Вместо классической двускатной крыши в строительстве сегодня нередко применяется крыша 4-х скатная, отличающаяся от первой тем, что фронтоны в ней отсутствуют и заменены треугольными скатами, срезающими крайние участки конька крыши (Рис. 1). Четырехскатная крыша характеризуется тем, что карнизы имеются не только по двум продольным фасадам здания, как при двускатной, а по всему его периметру.
Если очертание здания в плане представляет собой не элементарный прямоугольник, а более сложные (показанные на Рис.1) фигуры — прямоугольники с выступами, то число скатов получится больше четырех, и в этом случае приходится характеризовать отдельно вид крыши над отдельными частями здания.
Рис.1. Схемы 3-х и 4-х скатных крыш
Так, например, основной прямоугольник может быть покрыт на четыре ската, а выступ на два ската с фронтоном на торцевом фасаде (так, как показано на Рис. 1). Или же крыша выступа может быть 4-х скатной (вернее 3-х скатной). Выбор того или иного решения производится по архитектурно-планировочным или экономическим соображениям.
Рис.2 (а, б). Площадь скатов 4-х скатной и 2-х скатной крыши
Если сравнить поверхность кровли при 2-х скатном и 4-х скатном решении, то можно заметить, что в обоих случаях поверхности кровли окажутся одинаковыми. Попробую пояснить на примере.
Пусть угол наклона кровли к горизонту равен “α”, высота подъема крыши “h” (см. Рис.2). Далее, пусть длина торцевого фасада равна “a”. Тогда площадь скошенной треугольной части ската 4-х скатной крыши будет равна:
Площадь одного из отрезанных от основного ската треугольников 2-х скатной крыши составит:
Тогда площадь 2-х таких треугольников будет равна:
Таким образом, можно сделать вывод, что 4-х скатная крыша выгоднее 2-х скатной, т.к. при одинаковой площади кровли в первом случае отпадает необходимость устройства фронтонов и, несмотря на то, что увеличивается протяженность свесов или карнизов, а также число водосточных труб и протяженность желобов, четырехскатная крыша остается все же более экономичной. Однако, при 4-х скатной крыше усложняется конструкция стропильной системы вследствие увеличения числа скатов и образования пересечений их между собой.
Пересечения скатов, образующие выступающий угол, т.е. пересечения от которых стекает вода по скатам, называются ребрами крыши (конек представляет собой горизонтальное ребро, тогда как собственно ребра представляют собой линии, наклоненные к горизонту). Пересечения с входящим углом, т.е. наклонные пересечения, к которым стекают по скатам вода, называются ендовами или разжелобками. Если все скаты крыши имеют одинаковый угол, то в горизонтальной проекции (на плане крыши) пересечения будут проектироваться линиями, разделяющими угол между основанием скатов пополам, т.е. при прямоугольной форме отдельных частей плана крыши ребра будут изображаться в плане линиями, проведенными под углом 45° к периметру стен.
Стропильная система четырехскатных (вальмовых) крыш
При 4-х скатных крышах прогоны образуют замкнутый в плане контур (см. Рис.3), подобный контуру горизонтальной проекции плана здания. По линиям пересечения скатов (по ребрам и ендовам) располагаются так называемые диагональные или вальмовые стропила, имеющие более значительную длину, чем нормальные стропильные ноги, идущие вдоль скатов.
В промежутках между верхними точками пересечения вальмовых стропильных ног укладываются нормальные стропильные ноги, как в двухскатных крышах. В промежутках же между точками пересечения и нижними концами вальмовых ног размещаются более короткие стропила, называемые нарожниками. Таким образом, при 4-х скатной крыше число разнообразных элементов стропильных конструкций значительно больше, чем в двухскатной. Это обстоятельство без сомнения удорожает конструкцию стропильной системы 4-х скатной крыши по сравнению с 2-х скатной.
Рис.3. Стропильная система четырех скатной крыши (план + разрезы)
