Конструкция стропильной системы четырехскатной крыши

Стропильная система – это сочетание всех опорных элементов, образующих каркас, на котором лежит кровельный пирог. От прочности и надежности этого основания зависит способность крыши выдерживать ветровую, снеговую нагрузку, защищать внутренние помещения от воды и холода. Чтобы не прибегать к дорогостоящим услугам фирм, выполняющих кровельные работы профессионально, мы расскажем из чего состоит стропильная система четырёхскатной крыши, какие материалы потребуются для ее изготовления и как осуществить ее сборку.

Содержание статьи

Виды четырехскатных крыш

Название «четырехскатная» объединяет несколько видов крыш, состоящих из четырех плоскостей, скатов:

• Вальмовая. Ее конструкция включает четыре ската двух геометрических форм: два их них – в виде трапеции, два – треугольные. Скаты в форме треугольника заменяют собой фронтоны сооружения. С одной стороны, это плюс, так как можно сэкономить на материале для стен, а с другой, минус, потому что отсутствие фронтонов не позволяет монтировать обычные вертикальные окна.

  

• Полувальмовая голландская. На самом деле, ее относят то к двухскатным видам кровли, то к четырёхскатным. В растерянность кровельщиков вводят усеченные торцевые скаты, вальмы. Они не заменяют собой фронтон, а видоизменяют его до трапециевидной формы. Голландская крыша выглядит весьма оригинально и отлично подходит для строительства в ветреных районах благодаря пониженному эффекту парусности.
  

• Полувальмовая датская. Вальмы этого вида кровли отсекают не верхнюю часть фронтона, а нижнюю, образуя скат обычной длины. А под коньком при такой конструкции оставляют маленький фронтон в виде треугольника, которые тем не менее позволяет сэкономить на мансардных окнах и организовать более доступное вертикальное освещение.

  

  

• Шатровая. Шатровая крыша используется для строений, имеющих квадратную форму. Она состоит их четырех скатов, которые представляют из себя равнобедренные треугольники и сходятся в одной точке, не образуя конька.

Не смотря на внешние различия, стропильные системы четырехскатной крыши составляют из одних и тех же элементов, руководствуясь одинаковыми правилами.

Виды стропильных систем

Стропильная система крыши четырехскатного вида принимает различный вид, в зависимости от исходных условий: площади перекрываемого дома и внутренней планировки. Выделяют три вида:

1. Висячая. Применяют для сооружений, в которых нет внутренних несущих перегородок, поэтому опора осуществляется лишь на внешние стены. Висячая стропильная система четырехскатной крыши испытывает нагрузки на изгиб, сжатие и распирание. Чтобы уравновесить воздействующие силы вводят дополнительные, уравновешивающие элементы – затяжки, ригели, бабки. Сложность конструкции заключается в обилии составных частей, высоком расходе материала и, как следствие, большом весе, выдержать который способен лишь основательный фундамент.

   

2. Наслонная. Ее обустраивают в домах, посередине или по бокам которых существуют внутренние несущие стены. Стропильная система в таком случае имеет опору не только на внешние, но и на внутренние стены. Усиленная стойками стропильная система получается более надежной и уравновешенной, монтировать ее проще и дешевле.

   

3. Комбинированная. Состоит из элементов наслонной и висячей стропильной системы. Ее применяют, если в качестве дополнительной опоры используют не внутреннюю стену, а колонны или столбы. Тогда висячие стропила чередуются с наслонными, образуя ажурную конструкцию с открытыми балками перекрытий.

Кокой вид стропильной системы подойдет для конкретного дома, определяют в период проектирования, производя расчеты и составляя чертежи.

Расчет уклона скатов и высоты конька

Составление проекта стропильной системы четырехскатной крыши начинают с расчетов, определяющих геометрию будущей конструкции:

• Расчет уклона скатов. Профессиональные проектировщики выполняют расчет, основанный на тригонометрических формулах, вычисляющие угол наклона ската через косинус треугольника с заданным основанием, равным ширине дома. Но начинающие строители могут использовать справочные таблицы, в которых приводят рекомендованные значения уклона для зон различной ветровой и снеговой нагрузки, и различных кровельных материалов. Среди этих факторов определяют лимитирующий, который и будет оптимальным для этого сооружения. Заметим, что угол наклона с катов в диапазоне 45-55 градусов подходит для большинства проектов. Однако, чем он круче, тем больше материалов затрачивается при строительстве.

  

• Расчет высоты конька. Его ставят на второе место потому, что для вычисления требуется известный угол наклона скатов. Для определения параметра также используют тригонометрические формулы, представляя стропильную ферму как треугольник с двумя рассчитанными углами и известным основанием. Важно учесть, что, если чердачное помещение будет использоваться не только для хранения, конек размещают, принимая во внимание желаемую высоту потолков мансарды. Шатровая крыша имеет коньковый узел, так как все стропила сходятся в одной точке.

Облегчить процесс проектирования стропильной системы четырехскатной крыши могут специальные компьютерные программы-калькуляторы, которые требует только занесения исходных данных: размеров дома, количества скатов.

Расчет нагрузок

Следующий этап проектирование – определение состава элементов стропильной системы и их сечения. Для этого выполняют расчет нагрузок, которым подвергается четырехскатная конструкция. Они делятся на три типа:

• Постоянные. Их четырехскатная крыша испытывает все время. В этот тип включают вес кровельного пирога, стропильной системы, мансардного пола, если планируется использование чердака как жилого помещения. Не забудьте, что снегозадержатели водосточная система – это тоже дополнительная нагрузка, которую несет на себе крыша.

  

• Временные. Действию этих нагрузок конструкция подвергается не постоянно, а лишь время от времени, в остальные же периоды оно минимально. Речь идет о снеговой и ветровой нагрузке, вес талой и дождевой воды, массе человека, производящего ремонт и обслуживание крыши.
  

• Особые. Этот пункт актуален для жителей районов с повышенной сейсмической или ураганной опасностью. Четырехскатную крышу проектируют с учетом возможных экстремальных нагрузок, чтобы обезопасить находящихся под ней людей.

Суммируя значения всех нагрузок, определяют общую, которая, в зависимости от используемого кровельного материала может достигать 180-250 кг на квадратный метр. Исходя из этой цифры определяют количество элементов стропильной системы и их сечение, сверяясь со справочной таблицей. Более сложные системы удобнее рассчитывать в специальных программах, результатом работы которых является готовая схема стропильной системы крыши четырехскатного типа.

Основные элементы

Стропильная система четырёхскатной крыши состоит из множества составных частей, обязательных и вспомогательных:

1. Мауэрлат. Брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм, равномерно распределяющий нагрузку по периметру несущих стен. Отличие четырехскатной крыши в том, что для ее установки требуется четыре мауэрлата, а не два, как для двухскатной.
2. Лежень. Брус, служащий опорой для стоек, которое используют в наслонной стропильной системе. Он, как и мауэрлат, распределяет вес кровли, но находится на внутренней несущей стене.
3. Стропильные ноги. Элементы из досок сечением 50х150 мм или 100х150 мм, которые несут на себе кровельный пирог и задают геометрию скатов. В строительстве четырехскатных крыш используют рядовые, наслонные и нарожные стропила. Рядовые располагаются парами вдоль конькового прогона, образуя трапециевидные скаты. Накосные, расходясь от конька к двум углам дома, формируют торцевые треугольные скаты. А нарожные стропила опираются верхней частью на наслонные и имеют различную длину.
4. Коньковый прогон. Брус, опирающийся на вертикальные стойки, к которому крепятся стропила. Это высшая точка крыши.
5. Стойки. Вертикальные подпорки, которые устанавливают на лежень. Они поддерживают коньковый прогон или середину стропильной ноги.
6. Подкосы. Бруски, которые устанавливают под углом к стропильным ногам для предотвращения их прогиба.
7. Затяжка и ригель. Горизонтальные перемычки из дерева или металла, соединяющие пары стропильных ног, снижая распирающую нагрузку на стены. Ригель устанавливают в верхней части стропил, в затяжку в нижней, часто используя в качестве балок перекрытия.
8. Шпренгельные фермы. Шпренгель – вертикальная стояка для накосных стропил. Если его не во что упереть, устанавливают затяжку межу двумя соседними сторонами дома и с помощью металлических уголков прикрепляют шпренгель.
9. Обрешетка. Основание для настила кровельного материала. Если доски приколачивают без промежутков, конструкция обрешетки называют сплошной. А если доски чередуют с небольшим просветом – решетчатой. Схема обрешетки зависит от вида кровельного материала.
10. Свес крыши. Часть стропил, которая на 40-50 см выступает за периметр дома, защищая его от влаги.

Сборка стропильной системы

Имея на руках чертеж стропильной системы, можно начинать работы по сборке. Так как в качестве материала используют в основном натуральную древесину, не будет лишним обработать ее антисептиком глубокого проникновения для защиты от влажности и бактерий. Кровельные мастера обращают на ряд особенностей, которые стоит учитывать при монтаже стропильной системе четырехскатной крыши:

• Выполнять работы по сборке крыши в одиночку тяжело даже очень опытному работнику в связи с большой длиной и весом стропильных ног и стоек.

  

• Так как некоторые элементы стропильной системы имеют большую длину, в частности диагональные стропила, пиломатериалы стандартных размеров не подойдут для их изготовления. Эту проблему решают с помощью составных стропильных ног из двух или даже трех частей.

  

• Если длины стропил не хватает для формирования свеса, их надставляют кобылками, изготовленными из досок меньшего сечения.

Грамотно рассчитанная и качественно собранная стропильная система – основа долгой эксплуатации четырехскатной крыши, которая станет надежной защитой от непогоды, в независимости шатровая она или вальмовая!

