Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркаса

Поэтапная инструкция

Следует понимать, что в процессе эксплуатации древесной кровли происходит иссыхание деревянного сруба. Это непременно приводит к физической деформации всей кровли (перекосам, сдвигам и пр.). Чтобы воспрепятствовать этому, мастера-строители разработали специальный вид соединения стропил и мауэрлата.

Данный конструкционный узел сделать несложно: в местах стыковки стропильных ног и бруса-мауэрлата используют скользящие опоры, благодаря которым ссохшееся дерево способно сдвигаться по длине. Такая скользящая стропильная система позволит учесть коэффициент сжатия древесины, но гарантировать, что стропила по-прежнему смогут выдерживать силовые нагрузки и не позволят форме кровли измениться.

С чего начинается изготовление стропильной системы? С установки по периметру дома мауэрлата. Это главная опора будущей кровли, поэтому ошибки и просчеты здесь недопустимы. Наиболее износостойким и надежным материалом считаются высушенные деревянные брусья (влажность не выше 22%) размером 150 х 150 мм или 150 х 100 мм.

Следующим этапом станет выгонка вертикальных и горизонтальных элементов усиления: балок перекрытия, стоек, подкосов и пр. Эти конструкции возводятся согласно утвержденному плану строительства кровли и могут иметь достаточно сложную схему (например, ломаная форма характерна для таких видов, как многощипцовая, полупальмовая и пр.).

В завершении монтажа выполняется обрешетка стропильной системы, на которую потом укладывают кровельные материалы.

Виды стропильных систем

Конструкция вальмовой крыши, как и любой другой, состоит из каркаса и стропильной системы, на которую опирается кровельный пирог

Важно, чтобы нагрузка на кровлю равномерно передавалась на всю конструкцию, а затем на стены и фундамент сооружения. Этого позволяет добиться грамотное проектирование и качественный монтаж

При возведении четырехскатной конструкции могут использоваться стропильные системы разных типов. Выбор стропильной системы в первую очередь обусловлен размерами сооружения и наличием в конструкции дома несущих внутренних стен или опор. Различаются висячие и наслонные стропила.

Как выполняется определение общей площади

Перед тем, как рассчитать площадь двухскатной крыши, нужно произвести описанные выше вычисления и обратить внимание на такие нюансы:

площадь крыши состоит из суммы площадей каждой скатной поверхности;
если скаты одинаковые, то для получения итогового результата нужно произвести вычисления одного из них и умножить на «2»;
если скатные поверхности разных размеров (что тоже встречается, хоть и редко), тогда рассчитывается квадратура каждой в отдельности, и они суммируются;
для простой формы скатной поверхности (правильный прямоугольник), когда углы равны 90 градусов, расчёт основывается на определении площади прямоугольника

Если форма неправильная (есть углы, не равные 90 градусам), тогда скат целесообразнее разделить на более мелкие фигуры – прямоугольный треугольник с прямоугольником, а затем уже суммировать найденные для них площади;
собираясь рассчитать площадь кровли двухскатной крыши, не стоит забывать о том, есть ли мансардные окна, вентиляционные отверстия, трубы от дымохода, парапеты, а также обратить внимание нужно на карнизы и фронтонные свесы.. Теперь вспомним несколько формул из курса геометрии и попробуем произвести вычисления для самого простого типа конструкции

Вооружившись обычным калькулятором, рассчитать площадь двухскатной крыши можно, и для этого понадобятся первичные данные

Теперь вспомним несколько формул из курса геометрии и попробуем произвести вычисления для самого простого типа конструкции. Вооружившись обычным калькулятором, рассчитать площадь двухскатной крыши можно, и для этого понадобятся первичные данные.

Расчет двухскатной крыши — конструкции и площади

В первую очередь нужно узнать каждую сторону прямоугольника, т.к. площадь будет равна их произведению:

  • одна из них будет равна длине ската, к которому добавлена величина карнизного свеса;
  • вторая – длине дома вместе с удвоенным значением фронтального свеса (не забывайте учитывать, что он добавляется с двух сторон).

Допустим, у нас дом 9х10 метров. Длину ската можно найти, отталкиваясь от сути теоремы Пифагора, по которой квадрат гипотенузы (она у нас выступает в роли длины ската) равен сумме квадратов катетов (в нашем случае это высота конька и половина ширины здания – 3,15 м и 4,5 м). Выполнив несколько арифметических действий, получаем величину ската 5,5 метров. Фронтонный свес составит 0,6 м, а карнизный – 0,5 м.

