Как построить четырехскатную крышу: устройство, схема и пошаговая инструкция

Четыре ската кровли в разных плоскостях придают строению респектабельный вид, но в то же время возведение такой конструкции является самым сложным этапом в строительстве здания. Для того чтобы кровля получилась правильной и могла служить долгие годы, необходимо правильно выполнить расчет всех составляющих элементов и не отступать от полученных значений на протяжении всего периода строительства.

Выполнение замеров

Чтобы крыша получилась «правильной», необходимо рассчитать коэффициент пропорциональности элементов ее конструкции.

Для этих целей используют замерную рейку (далее замерочный инструмент), на которую для удобства наносятся все размеры, это позволяет уменьшить количество измерений и времени на их проведение. Рейка делается из фанеры, шириной 5 см. Использование замерной рейки Также существуют таблицы, в которых указано соотношение количества стропил к их длине. Рассчитывается соответствие в процентах между длиной вальм и скатов, затем по ним определяется прочностная характеристика кровли:

• с торца здания проводится разметка оси по верхней обвязке;
• определяется расположение первой части системы стропил, для этого необходимо рассчитать толщину конька;
• определяется место положения промежуточного стропила, для этого конец замерочного инструмента прикладывают к отмеченной линии, а другой конец оставляют на линии стены;
• определяется длина свеса — один конец бруса кладется к углу наружной стены, другой — к свесу крыши. Для расчета другой составляющей центрального стропила нужно переложить рейку на край боковой стены, отметки на инструменте укажут расположение балки. Эти операции проводятся на всех углах;
• все эти действия позволяют определить место, где будут находиться торцы конька и промежуточного стропила. Замерочной рейкой измеряется проекция промежуточной балки в горизонте. Дальше по таблице определяется подходящий наклон крыши;
• меряется длина балки от зарубки на основании до конька в месте планируемого крепежа.

Расчет и замер углов:

• измеряется балка — от угла стены. Умножается дважды и получается нужное расстояние проекции;
• необходимая длина углового стропила вычисляется исходя из ранее измеренной балки с применением поправочного коэффициента.

Видео: особенности сборки каркаса вальмой крыши

Разработка проекта

Для начала работы по строительству крыши ее необходимо спроектировать, провести расчеты по конструкции и сделать чертеж в уменьшенном масштабе. При выполнении проекта такой кровли нужно принять во внимание все нагрузки, которые будут на нее действовать.

Изначально определяют углы, под которыми будут наклонены кровельные скаты. Он может быть от 5 до 60° и это определяется исходя из:

• назначения чердака;
• силы ветра, количества снега и дождя;
• из чего будет делаться кровля.

Чертеж и схема четырёхскатной крыши Для строительства в местности с очень снежными зимами угол наклона скатов должен составлять не меньше 45°.

Правила расчета при проектировании:

• чертеж поверхности крыши нужно разбить на простые геометрические фигуры и нанести все размеры — так будет легче выполнить расчет;
• каждый скат рассчитать умножением его площади на косинус угла наклона;
• высота конька крыши считается по формуле прямоугольного треугольника;
• сечение стропил зависит от нагрузки на них и угла наклона кровли. Рассчитывается расстояние (шаг) между ними, несущая способность, прочность и степень деформации;
• общая масса крыши считается от количества материала и площади строения;
• если к балкам подвешивают дополнительные нагрузки, тогда при расчете вводится показатель полезной нагрузки.

Подготовка материалов и инструментов

Лучшей древесиной для строительства кровли будут хвойные породы. Древесина должна быть высокого качества, без дефектов, а влажность не должна превышать 22%.

Для сооружения нужной конструкции необходимы такие материалы:

• мауэрлат — опорный брус, испытывающий наибольшее давление, должен быть целостным, с сечением не менее 150х150 мм;
• стойки и шпренгели — вертикальные опоры;
• затяжки — соединяют боковые балки, не дают им разъехаться;
• стропила боковые, диагональные и накосные — доски размером 50х100 мм, для большой площади лучше 50х200 мм;
• нарожники — детали для каркаса ската, ложатся на диагональные стропила;
• ветровые балки и подкосы — для прочности конструкции;
• лежни — брусья, укладываемые на несущие внутренние стены;
• коньковый брус — верх кровли, является опорой для стропил;
• кобылки — доски, крепящиеся внизу стропил, создают вес крыше;
• доски для обрешетки.

Конструкция четырёхскатной (вальмовой крыши) Крепежный материал: шпильки для крепежа каркаса к стенам, металлические пластины для соединения различных деталей.

