Разновидности стропильных систем четырехскатной крыши

4х скатная крыша – устройство, плюсы и минусы, виды, проектирование, расчет нагрузок, этапы строительства

Помимо того, что четырехскатная кровля сама по себе прочна и устойчива, ее вид существенно усиливает архитектурно-дизайнерские свойства даже самого простого дома. Однако построить ее намного сложнее, чем другие распространенные виды крыш. Разберем, что собой представляет 4х скатная крыша, каковы ее основные плюсы и минусы, какие разновидности существуют, в чем состоят особенности проектирования и расчета ее конструкции, а также из каких основных этапов состоит ее строительство.

Четырехскатная кровля – устройство, плюсы и минусы

Кровли, образуемые соединением 4-х скатов, объединяются под одним общим названием – четырехскатные. В зависимости от формы скатов и их взаимного расположения существует несколько вариантов таких крыш. Основополагающие разновидности – это шатровая, все скаты которой вершинами сходятся в одной точке и имеют форму треугольника, и вальмовая, два ската которой представлены в форме трапеций, а другие два – треугольниками.

Среди главных плюсов кровли рассматриваемого типа выделяются:

  • Отсутствие вертикально расположенных фронтонных плоскостей. Это существенно повышает аэродинамическую устойчивость конструкции, что особенно актуально при сильных порывах ветра. Благодаря этому шатровую крышу можно вообще строить независимо от розы ветров в конкретной местности.
  • Минимальный наклон скатов. Такая особенность четырехскатной крыши позволяет расширить прикладное значение ее стропильных свесов. Например, выступ кровли можно расширить настолько, что она будет не только эффективно защищать стены и фундамент дома, но и прилегающую площадь, где можно обустроить веранду, навес, террасу и т. д.
  • Привлекательный вид. Дом с 4-скатной кровлей привлекателен с точки зрения архитектурного дизайна.

При этом крыша данной модификации не лишена специфических недостатков:

  1. Сложность конструкции. Для расчета, проекта и строительства требуются определенные навыки, опыт и мастерство.
  2. Существенный расход кровельного материала. Кровля и так достаточно обширная, и к этому еще добавляется технология ее покрытия, которая предполагает подрезку материала в местах соприкосновения скатов.
  3. Недостаточное подкровельное пространство. Под классической вальмовой или шатровой крышей не хватает места для обустройства полноценной мансарды или чердачного помещения.

Совет! Если под 4-скатной кровлей планируется обустраивать мансарду, окна могут быть полностью вертикальными. Такое расположение убережет помещение от протекания во время дождя и придаст дому стильное оформление, особенно если в качестве материала покрытия используется шифер или металлочерепица.

Разновидности

Различают 4-ре основных разновидности кровельных конструкций рассматриваемого типа:

Классической принято называть кровлю с двумя парами различных скатов – треугольных и трапециевидных. Другое ее наименование – вальмовая. Подходит под основание прямоугольного сечения.

Характерной деталью вальмовый крыши является конек, образуемый верхами трапециевидных скатов. К нему по бокам примыкают вершины треугольных скатов – вальм.

Шатровая модификация четырехскатной кровли имеет форму правильной геометрической фигуры. Это 4-ре равнобедренных треугольных плоскости, соединенных вершинами в одной точке.

В отличие от выше рассмотренной модификации конька такая конструкция не имеет. Однако в точке соединения обязательно есть либо опора, либо висячая ферма. Чаще всего такие крыши сооружаются над зданиями правильной квадратной формы.

  • Датская полувальмовая.

В сравнении с традиционной вальмовой кровлей, у полувальмовой датского типа боковые треугольные скаты как бы слегка наклонены по отношению к коньку, и срезаны. Благодаря этому в пространстве между коньком и скатом с боков возникает вертикальная плоскость, в которой устанавливается полноценное окно.

Однако существенным недостатком такой системы является и усложнение и без того не простого монтажа стропильной конструкции. Есть еще более сложная версия – когда над оконным проемом обустраивается еще один скат.

Данный вид четырехскатной крыши отличается от выше приведенных вариантов тем, что сочетает в себе одновременно и вертикальные фронты, примерно до середины высоты, и расположенные над ними вальмы.

Главное достоинство такой системы состоит в том, что все стропильные опоры укладываются на параллельно расположенные стены с несущей способностью. Это значительно упрощает монтаж и расширяет пространство для обустройства мансарды.

На заметку! Чем больше ломанных линий в профиле сечения формы крыши, тем больше возможностей обустроить под кровлей полноценное жилое пространство. Однако тем сложнее и дороже обойдется сооружение такой конструкции.

Проект, расчет нагрузок

Начало строительства крыши для частного дома должно всегда начинаться с разработки проекта. В нем должны быть отражены следующие основные моменты:

  • Чертеж с указанием параметров.
  • Площадь кровли.
  • Необходимое количество материалов для покрытия.
  • Нагрузки на стропильную систему.

За основу для расчетов берутся реальные значения величин уже построенной стеновой коробки и планируемые габариты кровли с учетом боковых свесов. Разберем особенности этой процедуры проектирования и расчетов более детально.

Особенности проектирования

На стадии разработки проекта четырехскатной крыши решается следующий ряд задач:

  • Угол наклона скатов. Варьируется в широком диапазоне – от 5 до 60 градусов. В условиях сильных ветров и малого количества осадков задается минимальный уклон. Напротив, при большом значении дождей и снегопадов наклон делается максимальным.
  • Тип кровельного материала. При угле наклона скатов не выше 17-18 град. оптимальный выбор – рулонное покрытие.
  • Расчет площади сечения стропил. Зависит от многих факторов – вес каркаса, утепляющего пирога, кровельного материала, нагрузки от осадков и ветра, уровень наклона.
  • Шаг между элементами каркаса.
  • Тип стропил – наслонные или висячие.
  • Необходимость включения укрепляющих элементов – затяжек, раскосов.

Обратите внимание! На стадии проектирования должны быть учтены все мелочи – вплоть до того, подойдут ли строительные материала стандартного размера, или в ходе монтажа придется их допиливать.

Расчет нагрузок на стропила

В расчете параметров нагрузок, действующих на стропильную систему частного дома, учитывается два рода факторов:

  1. Регулярные. К ним относится вес основных частей конструкции – кровельного материала, обрешетки, контробрешетки, стропил, прогонов.
  2. Переменные. Это в первую очередь ветер и осадки, особенно в зимний период.
Читайте также:
Пошаговая обработка стропильной системы: видеоинструкция

Толщина и количество элементов стропильной системы подбирается в соответствии с расчетной нагрузкой Источник ytimg.com

Согласно СНиП, средняя величина расчетного параметра нагрузок на стропила составляет порядка 170-190 кг/м². Причем его значение может возрасти до полутонны в сезон обильных снегопадов. При этом средняя прибавка за счет ветра по тем же данным – 30-40 кг/м².

Поэтому стропильную систему 4-х-скатной крыши чаще всего изготавливают из сухих сосновых, лиственничных, еловых брусков или досок. В среднем берутся образцы сечением 5х10, 5х15, 5х20 см, без ущерба в структуре. Иногда при необходимости для усиления прочности в конструкцию добавляются металлические элементы.

Расчет площади крыши

Определение площади крыши имеет решающее значение в правильном расчете как строительного материала для каркаса, так и кровельного покрытия. Поэтому крайне важно как можно точнее вычислить эту величину. При этом должен соблюдаться следующий ряд требований:

  • Учитывается площадь дополнительных элементов кровли – мансардных окон, дымоходов и вентканалов.
  • Протяженность ската считается от нижней точки конька до верхней линии карниза.
  • Добавляется 5% к длине парапетов, брандмауэров и свесов.
  • Принимается во внимание тип кровельного покрытия, так как каждая его разновидность имеет свои нормы расхода.
  • При использовании рулонных покрытий или битумной черепицы длина скатов сокращается как минимум на 0,7 м.