Подставив в основную формулу все данные, получим:

S=(10+2*0,6)*(5,5+0,5)=67,2 кв. метра.

У нас получилась площадь одной скатной поверхности, а для определения всей крыши её необходимо умножить на «2» (в случае, если две стороны одинаковых размеров).

Результат: S общ. = 134,4 кв. метра.

Все эти данные нужно получить ещё на этапе проектирования, для того, чтобы заложить в смету все необходимые расходы на приобретение материалов для строительства двускатной крыши. Покупая кровельное покрытие, нужно брать небольшой запас, т.к. оно обязательно будет укладываться внахлёст, а значит, с большим расходом. Чем круче скатные поверхности и выше угол наклона, тем «расходнее»  окажется покрытие, в основном на запас берут от 8 до 15 процентов.

Типовой проект вальмовой крыши

При строительстве простой вальмовой крыши можно воспользоваться типовым проектом, который разрабатывали специалисты. Проектная документация включает в себя:

  • технологическую карту;
  • план кровли;
  • схемы стропильной системы;
  • чертежи разрезов и угловых примыканий;
  • ведомость и спецификацию с полным перечнем используемых материалов.

В качестве образца ниже приводится документация по типовому проекту вальмовой крыши для дома площадью 155 кв. м.

Галерея: чертежи и схемы четырёхскатной крыши

На чертеже указываются точные размеры всех элементов кровли

Популярные статьи  Роботы-пылесосы «редмонд» (redmond): обзор лучших моделей, их плюсы и минусы + отзывы

В основании стропильной фермы лежат треугольники

Стропила трапециевидных скатов опираются на длинные несущие стены строения

Затяжки устанавливаются у основания стропил и выполняют роль балок перекрытия

При создании проекта необходимо учитывать длину стропил, их шаг, рекомендуемое сечение бруса или доски

Для крепления стропил применяются деревянные и металлические изделия

Крепления позволяют передать нагрузку от одного элемента системы к другому

Несмотря на кажущуюся сложность четырёхскатной крыши, соорудить её своими руками ненамного труднее, чем двускатную конструкцию

Важно только тщательно разобраться с назначением отдельных элементов и принципами построения стропильной системы. В остальном надёжность и долговечность кровли будет всё так же зависеть от соблюдения технологии и аккуратности монтажа

Что же касается дополнительных сложностей и затрат, то они окупятся полным удовлетворением от работы, которая сделает постройку более яркой и привлекательной.

Сложности проектирования

Каркас четырехскатной крыши включает в себя большое количество элементов, каждый из которых имеет свою функцию. Чтобы создать конструкцию, способную выдерживать высокие нагрузки, необходимо выполнить серию сложных вычислений. Даже планируя строительство кровли своими руками, расчет стропильной системы четырехскатной крыши рекомендуется доверить профессиональному архитектору.

В проекте указывается специализация всех элементов стропильной системы, их точные размеры. Кроме того, полноценный проект, выполненный специалистом, включает подробное описание всех узлов и соединений, благодаря чему значительно упрощается и ускоряется монтаж конструкции. Исполнителям остается приобрести необходимые материалы и подготовить инструменты, после чего можно приступать к возведению крыши.

Если предполагается выполнить необходимые расчеты самостоятельно, лучшим вариантом станет использование программы для расчета вальмовой крыши. Это позволит избежать критичных ошибок в проектировании.

Важно не только правильно рассчитать конструкцию, но и максимально точно выполнить разметку. Исправление ошибок, допущенных на данном этапе, потребует значительных финансовых издержек

При проектировании каркаса вальмовой крыши в первую очередь следует определиться с углом уклона скатов. Чем больше угол наклона, тем выше расход материалов на строительство кровельной системы. При этом малый угол наклона требует создания более мощного каркаса, так как возрастает снеговая и ветровая нагрузка на крышу

Таким образом, важно определить оптимальные параметры четырехскатной крыши и выполнить соответствующие расчеты. Это позволит возвести внешне привлекательную конструкцию с высокими функциональными характеристиками

Составляющими элементами стропильной системы вальмовой и полувальмовой крыши являются :

  • мауэрлат;
  • прогон;
  • опорная доска;
  • затяжки;
  • нарожники;
  • обрешетка;
  • стропила рядовые;
  • стропила диагональные (накосные).