Пиломатериал обрабатывают антисептиками, защищающими древесину от различных грибков и плесени. Эти составы должны иметь долгий срок защиты, не вымываться и проникать глубоко в обрабатываемый материал.

Инструмент:

• уровень строительный;
• ножовка и дисковая пила;
• рулетка и отвес;
• дрель, шуруповерт;
• стамеска и молоток.

Крепление мауэрлата и лежней

В деревянных домах в качестве мауэрлата используется последний ряд сруба. Для крепления стропил в бревнах вырубаются пазы. В строениях из кирпича изготовленный нижний каркас из брусьев ложится по периметру наружных стен на армопояс из бетона. В пояс закладываются металлические шпильки для закрепления бруса.

Для точной разметки каждый брус ложится на шпильки и сверху по нему ударяют молотком, таким образом, получается точная отметка крепежа. Затем его снимают и сверлят отверстия.

Подготовленные отдельные элементы мауэрлата укладываются на стены, покрытые нескольким слоями гидроизоляции — рубероидом. Балки закрепляются гайками, накрученными на шпильки. Углы брусьев скрепляются пластинами из металла или скобами.

Видео: крепление мауэрлата вальмовой крыши После крепежа брус не должен сдвинуться даже на миллиметр — от этого зависит надежность всей кровли в дальнейшем. Особенность укладки мауэрлата — брусья по длине укладываются внахлест с большим количеством соединений. Лежни точно так же, как и мауэрлат крепятся с гидроизоляцией только к несущим внутренним стенам.

Укладка лежней

Лежни играют немаловажную роль в системе крыши. К ним крепятся опорные стойки и подкосы. Они укладываются на внутренние несущие перегородки. Если их нет в строении, тогда для стоек необходимо устройство усиленных балок перекрытия.

Учитывая высокую нагрузку, балку выполняют из бруса 100х200 мм. Лежень, укладываемый на стену, может быть сечением 100х100 мм. Выравнивание по горизонту производят с помощью деревянных прокладок. Если не предусматриваются подкосы, лежни можно не устанавливать, стойки внизу будут соединяться схватками.

Установка стоек

Опоры закрепляются к лежням или балкам перекрытия. Выставляются по отвесу и временно крепятся укосинами из брусков с помощью саморезов. В дальнейшем стойки закрепляются металлическими элементами. Верх соединяется с коньковым брусом. Установка опор зависит от вида четырехскатной кровли:

• для вальмовой конструкции опоры ставятся с шагом 2 м по центру здания (под будущим коньком); Стропильная система вальмовой крыши
• при шатровом исполнении, стойки устанавливаются на равных расстояниях от углов по диагонали.

Стропильная система шатровой кровли

Монтаж конькового бруса

Для вальмовой крыши коньковая балка является несущей составляющей всей конструкции, так как к ней будут прикрепляться диагональные стропила и вся кровля.

Видео: монтаж конька кровли четырёхскатной крыши Ставится опорный брус по опорам с обязательным применением отвеса и ватерпаса, что позволит контролировать установку в двух плоскостях.

От правильной установки конькового бруса зависит конструкция всей системы. Схема расположения конькового бруса в стропильной системе вальмовой крыши

Трапециевидные скаты

Трапециевидные скаты образуются центральными и боковыми стропилами. Центральное стропило — доски, формирующие края ската и примыкающие к коньковому прогону. Боковые стропила наполняют плоскость ската.

Выгон боковых стропил

Боковые стропила выставляются по типу двухскатной крыши — изготавливают шаблон, прикладывая доску шириной 15 см к коньковому брусу.

Намечается верхний уступ, которым доска будет закрепляться на коньковом брусе. Шаблон прикладывается к балке и размечается нижний запил, для упора на мауэрлат.

Соединяют все уголками и саморезами. Шаг стропил зависит от длины прогона и составляет от 50 см и до 1,5 м. Низ стропила можно крепить с применением опорного бруска, набиваемого в месте крепления к мауэрлату, что сохраняет целостность стропила.

Укрепление подкосами и крепление коньков

Боковые балки подпираются подкосами, нижним краем упирающимися в лежень, а верхним краем под 45° в стропильную ногу.

Закрепляются стропила к балке конька пластинами, деревянными накладками, с помощью врубки без скосов.

Треугольные скаты

Вальмовые скаты образуются накосными стропилами, и чтобы кровля была идеально симметричной, они устанавливаются в расчетных местах на мауэрлате.