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru

Четырёхскатная крыша стропильная система, видео, фото

Крыши частных домов, имеющие четыре, а не один или два ската, являются гораздо более серьезной конструкцией. Собрать ее не сложнее, чем двухскатную, но преимуществ четырёхскатная крыша стропильной системы имеет больше. Высокое качество кровли обеспечивается прочностью такой системы.На фото четырехскатная крыша своими руками

Особенности крыши из четырех скатов

1. Главное преимущество – отсутствие щипцов и фронтонов. Нетрадиционная конструкция стропильной системы позволяет крыше без последствий переносить сильные ветра, минимизировать возможные разрушения в местах свесов карниза с течением времени, также отсутствие фронтона – это экономия на стройматериалах и трудозатратах.
2. Концы стропил, которые пересекаются между собой и крепятся на балке конька, придают конструкции жесткость, препятствуют ее деформированию под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше.
3. Конструкция и устройство вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры.
4. В схеме архитектурного соответствия четырёхскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам.
5. Эстетичность крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех лет, когда люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

Как будет конструироваться стропильная система четырехскатной крыши, зависит от типа крови – шатрового или вальмового. Поэтому стоит подробнее рассмотреть эти разновидности, их особенности и устройство.Фото устройства вальмовой крыши

 

 

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу (см. фото выше) представляет собой сборку двух трапециевидных или треугольных деревянных узлов. Эти элементы скрепляются между собой плоскостями верхних поверхностей, а грани треугольников перекрываются коньковыми скатами.

 

На стропильный каркас вальмовой крыши монтируется кровельный пирог, состоящий из нескольких слоев: гидроизолятора, теплоизолятора, вентиляционного слоя стройматериалов и финишного декоративного и защитного покрытия (см. видео). По виду крепления система вальмовой крыши подразделяется на висячую и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырёхскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции.Чертежи системы стропил

 

 

При наклоне вальмовой крыши ≤ 35° обязателен монтаж вспомогательных опорных балок, чтобы укрепить длинный пролет со стропилами наслонного типа. Дополнительные опоры предохраняют дом от атмосферной влаги, сильных ветров и перепадов температур.

Схема стропильной конструкции крыши с четырьмя скатами

1. Стропила накосной конструкции – брус, монтирующийся по диагонали, одним торцом упирается в мауэрлат, вторым – крепится к следующей паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо надежно фиксировать. Также накосные стропила исполняют роль опоры для нарожников.
2. Трапециевидные деревянные сборки для скатов кровли.
3. Нарожники – конструкции небольшого размера из стропильных балок короткой длины, укрепляются на стропилах накосного типа. Если ширина стен дома составляет ≥ 4,5 м, то конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из них сделать единую кровлю.
4. Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Использование этих элементов позволяет собрать кровлю практически без дополнительного укрепления.
5. Лежни служат опорами для стоек и подкосов, нижним концом их упирают в подставки из кирпича на внутреннем стенном торце или подгоняют под размер подкладками деревянных брусков.
6. Прогон представляет собой балку, уложенную параллельно нижней опорной балке. Служит для обеспечения прочности стропильной конструкции.
7. Шпренгелями увеличивают жесткость по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.

Схема четырёхскатной кровли

 

Шатровая крыша

Крышу по типу шатра можно построить из треугольных деревянных конструкций. Неспециалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой кровли. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная крыша, стропильная система которой выполнена в виде шатра, превосходно предохраняет жилье от проникновения холода и влаги даже в чердачное или мансардное пространство.Крыша в виде шатра

По конструкции чертежи вальмовой и шатровой системы стропил похожи, так как состоят из одинаковых узлов и элементов. Разница – только в длине стропил и вариантах монтажа. В шатровой конструкции также хорошо работают стропила висячего или наслонного типа, но висячие элементы закрепить своими силами дилетанту очень сложно – потребуется помощь профессионала. Шатровую крышу часто обустраивают над площадями без внутренних перекрытий, перегородок и стен, и балки для опор укладываются на несущие стены. Детали наслонной конструкции изготовить дешевле и легче, но, чтобы с ними можно было работать, необходимо наличие внутренней несущей стены и/или бетонных колонн.Безраспорно-наслонная схема

 

Как работать со стропилами – советы и правила

1. Перед началом работ с любыми изделиями из дерева их необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами.
2. Древесина для любых элементов должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%.
3. Мауэрлат делается из бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным 150 х 100 мм.
4. Стропила должны иметь в длину ≥  50 мм и в ширину ≥ 150 мм.
5. Для всех изделий используется одна порода дерева, и желательно – хвойная.
6. Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с одним углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.

Шаблон для разметки стропил

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного его устройства  зависит не только прочность конструкции, но и эстетичность всей крыши, поэтому опорные балки должны быть уложены строго по горизонтали. Облегчить выравнивание мауэрлата может заливка небольшого ростверка (опалубки) по всему периметру стен дома. Подробнее об этом смотрите видео ниже.

 

Для крепления ростверка используются арматурные штыри, вбитые или вставленные в стену. Через отверстия в этих стержнях мауэрлат крепится резьбовыми соединениями к стенам и ростверку.Как крепить мауэрлат

Как собирать и монтировать на месте систему вальмовой крыши:

1. Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой вскрыть гидроизоляторами – мастикой, битумом, гудроном. Сверху на слой гидроизоляции укладывается рубероид.
2. Опорный брус, из которого будет собираться мауэрлат, насаживается на штыри в стенах, притягивается гайками с шайбами. При монтаже мауэрлата нужно постоянно проверять его горизонтальность при помощи уровня.
3. Следующей устанавливается центральная опора – к ней будут прикрепляться стойки с коньком. Опорная балка укладывается или на боковые балки мауэрлата, или на поверхности внутренних несущих стен.
4. Для главной опоры конька устанавливаются вертикальные балки. Коньковые опоры не нужно сразу крепить жестко – только после полной сборки системы стропил. Жесткость можно придать стальными уголками, деревянными распорками или металлическими шпильками.
5. Чтобы крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое из них нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами.
6. Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки.

Между свесом и стеной выдерживается расстояние ≥ 50 см. Если участок выбран в регионе с сильными ветрами, то это расстояние увеличивается в 2 раза. Таким образом обеспечивается защита крыши и стен от осадков, которые могут задуваться и увлажнять поверхность вплоть до фундамента.

Крепление стропил к мауэрлату

 

7. Теперь можно крепить рядовые стропильные брусья, чтобы соединить мауэрлат с коньком. Расстояние между стропилами рассчитывается исходя из общих размеров крыши и длины промежуточных стропил. Некоторые кровельные стройматериалы нужно укладывать на часто смонтированную обрешетку, поэтому общих рекомендаций по соблюдению расстояний нет. Рядовые стропила в стандартном решении устанавливаются в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами.
8. Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой.
9. Для укрепления верхнего торца накосных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из двух подкосин, выходящих из одной точки.
10. Последний шаг в строительстве стропильной системы – обрешетка. Материал для каркаса обрешетки выбирается исходя из кровельного материала. Чаще всего это квадратные рейки сечением 5 см, а если обрешетка будет сплошной, то можно использовать доски или пятислойную фанеру.

Для большей наглядности процесса рекомендуем посмотреть приведенные в материале видеоролики.

jsnip.ru

стропильная система, инструкция как сделать своими руками, видео и фото

На первый взгляд, такая кровля сложно устроена, но это не так и, несмотря на множество конструктивных элементов, все очень просто

Хотите построить прочную и красивую крышу, но не знаете, какую конструкцию выбрать? Я расскажу, что такое четырехскатная крыша и что нужно знать, чтобы ее построить самостоятельно. А в качестве бонуса объясню, по какому принципу проектируется и из каких элементов состоит стропильная система, и как устраивается кровельный пирог.

Основные сведения о четырехскатных кровлях

Сегодня крыша на четыре ската самая распространенная и это не случайно, так как она надежная и отлично смотрится

Четырёхскатная, она же вальмовая крыша — это конструкция с четырьмя наклонными скатами, два из которых имеют форму трапеции, а два — форму равнобедренного треугольника.

Треугольные торцевые скаты называются вальмами, отсюда и название кровли. Из-за характерной формы, если смотреть сверху, крыша в народе именуется «конвертом». Для сравнения, конструкция шатровой крыши состоит из одинаковых скатов.

Иллюстрации	Тип вальмовой кровли в соответствии с конструкционными особенностями
	Традиционная вальмовая кровля. Такая конструкция по всему периметру имеет одинаковый свес, то есть, все скаты на одинаковое расстояние отходят от несущих стен.
	Полувальмовая, так-называемая голландская крыша. Такая конструкция состоит из 4 наклонных скатов, но два треугольных ската, как на фото, заканчиваются чуть выше, чем основные скаты, выполненные по форме трапеции.

Особенности стропильных систем вальмовых кровель

Два типа устройства кровельных ферм, которые можно применить на вальмовых конструкциях

Перед тем как сделать четырехскатную крышу, нужно определиться с типом стропильной системы:

• Если чердачное помещение предполагается использовать в качестве мансарды, лучше применить висячие стропила, где можно обойтись без вертикальных подпорок;
• Если площадь перекрытия больше 100 м², предпочтительно использовать наслонные стропила которые опираются на мауэрлат и лежень. За счет применения вертикальной подпорки, такие кровли демонстрируют высокую устойчивость к механическим нагрузкам.