Разрабатывать план стропил четырехскатной крыши можно самому – при наличии определенного уровня навыков и подготовки. Но в основном такой работой занимается специалист, который сделает схему плана под ваши предпочтения для кровли.

Виды стропил ↑

В зависимости от выбранного способа крепления, стропильная система у этого типа может быть висячей и наслонной.

Висячие выполнить достаточно сложно. Больших трудозатрат в дальнейшем требует и текущий ремонт во время эксплуатации. Эту систему применяют в случае отсутствия внутренних стен, и в качестве опор в данном случае выступают наружные стены.

Наслонныеизготовить значительно проще. В этом случае нет необходимости больших материальных вложений. Обычно наслонный тип подходит для домов, имеющих центральную несущую стену или промежуточные столбчатые опоры, которые установлены на железобетонном перекрытии. Подобная дополнительная опора позволяет увеличить величину пролета, перекрывающего наслонные стропила. Этот вариант довольно часто используют при устройстве строений с уклоном меньше 40°.

Обрешётка и утепление

Прежде чем приступить к монтажу обрешётки, поверх стропил укладывают пароизоляцию, и, при необходимости, рулонную теплоизоляцию. Сверху слой утеплителя закрывают гидроизоляционной плёнкой, которую монтируют с нахлестом шириной 10–20 мм и крепят к брусу строительным степлером. После этого к стропилам прибивают рейки контробрешётки. Если кровельный пирог монтируется без утеплителя, то пароизоляция не требуется — достаточно будет слоя влагостойкого материала. Разумеется, не понадобятся при этом и дополнительные рейки, поскольку поддерживающие кровлю доски будут крепиться непосредственно к нарожникам и стропильным ногам.

В зависимости от типа кровельного материала, на вальмовых крышах используют один из двух видов обрешётки:

  • сплошную;
  • разреженную.

Первую чаще всего обустраивают под мягкую кровлю и только в отдельных случаях — для обустройства чердачного помещения. Обрешётку этого типа делают из досок шириной от 100 до 200 мм и толщиной не менее 20–25 мм. Монтаж выполняют без зазоров. Кроме того, допускается применение фанерных листов и плит OSB. Их достоинство — чрезвычайно ровная поверхность, которая позволяет уложить кровельный материал с минимальными затратами времени и сил.

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркасаПод мягкую кровлю обустраивают сплошную обрешётку из OSB, фанеры или досок, набитых без зазора

Для разреженной обрешётки используют такие же доски, как и в первом случае, однако монтируют их с зазором. Поскольку этот тип основания используется для укладки шифера, профнастила, металлочерепицы и кровельного железа, то расстояние между отдельными досками должно учитывать особенности кровельного материала.

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркасаДля крепления шифера, ондулина и других листовых материалов используют разреженную обрешётку

Деревянное основание кровельного пирога монтируют снизу вверх, при этом первая доска каждого ската выставляется параллельно мауэрлату. Сначала обрешётку набивают на вальмах, после чего обрезают выступающие края ножовкой вровень с диагональными рёбрами. Далее приступают к креплению пиломатериала на основных скатах, выпуская края досок за накосные стропила. После этого торцы досок запиливают аналогично первому случаю.

ГЛАВНАЯ

По большому счёту, шатровая крыша (см. фото) – это та же вальмовая крыша, в которой длина конька равна нулю, т.е. конька нет, и все угловые стропила сходятся в одной точке. Чаще всего её возводят на домах, коробка которых представляет из себя квадрат. Давайте рассмотрим один пример такой крыши. Стропила у нас будут опираться на балки перекрытия. Допустим, мы имеем коробку дома размером 10х10 метров с несущей перегородкой посередине.

Популярные статьи  Лучшие стиральные машины - рейтинг по качеству и надежности

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлаты, балки перекрытия и выноса (см. рис.1). Балки перекрытия и выноса ставим, начиная от середины, т.е. сначала центральные, а потом от них влево-вправо остальные с рассчитанным шагом.