Выгон накосных (диагональных) стропил

Накосные стропила — брус, устанавливаемый по диагонали, упирающийся одним торцом в угол мауэрлата, а вверху соединяется с брусом конька. Нагрузка на эти стропила в два раза больше, чем в боковые. Поэтому для их изготовления используют клееный брус нужной длины или сдвоенные доски.

Видео: сборка стропильной системы вальмовой крыши Диагональные стропила имеют большую длину, поэтому на крыше их нужно сразу крепить надежно. Запил внизу для прикрепления к мауэрлату выполняется под углом 45° к доске.

Для стропила ставится одна или несколько стоек, но стыки срощенных досок должны располагаться в 15 см от опоры. Под диагональное стропило можно установить подкос, если упором служит лежень, то угол наклона должен быть 35 -45° к горизонту. Дополнительные опоры устанавливаются исходя из:

• длина до 7,5 м — один подкос;
• длина до 9 м — опора в нижней части или шпренгельная ферма;
• длина более 9 м — дополнительная опора.

Верхний торец стыкуется с коньковым брусом в месте пресечения двух центральных промежуточных стропил, поэтому подрез в этой части делается с двумя скосами и крепление производится с использованием прибоины — короткая доска толщиной 5 см. Также крепить можно с помощью металлической пластины или хомутов.

Установка нарожника

Нарожники — короткие стропила, используемые для крепежа диагональных балок. Выполняют их из цельного материала.

К длинному стропилу нарожники закрепляют с помощью врубки или с установкой опорных планок, с обеих сторон стропила, размером 50х50 мм, и все это усиливают металлическими элементами. Крепятся нарожники на диагональный брус со смещением, чтобы не было стыков в одной точке. Нижний конец короткой балки упирается в мауэрлат. Устанавливаются эти элементы с шагом 0,6 м, начиная от крайнего рядового стропила.

Усиление шпренгелями и подкосами

Наибольшая нагрузка в крыше с четырьмя скатами приходится на низ диагональных стропил, поэтому для снятия части нагрузки с них устанавливают шпренгели (вертикальные опоры). Их ставят на усиленные брусья, как стойки под коньковую балку. Используют брус сечением:

• для балок — 10х15см:
• для опор — 10х10 см;
• для подкосов — 5х10см.

Подкосы закрепляются под балки, которые внизу упираются в лежень или балки перекрытия, а вверху край под 45° крепят к стропилу.

Обрешетка

Её установка обеспечивает качественную укладку кровельного материала. Обрешетка выполняется из брусков или досок, набиваются они на стропила параллельно коньку крыши с шагом 0,5 м. Для мягкого кровельного материала используют фанеру.

Укладка пароизоляционной мембраны, утеплителя, гидроизоляции

Порядок установки кровельного пирога:

• на стропила крепится пароизоляционная мембрана;
• устанавливается обрешетка;
• крепится утеплитель с гидроизоляцией;
• закрепляется контробрешетка.

Видео: монтаж пароизоляции, утеплителя и гидроизоляции (на примере скатной кровли)

Установка капельников

Капельник — угловая металлическая пластина для стока воды с гидроизоляционного слоя. Планка крепится на краю свеса крыши. Пошаговая установка:

• закрепить желоб для отвода воды;
• листы капельника прикрепить саморезами к обрешетке внахлест;
• наклеить битул-каучуковую ленту;
• вывести гидроизоляционную пленку сверху пластины так, чтобы край пленки переходил в капельный лист;
• закрепить край гидроизоляции к каучуковой ленте на капельнике, а саму пленку к стропилам.

Монтаж покрытия

Материал кровли может быть любым, и укладка осуществляется по рекомендациям производителя. Для различных материалов существуют минимальные углы наклона кровли:

• шифер и черепица — 22°;
• рулонные материалы, угол зависит от количества слоев — для трех слоев до 5°, для двух - 15°;
• профнастил — 12°;
• металлочерепица — 14°;
• ондулин — 6°;
• гибкая битумная черепица — 11°.

Крепление конька

Материал конька зависит от материала кровли и во время монтажа нужно обратить внимание:

• на правильную высоту этого элемента;
• обеспечение хорошей вентиляции кровельного пирога и чердачного помещения.

Функции конька — декоративное соединение участков состыкованных противоположных скатов на брусе. Детали конька крепятся на коньковый прогон с помощью шурупов.

Видео: строительство вальмовой крыши Возведение четырехскатной кровли хоть и сложный процесс, но если хорошо изучить подборку материала для строительства, выполнить правильный расчет и обзавестись помощниками, можно самостоятельно выполнить все работы. Это позволит сэкономить на кровельном мастере, работа которого ценится очень высоко.