Рекомендация! Рулонные кровельные материалы идеальны в качестве покрытия для кровли сложной геометрии. Укладываются они быстро и легко независимо от формы поверхности основания.

Особенности расчета кровельных материалов

Бюджет строительства четырехскатной крыши существенно повышается в силу особенностей укладки кровельного материала. В местах соединения скатов кровельное покрытие достаточно сильно срезается, и уже не может использоваться в монтаже, что и без того увеличивает расходы. Поэтому при выборе необходимо учитывать также следующие особенности и самого типа покрытия и его укладки:

Для правильного расчета покрываемой площади требуется знать точные размеры сооружения и ширину свесов. Исходя из этих данных, величина покрытия вычисляется по следующей формуле:

  • Длина дома складывается с двойной шириной свесов.
  • Полученное значение умножается на сумму ширины здания и двойной ширины свесов.
  • Далее полученная величина умножается на косинус угла свесов.

Ввиду того, что шиферные листы монтируются внахлест, его потребуется на 5% больше расчетного значения.

При расчете необходимого количества металлочерепицы потребуется такой ряд данных:

  1. Длина карнизных свесов по всей окружности дома.
  2. Протяженность конька.
  3. Габариты здания.
  4. Длина различных элементов кровли.

Монтаж металлочерепицы на четырехскатную крышу предполагает до 15% дополнительного расхода на прирезку, что необходимо учитывать при расчете материала.

Расчет для рулонных и иных мягких материалов выполняется по аналогии с шифером. При этом также учитываются расходы на дополнительные элементы – ендову, конек и проч.

Этапы изготовления 4-х-скатной кровли

Изготовление 4-скатной кровли – процедура достаточно технически сложная и под силу только опытным специалистам. Однако в качестве примера рассмотрим основные этапы технологии сооружения самой простой классической версии – вальмовой крыши.

На газобетонном основании мауэрлат крепится на предварительно залитые в ж/б-каркас анкера Источник kakpostroit.su

Балки перекрытия и мауэрлат

Первое, что необходимо сделать перед началом возведения стропильной системы, это проверить, насколько геометрически правильно сделаны стены дома. Они должны быть параллельны. Однако если отклонение по углам превышает 2-3 см, потребуется вносить корректировку в стропильную систему – за счет изменений длины элементов.

Балки потолочного перекрытия могут устанавливаться непосредственно на мауэрлат либо в специальную нишу, расположенную ниже и специально обустроенную. Такой подход дает возможность высвободить дополнительное место и расширить подкровельное пространство.

Обустройство мауэрлата для четырехскатной крыши подчиняется следующим правилам:

  1. Стены из ячеистых бетонов обязательно увенчиваются ж/б-поясом с армировкой. В ходе его заливки монтируются анкера для крепления бруса.
  2. Стены из кирпича окантовываются 1-2 рядами с закладкой между кирпичами деревянных элементов.
  3. К стене из бруса или бревен мауэрлат крепится непосредственно на последний венец.

Сам мауэрлат изготавливается из бруса сечением около 150 х 150 см. Между собой отдельные бруски соединяются в единую систему по технологии косых врубок. Далее они усиливаются металлическим крепежом.

Видео описание

Видео-пример изготовления вальмовой кровли:

В зависимости от требований прочности, предъявляемых к конструкции, для балок перекрытия берутся различные пиломатериалы – от досок 50 х 150 до бруса 100 х 200 см. Расстояние между балками подбирается, исходя из габаритов теплоизолирующего материала. В среднем, это 50-70 см.

Опорные прогоны

В стандартной ситуации, когда стеновую коробку ровно посередине перекрывает мощная центральная балка перекрытия, опорные прогоны устанавливаются непосредственно по центру. Таким образом проекция конька приходится ровно на балку. При этом в большинстве случае данный элемент перекрытия монтируется на центральную несущую стену – расположенную ровно по середине между боковыми стенами.

Читайте также:
Натяжные двухуровневые потолки установка. Установка двухуровневых натяжных потолков — популярный дизайн помещения своими руками

Однако бывает ситуация, когда дом был выполнен по другому проекту – на равном расстоянии друг от друга и боковых стен устанавливаются две внутренние перегородки с несущей способностью. В таком случае вносятся существенные корректировки в план стропил четырехскатной крыши – обустраивается опорная система под названием «табуретка». В отличие от первого варианта, она включает два ряда равно удаленных от центра опор.

Видео описание

Видео-инструкция по изготовлению вальмовой крыши:

Изготовление и монтаж стропил

Когда конструкция опорной рамы в том или ином варианте готова, можно приступать к изготовлению и монтажу стропил. Сначала устанавливаются боковые стропила – те, которые идут под боковые скаты. При изготовлении стропильной системы первая стропилина всегда используется в качестве шаблонной. Поэтому ею промеряются и выравниваются места всех остальных.

Необходимое количество стропил и их размеры рассчитываются на стадии проекта. Их параметры зависят от угла скатов, а также постоянных и периодически возникающих нагрузок. Монтаж каждой стропилины обязательно сопровождается проверкой на ровность и соответствующий угол. Что крайне важно, иначе кровля будет неровной, не получит заданных аэродинамических и прочностных характеристик.

Видео описание

Видео о том, как правильно запиливать стропила для вальмовой крыши:

После поочередной установки боковых стропилин, выполняется монтаж боковых или диагональных элементов – образующих вальмовые скаты. Далее между боковыми и диагональными стропилинами устанавливаются дополнительные стропила подходящих размеров.

Установка кровельного покрытия

В завершении устройства стропильной системы четырехскатной кровли выполняется контробрешеточный каркас – причем нужный только для 4-х-скатных крыш, застилаемых металлочерепицей или шифером. Под укладку мягкой кровли его наличие необязательно. Ширина элементов обрешетки и расстояние между ними должны отвечать требованиям технологии укладки конкретного материала.

Важно! В качестве материала для стропильной системы допускается использовать бруски или доски из хвойной породы древесины. Они не должны включать повреждения, трухлявые участки, изгибы, трещины и прочие дефекты. От этого будет зависеть соответствие крыши расчетной прочности.

Видео описание

Видео-проект изготовления шатровой крыши:

Коротко о главном

Четырехскатной называется кровля, образуемая соединением 4-х скатов. Существует две основные ее модификации – шатровая и вальмовая. Главные плюсы крыш такого типа – отсутствие фронтонов, минимальный угол скатов и привлекательный дизайн. Недостатки связаны со сложностью монтажа, малым подкровельным пространством и большим расходом кровельного материала.

Существует 4 разновидности крыш с 4-мя скатами:

  • Классические вальмовые.
  • Шатровые.
  • Голландские полувальмовые.
  • Датские полувальмовые.

Каждая из них имеет свои особенности конструкции, технологию возведения и специфику эксплуатации. Устройство 4-скатной крыши начинается с проектирования. Оно включает выбор типа конструкции, угла наклона скатов, расчет нагрузок, площади и подбор материала покрытия. Технология монтажа включает 4-ре основных этапа – создание балок перекрытия и мауэрлата, формирование опорных прогонов, производство и установку стропил, покрытие кровельным материалом.

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши

foto39664-3 (2)

Крыши с четырьмя скатами при всей своей привлекательности имеют сложную конструкцию и технологию монтажа, при покрытии ими жилых домов работы по проектированию и установке должны выполнять специалисты.

Самостоятельное возведение возможно лишь при наличии грамотного проекта, учитывающего все детали до мелочей.