Иллюстрации	Элементы в конструкции четырехскатной кровельной системы
	Мауэрлат. Это бревно или брус, жёстко закреплённый по периметру несущих стен. В мауэрлат упираются нижние концы наклонных балок. Основная задача мауэрлата — равномерное распределение нагрузки от крыши на несущие стены.
	Коньковый прогон. Это расположенная в верхней части стропильной системы продольная балка, на которой соединяются верхние торцы наклонных балок.
	Диагональные накосные стропила. Это диагонально расположенные балки, которые формируют вальмы и трапециевидные скаты. Верхние торцы диагональных стропил соединяются на коньковом прогоне. Угол между балками в коньковом узле определяет угол наклона скатов и высоту четырехскатной крыши .
	Нарожники. Это вертикальные балки, которые устанавливаются в промежутке между накосными балками. Некоторые нарожники монтируются на верхнюю часть, а именно, на коньковый прогон; Другие нарожники верхним краем крепятся к накосным стропилам; В нижней части все эти балки с одинаковым шагом упираются в мауэрлат и образуют свес кровли.
	Подкосы. Это диагонально расположенные распорки, которые одним концом крепятся на лежне, а другим концом упираются в среднюю часть накосных стропил. На кровельных системах с большой площадью покрытия, такие распорки устанавливаются для поддержки нарожников. Если планируется использовать чердак, как жилое помещение, вместо диагональных распорок устанавливаются ригели .
	Вертикальные стойки. Это балки, которые соединяют лежень с коньковым прогоном. На небольших кровлях стойки устанавливаются в непосредственной близости от узла крепления стропил и прогона. На больших кровлях устанавливаются промежуточные стойки.
	Лежень. Это брус или бревно, которые выполняют функцию промежуточного мауэрлата. Лежень крепится поверх внутренней стены. В том случае, если внутренняя стена располагается не под коньковым прогоном, лежень крепится двумя концами на мауэрлате или выполняется висячая стропильная система.
	Узел крепления накосных стропил. Накосные стропила, при формировании вальм, соединяются в верхней части. Для того, чтобы выдержать требуемый угол вальм, боковые стропила подрезаются под соответствующим углом и крепятся на прогоне или на прямых стропилах, через перфорированные металлические пластины.
	Узел крепления стропил и стяжек к мауэрлату. Это самый нагруженный узел в конструкции стропильной системы. Поэтому мауэрлат фиксируется на несущей стене анкерными болтами. Остальные соединения в этом узле выполняются посредством специальных метизов — перфорированных пластин и резьбовых шпилек с гайками.
	Узел соединения стропил на прогоне. В этом узле стропила стыкуются встык или внакладку. Крепление выполняется своими руками с применением металлических перфорированных уголков.

В таблице показаны типы устройства кровельного свеса на вальмовой крыше и их отличительные характеристики

Рекомендации по устройству стропильных систем

Чтобы четырехскатная крыша своими руками была построена правильно, нужно рассчитать ее уклон. Угол наклона скатов свыше 60 градусов приведет к тому, что кровлю будет срывать ветром, а недостаточный уклон станет причиной того, что снег будет очень медленно сходить. Поэтому нужно выбрать среднее значение, например, 45 градусов.

На рисунке показаны чертежи и формулы расчета высоты конька и длины скатов при том условии, что вальмы выполнены в виде равнобедренных треугольников

По формуле Hк = Lптс х tgb можно вычислить высоту конькового прогона. Используя немного видоизменённую формулу tgb = Нк/Lптс можно рассчитать угол наклона скатов по уже известной высоте конька. Далее округляем полученное число и по таблице 1 находим угол наклона трапециевидного части крыши.

Таблица 1 — находим значение, рассчитанное по предложенной ранее формуле и определяем уклон крыши

Особенности устройства кровельного пирога

Иллюстрации	Тип кровли по способу утепления
	Теплая кровля. Такой тип кровельного пирога актуален, если чердачное помещение эксплуатируется в качестве жилья. В промежутках между наклонными балками формируется сложный пирог из пароизоляции утеплителя, вентиляционного зазора и кровельного покрытия.
	Холодная кровля. Такую конструкцию формирует кровельный материал и пароизоляция, тогда как теплоизоляция выстилается не по скатам, а на балки перекрытий.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, из каких компонентов состоит четырехскатная крыша и что нужно учесть при ее проектировании. Чтобы лучше ознакомиться с подробностями, посмотрите видео в этой статье. Если останутся вопросы, задавайте их в своих комментариях.

krovlyakryshi.ru

Стропильная система четырехскатной крыши своими руками

Крыша, как и стены, является важным элементом дома. От ее выбора зависит, какой внешний вид в итоге будет иметь строение. Существуют несколько типов крыш, они отличаются только по форме и количеству скатов. Четырёхскатная крыша отличается от двускатной тем, что она обладает четырьмя плоскостями — скатами. Ее монтаж своими руками затрудняется уже тем, что стропильная система четырёхскатной крыши намного сложнее, но между тем именно они считаются более прочными и надёжными в эксплуатации, чем двускатные и, что немаловажно, у них более привлекательный внешний вид.

Разновидности многоскатных крыш

На рынке кровельных материалов можно встретить много вариантов мансардных крыш. Но пожалуй, самые популярные это вальмовая и шатровая. Если вы решили начать строительство четырехскатной крыши своими руками, важно определиться какой вид вам подойдет, а для этого нужно знать особенности каждого вида.

При монтаже вальмовой крыши сразу бросается в глаза её схожесть на всем нам привычную двускатную, но её главное отличие в том, что там, где заканчивается двускатная кровля, продолжение берут треугольные скаты-вальмы. В крыше нет фронтов, поэтому она считается более экономичной.

Шатровая крыша по своему внешнему виду очень похожа на пирамиду, которая берет свое начало у стен. Все плоскости скатов похожи на равнобедренные треугольники. Стропильная система четырёхскатной шатровой крыши намного сложнее, чем вальмовой, поэтому, если у вас есть желание делать ее своими руками, то рекомендуют именно вальмовую. Подходит она для домов, у которых длина стен одинаковая.

При выборе вальмовой крыши можно столкнуться ещё с её некоторыми подвидами:

• полувальмовая;
• датская вальмовая.

Нередко полувальмовую крышу рассматривают как двускатную. Главное её отличие от классической двускатной в наличии треугольных торцевых скатов. Преимуществом является возможность устанавливать обычные окна в мансарде, а отсутствие острого выступа обеспечивает более высокую способность выдерживать различные погодные изменения.

А вот конструкция четырёхскатной датской крыши позволяет отказаться от мансардных окон и обеспечить естественное освещение в помещениях за счёт установленных вертикальных окон.

Четырехскатная крыша: чертеж

В начале любых строительных работ лучше всего произвести расчёты, чтобы потом уже при строительстве не переделывать конструкцию. Поэтому, даже если строительство стропильной системы четырёхскатной крыши у вас получится выполнить своими руками, то расчёт самого проекта четырёхскатной крыши лучше всего сразу доверить профессиональному архитектору.

Составляя проект четырехскатной крыши, нельзя ошибиться, так как он включает в себя огромное количество элементов и все они несут свою нужную функцию. Архитектор, который будет выполнять проект, а впоследствии и чертеж четырёхскатной крыши, обязательно даст подробное описание всех узлов и соединений, что существенно ускорит монтаж конструкции. Вам останется только приобрести необходимые материалы и инструменты и можно приступать к монтажу.

При составлении проекта важно помнить про уклон. Обычно он варьируется от 5 до 60 градусов. От угла наклона зависит и выбор кровельного материала. Если угол наклона в доме до 10 градусов, то рекомендуют использовать асбестоцементные листы или рулонное покрытие. При угле наклона от 14 до 60 градусов лучше всего подойдёт кровельный металл, а при наклоне от 30 до 60 градусов смело можете делать черепичную крышу.

Устройство четырёхскатной крыши таково, что чем больше угол наклона, тем больше кровельного материала пойдёт на строительство и, наоборот, чем меньше угол наклона, тем более мощный каркас необходимо сооружать, так как на такую крышу будет более сильная погодная нагрузка.

Делая расчёт, архитектор сразу учитывает, какие стропила будут использованы при строительстве: висячие или наклонные, нужны ли вам будут дополнительные элементы для поддержания прочности, а также всевозможные нагрузки на стропила. При расчёте нагрузок учитывают:

• вес кровельного материала;
• вес материала для утепления, паро- и гидроизоляции;
• погодные условия;
• оборудование или устройства, которые, возможно, будут установлены на крышу.

Параметры нагрузок изменяются в зависимости от различных факторов. В основном учитывают климат местности, в которой планируется возведение. А общую массу всей крыши рассчитывают, учитывая итоговое количество всех материалов, которое будет использовано при строительстве и площадь всего сооружения. Обязательно делают расчёт прочности стропил и степени возможной деформации от различных внешних и погодных изменений.

В качестве стропил профессионалы рекомендуют использовать прямоугольные бруса с сечением из пиломатериалов хвойных пород, обработанных специальным антисептическим составом. Для повышения устойчивости системы четырёхскатной крыши вводят дополнительные стальные элементы.

Поэтому, даже если вы решили начать строительство четырёхскатной крыши своими руками, не поленитесь воспользоваться советами опытных мастеров. Если все расчёты будут выполнены правильно и без ошибок, это позволит возвести привлекательную конструкцию с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Конструкция четырехскатной крыши и установка стропильной системы

Теперь, когда готов проект и у вас на руках есть чертежи четырехскатной крыши, можно приступать к устройству стропил системы крыши. Монтаж можно осуществлять несколькими способами – висячим и наклонным.

Наклонный способ более экономичен и не так сложен при возведении. При возведении стропильной системы необходимо учитывать элементы, которые обязательно присутствуют в каждой конструкции:

• накосные или диагональные стропила. В готовой конструкции их устанавливают так, чтобы они имели упор. Обычно упирают в мауэрлат и следующую пару стропильных ног;
• мауэрлатом называют нижнюю опору для стропил;
• прогоном-балку, которую используют как дополнительную опору, располагают обычно параллельно мауэрлату;
• укороченные стропильные ноги, также используют для упора в мауэрлат и стропильные ноги;
• стойки и подкосы используются для сооружения конструкции с многопролётностью, в этом случае необходимо ещё установить несколько опор на накосную ногу;
• ригели. Помогут если появились распоры. Обычно это происходит, если стропильная система четырёхскатной крыши при монтаже была установлена неправильно;
• лежень используют в качестве опоры для подкосов и стоек;
• шпренгель применятся как дополнительный элемент стропильной опоры.

Этапы работы

Первым делом, для равномерного распределения нагрузки от стропильной системы, кровельного покрытия и выпадения осадков в зимний период, на несущие стены укладывают опору для стоек и мауэрлат. Опору для стоек устанавливают на несущие перегородки. На эти опоры потом будут устанавливать опорные стойки. Здесь не обойтись без водяного уровня, при помощи которого выравнивают опорные стойки и закрепляют подпорами из досок. Крепят стойки с помощью металлических уголков. В зависимости от того, монтаж какой крыши выполняют, учитывают и необходимую расстановку стоек.

