Стропильная система для четырехскатной крыши

Сборка конькового участка четырехскатной крыши

Центральный отрезок крыши вальмового типа является не чем иным, как традиционной двухскатной конструкцией. Следовательно, ее сборка выполняется по технологии для скатных кровель. Хотя подобная конструкция обычно предусматривает наличие лежня, на котором размещаются опоры под конек, в данном примере функции такого элемента возложены на центральную балку перекрытия.

Коньковый участок крыши выполняют так:

Сначала собирают опорную конструкцию под стропила, которые верхними пятками будут упираться в коньковую балку. Сам конек будет поддерживаться тремя опорными столбами, из которых средний монтируется непосредственно на центральном брусе перекрытия. Чтобы правильно установить два крайних столба, под них поверх перекрытия размещают поперечные бруски, по длине охватывающие не менее 5 балок. Подкосы обеспечивают дополнительную устойчивость конструкции. Опорные элементы каркаса изготавливают из бруса сечением 100×150 мм, а подкосы – из досок 50×150 мм.
Чтобы все стропила были одинаковыми, для их нарезки изготавливают шаблон. Для этого доску нужной длины примеряют на месте монтажа, делают разметку запилов, после чего по ней выполняют нарезку всех стропилин.
Готовые стропила опирают на коньковую балку местом врубки, а нижнюю часть закрепляют на выносе.

Обычно балки перекрытий размещают перпендикулярно коробке, чтобы упор стропильных ног в центральной части крыши приходился именно на них. Поскольку в рассматриваемом примере стропила стыкуются с выносом, необходим монтаж дополнительных опор. Их размещают таким образом, чтобы перераспределить нагрузку со стропил и опор на стены.

В конце нужно установить с каждой стороны по три ряда выносов. После этого к балкам перекрытий и выносам строго горизонтально крепится карниз, облегчающий дальнейшие работы с крышей.

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:

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:

Наслонная стропильная система

Схема устройства четырёхскатной стропильной системы.

Наслонная стропильная система четырехскатной крыши имеет в своей конструкции четыре наклонные поверхности. Две противоположных поверхности выполняются в виде трапеции, а две — имеют своей формой равнобедренные треугольники.

Эта система включает в себя следующие элементы:

накосные опорные балки, направленные под углом к стенам;
нарожники — укороченные угловые стропила, закрепленные на накосных элементах;
стойки и подкосы;
лежни, ригели, прогоны и шпренгели, придающие жесткость конструкции;
мауэрлаты — балки, укладываемые на торец стен для упора на них нижних концов стропил.

Диагональные стропила закрепляются верхней частью бруса к коньковой связке 3 способами:

с одним прогоном (опорной балкой, расположенной параллельно мауэрлату);
двухпрогонным способом;
на доску, прикрепленную к основным стропилам скатов, короткой длины и утолщенным сечением.

При однопрогонном способе стропила в четырехскатной крыше стыкуют с помощью двойных срезов, выполненных под углом 90°, и закрепляют их на прогонных балках.

При двухпрогонном способе шпренгель и стойку монтируют на прогонных балках. Стойка служит основой под накосные опорные ноги. Для изготовления стропил при этом способе применяется доска.

Схема расчета стропил.

Опоры, выполненные из бруса, опирают на толстые доски небольшой длины. Их прибивают к основным стропилам четырехскатной крыши. Для вальмовых крыш, выполненных по датской технологии, доску берут более длинного размера и крепят относительно конька на более низком расстоянии. Основные опоры крепят к стыкам боковых стропил и прибойной доски. Все четыре ската в этом варианте выполняются в форме трапеции.

На выбор способа крепления диагональных стропил при устройстве вальмовой кровли влияет конструкция стены и наличие опор, на которые крепится прогон. Установка дополнительных опор требуется при большой длине пролета. Иногда функцию дополнительной опоры выполняет шпренгель.

Шпренгель изготавливается из бруса или бревен. Какой будет опора под стропильную систему четырехскатной крыши, зависит от материалов, применяемых для строительства дома. Для здания из древесины опорой будет верхний венец, для кирпичного дома в качестве опоры на торце стены закрепляют мауэрлат, в каркасных домах — верхняя обвязка.

Количество кровельного покрытия на дом

Кровельное покрытие имеет разные формы и соответственно укладывают его по-разному. Алгоритм подсчёта количества кровельного покрытия можно выразить следующим образом:

Sкр – искомая площадь вальмовой кровли;
Sв – площадь вальмы;
Sтр – площадь бокового ската;
b – основание вальмы;
h — её высота,
h1 – высота трапеции;
a1 – длина конька;
b1 – длина нижнего карниза с учётом свесов.

Если исходить из площади всей кровли 4-хскатной крыши, то можно рассчитать только площадь лицевой поверхности элементов покрытия кровли. Между тем определённая часть поверхности материала будет скрыта перехлёстами плиток или панелей при их креплении на крыше.