Устройство каркаса

Стандартный каркас таких крыш включает мауэрлат, коньковый прогон, диагональные и рядовые стропила, нарожники и подкосы. В зависимости от способа крепления стропил и сложности, конструкция усиливается лежнем, вертикальными опорами, шпренгельными фермами, затяжками и аналогичными элементами.

foto39664-2 (1)

Опорная балка

Функции нижней опорной балки для всех четырех скатов кровли выполняет мауэрлат, надежно привязанный к стенам из блока или кирпича, или верхний венец деревянных срубов. В домах со стенами из материалов с высокой пористостью или низкой прочностью на изгиб (газо- и пенобетон, арболит, ракушечник, теплая керамика) под мауэрлатом обязательно закладывается монолитный разгрузочный пояс, отделяемый от пиломатериалов гидроизоляционной отсечкой.

С учетом высоких ожидаемых нагрузок (опорный брус воспринимает и перераспределяет вес всего каркаса, пирога и снежного покрова) данный элемент выполняется цельным, замкнутым по периметру и максимально прочным. Минимальное сечение мауэрлата составляет 100 мм, рекомендуемый шаг крепления не превышает 80-100 см.

Обычная привязка проволокой не допускается, мауэрлат под четырьмя скатами фиксируется с запасом на выдержку распорных усилий от стропил.

Накосные элементы

Формирующие скаты и наклон крыши, длинные диагональные стропила устанавливаются сдвоенными или имеют сечение от 100-150 мм. Их верхние концы упираются друг в друга при шатровом исполнении крыши или в край конькового прогона при вальмовом. Для обеспечения нужного примыкания они обрезаются под выбранным углом заранее и фиксируются гвоздями и перфорированными пластинами.

С учетом ограничения длины у стандартных пиломатериалов в 6 м и требуемого запаса в 5-10% по длине для обеспечения качественного крепления, диагональные ноги часто приходится сращивать. Сращиваемый участок размещают в верхней части, испытывающей максимальные нагрузки и дополнительно подпираемой подкосами или вертикальными стойками.

Читайте также:
Отциклевать паркет

Коньковый брус

foto39664-3

Верхняя горизонтальная продольная балка, образующая стык фасадных трапециевидных скатов, размещается строго по центральной оси крыши, с равным удалением от несущих стен.

В висячих конструкциях одиночный конек не имеет дополнительной поддержки, правильно рассчитать такой каркас четырехскатной крыши могут только профессионалы.

В остальных случаях конек опирается на вертикальные стойки и лежень, привязываемый к внутренним несущим перегородкам или мауэрлату.

В домах с жилыми мансардами стропильная система четырехскатной крыши может иметь два коньковых прогона, по аналогии – равноудаленных от центральной оси, друг друга и боковых стен. Такие конструкции лучше продуваются, но более сложны в расчете и монтаже.

План обустройства несущей конструкции

Остальные элементы остова (рядовые стропила и формирующие углы скатов нарожники) выпиливаются по шаблону из досок или бруса с сечением от 50 мм (от 30 – для нарожников) и размещаются с равным интервалом друг от друга. Нижний край опирается на мауэрлат, верхние соединяются между собой, опираются на конек или диагональные стропила.

Именно рядовые стропила и нарожники удерживают утепляющую прослойку кровельного пирога и обрешетку, перераспределяя вместе с ней весовые нагрузки по всей площади скатов. Также они формируют карнизные свесы, впоследствии подшиваемые с возможностью доступа свободного воздуха для вентиляции кровли.

Усиливающие элементы

Все зависимости от типа стропильной системы диагональные ноги каркаса всегда усиливаются в зонах максимальных нагрузок. При длине стропилины в пределах 7,5 м для этих целей достаточно 1 подкоса, монтируемого под углом в пределах 45-53° с упором в верхнюю часть ноги.

При длине в пределах 7,5-9 м накосная стропилина вдобавок усиливается шпренгельной фермой, размещаемой в углу, на высоте в пределах четверти длины балки. При длине более 9 м каркас укрепляется вертикальной стойкой, подпирающей центр.

При высоких рисках распирания стен каркас стягивается затяжками – горизонтальными балками, стягивающими стропильные пары и фиксируемые на мауэрлате. Эти элементы чаще встречаются в системах с висячими стропилами. Помимо этого, для усиления конструкции часто используются деревянные бруски и доски, набиваемые на нагружаемые узлы или участки.

Примером служит прибоина или шпренгель, дополнительно соединяющие обычные стропила в верхней части каркаса с двумя коньковыми прогонами, деревянные брусочки в местах фиксации нарожников или ветровая балка.

Схемы и чертежи

Основные различия проявляются в наличии коньковых прогонов у вальмовых видов крыш и его формальном отсутствии у шатровых. У первых площадь и форма фасадных и вальмовых скатов отличаются, у вторых – 4 одинаковых ската сходятся вверху в одной точке.

Схема стропильной системы вальмовой кровли:

foto39664-3

Чертеж стропильной системы шатровой крыши:

foto39664-2 (3)

Не менее важным отличием является способ крепления стропил. В зависимости от этого критерия выделяют конструкции с висячими стропилами, не имеющими опор в центральной оси, и наслонными – с как минимум двумя вертикальными стойками, опирающимися на лежень.

Первые большей частью собираются внизу и дополнительно стягиваются затяжками. Вторые считаются более простыми, дешевыми и надежными (особенно при больших объемах каркаса или рисках разрушения стен под действием распорных нагрузок), но их преимущества проявляются прежде всего в домах с центральными внутренними перегородками.

В остальных случаях лежень крепится к мауэрлату или реализуются другие способы поддержки вертикальных стоек.

foto39664-1 (1)

Отдельного упоминания заслуживают схемы каркасов с двумя коньковыми прогонами, преимущественно выбираемые при заложении под четырехскатной крышей жилой мансарды:

foto39664-2 (2)

К составлению схемы для конкретной кровли приступают после сбора нагрузок и получения информации о несущих конструкциях. При этом последовательно определяется уклон крыши, высота вертикальных опор и конька, длина карнизного свеса, форма и площадь скатов. Собранные данные используются при составлении подробного чертежа, учитывающего сечение и точки расположения всех узлов и выполняется ориентировочный расчет материалов.

Способы и этапы монтажа

При сборке каркаса выполняются следующие работы:

  1. Выполняются работы по подготовке основания и фиксации опорного бруса по периметру дома. Соответствующие анкеры или штыри закладываются в верхней части или армопоясе еще на этапе их заложения, между древесиной и другими материалами всегда размещается как минимум 2 слоя гидроизоляции.
  2. На несущие перегородки укладывается лежень (при наличии).
  3. С помощью лазерного уровня и отвесов фиксируются вертикальные стойки.
  4. Поверх монтируется коньковый прогон.
  5. Каркас обшивается рядовыми стропилами, выпиленными по проверенному шаблону.
  6. Проводится тщательная проверка уровня и размеров элементов, при необходимости – с их подгонкой.
  7. Диагональные стропила выпиливаются по другому шаблону с запилом в верхней части от 45 °.
  8. Выполняется крепление нарожников.
  9. Формируется плоскость карнизного свеса, при необходимости – с наращиванием стропил и нарожников кобылками.
  10. Конструкция укрепляется подкосами, шпренгельными фермами и другими элементами.

Важно: все возможные ошибки установки каркаса устраняются до начала настила обрешетки и кровельного пирога. Способы привязки элементов и тип крепежей вбираются заранее, при ведении работ своими силами – после согласования со специалистами.

Диагональные стропила

foto39664-3 (5)

Нагрузка на эти элементы в 1,5-2 раза выше, чем у рядовых стропил, экономия при выборе пиломатериалов при их монтаже недопустима.

Большинство специалистов рекомендуют не искать достаточно толстый цельный брус, а делать их сдвоенными с целью улучшения показателей прочности на изгиб.

Читайте также:
Пластиковые уголки для стен: какие клеем приклеить

Это же относится к длине элементов – качественные доски нужной длины обходятся в разы дороже срощенных пиломатериалов с сечением в 50 мм.

Две цельные доски просто сшиваются гвоздями нужной длины, забиваемыми в шахматном порядке с шагом не более 50 см. Сращивание пиломатериалов выполняется с помощью квадратных вставок-вкладышей и гвоздей, забиваемых 2-3 рядами.