При монтаже стропильной системы для вальмовой крыши, стойки располагают в один ряд, а расстояние между ними должно быть не более двух метров. Если происходит монтаж шатровой конструкции, то тут стойки располагают по диагонали с одинаковым расстоянием от угла. На стойки потом укладывают прогоны и закрепляют их с помощью уголка на саморезы. Далее устанавливают диагональные стропила с шагом от 0,5 до 1,5 метра. Профессиональные плотники советуют изготавливать стропила из двух досок, объединённых в толщину, так как именно эти элементы конструкции испытывают нагрузку. Их упирают верхней стороной на стойку, а нижней на угол мауэрлат.

Далее нужно заполнить расстояние между стропилами. Для этого прекрасно подойдут укороченные стропильные ноги. Наибольшую нагрузку получает нижняя четверть диагональных стропил, поэтому рекомендуют под них установить дополнительные элементы стропильной опоры. Их ставят, как и коньковые стойки, на усиленные балки. На готовую конструкцию стропильной системы четырёхскатной крыши делают обрешётку, с последующим укладыванием на неё кровельного материала.

Преимущества и недостатки четырёхскатной конструкции

Если сравнивать четырёхскатную конструкцию с классической двускатной, сразу можно выделить ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относятся:

• благодаря мансардным крышам можно переоборудовать чердачное помещение в жилое, что значительно увеличит жилую площадь дома;
• четырёхскатная крыша за счёт особенности своей конструкции не подвержена временным деформациям;
• утепляя кровельный материал при монтаже, вы тем самым улучшаете теплоизоляцию всего дома, это экономия на отоплении;
• за счёт низких углов наклона конструкции, такие крыши лучше противостоят разным погодным изменениям;
• благодаря своему необычному дизайну, конструкция смотрится очень красиво и придаст изюминку любому помещению.

К недостаткам, пожалуй, можно отнести такие моменты:

• учитывая, что конструкция четырёхскатной крыши сложнее, чем двускатной, при монтаже она вам обойдётся дороже. Но опять же, благодаря ей можно не делать кирпичную кладку;
• скаты, расположенные с четырех сторон, забирают часть жилого помещения с коротких торцов;
• ещё одним недостатком считается то, что мансардные окна, которые устанавливаются, во время дождя могут стать причиной появления лужи на полу. Но опять же, только в том случае если вы забыли их закрыть. При желании даже в мансардную крышу можно установить обычные вертикальные окна.

Если вы все-таки решили возводить четырёхскатную крышу своими руками — это будет нелегко. Но, имея в наличии ручной и электроинструмент, а также все нужные измерительные устройства, у вас все получится, главное соблюдать общие принципы. Важно помнить, что при установке мауэрлата, его нужно хорошенько закрепить по углам, приступать к монтажу всегда нужно с конька, а стойкам нужны хорошие основания. Когда выполняются работы своими руками, хочется, чтобы результат сохранялся как можно дольше, поэтому элементы конструкции стропильной системы лучше всего фиксировать современными металлическими крепёжными соединениями для дерева.

krovlya.guru

Стропильная система вальмовой крыши — особенности конструкции и проведения расчетов

Крыши вальмовой конструкции обретают все большую популярность среди владельцев частных домов. Это – неудивительно, так как подобная схема отличатся целым рядом неоспоримых достоинств эксплуатационного свойства, а кроме того – смотрится очень оригинально, придавая дому особую эстетичность.

Стропильная система вальмовой крыши

Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, возможно, отпугивает то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, она, безусловно, не столь проста, как односкатная или обычная двускатная щипцовая крыша. Тем не менее, и эта стропильная система вполне подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет – вполне возможно. Монтаж, конечно же, потребует определённого опыта в плотницкой работе, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом, можно взяться и за это масштабное мероприятие.

В чем достоинства вальмовой крыши?

Согласитесь, что вальмовая крыша смотрится весьма привлекательно. Но эстетичность, которая она придает зданию – это отнюдь не главное достоинств подобной конструкции.

Эстетичность вальмовой крыши, безусловно, важна, но этим не ограничиваются ее достоинства

• Полное отсутствие вертикальных плоскостей делает такую крушу малоуязвимой в ветровой нагрузке. Если еще и величина уклона скатов незначительна – параметр ветрового давления на стропильную систему сводился к минимуму.
• «Сглаженность» форм на все четыре стороны делает такую крышу устойчивой вообще ко всем видам атмосферных осадков.
• С точки зрения энергосбережения, вальмовая крыша намного превосходит двухскатную конструкцию.
• Такую крышу значительно легче утеплить, разместив термоизоляционный «пирог» под скатами кровли. У двускатной крыши всегда имеются два проблемных фронтона, требующих особого подхода к утеплению и прекрасно «ловящие ветер».
• Удачное распределение нагрузок, обусловленное особенностью расположения основных, диагональных (угловых) и вальмовых стропил, обеспечивают высокую устойчивость всей системы к деформациям под действием внешнего приложения сил.
• Наконец, вальмовая крыша вполне может послужить и мансардой (при определённых углах уклона, безусловно). В любой их скатов может врезаться мансардное окно.

Недостаток у такой системы – это относительная сложность конструкции. Кроме того, на небольших по размеру зданиях и при малых углах уклона крыши чердачное помещение становится невместительным и малопригодным для полезного использования, особенно если система стропил потребует дополнительного усиления подкосами, стойками и т.п.

Очевидно, что недостатки – достаточно условны, и их вполне можно свести к минимуму. А вот количество достоинств – впечатляет, что и способствует постоянному росту популярности вальмовых крыш.

Основные конструктивные особенности вальмовой крыши

Итак, что собой представляет вальмовая крыша с конструктивной точки зрения.

Это – четырёхскатная конструкция. Два ската, проходящие вдоль длинно стороны здания, имеют форму трапеции, верхняя сторона которой является коньком, а боковые ребра расходятся от него к углам здания. С обеих фронтонных сторон скаты имеют форму равнобедренного треугольника, который своей вершиной упирается в крайнюю точку того же конька.

Так выглядит классическая четырёхскатная вальмовая крыша

Теперь, если виртуально аккуратно снять с крыши кровельное покрытие, убрать, чтобы не мешали рассмотрению, стены дома, то откроется примерно такая картина – собственно. Сама деревянная конструкция вальмовой стропильной системы.

Базовая схема вальмовой стропильной системы.

Теперь познакомимся с самыми основными конструктивными элементами вальмовой стропильной системы.

Основные элементы стропильной системы вальмовой крыши

1 – мауэрлат – мощный деревянный брус, закрепленный по периметру верхнего торца стен дома. Является базовой основой для установки стропильной конструкции.

2 – коньковый брус (прогон). Должен располагаться строго по продольной оси дома, на высоте от уровня перекрытия, зависящей от запланированной крутизны скатов крыши.

3 – центральные основные стропила. Располагаются с расчётом опоры на мауэрлат и на края конькового прогона. Всего таких стропил – 4 штуки, по два на каждый боковой скат.

4 – центральные вальмовые стопила. Расположены строго по оси конька, делят треугольный вальмовый скат ровно пополам. Общее количество – две штуки.

5 – угловые или диагональные стропила (иначе – накосные ноги). Опираются на угол мауэрлата и на оконечность конькового прогона. Самые длинные из всех стропильных ног. Общее количество – 4 штуки. Таким образом, на каждом конце конька сходится по пять стропил – два основных центральных, одно центральное вальмовое и два диагональных (накосных).

6 – промежуточные стропила. Устанавливаются по боковым скатам между центральными стропилами, имеют такой же размер, опираются так же — на мауэрлат и на коньковый прогон. Количество зависит от выбранного шага установки. При маленькой длине конька могут и вовсе отсутствовать.

Конек на этой вальмовой крыше настолько короткий, что необходимости в промежуточных стропилах просто нет

7 – укороченные стропила. Устанавливаются по боковым трапециевидным скатам между центральным стропилом и углом крыши. Опираются на мауэрлат и на накосные (диагональные) ноги. Количество зависит от шага установки. Длина деталей меняется – уменьшается по мере приближения к углу системы.

8 – укороченные стропила вальмового ската (нарожники). Расположение, количество и размеры в целом аналогичны с боковыми укороченными стропилами.

Это был показан простейший, базовый вариант стропильной вальмовой конструкции. На практике же, когда крыша возводится над жилым домом, приходится прибегать к усилению, то есть установке дополнительных элементов:

Элементы усиления конструкции вальмовой крыши

9 – стойки, подпирающие коньковый прогон. Они могут опираться на лежень, уложенный ровно по центру перекрытия параллельно коньку (например, если снизу имеется капитальная внутренняя стена). Другой вариант – упор стоек в балки перекрытия или в затяжки (ригели) соединяющие пары стропильных ног.

10 – затяжки (ригели), которые одновременно могут выполнять и роль балок перекрытия. Другой вариант – это действительно балки, врезанные в мауэрлат или вмурованные в стены дома. Затяжки могут располагаться и выше, ближе к коньковому прогону. Зачастую в этом случае она становится основой для подшивки потолка чердачного помещения. Затяжки или балки становятся основой не только для стоек, но и для некоторых других усиливающих элементов конструкции.

крепление для стропил

11 – если основные или промежуточные стропила получаются слишком длинными, более 4,5 м, то их необходимо усилить, установив диагональные подкосы, упирающиеся в расположенный снизу прогон или в балки перекрытия (затяжки). Подкосы обычно устанавливаются под углом 45 ÷ 60°, и использование таких промежуточных опор позволяет уменьшить сечение пиломатериалов, идущих на изготовление стропильных ног.

12 – самыми длинными всегда получаются диагональные стропила (накосные ноги). Как правило, они в первую очередь нуждаются в усилении, так как будут служить опорой для целого ряда укороченных стропил (нарожников). Один из вариантов – это установка шпренгеля, как показано на рисунке. Устанавливается угловая шпренгельная балка, которая врезается в мауэрлат, а от нее к накосной ноге идет вертикальная стойка. Другой вариант усиления диагональных стропил – те же подкосы, которые снизу будут опираться на центральный лежень.