То есть, реальная потребность в площади материала будет превышать общую площадь кровли.

Поэтому для грамотного расчета необходимого количества материала в норму расхода на единицу площади скатов закладывают коэффициент запаса.

Например, для профлиста шириной 850 мм лицевая размер составит 750 мм за счёт перехлёста волн панелей. По длине панели перекрываются с обеих сторон на 50 мм.

Отсюда вывод, что одна панель профлиста размером 3000 х 850 мм при укладке её на крышу «теряет» полезную площадь в размере (0,85 – 0,75) х (0,5 х 2) = 0,1 м2.

Но ещё надо учитывать дополнительный расход материала при крое для граничных участков. Следовательно, при подсчёте потребности кровельного материала нужно площадь крыши умножить на коэффициент 1,2 и разделить на площадь одной панели профнастила.

Четырехскатная кровля дома: разновидности и монтаж

4 х скатная крыша бывает нескольких типов. Вальмовая конструкция даже видом подчеркивает свои защитные качества; ее образуют две фасадные трапециевидные плоскости, скат и треугольные торцевые. Фронтонов она, как правило, не имеет. Чердачное окно можно сделать прямо в скате. Это, кстати, позволяет сэкономить приличную сумму денег, ведь стройматериалы обойдутся вам дешевле.

Формула расчета площади четырехскатной крыши.

На стыке фронтонных скатов и вальм потребуется особая стропильная система. Ее можно сделать своими руками; скаты с разными уровнями наклона создают ломаную вальмовую крышу. Вальмовая мансардная система делается с ломаными скатами, которые иногда над фасадами дополняются небольшими треугольными вальмами. Датская полувальмовая кровля делается с фронтоном, как у простой двускатной крыши.

Шатровая система пирамидальная: ее четыре ската имеют треугольную форму, вершины их соединяются в одной точке. Устройство подобных кровель не требует фронтонов; их используют чаще для небольших построек в форме квадрата либо равностороннего многоугольника. Недостаток: построить такую крышу довольно-таки сложно из-за необычной стропильной системы.

Шатровая крыша своими руками фото, видео, особенности процесса

Возведение шатровой крыши лучше начать с малых архитектурных форм (к примеру, крыши гаража или открытой беседки). Прекрасный повод для изучения технологии строительства крыши и дальнейшего совершенствования навыков в работе.

Обустройство каркаса

Каркас такой крыши отличается простой конструкцией и состоит из четырех диагональных стропил и восьми подкосов (на каждое стропило приходится по два подкоса).

Монтаж крыши всегда начинается со строительства каркаса

Важно понимать, что для деревянных домов каркас опирается на верхние венцы, для домов из пенобетона и кирпичных домов – на мауэрлат

Установка опорных брусьев и мауэрлата

Для привязки мауэрлата советуем выполнить монтаж армопояса и закладных элементов. Для создания мауэрлата применяют деревянные брусья, которые закрепляются между собой прямым замком по всему периметру.

Способы крепления мауэрлата:

используя стропильные шпильки;

с применением стальной проволоки;

с помощью анкерных болтов.

Крепление мауэрлата с использованием проволоки выполняют путем закладки проволоки из стали на расстоянии 20-30 мм. Как только кладка высохнет, проволокой обвивают брус, после чего закрепляют ее концы.

Шпильки для крепления стропил имеют Г-образную форму и глубину погружения в бетонную подушку до 450 мм. Мауэрлат размещают и просверливают отверстия для установки шпилек. Далее шпильки устанавливают по месту, после чего закручивают гайкой.

Независимо от того, какой способ крепления мауэрлата Вы выбрали, нужно предусмотреть гидроизоляционный слой. Перед введением шпилек материал гидроизоляции прокалывают. После заливки бетоном нужно рассчитать резьбу шпилек, пока бетон не успел застыть.

Крепление мауэрлата на анкерные болты выполняют прямо в армопояс перед заливкой. Чтобы произвести разметку отверстий под анкерные болты, нужно подготовить доску и разметить на ней места установки. Далее доску прикладывают к грани мауэрлата и согласно разметке высверливают отверстия. Мауэрлат после подготовки надевают на болты, подкладывают шайбу, затем закручивают гайку.

Обустройство стропильной системы

Произведя выравнивание мауэрлата по периметру крыши, можно приступать к монтажу стропильной системы, а именно диагональных стропил, находящихся по диагоналям шатровой крыши. При этом учтите, что основная нагрузка системы приходится как раз на диагональные стропила. Диагональные балки отличаются значительной длиной и существенным весом.

Их установка производится по расчетной безраспорной или распорной схеме, по которой стропильная нога балки может упираться в балку или мауэрлат. Угол наклона стропил может быть до 23°. Вторая пара стропил устанавливается точно таким же способом. После установки диагональных стропил к ним примыкают по 2 коротких подкоса.

Полезные советы при возведении шатровой крыши

Согласно выбранному проекту, все операции при строительстве шатровой крыши – строительство обрешетки, устройство ендовы, обрамление проемов и труб производят при установке стропильной системы. Точное соблюдение технологии строительства обеспечат прекрасный результат.

Какой крепеж выбрать для строительства шатровой крыши

Выбору крепежа для строительства крыши нужно уделить особое внимание

Чтобы соединить все компоненты стропильной системы, нужно задействовать такой металлический крепеж:

перфорированные гвоздевые и зубчатые пластины;

хомуты, скобы, гвозди и шурупы;

перфорированные стальные уголки;

ползунки и салазки для крепления стропил.

Более того, могут понадобиться деревянные изделия:

пластины и нагели;
накладки при шиповом соединении;
треугольные бруски.

Крепеж лучше выбирать высокого качества, потому что шатровая крыша стропильной системы должна иметь высокую прочность.

Возможно Вам будет также интерестно:

выравнивание мауэрлата
Г-образная форма
гвозди
деревянные брусья
диагональные балки
заливка бетона
крепление мауэрлата
материал гидроизоляции
металлический крепеж
монтаж стропильной системы
накладки при шиповом соединении
обустройство стропильной системы
перфорированные гвоздевые пластины
пласти накосной стропилы
пластины и нагели
проволока из стали
скобы
способ крепления мауэрлата
строительство шатровой крыши
стропильная нога балки
треугольные бруски
угол наклона стропил
уложить на ребре
установка опорных брусьев
установка шпилек
хомуты
шатровая крыша
шпильки для крепления

Материалы

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

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

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

Недостатки четырёхскатной стропильной системы:

Стоимость. Такая стропильная система обходится дороже двухскатной. Но если учесть обустройство фронтонов из кирпича для двускатной конструкции, то разница окажется не такой и большой.
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.
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.

Накосные стропила

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

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

Обратите внимание

Эти стропила самые длинные и часто приходится делать их из двух частей.

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.

Отличительная особенность вальмовой крыши

Конструкция крыши имеет своеобразную геометрическую конфигурацию, состоящую из двух элементов:

обычные скаты (две плоскости), встречающиеся на любых других крышах;
вальмы – указанные в предыдущем пункте скаты размещаются так, что не закрывают дом по всей длине, а оставшееся пространство заполняется двумя боковыми элементами специальной формы.

Другими словами, вальмовая крыша имеет четыре ската разного вида и четыре ребра – диагональные стропила. Также, известна полувальмовая крыша – разновидность вальмовой конструкции, имеющая более короткие скаты, не достигающие карниза.

Возведение стропильной системы – монтаж стоек и стропил

Когда смонтировано основание, можно приступать к установке вертикальных опор каркаса крыши – стоек, они должны быть установлены строго перпендикулярно, иначе возможна деформация кровли. Опоры устанавливаются с шагом 1,5-2 метра. При отсутствии центральной несущей стены опорную балку укладываем перпендикулярно балкам перекрытия. Опорную балку изготавливаем из двух досок сечением 50х100 мм, соединяя их с помощью коротких брусков толщиной в 5 см. Бруски вставляем на расстоянии 1,5 -2 метра, прибивая их гвоздями.

Опорная балка должна выходить за границы мауэрлата на 100-150 мм. Далее берем доски сечением 50х150 мм, устанавливаем их на опорной балке строго вертикально с помощью отвеса в местах, где доски соединены брусками. Опоры временно закрепляем с помощью укосин, используя для этого брус. Вверху опоры соединяем с помощью коньковой балки (прогона), изготовленной из доски сечением 50х200 мм. Коньковый брус фиксируем укосинами, используя уровень и рейки.

Затем нужно смонтировать стропильные доски. Одним концом они крепятся к коньковому прогону, а другим – к мауэрлату со стороны фасада. На этом этапе определяемся с длиной карнизного свеса. Карандашом отмечаем места запилов и обрезаем верхний конец доски. В мауэрлате делаем пазы шириной, равной одной трети ширины стропила. Доску сверху прибиваем к коньковому брусу, а второй конец закрепляем в пазе на мауэрлате металлической пластиной. Аналогично крепим все стропильные доски с шагом 60 см по всему фасаду. На вальмах устанавливаем по одному стропилу. Доску ставим на ребро, один конец прибиваем к коньковому брусу, а другой вставляем в зазор между досками опорной балки и закрепляем гвоздями.

После установки основания устанавливаются вертикальные стойки

Здесь важно соблюсти перпендикулярность опор, иначе возможна деформация кровли. Угловые стропила изготавливаются из 2 досок, имеющих сечение 50х100 мм

Чтобы определиться с расположением диагональных (угловых стропил), в углах соединения центрального стропила со стороны вальмы с коньковым брусом вбиваем гвоздь и привязываем к нему шнур, то же самое делаем в месте соединения балок мауэрлата в одном из углов коробки, протягиваем шнур и закрепляем его. Длина угловых стропил должна быть одинаковой, чтобы крыша была ровной. Подготовленное стропило крепим согласно разметке к коньковому брусу и мауэрлату. Свес должен составлять от 50 до 70 см

Угловые стропила изготавливаются из 2 досок, имеющих сечение 50х100 мм. Чтобы определиться с расположением диагональных (угловых стропил), в углах соединения центрального стропила со стороны вальмы с коньковым брусом вбиваем гвоздь и привязываем к нему шнур, то же самое делаем в месте соединения балок мауэрлата в одном из углов коробки, протягиваем шнур и закрепляем его. Длина угловых стропил должна быть одинаковой, чтобы крыша была ровной. Подготовленное стропило крепим согласно разметке к коньковому брусу и мауэрлату. Свес должен составлять от 50 до 70 см.

Основные составляющие чертежа двухскатной кровли

Можно выделить несколько моментов, которые должны быть отражены на чертежах с двускатной крышей:

Принципиальная схема стропильной системы. Она предполагает нанесение на чертёж расположения ключевых элементов и их количество, определяя при этом тип необходимого пиломатериала, в том числе следующие:

Мауэрлат — брус, уложенный на несущие стены здания, являющийся опорным для крепления стропил и распределяющий нагрузку между стропильной системой и стенами;
Лежень — брус, закрепленный на внутренних стенах постройки, который служит опорой для стоек;
Стропильная нога или стропило — доска, которая служит элементом формирования кровли. Пара стропил, соединённых между собой, образуют стропильную ферму. Равномерно установленные на крыше фермы в комплексе составляют основу для укладки кровельного покрытия;
Расчёт стропильной системы двухскатной крыши
Стойка — вертикально установленный брус, который служит опорой для стропил двухскатной крыши, а в кровле ломаного типа также и элементом каркаса для внутренней обшивки;
Подкос или подстропильная нога — доска или брус, закрепленные под углом к опорному столбу и упирающиеся в стропило, его функцией является распределение нагрузки;
Затяжка или ригель или схватка — горизонтально укреплённая доска, которая придаёт стропильной ферме жёсткость, выполняя функцию распора;
Схема стропильной системы двухскатной крыши
Прогон — дополнительный горизонтальный брус для укрепления стропильной конструкции, может быть:
- коньковым, расположенным по линии соединения стропильных ног или коньку;
- боковым, который фиксирует линию в середине ската.
Кобылка — доска, используемая для удлинения стропила и формирования свеса кровли;
Обрешётка — доски, закреплённые на внешнем торце стропил и им перпендикулярно, служит основой для крепления внешнего покрытия.
Макет обрешетки крыши

Расположение ключевых элементов определяет тип стропильной системы двухскатной крыши, который может быть:

наклонным, предполагающим установку центральной опоры на которой происходит крепление стропильной пары;
висячим, при котором деревянная стропильная ферма формируется посредством затяжек и подкосов и устанавливается на крышу в готовом виде;
комбинированным, сочетающим в себе оба способа крепления стропил.
Два основных вида стропильной системы

При планировании строения кровли необходимо учитывать, что при устройстве тёплой крыши потребуется кровельный пирог, то есть материалы для утепления и изоляции, а также элементы их крепления. После составления основного чертежа с расположением элементов необходимо проставить размеры по всем рёбрам конструкции. При этом необходимо учитывать спецификацию пиломатериалов, которые планируется использовать.

Детализация узлов соединения элементов. Для определения потребности в крепёжных и соединительных материалах, а также для обозначения способа крепления необходимо выполнить чертежи узлов соединения элементов стропильной системы. На основании этих данных составляется спецификация по элементам крепления, включая их характеристики и количество.
Виды крепежных элементов для стропил
Узлы крепления стропил из пиломатериалов
Конфигурация элементов конструкции. На основании схемы стропильной системы рекомендуется составить подробную спецификацию с прорисовкой каждого элемента конструкции. Данный чертёж-спецификация должен отражать:

характеристики используемого пиломатериала;
размеры каждой детали;
конфигурацию элемента с отметками мест замковых запилов.

Данная информация будет служить основанием, как для закупки материалов, так и для их комплектации при монтаже.

Пример комплектации элементов конструкции при монтаже

Комплектация кровельного покрытия. По факту всех проведённых расчётов составляется план кровли и вычисляется необходимое количество кровельного покрытия требуемого типа, подборных элементов, а также составляющих кровельного пирога при необходимости.