Опирание диагональных ног

С привязкой накосных стропил к мауэрату как правило проблем не возникает, элемент просто подрубается по горизонтали и фиксируется гвоздями и/или уголками. С верхней точкой сложнее, малейшие ошибки при подрезке приводят к перекосам или расхождению.

Способ крепления выбирается исходя из типа каркаса:

  • При шатровом исполнении стропила рекомендуют крепить к заранее вырезанному из цельного бруска восьмиугольнику.
  • В системах с одним коньковым прогоном диагональные ноги опираются на консоли с 10-15 см запасом и последующей подрезкой излишков.
  • При изготовлении стропил из бруса и каркаса с двумя коньками узел усиливается прибоиной.

Как крепить нарожники и полуноги?

Укороченные стропила короткой части трапециевидных скатов (полуноги) и вальмовые нарожники фиксируются разными способами:

  • гвоздями с длиной 82 мм (по 2-3 шт. на каждую точку крепления);
  • тоже, после вырезания выемки с глубиной не более половины сечения нарожников;
  • гвоздями с дополнительным укреплением деревянным брусом с сечением 50×50 мм.

Первый способ признан самым быстрым и простым, второй – сложным в исполнении, но максимально надежным, последний – оптимальным по затраченным усилиям и результату.

Способы крепления нижних концов стропил

Нижние концы ног фиксируются:

Отличия для разных типов кровли

С учетом угловой формы скатов для покрытия таких крыш лучше подходят мелкоштучные или мягкие виды кровельных материалов. Каркас конструкции рассчитывается с учетом их конкретного веса, но проектируется по общим требованиям, вне зависимости от выбранного покрытия. Разница проявляется в типе обрешетки – под мягкие кровли она закладывается сплошной, под остальные виды – разряженной, с учетом рекомендаций производителя.

За редкими исключениями пространство под кровельными покрытиями делают продуваемым, с поступлением свежего воздуха через карнизы и выводом в верхних точках крыши.

В системах со сплошными обрешетками обеспечить полноценную вентиляцию пирога помогают точечные аэраторы (от 1 шт. на 100 м2 крыши) и устройства для забора воздуха, монтируемые чуть выше основания скатов.

Заключение

В заключение стоит добавить, что оптимального типа стропильной системы четырехскатной крыши не существует. При правильном подходе способ крепления стропил, интервал и сечение элементов каркаса, включая укрепляющие выбираются после учета всех факторов влияния.

Стропильная система четырехскатной крыши: обзор вальмовой и шатровой конструкций

Кровля из четырех скатов – чем она хороша? Многочисленные эксплуатационные преимущества данного вида, безусловно, превышают недостатки. Так ли проста стропильная система четырехскатной крыши, как думают многие новички строительного дела? Скоро вы это обязательно узнаете! Важные нюансы и особенности этапов возведения вальмовой кровли мы опишем в этой статье.

Что нужно знать о четырехскатных стропильных системах?

Существуют два варианта четырехскатных крыш: вальмовая и шатровая. Первый тип имеет форму прямоугольного конверта, состоящего из двух основных трапециевидных скатов и конька, и двух фронтонных (боковых) скатов — треугольников:

Принцип устройства стропильной системы вальмовой крыши

Шатровая кровля – это четыре одинаковых равнобедренных треугольника, соединенных в одной верхней точке (напоминает шатер):

Принцип устройства стропильной системы шатровой крыши

Оба варианта предусматривают установку, как наслонных, так и висячих стропил, которые устанавливаются с использованием стандартных технологий.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Узлы опирания с одной степенью свободы

Узлы опирания с двумя степенями свободы

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Пример монтажа шатровой крыши своими руками

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

  1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
  2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
  3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.
Читайте также:
Одеяла из шерсти: достоинства и недостатки

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.

Мауэрлат можно уложить на край стены, либо в предусмотренный при кладке кирпича карман с внутренней стороны несущих стен.

II. Накосные ноги

Накосными ногами называют четыре угловых стропила, которые опираются на края конька и углы мауэрлата. Они – самые длинные среди всех стропильных ног системы, поэтому должны иметь сечение не менее 100х150 мм для максимальной жесткости.

III. Коньковый брус

Коньковый прогон – горизонтальная балка, которая соединяет все стропила, вершина стропильной системы. Брус необходимо укреплять стойками и подкосами. Конек должен располагаться строго параллельно плоскости чердачного перекрытия и перпендикулярно стойкам.

IV. Стропила

Стропила для четырехскатной кровли делятся на: центральные (крепятся на мауэрлат и конек); основные вальмовые (крепятся на ось конька и мауэрлат); промежуточные и укороченные (устанавливаются на накосные ноги и мауэрлат, соединяют углы скатов).

V. Укрепляющие элементы

К дополнительным усиливающим элементам относятся стойки для конькового бруса, ригели или балки перекрытия, подкосы стропильных ног, ветровые балки и пр.

Система стропил для четырехскатной крыши своими руками

Рассмотрим поэтапный процесс возведения стропильной конструкции. Мы выбрали для наглядности самый популярный вариант – вальмовую кровлю. Стропильная система вальмовой крыша схема которой шаг за шагом, представлена вашему вниманию ниже:

Строительство стропильной системы четырехскатной крыши

Шаг I: Создание проекта

Чтобы изобразить свой вариант вальмовой кровли на чертеже, необходимо произвести расчет высоты, длины, уклонов скатов и площади крыши. Это необходимо для четкой и качественной реализации проекта и подбора нужного количества расходных материалов:

Пример проектирования вальмовой четырехскатной крыши своими руками

Расчеты следует начать с выбора угла скатов крыши. Оптимальным уклоном считается угол 20-450. Величина уклона должна соответствовать климатическим особенностям региона. Так, в особо ветреных районах уклон следует делать минимальным, а для местности, где часто и обильно выпадают осадки, необходим максимально крутой угол ската. Кроме погодной среды, нужно учитывать и кровельный материал, который планируется использовать. Для мягкой кровли градус наклона должен быть меньше, для твердой – больше.

И еще один маленький, но важный нюанс по этому вопросу – угол уклона лучше делать одинаковым для всех четырех скатов. Так и нагрузка будет распределяться равномерно, и конструкция будет максимально устойчивой, и эстетическая привлекательность останется «на высоте».

Теперь, зная угол наклона и ширину дома, мы можем воспользоваться простой математикой для расчета высоты конька, длины стропильных ног, стоек и других деталей стропильной системы. При расчете длины стропилин, не забывайте учитывать карнизный свес (как правило, его длина равна 40-50 см).

Площадь крыши для закупки нужного количества кровельного материала рассчитывается, как сумма площадей всех скатов конструкции.

Как правильно составить чертеж крыши?

  • Выбираем масштаб чертежа и переносим размеры дома в масштабе на лист бумаги;
  • Далее переносим на схему выбранные размеры нашей крыши: высоту конька, его длину, количество и размер стропильных ног, подкосы, стойки и все детали, в соответствии с расчетами, сделанными ранее;
  • Теперь можно подсчитать все необходимые материалы и заняться их поиском.

Шаг II: Подготовка к работе

Для возведения кровельного каркаса вам потребуются стандартные инструменты и оборудование: дрели, шуруповерт, лобзики, молотки, стамески и прочее. Мы уже знаем необходимое количество материалов для стропильной системы, поэтому можем сделать их закупку. Пиломатериал для каркаса должен быть цельным, не иметь трещин, червоточин, иметь светлый оттенок, без серого или желтого налета, пахнуть свежей древесиной. Влажный лес не стоит укладывать на крышу сразу, его нужно просушить, обработать антисептическим раствором и снова просушить. Влажность дерева должна не превышать 20%.