13 – ветровая балка, которая наискось прибивается изнутри к стропильным ногам, как правило, с наветренной стороны здания. Практикуется ее использование и с обеих сторон, когда дом возводится в ветреном регионе, а направление ветра – неустойчиво.

14 – для формирование карнизных свесов можно увеличивать длину стропильных ног, так, чтобы они выходили за внешние стены на определенное расстояние. Это, правда, бывает не всегда возможно или оправдано – из-за ограничений по стандартной длине пиломатериалов или из соображений экономичности. Выход – применение удлиняющих стропила деталей, кобылок, которые и сформируют карнизный свес требуемой ширины от уровня стен дома.

Как рассчитываются элементы вальмовой стропильной системы

Итак, впереди самый ответственный этап – провести проектирование будущей вальмовой стропильной конструкции. В этом вопросе следует придерживаться определённой последовательности.

Выбор угла ската кровли и определение высоты конька

Начать следует с выбора оптимального угла ската кровли. В принципе, угол боковых и вальмовых скатов может и различаться, но все же «классический» вариант – это их одинаковый уклон: так и нагрузки распределяются равномерно, и внешне крыша будет смотреться более выигрышно.

Для вальмовых крыш обычно принимают угол уклона от 20 до 45 градусов. В регионах с повышенной снеговой нагрузкой есть смысл сделать скат круче, а там, где превалирует ветровое давление оптимальным будет придание уклона не более 30 градусов. Впрочем, это решение хозяев, так как могут играть роль и планы насчет использования чердачного помещения.

Важным параметром выбора угла ската является и планируемое кровельное покрытие – для различных его типов есть определенные нижние границы крутизны. Ниже расположена схема уклонов крыши (в градусах и в процентах). Схема выполнена с точным соблюдением масштаба, так что при желании можно по ней задать угол и в пропорциональном отношении (отношение высоты подъема к длине основания стропильного треугольника).

саморезы по дереву

Диаграмма углов крутизны крыши и допустимые минимальные уклоны для различных типов кровельного покрытия

Стрелками показаны нижние предельные границы уклона для различных типов кровельного покрытия. Первые три пункта нас в данном случае не интересуют – они относятся к плоским крышам.

№	Величина уклона	Тип применяемого покрытия (минимальный уровень уклона)
4	≈ 9° 1:6,6 или 15 %	Рулонные битумные материалы – не менее двух слоев, наклеенных на мастику горячим способом. Допускается использование определенных типов профнастила или металлочерепицы (в соответсвии с параметрами, установленными производителем).
5	≈ 10° 1:6 или 17%	Асбестоцементный волновой шифер усиленного профиля. Еврошифер (однулин).
6	≈ 11÷12° 1:5 или 20 %	Мягкая битумная черепица
7	≈ 14° 1:4 или 25 %	Плоский асбестоцементный шифер усиленного профиля. Профнастил и металлочерепица.
8	≈ 16° 1:3,5 или 29 %	Металлическая кровля с фальцевым соединением.
9	≈ 18÷19° 1:3 или 33 %	Шифер асбестоцементный волновой обычного профиля
10	≈ 26÷27° 1:2 или 50 %	Натуральная керамическая или цементная штучная черепица, композитные полимербетонные, сланцевые плитки.
11	≈ 39° 1:1,25 или 80 %	Кровельное покрытие из дранки, щепы, натурального гонта. Камышовая кровля

Есть еще один нюанс. Вальмовая крыша, как мы видели, предполагает наличие трапециевидных и треугольных скатов. При использовании листового кровельного покрытия неизбежны будут немалые потери материала на раскрое – могут доходить до 30%. Оптимальным видится вариант с мягкой битумной черепицей или с использованием штучных кровельных материалов. Впрочем, опять же, все решает хозяин дома.

После того как угол уклона ската будет выбран, уже несложно определить высоту конька, к которому сойдутся центральные и промежуточные стропила.

Определение высоты конька вальмовой крыши

У нас известна ширина дома D. Конек располагается строго по продольной оси, то есть на расстоянии d = D/2. С углом α также определились. Высота конька, таким образом, определяется следующим соотношением:

h = d × tg α

Чтобы не заставлять читателя тратить время на поиски таблицы тангенсов — ниже размещен калькулятор для проведения расчета высоты конька.

Перейти к расчётам

Длина конькового прогона

Определяем длину и расположение конькового бруса (прогона)

Раз предполагается, что угол уклона на боковых и вальмовых скатах будет одинаковым, то и длина центральных стропил также должна совпадать. А это, в свою очередь, означает, что края конькового прогона должны располагаться от торцевых стен дома на таком же расстоянии, как сам прогон от параллельных ему стен.

«Классическое» расположение конькового прогона

1 – мауэрлат

2 – коньковый прогон.

3 – центральные боковые стропила

4 – центральное вальмовое стропило, равно по длине центральным боковым.

Значит, длина конькового бруса получается равной длине дома за вычетом 2d, а если упростить, то длина дома минус его ширина D. Располагаться он должен строго по центру, по обеим, продольной и поперечной, осям.

Для изготовления конькового прогона обычно используется такой же материал, что и для центральных стропильных ног. Вертикальные стойки для его установки вырезаются с учетом ширины бруса, чтобы в собранном виде верхний край конька расположился на рассчитанной высоте h.

Коньковый прогон на стойках, усиленных диагональными подкосами.

Желательно коньковую раму, опирающуюся на лежень, усилить диагональными подкосами, так, как показано на рисунке.

Длина центральных стропильных ног

Коль известна высота установки конькового прогона и его расстояние от мауэрлата (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.

Определяем необходимую длину центральных стропил

Здесь – все предельно просто. По двум известным катетам – высоте h и основанию d несложно, применив теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая и станет длиной стропильной ноги L от конька до мауэрлата. Воспользуйтесь для этого встроенным калькулятором:

Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным катетам

Понятно, что промежуточные стропила, опирающиеся также на коньковый прогон, будут иметь точно такие же размеры.

Подрезка стропильных ног для соединения в коньковой части

Для соединения стропил на коньковом прогоне они могут подрезаться под углом β, который равен:

Β = 90° — α

Стропильные ноги примыкают с обеих сторон к коньковому прогону

Способ соединения, впрочем, может быть разным, например, внахлест стропильных ног с размещением конькового прогона снизу – это учитывается при расчете размеров и самих стропил, и высоты стоек под коньковый прогон. Исходят из того, что высшую точку конька в таком случае формирует верхнее пересечение стропильных досок.

Крепление стропильных ног над коньковым прогоном.

Нижним своим краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но рассматривать в данной публикации их не будем, потому что это хорошо изложено в других статьях.

Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы

Если на односкатной или щипцовой крыше мауэрлат может крепиться только со стороны скатов кровли, то при вальмовой системе он обязательно представляет собой замкнутую раму. Как устанавливается мауэрлат – в отдельной публикации нашего портала. А еще одна статья посвящена основным правилам крепления стропил на мауэрлате.

Сразу можно определиться насколько необходимо удлинить стропила, если именно они будут формировать карнизный свес. В том случае, когда карниз создается за счет кобылок, полученное значение станет «полезной» из длиной, то есть пригодится в любом случае.

Расчет длины удлинения стропил (рабочей длины кобылок) для формирования карнизного свеса

Если известна планируемая ширина карнизного свеса k и угол уклона кровли α, то параметр ΔL несложно определить по формуле:

ΔL = k / cos α

Калькулятор расчета удлинения стропил на карнизный свес

Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной ноги, останется лишь просуммировать полученные значения L и ΔL.

Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и нарожников, за исключением диагональных стропил (накосных ног). Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.

Длина диагональных стропил

Эти стропильные ноги – самый длинные, и будут испытывать максимальные нагрузки.

Диагональные стропила или накосные ноги – самые длинные из всех

Определить их длину – сложности не представляет. Можно вновь воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора. Диагональное стропило является гипотенузой с основанием, равным половине ширины здания d, и с высотой, равной длине центрального вальмового стропила L.

Прямоугольный треугольник с гипотенузой – диагональным стропилом

Lд = √ (L² + d²)

Несколько отличается, как мы видели из представленного выше калькулятора, и величина удлинения стропила для формирования карнизного свеса.

Шаг установки стропил и их сечение

Линейные размеры центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног известны. Теперь следует определиться с сечением доски (бруса) для их изготовления и шагом установки. Это величины – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию крыши.

Пришла пора определиться с сечением материала для стропильных ног и с шагом установки промежуточных стропил

Суммарная нагрузка, выражаемая в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой конструкции крыши, с учетом кровельного материала, обрешётки, утеплителя и т.п. К этому добавляются временные нагрузки – давление выпавшего снега и ветровое воздействие. Кроме того, вероятны и нагрузки стихийного характера, трудно поддающиеся прогнозированию – ураганные ветры, сейсмические толчки и другие форсмажорные явления. На этот счет в конструкцию крыши вносится определённый резерв прочности.

Выпадающая на крышу нагрузка распределяется по стропильным ногам. Чем чаще они смонтированы, то есть чем меньше шаг их установки, тем меньше выпадает на каждый погонный метр стропильной ноги, и тем меньше в сечении может быть пиломатериал. Второй параметр, влияющий на сечение материала – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.

Ниже расположена таблица, которая поможет определиться с требуемым сечением бруса для стропильных ног. Как ею пользоваться?

шуруповерт

Исходной величиной является значение распределенной нагрузки на стропильную ногу (при промежуточном значении берется очередное в большую сторону). В этом столбце находят ячейку с длиной пролета стропила. Эта ячейка предопределяет строку, в которой, в правой части таблицы, указаны необходимые сечения бруса для изготовления стропильных ног. Обратите внимание, что при желании можно использовать и кругляк – в таблице указаны значения необходимого диаметра.

Расчетная величина распределенной нагрузки на 1 погонный метр стропильной ноги, кг/м					Сечение пиломатериала для изготовления стропильных ног
75	100	125	150	175	из доски (бруса)							из кругляка
					толщина доски (бруса), мм							диаметр, мм
					40	50	60	70	80	90	100
Планируемая длина стропил между точками опоры, м					высота доски (бруса), мм
4.5	4	3.5	3	2.5	180	170	160	150	140	130	120	120
5	4.5	4	3.5	3	200	190	180	170	160	150	140	140
5.5	5	4.5	4	3.5	—	210	200	190	180	170	160	160
6	5.5	5	4.5	4	—	—	220	210	200	190	180	180
6.5	6	5.5	5	4.5	—	—	—	230	220	210	200	200
—	6.5	6	5.5	5	—	—	—	—	240	230	220	220

Например, при распределенной нагрузке на стропильную ногу в 150 кг/м и длине пролета 5 метров потребуется брус одного из сечений: 70×230; 80×220; 90×210 или 100×20, или же бревно диаметром 200 мм.

Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на стропила. Для этого есть особый алгоритм, учитывающий основные факторы воздействия на стропильную систему. Не станем в данной публикации приводить весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.

Калькулятор расчета распределенной нагрузки на стропильные ноги

Для расчёта понадобится несколько исходных величин:

• Угол ската кровли – он нам уже известен.
• Планируемый тип кровельного покрытия – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на стропильную систему.
• Значение снеговой нагрузки для данного региона – оно заложено в калькулятор в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:

Распределение территории РФ по степени снеговой нагрузки

• Уровень ветрового воздействия. Также определяется зоной по карте-схеме, представленной ниже:

Распределение территории РФ на зоны по уровню ветрового давления

• Высота здания в коньке.
• Степень открытости участка ведения строительства. В калькуляторе указаны основные признаки для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие указанных природный или искусственных преград для ветра может учитываться только в том случае, если они находятся не далее, чем на расстоянии 30 × Н, где Н – это высота здания в коньке.

Наконец, шаг установки стропил. Эту величину можно изменять, подбирая оптимальное значение распределенной нагрузки. При этом принято учитывать, что если крыша будет утепляться, шаг установки стропил рекомендуется согласовать с размерами блоков (матов) термоизоляционного материала – так будет проще проводить монтаж и меньше останется отходов.

После того как значение распределенной нагрузки будет получено – можно заходить в размещенную выше таблицу для выбора сечения материала для центральных, промежуточных и диагональных стропильных ног.

Шаг установки и длина укороченных стропил (нарожников)

После установки центральных, диагональных и промежуточных стропил остаются «незаполненными» треугольники, примыкающие к накосным ногам. Они в нашем случае абсолютно равны по размерам. Здесь подразумевается установка укороченных стропил или нарожников.

Расположение укороченных стропил основного ската и нарожников — вальмового

Укороченные стропила (нарожники) устанавливаются строго параллельно центральным, но крепятся верхним концом уже не на коньковый прогон, а на подкосную ногу. Соответственно, по мере приближения к углу стропильной системы их длина уменьшается.

Шаг установки их может соответствовать шагу промежуточных стропил, но это не является обязательным. Гораздо удобнее разделить длину незаполненного участка мауэрлата на несколько равных участков – так проще будет определиться с длиной заготовок.

Рассмотрим на примере:

Боковая проекция углового участка стропильной вальмовой системы

1 – мауэрлат;

2 – коньковый прогон;

3 – центральное и промежуточное стропила;

4 – диагональное стропило;

5 –укороченные стропила.

В данном случае оставшийся участок был разделен на три одинаковых отрезка, то есть предусматривается установка двух укороченных стропил. Длину каждого из них несложно определить, руководствуясь правилом подобия треугольников.

Длина центрального стропила L— известна. Основание второго треугольника ровно на треть меньше базовой длины d, таким образом, и длина первого укороченного стропила L1 будет также на треть короче.

L1 = ⅔ × L

Аналогично — и со вторым стропилом:

L2 = ⅓ × L

Если планируется установка трех стропил, то участок делится на четыре отрезка, четырех – на пять, и т.п.

Обратите внимание: несмотря на то, что треугольники по обе стороны диагонального стропила абсолютно одинаковые, количество укороченных стропил (нарожников) на боковом и вальмовом скате может различаться. Например, как показано на рисунке ниже, с боковых скатов устанавливается по две ноги, а с вальмовых – по три нарожника.

Схема крепления укороченных стропильных ног и нарожников на диагональном стропиле

Это удобно еще и с той точки зрения, что укороченные ноги не пересекаются в одной точке на диагональном стропиле. В противном случае были бы сложности в креплении, да и сама накосная нога не будет ослабляться из-за слишком большого количества крепежных элементов на ограниченном участке.

Обратите внимание еще на один нюанс. Рекомендуется к брусу накосного стропила с обеих сторон закрепить черепные бруски (сечением 50×50 мм). Это дает сразу две выгоды.

• Во-первых, сам профиль накостного стропила приобретает тавровую форму, что способствует увеличению жёсткости конструкции, ее сопротивляемости на изгиб. Для диагональных ног – это особо важно.
• Во-вторых, предельно упрощается прочное крепление укороченных стропил на накосной ноге. Дело в том, что здесь необходима подрезка стропил и по высоте, в соответствии с углом уклона крыши, и по ширине (под углом 45°) – для плотного прилегания к накосной ноге. Сделать это идеально точно без соответствующего опыта – непросто. А при наличии черепного бруска небольшие ошибки нивелируются, так как закрепляемые ноги получают еще и дополнительный упор снизу.

В связи с тем, что длина укороченных стропил последовательно уменьшается, сечение бруса для них может быть, в целях экономии, несколько уменьшено – это несложно рассчитать по тому же алгоритму, что приведен выше. Однако, довольно часто все стропильные ноги, без исключения, выполняют из одного типа материала.

При расчете длины укороченных стропил следует иметь в виду, что если они задействуются для создания карнизного свеса, то величина удлинения (расчет которой приводился выше) у них остаётся точно такой же, как и у центральных и промежуточных стропильных ног.

Материал и размеры дополнительных элементов системы

Выше были рассмотрены основные, определяющие элементы стропильной системы вальмовой крыши. Как уже говорилось, она может дополняться другими деталями, в зависимости от необходимости повышения ее прочности и стабильности, например, если расчетная длина стропил превышает допустимые величины, и приходится прибегать к сращиванию бруса или досок.

Основные усиливающие элементы были упомянуты и показаны на иллюстрациях в начале публикации. Размеры определятся по конкретному месту – здесь никаких точных зависимостей нет – исходят из соображений максимальной прочности конструкции, но безусловно, в рамках разумного, так как перенасыщение ее усилением приводит к избыточному весу всей системы и прямо противоположному эффекту.

Осталось определиться с материалом для их изготовления. Ниже приведена таблица, в которой указаны рекомендуемые пиломатериалы для различных дополнительных деталей системы.

Основные элементы стропильной системы	Сечение пиломатериала, мм
Мауэрлат	Брус 100×100, 100×150, 150×150, а иногда и более.
Стропильные ноги	Доска или брус с сечением по результатам указанных выше расчетов нагрузки
Прогоны, лежаки, коньковый брус	Брус 100×100, 100×150, 100×200.
Затяжки (ригели)	Доска 50×100, 50×150.
Стойки, детали шпренгельной опоры	Брус 100×100, 150×150.
Подкосы, кобылки	Доска 50×100.
Ветровые, торцевые и подшивные доски, ветровая балка	Доска 20×100, 25×150.
Обрешетка	Доска 25 ×100, 25×150 мм. Для сплошной обрешетки — фанера или ОСП от 12 до 15 мм

Шаг обрешетки выбирается в зависимости от типа выбранного кровельного материала и угла наклона скатов. Для мягкой битумной черепицы в любом случае должна быть выполнена сплошная обрешетка из влагостойкой фанеры или ОСП.

Какова будет общая площадь кровельного покрытия?

Осталось разобраться еще с одним вопросом – сколько составит общая площадь крыши. От этого зависит, какое количество кровельного материала, фанеры (ОСП) для сплошной обрешётки, утеплителя, рулонных пленочных и других  материалов придется приобретать для завершения строительства крыши.

Схема для расчета площади вальмовой крыши

Еще раз вспомним, что вальмовая крыша – это два трапециевидных ската, и два треугольных. Причем и у трапеции, и у треугольника – одинаковая высота, равная:

ΣL = L + ΔL,

то есть расчетная длина стропила плюс удлинение для создания карнизного свеса.

Ширина здания – D. Прибавим к нему с каждой стороны ширину карнизного свеса k, и получим основание вальмового треугольника.

Площадь треугольной вальмы:

sв = ½ × ΣL × (D + 2 k)

Так как вальмовых скатов – два, их суммарная площадь:

Sв = ΣL × (D + 2 k)

У трапециевидного ската высота такая же. Нижнее основание равно длине дома В плюс две ширины карнизного свеса k. Верхнее основание, то есть длина конькового пролета, как мы помним, равно В – (2 × d) = B — D

Вычисляем площадь одной трапеции:

sт = ½ × ΣL × ((В + 2 k) + (В – D))

Для двух скатов получается:

Sт = ΣL × (2 В + 2 k– D)

Осталось только просуммировать и упростить выражение:

ΣS = Sв + Sт = ΣL × (D + 2 k) + ΣL × (2 В + 2 k– D) = ΣL × (2 В + 4 k)

Это – точное значение площади вальмовой крыши с классическими пропорциями заложения конькового прогона.

Для удобства вычислений предлагаем воспользоваться калькулятором – он это выполнит быстро и точно:

Калькулятор расчета площади вальмовой крыши

Перейти к расчётам

Итак, надеемся, что читатель получил достаточно полное представление о стропильной системе вальмовой крыши. Можно самостоятельно провести основные расчеты, чтобы оценить сложность задуманной конструкции и ее материалоемкость. Браться ли за самостоятельное возведение – вопрос спорный, так как без наработанных плотницких навыков в данном случае не обойтись. Надо или быть совершенно уверенным в своих возможностях, или заручится помощью опытных помощников.

В завершение публикации – весьма познавательное видео, которое должно дополнить информацию о конструкции вальмовой стропильной системы:

Видео: полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

stroyday.ru

Стропильная система четырехскатной крыши: расчет, чертежи и устройство

Особенности четырехскатной крыши

Крыша, являясь спроектированным сооружением, должна не только защищать здание от воздействия окружающей среды, но и иметь достаточно привлекательный вид, чтобы украсить дом и придать ему оригинальности.

