Устройство стропильной системы четырехскатной крыши – версияы монтажа и правила возведения
Четырехскатная крыша, при условии грамотного ее возведения, отличается не только лишь представительным внешним обликом, да и завышенной прочностью, которая позволяет ей отлично противостоять атмосферным осадкам и сильному ветру. В данной статье мы поведаем о том, каково устройство стропильной системы четырехскатной крыши, разглядим разновидности таких каркасов, также опишем подробный план работ по их строительству.
Сравнительная черта видов каркаса: шатрового и вальмового
В категорию крыши с 4-мя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично смотрятся как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт довольно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях используются висящие и наслонные стропила. Способы их сборки являются стандартными для крыш с хоть каким количеством скатов.
Даже обычная «коробка» под 4-х скатной крышей смотрится убедительно
Есть две главные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных построек, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и они все сходятся в одной точке — по центру квадрата.
Общее устройство шатровой крыши
Традиционная вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты размещаются повдоль длинноватой стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к последним точкам коньковой балки.
Устройство вальмовой кровли в общих чертах
При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш различный. Отличается и порядок сборки.
Полувальмовые
Вальмовая кровля встречается намного почаще — все-же прямоугольных строений намного больше, чем квадратных. Еще есть несколько ее разновидностей. К примеру, полувальмовые — датская и голландская.
Полувальмовые крыши — датская и голландская
Они неплохи тем, что дают возможность установить настоящие окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное место как жилое. Естественно, по сопоставлению с всеполноценным вторым этажом, жилой площади выходит меньше, да и издержки на постройку тоже не так значительны.
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше нужно подымать конек — чтоб скат был круче и снег в огромных объемах не задерживался. При сильных ветрах, напротив, конек опускают пониже — чтоб уменьшить площадь скатов и, как следует, ветровую нагрузку.
Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические суждения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно смотрится с довольно высочайшими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (либо единственного) этажа.
Один из версияов стропильной системы полувальмовой крыши
Практические суждения могут быть 2-ух толков. 1-ое, если подкровельное место планируется использовать как жилое, обращают свое внимание на площадь, которая будет комфортабельной для использования. Более-менее комфортабельно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Ну и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется подымать.
С другой стороны, чем огромную высоту будет иметь крыша, тем больше будет нужно материалов на ее изготовка. И это 2-ой практический нюанс, который нужно учитывать.
Еще есть один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть малый и наибольший угол наклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стенок).
Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа
Если делают четырехскатную крышу, в большинстве случаев это вальмовая кровля. О ней и побеседуем для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему двускатной кровли. Система также может быть с наслонными либо висящими стропилами. Висящие стропила инсталлируются «по месту» — на крыше, для таковой работы довольно 2-ух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а потом, готовые, поднять и установить. В данном случае работы на высоте меньше, но, чтоб поднять и установить готовые фермы, нужна или техника (кран), или бригада из 4 и поболее человек.
Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами
Главные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Здесь инсталлируются диагональные стропила, которые также именуют накосными. Они опираются на внешние либо внутренние углы строения, имеют огромную длину, чем обыденные стропильные ноги. На диагональные стропила нужно направить повышенное внимание, потому что на их приходится полуторная нагрузка (если ассоциировать с примыкающими стропилами). Потому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из 2-ух досок, срастив их по ширине с помощью гвоздиков. Также для поддержки диагональных стропильных ног инсталлируются дополнительные стойки и укосы, которые именуют шпренгельным блоком.
Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли
Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру строения, а не только лишь по длинноватым сторонам коробки. Это понятно — стропила размещаются по периметру, а не только лишь по двум сторонам, как в двускатной кровле.
Мауэрлат — элемент кровельной системы строения. Представляет собой брус либо бревно, уложенное сверху по периметру внешней стенки. Служит последней нижней опорой для стропил.
Диагональные стропила
Как уже гласили, накосные (угловые) стропила несут завышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превосходит стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, потому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сходу две задачки: получаем опору подходящей длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают огромные нагрузки, чем цельный брус такого же сечения. И очередной момент: срощенные балки для накосных стропил делают из такого же материала, что и обыденные стропильные ноги. Это дешевле, ну и вам не надо находить особый материал.
Как спаривать стропила из досок
Если употребляются срощенные балки, диагональные стропила, обычно, страхуют установкой подкосов и/либо шпренгелей (стоек).
- Если длина балки до 7,5 м, довольно 1-го подкоса, который упирается в высшую часть балки.
- При длине от 7,5 м до 9 м, устанавливают дополнительную стойку либо шпренгель. Эти подпорки ставят понизу, на 1/4 длины стропила.
- При длине наклонного стропила более 9 метров, нужна 3-я, промежная опора — стойка, которая подпирает середину прогона.
Шпренгель — особенная система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие внешние стенки. На эту опору опирается стойка, подпертая с 2-ух сторон укосами (укосы ставят по мере надобности).
Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила
Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из числа тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения либо срощенные балки.
Опирание накосной стропильной ноги
Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Четкое выполнение этого узла находится в зависимости от типа системы и количества прогонов.
Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если таковой выпуск очень большой, его потом подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного труднее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.
Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном
Стропила подрезают под необходимым углом, стыкуют на консоли. Укрепляют с помощью гвоздиков. Усилить соединение можно с помощью железных затратных пластинок.
Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), метод соединения находится в зависимости от материала, из которого делают стропила:
- Если употребляется срощенные доски, нужен шпренгель, который опирается на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила подрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
- Если применен брус, в месте опирания устанавливается прибоина — кусочек доски шириной более 50 мм. Доску укрепляют с помощью гвоздиков к двум прогонам, а к этой доске уже — стропильные ноги, которые будут создавать вальма.
Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату либо доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую опору и к ней зафиксировать угловую опору (на рисунке ниже).
Крепление накосного стропила к мауэрлату
Крепление — гвоздями с 2-ух сторон, по мере надобности можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками либо хомутами.
Как укреплять нарожники и полуноги
К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (именуют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их нужно располагать с таким расчетом, чтоб места соединений не совпадали. Время от времени для этого приходится поменять расстояние меж нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).
Чтоб не считать размеры балок, можно пользоваться таблицей
Обычно укороченные стропила подрезают и укрепляют 2-3 гвоздями с 2-ух сторон. Такового крепления довольно почти всегда. Но, если желаете изготовить «правильно», под каждую стропилину нужно делать «врубку» — выемку менее чем на одну вторую толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в необходимое положение, обводят на опоре подходящий контур (выходит неровная трапеция из-за различных углов соединения). По приобретенному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после этого укрепляют гвоздями с 2-ух сторон. Это непростой узел, ну и делать его длительно. Зато несущая способность такового соединения намного выше. Есть и другой версия, который по выполнению в разы проще, а по надежности не достаточно отличается.
Методы крепления
Хорошим методом крепления нарожников и полуног к накосной опоре можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. набросок выше). Для этого употребляется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки меж закрепленными стропилами. В таком версияе опора становится двутавровой, что намного увеличивает ее упругость, возрастает несущая способность.
Как укреплять нижние концы стропил
Метод крепления нижних концов стропил находится в зависимости от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висячими либо наслонными стропилами, какая конкретно схема применена. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для построек, которым противопоказаны распорные нагрузки — древесным, каркасным, из легкого бетона) реализуется с помощью особых железных креплений. Они состоят из 2-ух частей. Одна устанавливается на закладную доску, 2-ая — на стропила. Меж собой они соединяются подвижно — с помощью длинноватой прорези либо пластинки.
Скользящее крепление для стропил
При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стенок. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стенки вертикально вниз. Такое крепление позволяет восполнить неравномерные нагрузки, которые появляются при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буковкы «Г» либо «Т»).
Жесткое крепление может быть изготовлено по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску либо с подшивным опорным бруском. Крепление обычно с помощью гвоздиков, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.
Несколько версияов крепления стропил к мауэрлату
Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы достаточно огромные и, чтоб не брать длинноватые балки, их доращивают — добавляют доски, которые приколачивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет изготовить свесы так длинноватыми, как вам охото без огромного перерасхода на материалы.
Датская полувальмовая крыша
Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от традиционной вальмовой. Отличие в оформлении вальма — здесь, на неком расстоянии от конька, набивается опорная доска шириной более 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Как низковато опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем наименьший угол будет иметь этот скат, и тем ужаснее будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.
Зато низковато опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это прибыльно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет размещено жилое помещение.
Чтоб прибоина (доска, соединяющая две обратные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок таковой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, отлично закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).
Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой
При таком устройстве нужно усиление точек крепления наслонных стропил, потому что нагрузка с их передается на крайнюю пару стропильных ног. Используют два метода усиления:
- Последние стропила делают сдвоенными.
- Устанавливают подкосы из сдвоенных досок. Нижняя часть подкоса упирается в лежень либо стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.
Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не очень широкие, можно или установить подкосы, или изготовить последние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.
Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки
Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягенькой черепицей. Угол наклона избран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Потому что сооружение маленькое, решено делать ординарную систему (на рисунке ниже). Расстояние меж стропильными ногами выходит 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.
Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки
Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, потом установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.
Поначалу собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Дальше установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий здесь таковой: посреди ставим стойку, на верхушке которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном версияе эта стойка временная, нам нужна она лишь на время — пока не соединим 1-ые четыре стропила в центе. В других случаях — для огромных домов — эта стойка может оставаться.
Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги
Берем доску подходящего сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (находится в зависимости от подходящего угла наклона). Отмечаем, как следует ее надрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все избыточное, снова примеряем, корректируем по мере надобности. Дальше по этой заготовке делаем еще три такие же.
Сейчас стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов появляется насчет места соединения стропильных ног в центре. Лучший метод — надежный и не очень непростой — взять кусочек бруса подходящего сечения, изготовить из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).
Размер граней — по сечению среза стропильных ног
Зафиксировав с помощью гвоздиков все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по произведенному шаблону делаем три копии, монтируем.
Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана
По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками либо металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не страшиться даже в самые сильные снегопады.
Тесты прошли удачно
Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, фиксируем укосами. После чего можно монтировать обрешетку (в этом случае — сплошную) и настилать кровельный материал.