Шаг III: Монтаж мауэрлата

Мауэрлат – базовая часть всей стропильной системы. Он передает распорные нагрузки на несущие стены дома. Установка мауэрлата для четырехскатной крыши ничем не отличается от аналогичных конструкций с двумя или одним скатом. Максимально подробно этот процесс описан в наших предыдущих статьях.

Подготовка основания для стропильной системы вальмовой четырехскатной крыши

Брус основы, параметры которого описаны выше, кладется на армпояс и качественную гидроизоляцию. Если необходимо соединить мауэрлат, то бруски надрезаются на половину сечения и соединяются внахлест с помощью прочных креплений.

Читайте также:
Отделка стен: варианты, материалы, технологии

Шаг IV: Укладка лежней или балок перекрытия

Если внутри дома имеются несущие стены, то на их торцы необходимо установить лежни – основу для опорных стоек кровельной системы. Если несущих перекрытий в доме больше нет, то чердачный пол перекрывается усиленными балками, на которые впоследствии и устанавливаются опоры для кровли, а после – укладывается пирог чердачного перекрытия.

Балки должны иметь сечение не менее 100х200 мм. Шаг между ними – 60 см. Вы можете немного корректировать эту цифру, в зависимости от особенностей вашего дома. Расстояние между крайними балками и мауэрлатом не должно быть менее 90 см. Это расстояние используется для монтажа полубалок карнизного свеса (выноса). Выносы крепят к двум крайним балкам с помощью прочных анкеров и усиленных металлических уголков.

Шаг V: Установка опорных стоек, прогонов и конька

Стойки – важная деталь для поддержания конструкции, они перераспределяют вес стропильной системы на лежни или балки перекрытия. Устанавливаются стойки строго перпендикулярно плоскости лежней. В четырехскатных системах опоры устанавливаются под коньковый брус (вальмовая крыша) или под угловые стропила (шатровая крыша):

Строительство коньковой части стропильной системы для вальмовой четырехскатной крыши

Стойки должны надежно крепиться к основанию с помощью металлических пластин и усиленных уголков. Прогоны устанавливаются, как дополнительная опора для стоек. В шатровой кровле прогоны имеют форму прямоугольника, а для вальм – это обычные коньковые прогоны.

После того, как мы убедились в правильности установленных опор (с помощью метра и уровня), можно крепить верхний коньковый брус. Он монтируется на вертикальные стойки и усиливается надежными металлическими креплениями (пластинами, уголками, анкерами и саморезами). Теперь беремся за угловые выносы:

Монтаж угловых выносов в стропильной системе

Шаг VI: Монтаж стропилин

Первыми необходимо установить боковые стропила, которые опираются на коньковый брус и мауэрлат (либо закрепляются с выносом). Для этого нужно изготовить шаблонную стропилину с соответствующими надрезами. Прикладываем стропильную ногу к коньку, отмечаем место запила карандашом, затем отмечаем место запила стропилины для стыковки с мауэрлатом и делаем запилы. Еще раз приложите стропилину к опорам, чтобы убедиться, что стыковка верная, и подправить недочеты. Теперь этот образец можно использовать для изготовления всех боковых стропилин. Монтаж стропильных ног основных скатов осуществляется по общим правилам, описанным в устройстве двухскатной стропильной системы (см. статью и видео).

Следующими монтируются диагональные (угловые) стропила. Их верхний край устанавливается на стойку и стыкуется с краем конькового бруса. Перед этим делаются замеры и соответствующие запилы стропильных ног. Нижний конец диагоналей закрепляется в углах мауэрлата:

Сооружение половины диагональной стропильной ноги

Изготовление второй половины диагональной стропильной ноги

Так как диагональные стропила длиннее всех остальных ног, они требуют дополнительной опоры. Эту функцию выполняют шпренгеля – опорные балки, которые устанавливаются под каждую диагональную ногу, в нижней ее четверти (именно здесь происходит наибольшая нагрузка). Шпренгеля, как и коньковые стойки, устанавливаются на опорные угловые балки, расположенные в плоскости балок перекрытия.

Установка центральной стропильной ноги вальмы

Между угловыми ребрами пространство заполняется вспомогательными стропильными ногами — нарожниками. Нижняя часть их опирается на мауэрлат, а верхняя – на диагональную стропильную ногу. Шаг между нарожниками должен быть равен шагу между боковыми стропилами (50-150 см).

Шаг VII: Обрешетка

Осталось выполнить заключительный этап формирования кровельного скелета – установку обрешетки. Это доски или бруски 50х50 мм, которые крепятся на стропила параллельно коньковому прогону и мауэрлату. Шаг досок обрешетки – 50-60 см. Этого вполне достаточно для укладки кровельного пирога. Когда предусматривается мягкая кровля, обрешетка кладется в 2 слоя (контробрешетка и обрешетка).

Напоследок несколько видеоматериалов:



Итак, мы описали монтаж стропильной системы четырехскатной крыши, его основные принципы, и даже немного углубились в некоторые нюансы. Вальмовые и шатровые конструкции – хоть и не самый простой, но вполне осуществимый вариант для каждого начинающего мастера. Особенно, если у него есть хорошие помощники. Желаем успехов в работе!

Система стропил для четырехскатной крыши

Система стропил для четырехскатной кровли

Завершающий конструкционный элемент здания должен не только надежно защитить от осадков, сохранить тепло, но и подчеркнуть архитектурные достоинства. Форма классифицируется по: углу наклона (плоские, скатные); наличию сводов, куполов; числу наружных и внутренних ребер; количеству плоскостей (скатов). Чем сложнее система, тем вероятнее, что для выполнения работ придется нанять строительную бригаду. Необходимо подобрать не самый простой вариант, но интересный с точки зрения дизайна. Четырехскатная крыша – идеальное решение.

Строительство своими руками стропил для четырехскатной или вальмовой кровли

  • Вальмовая – состоит из двух треугольных скатов, упирающихся вершинами в окончания конька. Две другие плоскости – трапеции.
  • Полувальмовая – отличается от первого исполнения тем, что часть наклонной поверхности занимает фронтон. Кровля по одной или двум плоскостям имеет укороченный вид. Испытывает меньшие ветровые и снеговые нагрузки. Еще один плюс – возможность установки на мансарде полноценных окон или балконов в области фронтонов.
  • Шатровая – треугольные скаты сходятся в одной точке. Применение такого решение целесообразно для дома с одинаковыми размерами внешних стен.

Особенности четырехскатных крыш:

  • Более равномерное распределение нагрузки на фундамент, по всему периметру.
  • Сокращение объема чердачного пространства – уменьшение расхода тепла на обогрев, сложность организации мансардного помещения.
  • Хорошее противостояние ветровым и снеговым нагрузкам.
  • Более высокая жесткость конструкции за счет увеличения числа внешних ребер.
Читайте также:
Принципы создания дачного участка

Конек, вальма и скат

Нюансы четырехскатной крыши:

  1. В окончаниях конькового бруса сходятся центральные промежуточные и диагональные стропила. Организация узла довольно сложная.
  2. К угловым крепятся нарожные стропила.
  3. Необходимо выдерживать угол наклона элементов для создания плоскости под установку кровли.
  4. Уклон углового стропила всегда меньше, чем у центральных и промежуточных. Это самый длинный элемент.
  5. Опорой служат мауэрлат и коньковый прогон.

Схема крыши

Инструкция по выбору и расчету стропильной системы

Возведение дома начинают с оформления проекта. Самостоятельная разработка чертежа невозможна без:

  • изучения технологии строительства;
  • расчета ферм.

Факторы, влияющие на выбор:

  • угол наклона скатов;
  • материал вальмовой кровли;
  • вес «кровельного пирога»;
  • ветровые и снеговые нагрузки;
  • сейсмическая опасность;
  • габаритные размеры коробки дома, наличие внутренних несущих перегородок, колонн;
  • планирование организации мансардного помещения.

Уклон скатов определятся не только из эстетических соображений. Важно найти золотую середину между положительным визуальным восприятием и сохранением надежности, функциональности конструкции. Величина угла тесно взаимосвязана практически со всеми вышеуказанными факторами:

  • Применение всех видов кровельных материалов ограничено диапазоном этого параметра.
  • Чем меньше угол наклона, тем незначительнее воздействие ветровой нагрузки.
  • Увеличение до 45-60° гарантирует самостоятельный сход осадков. Воздействие снежного покрова минимизируется.
  • Уменьшая угол наклона, получаем снижение площади и веса всей системы. Падает расход тепловой энергии для прогрева чердачного пространства.
  • Организация мансардного этажа маловероятна при малой величине наклона.

Виды стропильных ферм

1. Наслонная – конструкция вальмовой крыши выполняется с опорой на:

  • внешние стены (мауэрлат);
  • прогон (коньковый);
  • на внутренние несущие перегородки, колонны внутри дома через лежень.

Распределение нагрузки происходит за счет установки дополнительных стоек под коньковый брус. Лежень разделяет давление по всей поверхности внутренней перегородки (колонны).

Что такое лежень

2. Висячая – применяется для строений с максимальным размером фундамента до 6 ~7 метров. Стропилы опираются на стены. Распределение нагрузки с помощью стоек, затяжки, ригеля, подкосов. Для вальмовых крыш такой вид редко используется.

Висячая конструкция

Инструкция по расчету стропильной системы

Выполнение чертежа четырехскатной крыши невозможно без совершения математических расчетов.

1. Размер прогона – определяется исходя из габаритов дома. Стандартное решение: длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена четко над пересечением диагоналей основания. Линия прогона параллельна фронтальным стенам.

2. Высота конька: Н = b х tgα. b – половина длины торцевых стен дома, α – уклон скатов. Числовое значение тангенса определяется по таблице Брадиса.

H конька

3. Размер центральных и промежуточных стропил ската: Lцтр.стр.ската = √( Н² + b²).

Длина стропил

4. Длина центральной стропильной ноги вальмы: Lцтр.стр.вальм = √( Н² + b²). При нестандартном выборе размера конька величина b определяется как половина разницы длин дома и прогона.

Центральная нога

5. Размер диагональных элементов: Lдгн.стр. = √ (Lцтр.стр.вальм² + b²).

Диагональные стропила

6. Вычисление длин нарожников – используется свойство подобных треугольников. Если углы равны, по одной из сторон выполняется пропорция длин, то будет соблюдаться соотношение остальных составляющих фигуры: D = 3/4 C, значит: Lнар = Lцтр.стр.вальм х 3/4.

Параметры нарожников

7. Расстояние между стропилами зависит от выбора:

  • Размеров сечения, качества древесины. Чем слабее материал, тем меньше должен быть шаг.
  • Наличия, вида теплоизоляционного слоя – определяется удобством монтажа утеплителя (60-120 см).
  • Кровельного материала, его веса и геометрии. Чем больше общая масса, тем меньше шаг. Как и с теплоизоляцией, учитывают размеры листа.

Минимальный шаг между фермами – 60 см, максимальный – 2 метра.

8. Формирование и расчет свесов зависят от предпочтений жильцов и высоты дома. Минимальный размер для 1-этажного строения – 500 мм. Задача – защитить стены от атмосферных осадков.

Постройка вальмовой стропильной системы

Мауэрлат – брус или верхний венец, обвязка дома, к которым крепят стропила. Обеспечивает равномерность распределения нагрузки на внешние стены. Сечение: 10х10 см ~15*15 см. Армопояс – бетонная армированная конструкция по верхнему периметру стен. Его задача – укрепить основание под мауэрлат, обеспечить надежную сцепку с кровлей.

Установка мауэрлата

Варианты установки мауэрлата:

  • На армированный бетонный пояс с помощью закладных шпилек, анкеров.
  • Анкерами в тело стены – кирпичные одноэтажные дома с незначительным уклоном вальмовой крыши.
  • На последний венец деревянного сруба или верхнюю обвязку каркасного строения.
  • Монтаж на шпильки, закладываемые в кирпичную кладку.
  • Скобами, забиваемыми в деревянные вкладыши внутри кирпичной стены и тело мауэрлата.
  • Проволокой из некаленой стали, закладываемой в момент возведения фасада.
  • На шпильки, зафиксированные в стене химическим анкером – двухкомпонентным составом. Клей вводится в просверленные отверстия в кладке дома, высыхая, надежно удерживает элемент.
  • Количество шпилек, скоб, анкеров должно быть больше или равным числу стропильных ног.
  • Под брус укладывают рубероид или наносят на основание битумную мастику.

Схема размещения армопояса

Руководство по монтажу:

  • Разметка отверстий под шпильки, анкера осуществляют укладкой реек на крепежные элементы с последующим ударом по поверхности дерева. По насечкам выполняется просверливание. Брус одевают на шпильки, фиксируют с помощью шайбы и гайки.
  • Соединение проволокой – концы пропускают поверх планок, делают скрутку.
  • Схемы наращивания на длинных участках:

Наращивание реек

  • Осуществляют укладку балок перекрытия либо на одном уровне с мауэрлатом, либо на брусок, закрепленный к стене. Шаг – 0,6-1 метр.
  • Стяжка мауэрлата рейками, к которым в дальнейшем будут зафиксированы стойки под прогон.
  • После завершения на поверхности мауэрлата делают разметку расстановки стропил.
Читайте также:
Разновидности конструкций мансардных крыш

Коньковый брус испытывает значительные нагрузки, устанавливается на стойки. От правильности работ зависит:

  • Симметрия конструкции, равномерность распределения веса.
  • Надежность четырехскатной кровли при максимальных ветровых и снеговых нагрузках.

Краткая инструкция по монтажу:

  • Схема (висячая, навесная) зависит от наличия внутренних несущих перегородок. Крепление стоек может быть к стяжкам или перекрытиям.
  • В домах с большими размерами конструкцию необходимо укрепить подкосами для обеспечения сопротивляемости нагрузкам.
  • Материал для конька и опор выбирают одинакового сечения, не менее 100х100 мм.
  • Перед работой тщательно замеряют и определяют центральную и крайние точки фиксации стоек. На их количество влияет длина прогона. Шаг – не более 1 метра.

Установка стропил своими руками

Существует два порядка работ:

  • Сначала центральные стропила, затем – диагональные. Нарожники устанавливаются в последнюю очередь.
  • Монтаж диагональных элементов, после этого – центральных.

Первый метод считается более простым. Второй позволяет на начальном этапе работ провести контроль симметричности.

Варианты крепления к мауэрлату:

  • Жесткое – в стропилах выполняют запил, глубина которого – не более 1/3 ширины бруса. Углубления (седло) можно вырезать по шаблону.
  • Скользящее – применяется для сооружений, дающих усадку. Для фиксации к мауэрлату используют специальный крепеж, плавающие опоры для стропил. При таком методе соединение ног над коньком выполняется шарнирным способом.
  • Наслонное – окончание стропила опирается на мауэрлат. Свесы вальмовой крыши оформляются с помощью наращивания ног дополнительными рейками (кобылками) меньшего сечения. Этот метод позволяет сэкономить на материале.

Оформление конькового узла центральных, промежуточных противоположных стропил:

  • Встык – соединение с распилом окончаний ног под углом. Выполняют сопряжение сечений. Крепеж узла производят гвоздями. Дополнительную фиксацию обеспечит металлическая пластина или деревянная накладка.
  • Внахлест – стропила накладываются друг на друга боковыми поверхностями. Крепление – шарнирное (болт), гвозди.
  • К коньковому брусу – стыковка сечения стропила с боковой поверхностью прогона.

Особенности монтажа диагональных ног:

  • Размещение верхнего узла с упором среза накосного стропила в боковую поверхность центральных элементов системы.
  • Для усиления диагональных ног, испытывающих наибольшую нагрузку, требуется установка шпренгельных ферм, стоек.

Монтаж нарожников к диагональной стропиле осуществляют подпилом и стыковкой с его боковой поверхностью, фиксация с помощью гвоздей.

По окончании работ необходимо выполнить проверку равенства углов наклона и длин противоположных стропил, соблюдения плоскости скатов и вальм.

Нюансы и возможные ошибки

1. Приобретая пиломатериалы, нужно убедиться, что:

  • Влажность дерева не превышает 20 %. При высыхании доска меняют геометрию, что приведет к изменению длин, прямолинейности. Нарушение пропорций влечет протекание, снижение сопротивляемости ветровым и снеговым нагрузкам. Самое лучшее качество у древесины, заготовленной в зимний период в регионах с холодным климатом. Перед оформлением покупки обратитесь к продавцу с просьбой о замере влажности.
  • В теле отсутствуют трещины, вросшие сучки, следы от жизнедеятельности насекомых.
  • Приобретая клееный брус, убедитесь в порядочности продавца, изготовителя. Применение некачественной продукции приведет к нарушению прочности.

2. Элементы стропильной системы можно заказать на предприятиях со специализацией в строительстве и изготовлении домов под ключ.

3. Древесину перед началом монтажных работ обрабатывают антисептиками и антипиренами.

4. Длина приобретенной рейки иногда не соответствует расчетному размеру. Технология выполнения наращивания:

  • Косой прируб с максимальной подгонкой сопрягаемых плоскостей. В сквозное отверстие болт или шпильку вставляют с натягом, без люфта; закручивают гайку.

Косое наращивание

  • Внахлест более 100 см. Проводят с помощью гвоздей, болтов, шпилек в шахматном порядке.

Крепление внахлест

  • Встык по сечению – отпил под 90°. Место стыковки с противоположных сторон перекрывают накладками. Крепление – как в предыдущем способе.

5. Узлы дополнительно фиксируются металлическим крепежом: углы, пластины и другие. Каждый из этих элементов имеет отверстия под метизы. Целесообразно применять изделия с овальными прорезями, допускающими незначительные смещения сопрягаемых поверхностей. В процессе усадки, воздействия нагрузок может произойти разрыв жесткого соединения.

Стропильная система четырехскатной крыши

В практике строительства встречается два основных вида стропильной системы четырехскатной крыши:

  • стропильная система вальмовой крыши
  • стропильная система шатровой крыши

Обратите внимание

chetyrehskat1

Вальмовая крыша – это крыша, состоящая из двух скатов в форме трапеции (вдоль более длинных противоположных стен) и двух скатов в форме треугольников (вдоль бюолее коротких противоположных стен).

chetyrehskat2

Шатровая же крыша, как правило, строится на строениях с четырьмя одинаковыми стенами (основание здания – квадрат), или над отдельными частями здания имеющими форму квадрата.

Рассмотрим эти виды стропильных систем подробнее.

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши (вальмовой)

Стропильная система четырехскатной крыши отличается от других систем наличием особых элементов конструкции: накосных стропил и наружников. О них мы и поговорим подробнее.

Стропильная система четырехскатной крыши

Накосные стропила

Для всех четырехскатных крыш характерно наличие в составе стропильной системы особенных – накосных стропил, которые направлены к углам здания. Их еще называют диагональными.

накостные стропила

Как элемент, несущий гораздо большую нагрузку, чем обычное стропило, накосные стропила, как правило, монтируют из двойного бруса (доски).

Обратите внимание

При этом я придерживаюсь правила, что стык (место сращивания) подпирается стойкой, установленной на расстоянии, составляющем 0.15 от длины пролета. При этом стойка должна располагаться на расстоянии 1/4 длины накосного стропила от конькового узла.

Читайте также:
Одеяла из шерсти: достоинства и недостатки

Нарожники

Еще одна особенность стропильной системы вальмовой крыши – наличие нарожников – более коротких стропил, в отличие от обычных. Они всегда опираются на накосные стропила своим верхним концом. Чтобы равномерно распределить нагрузку на диагональные стропила от нарожников, я их монтирую таким образом, чтобы нарожники двух разных скатов соединялись с диагональным стропилом в разных точках.

Нарожник

Если диагональные стропила длиннее 7,5 метров, то не помешает дополнительная стойка – я устанавливаю ее обычно под нижнюю часть (на 1/4 длины) стропила. Опираться она может на балку перекрытия (если балка рассчитана на такую нагрузку) или шпренгель – балку, лежащую на смежных стенах в углу здания.

Обратите внимание

При железобетонном перекрытии такую стойку можно ставить прямо на шпренгель, не забывая о деревянных прокладках и гидроизоляции.

Шпренгель можно усилить подкосами – такая конструкция называется шпренгельная ферма.

При длине пролета более 9 метров, я ставлю еще одну стойку. Нагрузки при таких размерах весьма значительны, поэтому в случае деревянного перекрытия под центральную стойку я кладу еще одну, дополнительную, балку перекрытия.

Советую прочитать:

узлы стропильной системы

стропильная система мансардной крыши

Виды крепления накосных стропил

Крепление накосных стропил к коньку бывает двух видов:

1. В случае, когда выполняется один коньковый прогон – я стыкую стропила, выполнив двойной срез (под прямым углом), и креплю их на консоли прогона

стыкую стропила, выполнив двойной срез

2. В случае конструкции с двумя прогонами – вначале на консоли прогона устанавливаю шпренгель со стойкой, которая и становится основанием для упора накосных стропил (если стропила из досок). Если же стропила из брусьев – к основным стропилам трапециевидных скатов в коньке прибиваю прибоину – короткую толстую доску – и уже на нее опираю диагональные стропила.

chetyrehskat3

Одной из разновидностей вальмовой крыши является так называемая датская крыша. В такой конструкции прибоина выполняется из более длинной доски или бруса и крепится гораздо ниже конька. Тогда накосные стропила монтируются в местах стыков прибоины и основных боковых стропил.

chetyrehskat4

При этом торцевые скаты также получаются трапециевидными, а в верхней части образуется вертикальная плоскость, где можно установить окна для освещения чердака. Такая крыша всегда была очень популярна у строителей.

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши (шатровой)

Главное отличие шатровой крыши от остальных – у нее нет конькового прогона. Все четыре накосных стропила упираются и соединяются между собой в одной точке – вершине «шатра».

Если конструкция здания позволяет установить центральную стойку – всю стропильную систему я тогда монтирую из наслонных стропил, что упрощает задачу и снижает нагрузку на элементы кровли.

В противном же случае стропильная система собирается из висячих стропил – тогда мне приходится в обязательном порядке включать в конструкцию затяжки, дополнительные стойки и другие элементы.

Стропильная система четырехскатной шатровой крыши

Основные стропила (центральные) монтируются от вершины стропильной системы к стенам, под прямым углом. Нарожники устанавливаю параллельно им, предварительно усилив накосные стропила черепным брусом. Можно обойтись и без него – тогда нарожники врубаются в накосные стропила или подрезаются под плоскость стропил и пришиваются гвоздями. И в том и другом случае стропильная система теряет в прочности и для больших зданий непригодна.

Обратите внимание

При железобетонном перекрытии под центральную и дополнительные стойки я кладу лежень на двойной слой гидроизоляции, чтобы избежать загнивания древесины.

При больших размерах накосных стропил, я, как и в случае с вальмовой крышей, в углах строения устанавливаю шпренгели или шпренгельные фермы, усиливающие несущую способность конструкции крыши.

Мауэрлат в данном случае, не обязательно устраивать по всему периметру – достаточно уложить полутораметровые отрезки под основные несущие элементы.

Общие правила монтажа стропильных систем четырехскатных крыш

Так как основой стропильных систем четырехскатных крыш являются накосные (диагональные) стропила, при монтаже несущих элементов необходимо соблюдать несколько общих правил:

  • Накосные стропила, несущие удвоенную нагрузку должны исполняться из удвоенного строительного материала, применяемого для остальных элементов стропильной системы.
  • Сростка частей накосных стропил всегда расположена в местах наибольшей нагрузки (верхняя четверть стропила) и усилена вертикальными стойками или подкосами, перпендикулярными по отношению к стропилам.
  • Чтобы не ошибиться с размерами накосных стропил в местах формировании свеса, лучше оставить некоторый запас, который всегда можно подрезать.
  • Наиболее ответственные узлы крепления накосных стропил усиливают дополнительно скруткой из металлической проволоки (катанки) или элементами металлического перфорированного крепежа.

Таким образом, стропильные системы четырехскатных крыш – конструкции более сложные в сравнении с двускатными, и требуют профессиональной подготовки для их монтажа.

Мои сотрудники – хорошо подготовленные работники, имеющие богатый опыт строительства таких крыш – сделают свою работу быстро и безукоризненно. Звоните: +7 (495) 795-82-20

Я, при необходимости готов лично выехать на место для проведения консультации и разрешения всех вопросов еще до начала строительства.

Стропильная система четырёхскатной кровли

Стропильная система четырёхскатной кровли

Технология устройства и конструкция кровли домов формируются в основном в зависимости от климатических условий каждого отдельно взятого региона. Трудная в изготовлении стропильная система четырехскатной крыши не подходит для северных широт, но имеет распространение в европейской части мира. Благодаря своим достоинствам она стала широко применяться и в нашей стране.

Читайте также:
Проекты домов из пеноблоков : планировка и строительство конструкций из пенобетона, кладка своими руками

В этой статье мы рассмотрим четырёхскатную крышу, её преимущества и недостатки, а также некоторые особенности монтажа.

Уже из названия становится понятно, что четырёхскатная кровля обладает четырьмя плоскостями – скатами, в этом и заключается её основное отличие от классической двухскатной крыши.

Двускатная и четырёхскатная крыша, кровля

Двускатная и четырёхскатная крыша

Важной особенностью четырёхскатной крыши является то, что в конструкции такой кровли не предусмотрены фронтоны и это делает намного проще ее устройство и дает возможность значительной экономии материалов.

1. Преимущества четырёхскатной крыши:

  1. В регионах с высокой ветровой нагрузкой, подобная конструкция кровли обеспечивает небольшую сопротивляемость ветрам и уменьшает загруженность всей стропильной системы в целом.
  2. Четырехскатная крыша прочнее двухскатной и меньше подвергается деформации.
  3. Подобная конструкция дает возможность делать свесы и карнизы значительных габаритов, что хорошо предохраняет стены от попадания осадков.

2. Недостатки четырёхскатной стропильной системы:

  1. Стоимость. Такая стропильная система обходится дороже двухскатной. Но если учесть обустройство фронтонов из кирпича для двускатной конструкции, то разница окажется не такой и большой.
  2. Уменьшение пространства на чердаке. При равной площади, как у всего здания два дополнительных ската, уменьшат обитаемый объем чердачного помещения. А с другой стороны при жилом чердаке его необходимо отапливать, а при меньшем объеме чердачного помещения расходы на отопление немного снизятся.
  3. Расположенные под наклоном оконные системы. Они регулярно будут подвергаться воздействию снега, дождя и других неблагоприятных явлений и возможность протечек и утраты герметизации у них намного выше, чем у вертикально установленных оконных систем.

3. Типы стропильных конструкций четырехскатных крыш:

3.1 Классическая вальмовая

Изготовляется из двух скатов в виде треугольников и двух трапецеидального вида, стропила выполняются без переломов, начало берут от конька, свесы выходят одинаковыми по высоте.

Вальмовая крыша, схема стропильной системы

Схема стропил четырёхскатной вальмовой крыши

3.2 Шатровая

Визуально выглядит проще, но в установке своими руками гораздо труднее, чем классическая крыша. Состоит из стропильной конструкции, где установлены стропила равной длины, соединяющиеся в одном месте.

Шатровая крыша, схема стропильной системы

Схема стропил четырёхскатной шатровой крыши

3.3 Другие типы

Также существуют такие типы четырёхскатной кровли, как – полувальмовые, вальмово-фронтонные, многощипцовые, бубновые и другие.

Для сравнения основные типы четырёхскатных крыш можно посмотреть на рисунке ниже:

Основные виды четырёхскатных крыш, вальмовая, шатровая, полувальмовая, вальмово-фронтонная

Виды четырехскатных крыш; а – вальмовая; б – шатровая; в – полувальмовая; г – вальмово-фронтонная: 1 – конек; 2 – вальма; 3 – треугольные скаты; 4 – фронтон; 5 – скат; 6 – разжелобок (ендова); 7 – опорная доска

4. Особенности монтажа четырёхскатной крыши

Во время строительства четырехскатной кровли – основным техническим документом являются чертежи конструкции. Схемы устройства кровли можно без труда найти в интернете, но если вы хотите на 100% быть уверенными в надёжности вашей крыши, то необходимо обратиться к проектировщикам. Проектная фирма выполнит расчёт, опираясь на особенности климатических условий, ветровую и снеговую нагрузку, размеры здания и прочие немаловажные параметры, такой расчёт будет строго индивидуальным, а значит точным и надёжным.

Каркас четырёхскатной кровли сделан не из одних стропильных элементов – на основных несущих стенках располагается мауэрлат. Эта деталь конструкции должна быть смонтирована строго в горизонтальном положении, чтобы обеспечить точную геометрию всей постройки. На опорную балку монтируются потолочные брусья, при изготовлении деревянного сруба, стропила укрепляются сверху венца.

5. Устройство стропильной системы четырёхскатной крыши:

  • Для поддержки диагональных стропил их закрепляют укороченными стропилами (нарожниками).
  • При большой площади кровли, применяют шпренгельные фермы, чтобы нагрузки передавались на них от накосных стропильных балок. Опорой им служат добавочно сделанные затяжки также расположенные продольно и поперечно деревянные балки.
  • Далее производится установка ригелей, подкосов, стоек и устанавливается система затяжки, эти детали освобождают стропила от части нагрузки, благодаря чему конструкция обретает дополнительную жесткость.
  • Сверху диагональные детали укрепляются на коньковом прогоне, который в свою очередь упирается в продольный брус перекрытия чердака. Высоту конька определяют согласно проектной документации.
  • Для надежного скрепления мауэрлата со стропильными ногами, нужно сделать зарубки, врезки своими руками, дополнив их железными элементами крепления. Места стыковки стропильных ног и опорного бруса необходимо сделать тщательно и надежно, от них зависит прочность всей конструкции.
  • Горизонтальные стропила в верхней части соединены горизонтальными ригелями, которые можно сделать из доски толщиной 40 мм и шириной 120 мм. Они располагаются на расстоянии 100 см от верхней части конька. Благодаря ригелям вальмовые скаты имеют хорошее сопротивление нагрузкам от сильных ветров.
  • Кровельный свес выступает от стен здания на расстояние, зависящее от длины примененных накосных стропил, при необходимости их можно удлинить, скрепив две доски.
  • После монтажа диагональных стропильных элементов, требуется сделать установку рядовых с шагом около 600 мм.

схема стропильной системы четырёхскатной крыши, наименование элементов стропильной системы, вальмовая кровля

Наименование основных элементов стропильной системы четырёхскатной вальмовой крыши

После того как полностью будет обустроена система стропильной конструкции, необходимо сделать обрешетку, правильно уложить гидро- и пароизоляцию и обработать деревянные элементы антисептическими препаратами.

Если не предвидится оборудование пространства чердака под жилое помещение, то подобный тип кровли – самый надежный и экономный вариант обустройства крыши в частном доме.

Ссылка на основную публикацию