляде сверху угол между ним и мауэрлатом был 90º. Думаю это понятно.
Теперь мы можем использовать этот короткий нарожник как шаблон для всех остальных. Запилы все одинаковые, разная только длина. 
Смотрите рисунок: мы замеряем длину рядового стропила и вычитаем из неё длину сделанного короткого нарожника. Полученную цифру делим на общее число нарожников в углу. Мы ведь сделали разметку на мауэрлате и знаем сколько их будет. В нашем случае пять. Итак, мы получили расстояние, на которое будет отличаться длина каждого последующего нарожника. Т.е. короткий у нас есть, прибавляем к нему это расстояние, получаем длину следующего и так далее. Уверен, что если Вы сами будете строить крышу и дойдёте до этого этапа, то здесь проблем у Вас уже не возникнет.
Теперь небольшое отступление. Если величина пролёта перекрываемого угловым стропилом больше 7,5 метров, помимо установленной нами стойки нужно поставить дополнительную стойку на расстоянии 1/4 пролёта от нижней точки опоры. Если перекрытия позволяют ставим стойку на них, либо делаем так называемый «шпренгель» (см. рис.).
Если же величина пролёта более 9 метров, ставим ещё стойки по середине. Ну здесь соответственно нужно будет усиливать и рядовые стропила. В процессе их расчёта это станет очевидно.
Итак, возвращаемся к нашей крыше. Теперь нужно сделать карнизный свес. В этой статье я углубляться в процесс не буду. Устал уже писать. Приведу лишь несколько рисунков, из которых думаю и так всё будет понятно.
На этом хотелось бы закончить. Конечно, чем сложнее процесс, тем сложнее его описать в понятной и доступной форме. Всё же я надеюсь, что люди, которые решат строить вальмовую крышу собственными руками, разберутся и у них обязательно всё получится. Какие-либо вопросы либо дополнения по теме пишите в комментариях. Обсудим.
И ещё одно наблюдение. По моему личному предубеждению вальмовая крыша в чистом виде, как мы строили ей в этой статье, выглядит как то скучновато. Она просто преображается, если сделать хотя бы одно слуховое окно.
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.
- У шатровых или пирамидальных крыш скаты имеют форму равнобедренных треугольников, сходящихся вершинами в одной точке.
- У вальмовых крыш имеется два треугольных (вальмы) и два трапециевидных ската.
- 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:
- Мауэрлат. Крепится к стенам дома по всему периметру и является опорой для стропильной группы. Для него выбирают брус сечением не менее, чем 150Х150 мм.
- 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.
- 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.
- 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.
- Вспомогательные подкосы, вертикальные стойки и шпренгели. Изготавливаются из материала сечением 50Х150 мм и служат для дополнительного укрепления наиболее нагруженных элементов конструкции.
- 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:
- Коньковые доборы на стыке скатов и стыке ската и вальмы, к которым можно отнести коньковые планки различной конфигурации и заглушки.
- Торцевые доборные узлы, состоящие из ветровых и карнизных планок, а также капельников.
- Узлы примыкания, среди которых чаще всего используют планки внутреннего и наружного угла.
- 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
Коньковый прогон устанавливается на вертикальные стойки, которые опираются на затяжки
Нарожники устанавливаются с обеих сторон от боковых диагональных стропил
Продольная обрешётка набивается с шагом, зависящим от угла наклона ската и от типа кровельного покрытия
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.
Чаще всего четырехскатную крышу для дома выбирают из-за внешней привлекательности, не учитывая, что у этой конструкции есть и другие преимущества: способность выдерживать большие ветровые нагрузки, повысить уровень защищенности стен от влаги, позволить оборудовать жилые помещения в чердачном пространстве.
Четырехскатная крыша своими руками. Фото
Четыре ската считаются оптимальным вариантом для регионов с сильными ветрами и большим объемом осадков. Принимая решение построить четырехскатную крышу самостоятельно, необходимо учесть, что эта конструкция требует точных чертежей и повышенного внимания при замерах и разметке.
Подготовительные работы
Основное отличие четырехскатной (вальмовой) крыши с четырьмя скатами от конструкции с двумя скатами - отсутствие необходимости в устройстве боковых фронтонов. Четырехскатная конструкция состоит из двух трапециевидных и двух треугольных скатов, последние заменяют фронтоны.
Под крышей может располагаться просто чердачное помещение или жилая мансарда. Строительство четырехскатной крыши начинается с определения ее предназначения и подбора материалов с учетом особенностей климата . Количество осадков и силу ветра важно учесть при выборе углов скатов, толщины материалов для деревянных составляющих и вида кровли.
Важно! Уклон скатов может варьировать от 5-и до 60
Деревянные составляющие должны быть толще, чем для двухскатной конструкции. Если уклон не превышает 18°, для кровли подойдут рулонные материалы. При уклоне 18-30° лучше выбрать металлическую или керамическую черепицу.
Рассчет четырехскатной крыши своими руками. Фото
При завершении первого этапа должна быть создана точная схема устройства кровли . Вы должны знать, какие материалы и в каких объемах необходимо купить.
Этапы постройки четырехскатной крыши своими руками
Для устройства четырехскатной крыши используется древесина хвойных пород без дефектов с влажностью 18-22%. В первую очередь устраивается основание, равномерно распределяющее нагрузку на несущие конструкции. По периметру здания укладывается слой гидроизоляции и монтируется мауэрлат - цельный брус 10х15 см или 15х15 см. Соединения делаются в накладку, для связки углов используются металлические скобки, пластины и уголки.
Следующий шаг строительства четырехскатной крыши - установка лежней. Это брус, который служит опорой для стоек и располагается на основании. Далее на лежни монтируются стойки (брус 10х10 или 10х15 см) с шагом стропил (не более 2-х метров), устанавливается коньковая балка (10х20 см), временно опирающаяся на специальные стойки.
Важно! Необходимо с повышенным вниманием отнестись к углу монтажа стоек.
При устройстве четырехскатной крыши необходимо учесть, что она состоит их 4-х плоскостей. Для скатов в виде трапеций требуются боковые стропила , для треугольных — диагональные (накосные). Это цельный брус 10х15 см или 10х20 см, который монтируется с шагом 50-150 см. При необходимости стыковки монтируются накладки, закрепляются в нескольких местах.
Четырехскатная крыша своими руками. Фото
В точках, где стропила опираются на основание, нужно сделать врубки и закрепить конструкцию элементами из металла. Сверху стропила упираются в брус конька, соединенный со стойками при помощи пазов. Для усиления конструкции рекомендуется использовать диагональные опоры, подкосы, стальные соединительные элементы.
Монтаж кровли
Завершающий этап постройки четырехскатной крыши своими руками - монтаж гидроизоляционного слоя, контробрешетки, обрешетки (или сплошного настила). На стропила укладывается гидроизоляционный материал . Его предназначение - исключить разрушение стропильной системы из-за попадания влаги из чердачного помещения под кровельный материал. Пленка укладывается внахлест и для герметичности скрепляется липкой лентой.
Следующий шаг - устройство контробрешетки . Это брус или доска, обработанная антисептиком. Крепится к стропилам, позволяет зафиксировать гидроизоляционный материал, создает воздушную подушку между кровельным материалом и изоляцией.
Для обрешетки используются сухие доски шириной 4-5 см, которые крепятся к контробрешетке на расстоянии 25-30 см друг от друга. Если не планируется обустройство жилых помещений в чердачном пространстве, то далее монтируется кровельный материал.
При устройстве теплой мансарды на стропила с внутренней стороны при помощи степплеров монтируется пароизоляционный материал (пленка, фольга, пергамин), предотвращающий попадание влаги из теплого помещения в утеплитель. На пароизоляцию укладывается теплоизоляционный материал толщиной 15-20 см.
Преимущества четырехскатной крыши
Постройка четырехскатной крыши позволяет:
- переоборудовать чердачное пространство в жилую мансарду, то есть, увеличить полезную площадь дома;
- повысить уровень устойчивости к внешним воздействиям в виде ветра и дождя, тем самым увеличиваются показатели прочности кровли и продлевается срок ее эксплуатации;
- сделать внешний вид дома более привлекательным.
Несмотря на то, что планирование и процесс устройства требует больших временных и материальных затрат, устройство четырехскатной крыши своим руками возможно при наличии базовых навыков плотника. В хозяйстве должны быть: бензиновая, дисковая пила или ручная, дрель, стамески, молотки, уровень, шнур, рулетка. Перед началом работ желательно внимательно посмотреть подходящее по содержанию видео.