Одно-двухскатные системы кровли часто используются в самостоятельном строительстве в силу своей несложной стропильной конструкции. Чего не скажешь о четырехскатных сооружениях, которые отличаются сложностью возведения и стоимостью проекта в целом.

Несмотря на это, такие крыши имеют определенную популярность, и преимущества четырехскатных крыш состоят из следующих моментов:

1. Хорошая устойчивость к нагрузкам (снег, ветер), благодаря уклону и отсутствию прямых торцевых сторон.
2. Возможность обустройства таких свесов (1 метр), которые будут защищать стены от дождя и снега.
3. Устойчивость к деформации.
4. Появляется возможность устройства полноценной жилой мансарды.
5. Солнечный, равномерный прогрев скатов, что позволяет экономить на теплозатратах, при жилом помещении наверху.
6. Крышу можно сделать на любой вкус, который прибавит общему виду дома красоты и оригинальности.

Виды стропильных систем

При строительстве четырехскатной стропильной системы особенное внимание должно уделяться достаточно мощному основанию начиная с фундамента и заканчивая несущими стенами объекта. Данная конструкция возводится на мощных опорных сооружениях, которые должны соответствовать строительным нормам.

Существует несколько видов четырехскатных стропильных систем, отличаются они в первую очередь конструкцией самих стропил, а отсюда, формой и этапами монтажа. Виды четырехскатных стропильных систем:

• Шатровые — это четыре треугольных ската, сходящиеся вверху в одной точке, отсутствие конькового прогона;
• Вальмовые, классические конструкции — состоит из двух скатов треугольной формы и двух условно напоминающих трапецию, имеют конек, в отличие от шатровой;
• Полувальмовые — состоят из четырех скатов, но торцевые скаты (вальмы) не доходят до карниза.

Шатровые крыши

Шатровая крыша бывает не только четырехскатной, она может иметь несколько необычную форму со множеством скатов и соответственно углов. Такой «шатер» органично смотрится на круглом строении, так как сам является симметрично круглым. Мы же будем рассматривать шатровую крышу с четырьмя скатами, каждый из которых имеет форму равнобедренного треугольника.

На шатровой кровле, при правильно выполненном уклоне, снеговые сугробы не задерживаются, что не создает дополнительной нагрузки. Также при качественно выполненном «скелете», такая система устойчива к ветровым нагрузкам.

Данную конструкцию не рекомендуют возводить на объектах с большой площадью, так как устройство может получиться непрочным. Такую кровельную систему возводят, если соблюдены следующие условия:

• покрываемый объект должен иметь квадратную форму;
• внутри объекта обязательное наличие несущей опоры либо стены.

Последний пункт подразумевает собой наличие в конструкции стойки, которая будет опираться на опору, а сверху будет поддерживать место соединения стропил.

Есть другой метод возведения, без стойки, но здесь применяется технология подвешенных стропил, с дополнительными крепежными элементами, придающими прочность всей конструкции.

Вальмовые

Вальмовыми называют торцовые скаты. Они проходят от конька до карниза. Другие скаты имеют трапецеидальную форму. Вальмовая конструкция предполагает угол уклона менее 40 градусов, а также присутствие диагональных усиленных стропил, которые крепятся к углам постройки.

Диагональные (накосные) стропила исполняют роль основных поддерживающих элементов, поэтому изготавливаются из крепкого бруса или сдвоенной доски.

Монтировать стропильную систему достаточно не просто. Прежде чем приступать к монтажу следует тщательно произвести расчет. Уделить внимание следует соотношению двухскатного и вальмового элементов. Это определит, насколько качественным будет сооружение.

Устройство системы начинают с мауэрлата, с обязательной укладкой под него двухслойной гидроизоляции.

Полувальмовые — ломаные

Также этот тип конструкции относят и к двухскатной ломаной конструкции. Полувальмовые крыши очень удобны для строительства большой мансарды, является самым популярным вариантом для загородного строительства, поскольку полезное пространство умножается почти на два раза.

Полувальмовая четырехскатная кровля

При устройстве данной системы в первую очередь возводят каркас, который будет играть роль опорной базы для прогонов, поддерживающих стропильные ноги. Рекомендуется разбить строительство «скелета» на три этапа:

1. Создать п-образные элементы, состоящие из стоек и мансардных балок перекрытия.
2. Монтаж трех прогонов, два из которых крепятся к углам п-образных элементов, а один выступает в роли конькового прогона и укладывается по центру мансардных балок на две стойки.
3. Завершающая часть — монтируются стропильные ноги.

Составляющие стропильной конструкции:

• Мауэрлат – основание всей системы;
• Прогон – рекомендуется применять не менее трех прогонов;
• Кобы́лка — удлиняет стропильную ногу – элемент для свеса и обрешетки;
• Наро́жник — укороченная стропильная нога;
• Затяжки – используются для крепления элементов системы;
• Обрешетка – монтируется после устройства и укрепления всей системы;
• стропила рядовые – крепятся от мауэрлата к коньковому прогону;
• стропила диагональные (накосные) – монтируются от углов мауэрлата.

Чертежи и схемы

Наброски и чертежи делать лучше самостоятельно. Тем более никто, кроме вас, не видит того, какой тип конфигурации вы хотите воплотить. Для этого используйте ватман и набрасайте сначала эскиз – какой вы видите свою будущую конструкцию. Если вы хороший пользователь интернета, то установите программу по 3д моделированию. Это современный эффективный метод трехмерного проецирования, то есть вам будет видно свое будущее строение со всех сторон.

Если у вас нет способности ни к тому, ни к другому, то и в этом случае можно также воспользоваться интернетом, и выбрать в поисковике наиболее подходящий для вас вариант.

Расчет конструкции

Для того чтобы построить четырехскатную крышу, необходимо выяснить массу конструкции, площадь, количество требуемого материала, приемлемый угол и т. д. Если вы составили чертеж, то для проведения точных расчетов выводятся следующие моменты:

• все значения – основания, толщина мауэрлата:
• высота подъема конька;
• длина и ширина всех свесов;
• шаг и толщина стропил;
• шаг и толщина досок обрешетки;
• сорт древесины;
• тип местности.

Чтобы выяснить какая нагрузка предстоит на несущие стены, нужно воспользоваться онлайн-сервисом в интернете.

Онлайн-калькуляция для четырехскатных крыш происходит быстро, и вам точно скажут — правильно ли вы хотите подобрать материал, сколько лучше использовать стропил и т. д. К тому же вам объяснят какой материал лучше подходит в вашем регионе, какой выбрать угол для вашей местности. Для онлайн-расчетов используются данные СНиП – «Нагрузки и воздействия».

Крепление мауэрлата

Данный элемент является важной составляющей любой скатной кровли. Существует два варианта его установки – армировать или использовать бетонные блоки, деревянное основание.

Первый вариант подразумевает собой укладку армопояса на прочных стенах из бетонных материалов. В бетон вставляются шпильки для монтажа мауэрлата. Укладывается пояс уже, чем стены, чтобы осталось место для утеплителя. Перед установкой мауэрлата прокладывается гидроизоляция.

Второй способ – для крепления можно использовать скобы, шпильки, проволоку.

Монтаж – пошаговая инструкция

1. Измерить диагональность и горизонтальность, если есть неровности, то устранить. Лежень, мауэрлат, прогон должны иметь строгую горизонтальность.
2. Брус, доски, стропила и прочие деревянные элементы обработать антисептиком.
3. Укладываем и крепим мауэрлат.
4. Лежень, как и мауэрлат, кладут на гидроизоляцию, к нему крепят болтами стойки, на которые устанавливают прогон.
5. Установить сойки.
6. Прогон закрепить на стойках металлическими пластинами.
7. Разметить на мауэрлате места для крепления стропильных ног.
8. Стропила нужно начинать монтировать снизу, а потом к прогону.
9. Проверить точность конструкции можно обычным способом, натянув веревку.
10. Установить обрешетку.

Подведем итог, если будете следовать этой простой инструкции, то возведете отличную четырехскатную кровлю. Также воспользуйтесь советом, как произвести расчет, так как вы строите для себя, то используйте самый благоразумный вариант.

homehill.ru

Четырехскатная крыша — особенности монтажа стропильной системы своими руками

Четырехскатная крыша, именуемая также вальмовой — наиболее популярна при строительстве индивидуального жилья в большинстве европейских стран. Кроме, пожалуй, Скандинавии, схожей климатом и строительными традициями с центральной и северной Россией. Варяги, так же как и восточные славяне, предпочитали строить из цельной древесины и устраивать простые двускатные кровли. В наше время всеобъемлющей глобализации подвержены все отрасли человеческой деятельности, в том числе архитектура и строительство. Вальмовая крыша загородного дома ныне полюбилась жителям стран СНГ и стала неотъемлемой частью пейзажа наших поселков и небольших городов.

Отметим плюсы и минусы четырехскатной крыши в сравнении с более распространенной и конструктивно простой двускатной.

Преимущества вальмовой крыши:

• Правильно сконструированная и собранная вальмовая крыша за счет отсутствия вертикальных торцевых стен (фронтонов или щипцов) обладает низким сопротивлением воздушным потокам. Соответственно, наилучшим образом противостоит ураганным ветрам и менее подвержена разрушению кровли в местах карнизных свесов (щипцовых не имеет).
• Четырехскатная крыша за счет угловых ребер, сходящихся к опорной балке конька, имеет жесткую конструкцию и не подвержена сколько-нибудь серьезным деформациям.
• Вальмовая крыша позволяет соорудить большие свесы со всех четырех сторон здания, тем самым защитив фасады от осадков.
• Четырехскатная крыша делает дом с мансардой визуально более низким. Это важно, когда здание нужно встроить в существующую одноэтажную застройку, не нарушив равновесия и характера застройки.
• Вальмовая крыша красива. Хотя и не все с этим согласны.

Четырехскатная крыша двухэтажного загородного дома. Большие свесы хорошо защищают стены от дождя и снега

Недостатки вальмовой крыши:

• Крыша с четырьмя скатами сложнее двускатной и, соответственно, дороже. Правда, нет надобности в кирпичной кладке фронтонов. Поэтому не факт, что вальма обойдется в большую сумму.

  Наклонные мансардные окна следует не забывать закрывать во время сильного дождя, иначе на полу будет лужа

• Скаты со всех сторон «съедают» часть площади чердака с коротких торцов. При устройстве мансарды это имеет значение.

  Окно, встроенное в скат крыши, может быть и вертикальным. Такое окно называют «летучая мышь». Встроенное в кровлю из натурального шифера или металлочерепицы, смотрится очень эффектно.

• Мансардные окна, часто используемые для освещения пространства под вальмой, имеют один, но существенный недостаток: их нужно обязательно закрывать перед дождем. В противном случае на полу будет лужа. С обычными, вертикальными окнами, размещаемыми в стенах фронтона при двух скатах, такой проблемы нет. Хотя, и в четырехскатную крышу можно красиво встроить вертикальные окна.

Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон.

• Классическая крыша с четырьмя скатами предполагает прямые, без переломов стропила, угловые ребра начинаются от конька, все свесы находятся на одной высоте.

  Основной тип четырехскатной крыши. Две торцевые стороны имеют форму треугольника, другие две — трапеции. Большие свесы хорошо защищают фасад от осадков, да и вокруг дома можно спокойно обойти в дождь.

• Шатровая крыша представляет собой разновидность четырехскатной, в которой все ребра сходятся в одной центральной точке.

  Шатровая крыша больше подходит для квадратного плана дома

• Датская вальмовая крыша — разновидность четырехскатной крыши с расположенными в верхней части коротких скатов фронтонами.

  Схема стропильной системы датской четырехскатной крыши. Небольшой щипец в верхней части короткого ската используют для вентиляции или освещения.

• В датскую крышу можно встроить полноценные вертикальные окна.

  Вертикальные окна

• Еще одна разновидность сложной датской вальмовой крыши с двумя скатами в коротком торце.

  Такой тип крыши называют голландским

• Полувальмовая крыша (также называемая полувальмовая с фронтоном) на самом деле является разновидностью двускатной, так как все стропильные ноги, опирающиеся на мауэрлат, установлены на длинной стороне и параллельно друг другу.

  Полувальмовая крыша

• Ломаная четырехскатная крыша еще именуется мансардной вальмовой. Она сложнее в изготовлении, но позволяет отвести большую площадь под жилые помещения.

  Ломаная форма крыши позволяет рациональней использовать пространство мансарды, но обходится дороже

• Ломаная четырехскатная крыша — отличительная черта традиционной архитектуры Китая, Японии и Кореи. Только излом они делают не в ту сторону, в которую привыкли мы.

  Ломаная четырехскатная крыша

• Вальмовая крыша может быть не только четырехскатной, возможны различные комбинации разных типов конструкций.

  Комбинированный тип крыши, где объединена вальмовая и двухскатная конструкция.

• Многоскатная вальмовая крыша

  Эта крыша вальмовая, но скатов намного больше, чем четыре. Но принцип, по которому собирается стропильная система — такой же, как у простой четырехскатной.

Рассмотрим, как сделать четырехскатную крышу самостоятельно, при этом обеспечив ее надежность и прочность. Выберем несложную конструкцию с центральной опорой.

Так как только часть стропил в центральном секторе длинной стороны имеют полную длину и сходятся в зоне конька, не вся стропильная система может быть стянута затяжками — в зоне вальм они не будут работать так, как в двускатной крыше. К тому же часто в борьбе за высоту мансардного этажа мауэрлат располагают значительно выше плоскости пола и балок (затяжек). Поэтому будем исходить из того, что в нашем случае стропильная система четырехскатной крыши не будет использовать затяжки как элемент конструкции. Основную нагрузку в центре крыши будет нести балка, расположенная в зоне конька: на него будут опираться накосные и рядовые полноразмерные стропильные ноги.

Стандартная конструкция четырехскатной крыши с опорой в зоне конька

Коньковую опорную балку должны поддерживать стойки. Чтобы воспринимать довольно солидную нагрузку от них, в идеальном случае внизу должна находиться внутренняя несущая стена. Если таковой нет, балки перекрытия должны быть довольно мощными, чтобы выдержать вес центральной части крыши. В случае, если первый этаж перекрыт сборными железобетонными плитами перекрытия, их несущей способности, как правило, достаточно и опоры стойки можно ставить на плиты через горизонтальный деревянный брус.

Не обязательно опора должна располагаться в зоне конька. Стойки могут размещаться по сторонам от конька, то есть зон опирания, расположенных вдоль конька может быть две и более.

На фото видно, что конек не опирается на стойки.

Опирание конька происходит по обеим сторонам вдоль конька на стойки. В данном случае стойки поддерживают непосредственно стропила, балка не применялась. Каждому стропильному брусу соответствует своя стойка. Довольно прочное решение.

Четырехскатную крышу над небольшим строением можно смонтировать без стоек

При небольших пролетах (до 4 метров) можно обойтись без стоек. Однако если есть возможность, хотя бы в зонах пересечения конька с накосами стоит разместить по одной затяжке и стойке.

Небольшое строение перекрыто без использования стоек или затяжек

Стропильная система шатровой крыши практически идентична вальмовой четырехскатной. Лишь вместо конькового бруса рекомендуется установить центральную опору. Или устроить замкнутый опорный контур из балок и стоек.

Варианты стропильной системы шатровой крыши. На схеме слева угловое стропило (накос) опирается на шпренгель, аналогичное решение можно использовать для всех типов вальмовых крыш.

Первым делом, как и во всех типах крыш, монтируется мауэрлат. Для каркасных домов это верхняя обвязка стеновой панели, для срубов — верхний венец. В качестве мауэрлата используют деревянный брус сечением от 10х10 см, чаще не менее 10х15 или 15х15 см. Необходимо стремиться к тому, чтобы он был цельным по всей длине. Креплению бруса необходимо уделить особое внимание. Для каменной стены идеальным решением будет железобетонный монолитный пояс в зоне опирания мауэрлата с заранее вмонтированными в него закладными деталями (шпильками с резьбой от М12 и выше). Если такой возможности нет, придется закрепить в кладке шпильки с металлическими распорными дюбелями.

Схема крепления мауэрлата в каменную кладку

Соединения мауэрлата по длине следует делать не встык, а в накладку, со множественными точками соединения. Надежно должны быть связаны углы металлическими пластинами, уголками, скобами.

Схема расположения мауэрлата на стене. Обратите внимание на стык элементов и соединение углов. Справа показана установка бруса на монолитный пояс.

Следующий шаг — установка стоек и монтаж опорного конькового или параллельных ему боковых балок. Для стоек, как правило, выбирают брус 10х10-10х15 см, для балки более высокого сечения: 8х16, 10х20 и более. Оптимальное соотношение ширины к высоте — 1/1,5-1/2, тогда балку меньше крутит при высыхании. Это же правило справедливо и для стропильного бруса.

Стойка и опорная балка в данном случае расположены параллельно коньку

В каркасно-щитовых домах опорные балки зачастую не применяются, ставят только стойки с шагом стропил. В любом случае на конек ставят брус, только меньшего сечения. Можно использовать рядовой стропильный элемент. Конек опирают на временные стойки, которые потом снимают. Конек служит направляющим элементом для монтажа всей конструкции.

Устанавливаются стойки в каркасном доме. После монтажа стропил их обрезают на нужной высоте.

Такой опорный контур ставят под шатровую крышу, он заменяет центральную опору

В третью очередь ставят угловые (накосные) стропила. Нагрузки на них выше и сечение должно быть выше. Хотя иногда предпочитают сначала поставить рядовые полной длины, и уж затем монтировать накосы. Это непринципиально.

Стропильная система вальмовой крыши деревянного сруба. В данном случае обошлись вообще без стоек, вместо этого стянули верхнюю часть стропил двойными горизонтальными стяжками. Стропила на стену сруба лучше монтировать на скользящих опорах.

Сначала монтируются стойки и коньковая балка. Следующим этапом накосные стропила, ставятся рядовые. Угловые (накосные) стропила монтируются из бруса того же сечения, что и остальные. Это неправильно. Нагрузка на него значительно выше и сечение должно быть мощнее.

Скользящие опоры — лучшее решение крепления стропил к стене для сруба

Затем монтируются оставшиеся стропильные ноги, в том числе укороченные. Сами стропила должны быть цельными, в крайнем случае на стык необходимо установит накладки длиной не менее 1,5 метра и закрепить их с обеих сторон в нескольких точках. Соединения деревянных элементов можно производить нахлестом, с помощью накладных металлических пластин. В зонах опирания стропил на мауэрлат и балки следует делать опорные врубки и использовать прочные металлические элементы.

Так крепят стропила к мауэрлату и балкам

В соответствии с таблицей можно ориентировочно определить сечение деревянного бруса для стропильных ног.

Для углового стропила полученное значение нужно увеличить не менее чем в 1,5 раза

Стропильная система готова. Теперь необходимо выбрать тип кровли и заняться устройством подходящего для него основания: сплошного настила или обрешетки, при необходимости контррейки и ветрозащиты.

Четырехскатная крыша своими руками — вполне посильная задача, по крайней мере, для несложного в плане дома. Общие принципы для всех разновидностей вальмовой крыши: мауэрлат должен быть хорошо зафиксирован и соединен на углах, начинать нужно с конька, стойки нуждаются в хорошем основании. Необходимо обеспечить надежное опирание крыши при большом пролете и следить за надежностью всех соединений.

Фиксация элементов будет лучше при использовании специальных современных металлических крепежных элементов для дерева, да и работать будет легче. Конечно, необходимо обладать хотя бы начальными навыками плотницких работ. Очень помогает наличие электроинструмента: дрели, дисковой или бензопилы. Также необходимо запастись ручным инструментом: пилами, стамесками, молотками. Понадобятся измерительные устройства: столярный уровень, отвес, рулетка, шнур.

goodkrovlya.com