Рисунок 1

Мы видим, что крайние балки перекрытия и крайние выноса находятся от угла дома на одинаковом расстоянии. Как мы уже говорили в статье «Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия», расстояние это желательно брать не меньше 0,8-1 метра.

ШАГ 2: Посередине будущей крыши устанавливаем центральную стойку из бруса 150х150 мм. Высоту её определяем из предварительного эскиза крыши, выполненного на бумаге. Стойку фиксируем строго вертикально при помощи двух временных укосин (см. рис.2). После того, как мы в следующем шаге установим центральные стропила, укосины можно будет убирать. На последующих рисунках они не показаны.

Рисунок 2

ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем четыре центральных стропила скатов.

Как размечаются стропила, показано на рис. 3

Рисунок 3

Таким образом мы делаем все четыре центральных стропила скатов и устанавливаем их (см. рис.4):

Рисунок 4

Вверху между собой их можно сшить либо гвоздями, либо при помощи металлических уголков, как показано на рисунке.

ШАГ 4: Пришиваем ветровые доски и устанавливаем угловые выноса (см. рис. 5). Как делать угловые выноса также подробно описано в статье о вальмовой крыше (ссылка выше):

Рисунок 5

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.

Для этого в первую очередь натягиваем шнурку (см. рис. 6):

Рисунок 6

Далее с помощью малки мы замеряем углы нижнего и верхнего запилов. Как это делается, мы уже видели при описании вальмовых крыш.

Сейчас я хочу показать способ, который мы всегда используем при установке угловых стропил длиной более 6 метров (когда их приходится наращивать). В первую очередь мы берём две доски по 6 метров. У одной делаем только нижний запил, у другой только верхний. Затем ставим эти две доски, сшивая их между собой гвоздями прямо по месту. Также сразу ставим под них стойку (см. рис.7):

Рисунок 7

Теперь рулеткой замеряем длины двух кусков, которых нам не хватает – одного с верхним запилом, другого с нижним. Изготавливаем их и нашиваем на уже стоящие доски.

Таким образом мы делаем все четыре угловые стропила (см. рис.8):

Рисунок 8

ШАГ 6: Добавляем на углы выноса, которых не хватает, и при необходимости ставим под стропила стойки (см. рис.9):

Рисунок 9

Необходимость установки стоек определяется расчётом, в зависимости от размеров крыши и снеговых нагрузок. Стойки желательнее упирать на несущие перегородки, либо ставить подкосы. Возможность установки стоек на балки перекрытия также проверяется расчётом. Об этом мы говорили в статье «Стропильная система. Расчет стропил и балок перекрытия». При этом всегда старайтесь по возможности смещать стойки ближе к несущим стенам, чтобы уменьшить нагрузку на балки.

ШАГ 7: Изготавливаем и устанавливаем все нарожники (см. рис.10). Порядок изготовления нарожников показан здесь…

Рисунок 10

Под нарожники, опирающиеся на выноса, над мауэрлатом ставим небольшие подпорки.

После этого нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

  • Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.
  • Строительство Т-образной крыши дома.
  • Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.
  • Г-образная крыша дома с равными фронтонами.
  • Полувальмовая крыша своими руками.

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и… Читать далее

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее

Виды стропильных схем четырехскатных крыш

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркаса

Стропильные системы для четырехскатной крыши могут быть нескольких видов, но мы рассмотрим только два основных — это классическая и шатровая. Классическая конструкция стропильной системы подразумевает два треугольных ската и два ската трапецеидальных. Стропила в таком случае не имеют переломов, начинаются прямо от конька, а все свесы получаются равными по высоте.

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркаса

Шатровая конструкция более простая с виду, но в монтаже и проектировке гораздо сложнее классической четырехскатной. Она представляет собой систему стропил, которые сходятся в одной точке и имеют равную длину. Каждая из этих систем имеет свои разновидности, но сути они не меняют. Однако при проектировке шатровых четырехскатных конструкций должно соблюдаться несколько обязательных условий — здание должно быть квадратного периметра, а по центру его должна быть несущая стена или колонна. Это необходимо для того, чтобы стропила в центральной пиковой точке имели силовую точку опоры.

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркаса

Шатровые конструкции крыш

Стропильная система четырехскатной крыши: главные особенности каркаса

Конструкция шатровой крыши.

Шатровая крыша – это четырехскатная конструкция, в основе которой четырехугольник, к которому сходятся равнобедренные треугольники в верхней центральной точке. Такое устройство кровли помогает сэкономить на материалах, так как не требует дополнительного обустройства фронтонов. Конструкцию шатровой крыши можно изготовить самостоятельно независимо от типа здания, но удобнее будет работать с квадратными основаниями. Перед началом возведения такой конструкции следует правильно выполнить все расчеты. Расчет площади для шатровой крыши просто выполнить, достаточно лишь посчитать площадь одного ската, а затем умножить ее на 4, если основание крыши квадратной формы. Площадь ската – равнобедренный треугольник, следовательно:

где b – длина основания треугольника;

S – площадь ската;

Далее произведем расчет площади свесов карнизов (равнобедренные трапеции). Умножаем высоту фигуры на полсуммы длин ее оснований. Устройство крыши предполагает два варианта расчетов:

  1. Можно использовать высоту конька и длину основания кровли.
  2. Можно учитывать длину диагональной ноги и длину основания по периметру.
Популярные статьи  Диэлектрическая вставка для газа: разновидности газовых муфт и советы по монтажу

Пример расчета площади шатровой крыши:

Формула расчета карнизного свеса шатровой крыши.

  • здание – 6*6 м;
  • h конька – 2,97 м;
  • угол уклона скатов – 35°;
  • длина диагональной ноги – 5,21 м;
  • ширина свеса карниза – 60 см.

Расчет длины высоты треугольника по теореме Пифагора:

h 2 = a 2 – (b/2) 2

a – длина ската

h – высота треугольника

b – ширина основания

Площадь одного ската в форме треугольника равна 12,72 м 2. так как основание у нас квадратное, умножаем еще на 4. Соответственно, общая площадь составит 50,88 м 2. Теперь можно выполнить расчет площади свеса карниза. Для вычисления общей площади свесов следует умножить полученную площадь 4,76 м 2 на 4. Следовательно, общая площадь шатровой крыши составит 50,88 + 19,03 = 69,91 кв. м

Вальмовая крыша

Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:

  •  Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
  •  Соединение концов конька с балками;
  •  Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
  •  Установка нарожников.

Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.

Конструкция

На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:

  •  Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
  •  Размер сечения бруса;
  •  Количество поддерживающих элементов в конструкции.

Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,

где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;

k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;

с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).

Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.

Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.

Расчет площади скатов вальмовой крыши

Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.

Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до кв.см – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.

В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.

Процесс создания

Монтаж мауэрлата производится в первую очередь. Обычно его фиксация к стенам строения производится на анкерные болты или на заранее подготовленный армированный пояс со шпильками, на которые и насаживается мауэрлат. Под него укладывается гидроизоляционный материал.

Для обеспечения карнизных свесов на мауэрлат монтируют затяжки. Они могут иметь цельную длину и впоследствии образовать собой основание пола, лаги.

Параллельно идет изготовление шпрендельной фермы. Ее фиксацию следует проводить в монтируемые затяжки. Ферму и стойки фиксируют балками-подкосами. Вертикальность установки стоек проверяют отвесом и прибором-уровнем.

Крыша четырехскатная вальмовая потребует дальнейшего крепления конька на обе стойки. Конек укрепляется раскосами и косынками. Для шатровой четырехскатной конструкции потребуется косынка по периметру стойки.

После этого шпагатом от установленного верха до края затяжки проверяется требуемый угол скоса конька или стойки с косынкой, при необходимости он доводится вручную. Дальнейшая укладка балок начинается с диагональных стропил. В них вырезаются посадочные места под затяжки и скашиваются углы под конек.

Основные и вальмовые стропила монтируются с максимальной точностью, обеспечивающей образование ими с боковыми стропилами единой плоскости ската. После визуальной проверки монтируются остальные стропила и нарожники. Обеспечение крепости голландской или датской вальмы достигается наклонными подпорками, балками-откосами и косынками.

По завершении укладки всех балок производится монтаж досок обивки поверхности. Если предусматривается внутренняя отделка, то она производится в первую очередь. На такую подшивку укладывается пароизоляционный слой, далее — утеплитель, на него — гидроизоляция. И только после этого выполняется крепеж фиксирующих горизонтальных досок. На получаемую решетку укладывается мягкая кровля или металлочерепица.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий