Устройство и конструкция четырехскатной крыши – особенности стропил

Устройство стропильной системы четырехскатной крыши – варианты монтажа и правила возведения

Четырехскатная крыша, при условии грамотного ее возведения, отличается не только презентабельным внешним видом, но и повышенной прочностью, которая позволяет ей эффективно противостоять атмосферным осадкам и сильному ветру. В данной статье мы расскажем о том, каково устройство стропильной системы четырехскатной крыши, рассмотрим разновидности таких каркасов, а также опишем подробный план работ по их возведению.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.

Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:

  • В случае с шатровым каркасом, кровля состоит из четырех равнобедренных треугольников, которые соприкасаются вершинами в одной точке. В данном случае функции конька возложены на центральную опорную балку в наслонных конструкциях, либо на верхнюю точку фермы висячих стропил.
  • Крыша вальмового типа предполагает наличие двух треугольных и двух скатов в форме трапеции. В данном случае трапециевидные скаты примыкают к коньковой балке верхними ребрами, а треугольные – вершинами. При этом все четыре ската соприкасаются друг с другом боковыми ребрами.

Изучая план стропильной системы четырехскатной крыши, можно сделать вывод, что выбор конфигурации четырехскатной кровли зависит от формы строения. То есть, квадратные дома перекрывают шатровыми конструкциями, а прямоугольные – вальмовыми кровлями. При этом можно использовать любые кровельные материалы, как жесткие, так и мягкие.

При составлении чертежей стропильной системы четырехскатной крыши следует четко обозначить геометрическую форму, а также указать положение отдельных элементов и проекции скатов с точными размерами.

Как правило, системы стропил вальмового и шатрового типа комбинируют с традиционными – односкатными, двускатными и ломаными крышами в рамках одного объекта.

Для опоры четырехскатной конструкции можно использовать мауэрлат, являющийся верхней обвязкой на бетонных или кирпичных стенах, а также верхний венец бревенчатого сруба. Наслонную технологию применяют в тех случаях, когда есть возможность установить верхнюю и нижнюю опору под каждую стропильную ногу.

Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:

  • Мауэрлат должен быть закреплен с усилением, чтобы выдержать распирающие усилия в случае жесткой фиксации стропильных ног деревянными накладками или металлическими уголками.
  • Если же верхняя часть ноги будет зафиксирована жестко, а нижняя – на шарнирном креплении, производить фиксацию мауэрлата можно обычным способом. В таком случае при усилении нагрузок на каркас стропила смогут слегка сдвинуться.
  • Распирающая нагрузка и давление на мауэрлат будут нивелированы при использовании жестких креплений нижней части стропил и шарнирных – на верхних пятках.

Обратите внимание, что способ укладки мауэрлата и всей стропильной системы следует предусмотреть на этапе проектирования здания. При отсутствии внутренних несущих стен и невозможности размещения опорных элементов для центральной части крыши, применяется технология висячих стропил. Однако чаще всего устанавливают все-таки наклонный тип стабильного каркаса, предусмотрев заранее наличие несущих конструкций.

При сооружении вальмовых и шатровых каркасов используются такие специфические узлы стропильной системы четырехскатной крыши:

  • Диагональные ноги, из которых выполняются хребты скатов. В каркасах шатрового типа такие накосные ноги совмещают углы крыши с ее верхней точкой. Вальмовые каркасы предполагают стыковку консолей коньковой балки с углами посредством диагональных стропил.
  • Нарожники (полуноги) – элементы, монтируемые под углом 90 градусов к карнизам. Поскольку они стыкуются с диагональными стропилами и располагаются параллельно друг другу, их длина будет отличаться. Из таких элементов создаются скаты крыши.

Эти же конструктивные элементы применяются для создания ендов, с той лишь разницей, что углы делаются вогнутыми.

Именно установка накосных стропил представляет наибольшую сложность. Более того, на эти элементы будет приходиться повышенная нагрузка, поскольку они служат опорным элементом для крепления в верхней части нарожников, то есть выполняют функции конька. Поэтому перед началом работ необходимо выполнить расчет стропильной системы четырехскатной крыши.

В целом процесс возведения крыши с четырьмя скатами включает такие этапы:

  1. Укладка мауэрлата на стены из кирпича или бетона. В бревенчатых домах этим элементом служит верхний венец.
  2. Монтаж центральной опорной балки под шатровый каркас или сборка опорных конструкций для вальмовой крыши.
  3. Установка наслонных стропильных ног под ту или иную конструкцию.
  4. Крепление диагональных стропилин, которые совмещают углы крыши с центральной вершиной или торцами конька.
  5. Разметка и монтаж нарожников.

Если предполагается висячий тип стропильной системы, то первым этапом создания шатровой конструкции станет размещение центральной фермы в форме треугольника. При создании конструкции вальмового типа на стартовом этапе крепят несколько стропильных ферм.

Строительство вальмовой крыши

Поскольку в частном строительстве используются преимущественно вальмовые крыши с наслонными стропилами, рассмотрим подробнее процесс монтажа четырехскатной стропильной системы такой конструкции. Опорой для конструкций будут служить перекрытия, размещенные на мауэрлате.

Фиксация методом врубки будет выполняться лишь в месте стыковки конька со стропилами, поэтому мауэрлат можно устанавливать на обычных креплениях. В рассматриваемом здании коробка дома имеет размеры 8,4×10,8 м. Крыша на плане будет превосходить размеры дома на 40-50 см с каждой стороны – это ширина карнизного свеса.

План укладки опор на мауэрлат

В зависимости от материала, использованного для возведения стен здания, укладка мауэрлата может производиться различными способами.

Общие рекомендации таковы:

  • В верхней части стен из газосиликатных или пенобетонных блоков нужно залить армированный бетонный пояс, в котором разместить анкеры для последующей фиксации мауэрлата.
  • При сооружении кирпичных стен в верхней их части выполняют бортик в 1-2 кирпича таким образом, чтобы в центре стены образовалось углубление для деревянного каркаса. По мере кладки между кирпичами размещают деревянные пробки, к которым мауэрлат будет фиксироваться скобами.

Для мауэрлата понадобится брус сечением 100×150 или 150×150 мм. При планировании использования пространства под крышей следует применять более толстые балки. Элементы каркаса стыкуют косыми врубками с последующим усилением – гвоздями, глухарями или саморезами, а по углам – скобами.

Читайте также:  Шторы для кухни: цветовая гамма и видовое разнообразие штор

Далее на мауэрлат нужно разместить элементы перекрытия. Их делают из брусков сечением 100×200 мм. Первой укладывается центральная балка. Если длины пиломатериалов недостаточно, ее изготавливают из двух кусков бруса. Причем место соединения должно приходиться на опорный элемент, например, несущую стену.

В данном случае балки уложены с шагом в 60 см. Как правило, коробка имеет неидеальные размеры, поэтому шаг между балками можно слегка подкорректировать, чтобы сгладить несовершенства. Отступ от стен дома до крайних балок, расположенных по обеим сторонам, должен составлять 90 см. Он требуется для монтажа выносов.

К торцевым частям балок перекрытия крепятся выноса. Для удобства сначала их размещают лишь в тех местах, где далее будут установлены стропила. К поверхности мауэрлата выноса крепятся гвоздями, а к балкам – нагелями, гвоздями крупного сечения, саморезами, после чего крепление усиливается уголками.

Сборка конькового участка четырехскатной крыши

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

Коньковый участок крыши выполняют так:

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

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

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

Крепление угловых выносов стропильной системы

В углах за карнизной доской необходимо установить угловые выноса.

  • От угла до места условного пересечения балки перекрытия с крайней опорой каркаса натягивают шнурку.
  • По ее контуру в нужном месте размещают брусок. На бруске нужно отметить места, где он пересекает балку перекрытия и угловой стык карниза. По разметке все лишнее обрезают.
  • С помощью уголков готовый элемент крепится к перекрытию и мауэрлату.

Те же действия выполняются со всеми оставшимися выносами.

Устройство накосных стропил – чертежи

Диаметр диагональных стропил совпадает с размерами рядовых элементов. Поскольку в нашем примере уклон трапециевидных скатов и вальм отличается, одна из накосных ног размещается несколько выше другой.

Процесс создания и монтажа накосов таков:

  • С помощью шнурки намечаем дополнительные линии для разметки запила, натянув ее к углам и центру ската от верхней точки коньковой балки.
  • Определяем угол между верхней частью углового выноса и шнурка. Это будет угол для нижнего запила (α). Верхний запил (β) высчитывается по формуле: β=90º-α.
  • Берем обрезок доски и спиливаем в нем один край под углом β. Приложив заготовку к месту стыковки верхние части, совмещаем ее ребро со шнуркой. Излишки отмечаем и отпиливаем.
  • В другой заготовке для нижней пятки отпиливаем участок под углом α.
  • С помощью полученных шаблонов вырезают первое диагональное стропило. Если нет целой доски нужной длины, элемент собирают из двух кусков. Сращивают их с помощью дюймовой доски, длиной 1 м, поместив ее с внешней стороны стропила. Готовый элемент можно устанавливать.
  • Аналогичным образом изготавливают вторую половину диагональных стропил, не забыв, что она должна размещаться несколько ниже первой. Место стыковки двух половин накоса не должно совпадать с отрезком сращивания досок в одну деталь.
  • Стыковка досок производится гвоздями на расстоянии 40-50 см.
  • Далее по шнурке на стропиле необходимо прочертить линию запила, чтобы его можно было состыковать со смежным диагональным элементом.

Изготовление остальных 3 детали выполняется аналогичным образом. Под каждую из таких стропилин в местах, где стыкуются балки с угловыми выносами, устанавливают опоры. Дополнительные опоры возле конька необходимы, если длина пролета превышает 7,5 м.

Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног

По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.

Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.

На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:

  • Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
  • Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
  • Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.

Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.

Читайте также:  Устройство подвесной конструкции потолка Армстронг

Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.

Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.

Стропильная система четырехскатной крыши: обзор базовых конструкций с описанием типового монтажа

Строительство каркаса для крыши с четырьмя скатами – непростой процесс с характерными технологическими особенностями. При возведении используются собственные конструктивные составляющие, отличается последовательность производства работ. Зато результат поразит эффектной формой и стойкостью при отражении атмосферных атак. И домашний мастер сможет гордиться личными достижениями на поприще кровельщика.

Однако прежде чем решиться на устройство подобной конструкции, стоит ознакомиться с алгоритмом, согласно которому сооружается стропильная система четырехскатной крыши и со спецификой ее устройства.

Содержание

Разновидности: вальмовая и шатровая конструкции

Класс четырехскатных крыш объединяет два вида конструкций, напоминающих в плане квадратный и прямоугольный конверт. Первая разновидность называется шатровой, вторая – вальмовой. На фоне скатных аналогов их выделяет отсутствие фронтонов, именуемых в кровельном деле щипцами. В сооружении обоих вариантов четырехскатных конструкций используются наслонные и висячие стропила, установка которых производится в соответствии со стандартными технологиями сооружения скатных стропильных систем.

Характерные отличия в рамках четырехскатного класса:

  • У шатровой крыши все четыре ската имеют форму равнобедренных треугольников, вершины которых сходятся в одной наивысшей точке. Конька как такового в шатровой конструкции нет, его функцию выполняет центральная опора в наслонных системах или вершина висячей фермы.
  • У вальмовой крыши пара основных скатов имеет трапециевидную конфигурацию, а вторая пара треугольную. От шатрового собрата вальмовая конструкция отличается обязательным присутствием конька, к которому примыкают трапеции верхними основаниями. Треугольные скаты, они же вальмы, примыкают к коньку вершиной, а их стороны состыкованы с наклонными сторонами трапеций.

Исходя из конфигурации крыш в плане, ясно, что шатровые конструкции принято водружать над квадратными строениями, а вальмовые над прямоугольными домами. В качестве покрытия подходят как мягкие, так и жесткие кровельные материалы. Характерную квадратную или прямоугольную форму повторяют чертежи стропильной системы четырехскатной крыши с четко обозначенным расположением элементов в плане и вертикальными проекциями скатов.

Нередко вальмовые и шатровые системы вкупе используются в строительстве одного объекта или эффектно дополняют двускатные, односкатные, ломаные и другие крыши.

Опираться конструкции с четырьмя скатами могут непосредственно на верхний венец деревянного дома или на мауэрлат, служащий верхней обвязкой кирпичных или бетонных стен. Если под каждую стропилину можно найти верхнюю и нижнюю опоры, кровельный каркас сооружается по наслонной технологии.

Установка наслонных стропильных ног проще и доступней для неопытного домашнего кровельщика, которому необходимо учесть, что:

  • При жестком креплении верхней и нижней пятки стропилин металлическими уголками или с помощью опорной деревянной накладки потребуется усиленное крепление мауэрлата, потому что на него будет передаваться распор.
  • При жесткой фиксации верхней пятки и шарнирном креплении низа стропилины усиливать крепление мауэрлате не нужно, т.к. при превышении нагрузки на кровлю шарнирное крепление, например на ползунах, позволит стропилине слегка сместиться, не создавая давления на мауэрлат.
  • При шарнирном креплении верха стропилин и жесткой фиксации низа распор и давление на мауэрлат также исключено.

Вопросы крепления мауэрлата и тесно связанного с ним способа установки стропильных ног по правилам решаются на стадии проектирования дома. Если у строения нет внутренней несущей стены или нет возможности соорудить надежные опоры под центральную часть крыши, кроме висячей схемы сборки стропильной системы ничего не подойдет. Правда в большинстве случаев применяется наслонный метод сооружения, для реализации которого надо заранее предусмотреть несущую опору внутри строения.

В устройстве стропильных систем для шатровых и вальмовых четырехскатных крыш используются специфические конструктивные элементы, это:

  • Диагональные стропильные ноги, формирующие хребтовые соединения скатов. В вальмовых конструкциях диагонали, они же накосные стропила, соединяют консоли конькового прогона с углами крыши. В шатровых системах накосные ноги соединяют вершину с углами.
  • Нарожники, или стропильные полуноги, устанавливаемые перпендикулярно карнизам. Опираются они на диагональные стропилины, располагаются параллельно друг дружке, потому отличаются разновеликой длиной. Нарожники формируют плоскости шатровых и вальмовых скатов.

Диагональными стропилинами и нарожниками пользуются также для сооружения ендов, только устраиваются тогда вогнутые углы крыши, а не выпуклые как вальмовые.

Вся сложность сооружения каркасов для крыш с четырьмя скатами заключается в установке диагональных стропилин, определяющих результат формирования конструкции. Кроме того накосы обязаны стойко держать нагрузку в полтора раза большую, чем рядовые стропильные ноги скатных крыш. Потому что они по совместительству работают коньком, т.е. опорой для верхней пятки нарожников.

Если вкратце описать процедуру строительства наслонного каркаса для четырехскатной крыши, то уложиться можно в несколько этапов:

  • Устройство мауэрлата по кирпичным или бетонным стенам. Процесс устройства мауэрлата по стенам из бревна или бруса можно упразднить, т.к. его с успехом может заменить верхний венец.
  • Установка центральной опоры для шатровой конструкции или опорного каркаса основной части вальмовой крыши.
  • Монтаж обычных наслонных стропилин: пары для шатровой крыши и определенного проектным решением ряда для вальмовой конструкции.
  • Установка диагональных стропильных ног, соединяющих углы систем с вершиной опоры или крайними точками конька.
  • Изготовление по размеру и крепление нарожников.

В случае применения висячей схемы каркаса стартом строительства шатрового каркаса будет установка треугольной стропильной фермы по центру. Началом монтажа четырехскатной вальмовой стропильной системы станет установка ряда стропильных ферм.

Строительство вальмовой стропильной системы

Разберем один из распространенных примеров устройства вальмовой крыши с наслонными стропильными ногами. Опираться им предстоит на балки перекрытия, уложенные поверх мауэрлата. Жесткое крепление врубкой будет использовано только для фиксации верха стропильных ног на коньковом прогоне, благодаря чему в усилении крепежа мауэрлата необходимости нет. Габариты коробки приведенного в примере дома 8,4×10,8м. Реальные размеры крыши в плане увеличатся с каждой из сторон на величину карнизного свеса, на 40-50см.

Читайте также:  Фотообои расширяющие пространство: правила и идеи дизайна, 70+ фото в интерьере

Устройство основания по мауэрлату

Мауэрлат – элемент сугубо индивидуальный, метод его установки зависит от материала стен и архитектурных особенностей постройки. Способ укладки мауэрлата планируется по правилам в период проектирования, потому что для надежной фиксации мауэрлата рекомендовано:

  • Легкие пенобетонные, газосиликатные и подобные стены оборудовать армированным ж/б поясом, залитым по периметру, с установленными в период заливки анкерами для крепления мауэрлата.
  • Кирпичные стены окантовывать бортиком в один-два кирпича по наружному краю так, чтобы вдоль внутреннего края образовался уступ под укладку деревянной рамы. Во время кладки между кирпичами закладываются деревянные пробки для крепления мауэрлата скобами к стене.

Изготавливается мауэрлат из бруса размером 150×150 или 100×150мм. Если предполагается эксплуатация подкрышного пространства, брусья желательно взять потолще. В единую раму брус соединяют косыми врубками. Затем участки соединения усиливают саморезами, обычными гвоздями или глухарями, а углы укрепляют скобами.

Поверх выровненного в горизонт мауэрлата, сооруженного оптимальным для конкретного здания способом, производится укладка балок перекрытия. Используется брус сечением 100×200мм. Первым делом укладывается балка, проходящая точно вдоль центральной оси постройки. В примере длины бруса для сооружения цельных балок не хватает, потому они собираются из двух брусьев. Место состыковки должно располагаться над надежной опорой. В примере опорой служит внутренняя несущая стена.

Шаг между балками перекрытия 60см. Если обустраиваемая коробка не отличается идеальными параметрами, как это и бывает в большинстве ситуаций, расстояние между балками можно немного менять. Подобная корректировка позволяет слегка «загладить» огрехи строительства. Между крайними балками с обеих сторон и стенками дома должен остаться просвет шириной 90см, необходимый для установки выносóв.

Т.к. балки перекрытия самостоятельно смогут сформировать только два карнизных свеса, к их торцам присоединяются короткие полубалки перекрытия — выносá. Устанавливают их сначала только в районе основной части вальмовой крыши, точно там, где предстоит монтировать стропильные ноги. К мауэрлату выносá прибивают гвоздями, к балке крепят винтами, крупнокалиберными гвоздями, нагелями, усиливают крепеж уголками.

Сооружение коньковой части

Центральная часть вальмовой крыши представляет собой обыкновенную двускатную конструкцию. Стропильную систему для нее устраивают согласно правилам, которые диктует технология строительства скатных крыш. В примере есть некоторые отступления от классической трактовки скатного принципа: не используется лежень, на который по традиции устанавливают опоры для конькового прогона. Работу лежня придется выполнять центральной балке перекрытия.

Для того чтобы построить коньковую часть стропильной системы вальмовой крыши надо:

  • Соорудить опорный каркас для стропильных ног, верх которых будет опираться на коньковый прогон. Прогон опираться будет на три опоры, центральная из которых устанавливается прямо на центральную балку перекрытия. Для установки двух крайних опор сначала укладываются два поперечных бруска, перекрывающих не менее пяти балок перекрытия. Устойчивость повышена с помощью двух подкосов. Для изготовления горизонтальных и вертикальных деталей опорного каркаса использовался брусок сечением 100×150мм, подкосы сделаны из доски 50×150мм.
  • Изготовить стропильные ноги, для которых нужно сначала сделать шаблон. Доска подходящих размеров прикладывается к месту установки, на ней прочерчиваются линии будущих запилов. Она-то и будет шаблоном для поточного производства стропилин.
  • Установить стропильные ноги, оперев их врубкой на коньковый прогон, а нижней пяткой на расположенный напротив вынос.

Если бы балки перекрытия укладывались поперек коробки, то стропила основной части крыши опирались бы на балки перекрытия, что гораздо надежней. Однако в примере они опираются на выноса, потому под них необходимо устроить дополнительные мини-опоры. Подпорки эти следует расположить так, чтобы нагрузка от них и расположенных выше стропилин передавалась на стены.

Затем монтируются по три ряда выносов с каждой из четырех сторон. Для удобства реализации дальнейших действий контур крыши оформляется карнизной доской. Прибить к балкам перекрытия и выносам ее нужно строго горизонтально.

Установка угловых выносов

В ограниченном карнизной доской пространстве остались угловые участки, незаполненные деталями стропильной системы. Здесь потребуются угловые выноса, для монтаж которых осуществляется следующим образом:

  • С целью обозначения направления установки натягиваем шнурку. Натягиваем от точки условного пересечения крайней опоры каркаса с балкой перекрытия до угла.
  • Сверху по шнурке прикладываем брусок на положенное ему место. Придерживая брусок, снизу очерчиваем линии спилов в месте пересечения бруском балки перекрытия и углового соединения карнизных досок.
  • Готовый вынос с отпиленными излишками прикрепляем к мауэрлату и к балке перекрытия уголками.

Аналогично изготавливаются и монтируются оставшиеся три угловых выноса.

Монтаж диагональных стропилин

Диагональные, они же накосные, стропильные ноги делают из двух сшитых между собой досок с сечением равным размерам рядовых стропилин. В примере одна из досок будет расположена слега выше второй из-за разницы в углах наклона вальм и трапециевидных скатов.

Последовательность работ по изготовлению и установки накосов:

  • От высшей точки конька натягиваем шнурку к углам и к центральной точке ската. Это вспомогательные линии, по которым мы будем отмечать предстоящие запилы.
  • Плотницким угломером – малкой замеряем угол между шнуркой и верхним боком углового выноса. Так определяется угол нижнего запила. Предположим, он равен α. Угол верхнего запила вычисляем по формуле β = 90º — α.
  • Под углом β спиливаем один край произвольного обрезка доски. Прикладываем его к месту верхнего крепления, совместив ребро этой заготовки со шнуркой. Очерчиваем излишки, мешающие плотной установке. По намеченным линиям нужно снова пилить.
  • Под углом α отпиливаем нижнюю пятку на еще одном обрезке доски.
  • Изготавливаем первую половинку диагональной стропилины, используя шаблоны верхнего и нижнего опирания. Если цельной доски не хватает по длине, можно срастить два отрезка. Срастить их можно посаженным на саморезы метровым куском дюймовки, расположить его следует с наружной стороны сооружаемой накосной ноги. Устанавливаем готовую первую часть.
  • Вторую часть накосной стропилины делаем аналогично, но учитываем, что она должна быть чуть ниже первой своей половины. Участок соединения досок в один элемент не должен совпадать с участком сращивания досок первой половины накоса.
  • Сшиваем две доски гвоздями в разбежку с шагом 40-50 см.
  • По шнурке, протянутой к центру ската, чертим линию, по которой нужно будет скорректировать запил для состыковки его со смежной накосной стропилиной.
Читайте также:  Утеплитель изовер (isover) — виды и характеристики

Следуя описанному алгоритму, надо установить и еще три диагональные ноги. Под каждую из них следует установить опоры в месте присоединения угловых выносов к балкам. Если пролет более 7,5м, ближе к коньку по диагональ устанавливается еще одна опора.

Изготовление и монтаж вальмовых стропил

Шнурка между вершиной конька и центром ската уже натянута. Она служила осью для очерчивания запилов, а сейчас по ней нужно отмерить угол γ и вычислить угол δ = 90º — γ. Не отступая от проверенного пути, заготавливаем шаблоны для верхнего и нижнего опирания. Верхний обрезок прикладываем к предназначенному ему месту и отмечаем на нем линии запилов для плотного вхождения между диагональных стропилин. По заготовкам делаем центральную ногу вальмы и фиксируем ее, где полагается.

В пространство между угловыми выносами и карнизной доской устанавливаем короткие выноса для придания жесткости конструкции и для обеспечения прочной фиксации крайних, самых коротких нарожников. Далее следует заняться изготовлением шаблонов для самих нарожников:

  • Обрезок доски запилим под углом δ и приложим его к месту крепления к диагональной стропилине.
  • Очерчиваем по факту излишки, которые нужно еще раз спилить. Полученный шаблон используется в изготовлении всех нарожников, например правой части вальмы. Для левой части верхний шаблон будет подпиливаться с противоположной стороны.
  • В качестве шаблона для нижней пятки нарожников используем обрезок доски, отпиленный под углом γ. Если все предыдущие действия выполнялись правильно, то этот шаблон применяется для изготовления нижних узлов крепления всех остальных нарожников.

В соответствии с фактической длиной и «показаниями» шаблонов изготавливаются нарожники, необходимые для формирования плоскостей вальм и незаполненной рядовыми стропильными ногами частей основных скатов. Устанавливают их так, чтобы верхние узлы крепления нарожников к диагональным стропилинам располагались в разбежку, т.е. верхним соединительным узлам смежных скатов не следует сходиться в одном месте. Крепятся нарожники к накосной стропильной ноге уголками, к балкам перекрытия и выносам так, как разумнее и удобнее: уголками или металлическими зубчатыми пластинами.

В основе технологии устройства шатровой крыши заложены уже знакомые вальмовые принципы. Правда, коньковой части стропильной системы в их конструкции нет. Начинается сооружение с установки центральной опоры, к которой присоединяются накосные стропилины, а следом уже и нарожники. Если в сооружении крыши конвертом используется висячая технология, то первой устанавливается готовая стропильная ферма.

Предлагаем вам воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчетов стройматериала при устройстве вальмовой крыши — переходите сюда и следуйте инструкциям.

Полезные видео-инструкции

Кратко с последовательностью и правилами монтажа стропильной системы четырехскатной крыши шатровой и вальмовой категорий ознакомит видео:

Стропильная система четырехскатной крыши

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

  • стропильная система вальмовой крыши
  • стропильная система шатровой крыши

Обратите внимание

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

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

Рассмотрим эти виды стропильных систем подробнее.

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши (вальмовой)

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

Накосные стропила

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

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

Обратите внимание

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

Нарожники

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

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

Обратите внимание

Шпренгель можно усилить подкосами – такая конструкция называется шпренгельная ферма.

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

Советую прочитать:

Виды крепления накосных стропил

Крепление накосных стропил к коньку бывает двух видов:

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

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

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

Читайте также:  Способы реализации ландшафтного дизайна на дачном участке

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

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши (шатровой)

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

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

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

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

Обратите внимание

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

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

Общие правила монтажа стропильных систем четырехскатных крыш

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

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

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

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

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

Особенности стропильной системы четырехскатной крыши

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

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

Устройство каркаса

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

Опорная балка

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

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

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

Накосные элементы

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

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

Коньковый брус

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

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

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

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

План обустройства несущей конструкции

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

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

Читайте также:  Шторы в стиле ««Прованс»» + фото

Усиливающие элементы

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

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

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

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

Схемы и чертежи

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

Схема стропильной системы вальмовой кровли:

Чертеж стропильной системы шатровой крыши:

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

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

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

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

Способы и этапы монтажа

При сборке каркаса выполняются следующие работы:

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

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

Диагональные стропила

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

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

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

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

Опирание диагональных ног

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

Способ крепления выбирается исходя из типа каркаса:

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

Как крепить нарожники и полуноги?

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

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

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

Способы крепления нижних концов стропил

Нижние концы ног фиксируются:

    Скользяще, с помощью уголков и пластин, независящих друг от друга и остающихся слегка подвижными.

Такой способ позволяет свести к минимуму распорные нагрузки, но обходится дороже из-за большого числа крепежей.

  • Жестко, с вырезом выемок (рекомендуется при планировании длинного свеса) или с закладкой подшивного бруска. Второй вариант признан самым простым и надежным, но компенсировать нагрузки легким смещением такая система не будет.
  • Отличия для разных типов кровли

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

    Читайте также:  Уличное освещение на участке: схема фотореле для подключения

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

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

    Заключение

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

    Устройство стропильной системы для четырехскатной крыши

    Проблема выбора наиболее удачного устройства каркаса крыши всегда сопровождается двумя противоречивыми желаниями. Неважно, какого рода здание планируется к постройке, любой застройщик предпочел бы получить максимально симпатичную, прочную и долговечную конструкцию, при относительно небольших затратах на ее строительство. Наиболее полно приведенным требованиям отвечает четырехскатная крыша стропильная система, которая на сегодня является одним из оптимальных проектных решений для жилого фонда.

    Преимущества и недостатки использования четырехскатных крыш

    Даже поверхностный взгляд на четырехскатную систему крыши подсказывает, что такая стропильная система каркаса из двух пар симметричных скатов будет выглядеть намного изящнее и симпатичнее, чем упрощенный дизайн двухскатной конструкции.

    Понятно, что большинство будущих заказчиков предпочитают построить стропильную систему для дома не только из-за более интересного дизайна, хотя фактор внешнего вида постройки тоже немаловажен. В первую очередь подобное решение конструкции выбирается из-за ощутимых преимуществ четырехскатной системы:

    • Использование вместо фронтонов крыши двух дополнительных противолежащих скатов снижает ветровую нагрузку на всю конструкцию стропильной системы;
    • Установка двух дополнительных наклонных поверхностей дает возможность удалять и сбрасывать с кровельного пирога любое количество дождевой воды, снега и льда, наиболее опасного вида влаги – водного конденсата;
    • Использование крыши четырехскатной системы позволяет снизить потери тепла за счет уменьшения общей площади кровельных и фронтонных поверхностей.

    Крышу в четыре ската можно смело считать более удачным решением в сравнении с двух и односкатными конструкциями, несмотря на повышенные требования к стропильной системе, качеству изготовления отдельных элементов и точности сборочных работ.

    Четырехскатная стропильная система представляет собой сбалансированную конструкцию, в которой нагрузки, приходящиеся на каркас крыши от кровельного пирога, снега и ветра, взаимно компенсируются, как в карточном домике. Если попытаться собрать каркас без тщательной проектной подготовки, вместо максимальной прочности и устойчивости можно получить аварийный объект.

    Недостатков у четырехскатной стропильной системы тоже хватает. Чаще всего проблемы возникают из-за необходимости предпринимать дополнительные меры по защите стыков на линии сопряжения скатов. Кроме того, потребуется на 30% больше кровельного материала, утеплителя и дорогостоящего длинномерного бруса.

    Варианты четырехскатной схемы крыши

    Кроме классического варианта, в котором используются две треугольные и две трапециевидные плоскости, крыша в четыре ската может строиться по одной из разновидностей каркаса:

    • Ломаная датская схема. Треугольные верхушки боковых фронтонов крыши, примыкающих к коньку, совмещаются в одной конструкции с трапециевидным скатом. Получается симпатичная конструкция с крутыми основными скатами и пологими боковыми поверхностями;
    • Четырехскатная голландская система, ее можно назвать антиподом датской схеме. В данном случае фронтоны крыши в верхней части прикрываются от дождя и снега небольшими треугольными скатами;
    • Наиболее простой шатровый вариант крыши, в которой все четыре ската выполняются одного размера. Получается равносторонняя пирамида. Идеально подходит для зданий с квадратными пропорциями стен.

    Все модификации четырехскатной или вальмовой схемы рассчитаны на специфические климатические условия эксплуатации крыши. Например, датские кровли хорошо противостоят ветру и большому количеству снега, тогда как «голландки» рассчитаны на то, чтобы противостоять сильным дождям и снегопадам в условиях городской застройки. Шатровые схемы с небольшими углами наклона ската используют для построек на открытой ветреной местности. Классический вариант можно использовать для любых условий, но в этом случае потребуется тщательно выверить положение здания относительно розы ветров.

    Строительство стропильного каркаса четырехскатной крыши

    Проще всего разобраться в устройстве стропильной системы четырехскатной крыши по чертежам. В обычной двухскатной конструкции вес стропильных балок частично передавался на коньковый прогон и на брусовую обвязку стен или мауэрлат.

    Сбалансировать два ската крыши относительно несложно обычной подгонкой стропил и установкой подкосов.

    В четырехскатной стропильной системе все намного сложнее, поэтому, помимо рядовых стропил, в каркасе крыши приходится использовать значительно большее количество силовых элементов:

    • Накосные или диагональные стропила. С их помощью формируются боковые скаты крыши, уравновешивается стропильная система в направлении вдоль главной оси крыши;
    • Центральные стропильные балки. Нередко прочности и устойчивости диагональных стропил становится недостаточно, особенно на больших по размерам крышах, поэтому приходится использовать центральные стропила, устанавливаемые на одной оси с коньковым прогоном;
    • Нарожники представляют собой короткие стропила, формирующие боковые скаты крыши. Длину каждого нарожника рассчитывают и вырезают по месту установки стропило на каркас.

    Кроме стропильных элементов, при постройке четырехскатной крыши обязательно используют шпренгеля, подкосы и распорки. С их помощью выполняется усиление и перераспределение нагрузки в силовых элементах крыши.

    Разумеется, можно построить стропильную систему и безо всякого проектирования и расчета. Например, можно использовать брус и доску увеличенного сечения, и вместо рекомендуемого коэффициента прочности в 1,4 единицы получить двух или трехкратный запас по несущей способности. Но стоит понимать, что в таком случае вес стропильной системы и стоимость постройки четырехскатной крыши вырастет в 3 и 8 раз соответственно.

    Методика расчета длин стропил четырехскатной системы

    Для простейших построек, например, беседки, сарая или небольшого садового домика, можно использовать упрощенный вариант расчета длин стропильных балок. Для этого потребуется составить чертежи стропильной системы четырехскатной крыши. Для упрощения расчета выбираем классический вариант с двумя боковыми треугольными вальмами и трапециевидными основными скатами.

    Основой для расчета стропильной конструкции крыши является система прямоугольных треугольников. Каждое стропило представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника. Меньший катет равен высоте стоек конька, а больший совпадает с проекцией стропило на плоскость потолочного перекрытия, которую еще называют заложением. Линия проекции пересекается с осевой или проекцией коньковой балки под углом в 45 о , что значительно упрощает расчет.

    Читайте также:  Укладка паркета своими руками (64 фото): как класть штучную доску на двухкомпонентный клей

    Первоначально потребуется выбрать угол наклона скатов, обычно это 20-35 о , в зависимости от конструкции четырехскатной крыши и вида кровельного покрытия. Для расчетов можно использовать теорему Пифагора для прямоугольного треугольника или стандартные таблицы с готовыми коэффициентами пересчета длин стропил для заданных углов. В таких таблицах значение угла указывается в виде десятичной дроби, например, 3:12. Это означает, что при данном угле и длине заложения в 12 м высота стойки составит 3 м. Здесь же приводится коэффициент пересчета для диагонального стропила, достаточно умножить длину заложения на величину соответствующей табличной поправки.

    На первом этапе определим координаты установки вертикальных стоек конька и его длину. Для этого измеряем расстояние от угла до точки пересечения осевой линии и мауэрлата, далее откладываем полученный отрезок от угла вдоль оси конька и проводим линию параллельно стене. Точка пересечения оси и проведенной линии даст место установки одной из коньковых стоек. Аналогичную процедуру потребуется выполнить еще раз на противоположной стене, в результате получим точку установки второй стойки и длину коньковой балки.

    На втором этапе, используя строительный отвес, нужно будет измерить линейкой заложение диагональной стропило, зная угол наклона ската, можно рассчитать длину накосной стропильной балки. Аналогичным образом вычисляется длина рядовых и центральных стропил.

    Чуть сложнее выполняется расчет нарожников. Сначала диагональную стропильную балку размечают шагом установки нарожников, как правило, это 70-90 см. Каждый нарожник можно рассматривать, как катет треугольника. Зная величину катета и высоту точки примыкания нарожника к диагональной балке, можно легко рассчитать размер нарожного стропила.

    Если в конструкции четырехскатной крыши для усиления диагоналей используются шпренгеля, то их величину можно вычислить еще проще. Чаще всего их устанавливают на расстоянии от угла в 1/3 от длины заложения.

    Особенности сборки каркаса четырехскатной крыши

    Процесс сборки стропильной системы четырехскатной крыши всегда начинается с установки центрального элемента каркаса – конькового прогона и вертикальных стоек. Коньковая скамейка может собираться из бруса, сечением 70х100 мм, но чаще всего стойки изготавливают из спаренной доски 50 мм. Чтобы увеличить жесткость всей системы коньковой балки и стоек, на угловые стыки набивают металлические пластины, а саму раму усиливают внутренней распоркой.

    Обычно сборку стропильных балок выполняют на гвоздях, а места усиления стальными накладками фиксируют болтовыми соединениями. Прежде чем ставить стропильные балки, обычно изготавливается запильный шаблон в виде прямоугольного треугольника из листа фанеры. Острый угол должен соответствовать углу наклона скатов. С помощью шаблона вырезают на стропилах привалочные площадки для опор на мауэрлат и конек.

    Процесс установки стропил начинается с монтажа центральных стропильных балок, которые обеспечат необходимую жесткость коньковой рамы в осевом направлении. Иногда обходятся без них, в этом случае сразу переходят к монтажу крайних пар рядовых стропил, но брус только прихватывают гвоздями, без окончательной фиксации к коньку.

    После усиления коньковой рамы устанавливают угловые диагональные стропила. Обычно длину бруса или балки вырезают с запасом, так как верхний край нужно будет запиливать под двойным углом, сначала под углом наклона ската, после косую кромку скашивают под углом в 45 о . На последнем этапе ставят шпренгеля, подкосы, набивают нарожники и рядовые стропила.

    Заключение

    Наиболее сложным этапом сборки стропильной системы четырехскатной крыши считается стыковка двух диагональных балок с коньком. От того, насколько точно выполнена врезка диагоналей, зависит прочность и устойчивость всей четырехскатной крыши, поэтому большую часть времени приходится тратить на подгонку и подрезку размеров стропил. Остальная часть сборочных операций практически не отличается от постройки двухскатной стропильной системы.

    Четырехскатная крыша: возведение прочной стропильной системы

    Для зданий большой площади двускатная кровля не обеспечивает требуемой защиты и надежности. Такая конструкция опирается только на 2 внешние несущие стены, поэтому нагрузка на стропила чрезмерно велика. Для большого дома лучше выбрать четырехскатную крышу, которая эффективно выдерживает атмосферные нагрузки и более равномерно распределяет давление на внешние несущие стены и фундамент.

    Конфигурации четырехскатных кровель

    Геометрическое исполнение такой крыши объединяет 4 наклонных плоскости, основаниями которых служат несущие стены дома по периметру. Существует несколько конфигураций, которые определяют форму и взаимное расположение наклонных поверхностей.

    Вальмовая крыша

    Простая конструкция, внешне отчасти напоминает двускатную: параллельно длинным стенам формируют 2 плоскости, которые соединяются по центру коньковым перекрытием. Противоположные фронтоны заменяют наклонными треугольниками-вальмами. Конструкция применяется для крупных по площади зданий, две стороны которых значительно превосходят другие по длине.

    Полувальмовая крыша

    Отличается конфигурацией торцовых скатов. Основания треугольников поднимаются выше нижнего края конструкции. Оставшееся место заполняет фронтон. Углы при основании больших скатов вертикально срезаются. Это позволяет сделать под кровлей просторную мансарду и установить стеклопакет.

    Шатровая крыша

    Подходит для квадратных домов или зданий, у которых все стены приблизительно равны. Четыре ската представляют собой треугольники, соединенные вершинами в общей центральной точке. Горизонтальный конек у таких конструкций отсутствует.

    На этих конфигурациях основано строительство всех четырехскатных крыш, в том числе комбинирование различных элементов в сложные конструкции.

    Многие дачные беседки имеют форму правильного многоугольника, часто к ним возводят шатровую кровлю. Почему для небольшого сооружения используется четырехскатная крыша, объясняется практичностью и эстетической завершенностью такой конструкции. Строить кровлю с двумя наклонными поверхностями для дачной беседки непрактично: отсутствие закрытых фронтонов оставит часть сооружения незащищенной от осадков, например, во время косого дождя. Четырехскатная кровля в этом выигрывает.

    Виды стропильных систем

    Существуют висячая и наслонная конструкции. Первый тип отличается тем, что стропила встречно опираются друг на друга. Такую разновидность применяют для зданий, у которых отсутствуют центральные несущие стены. Нагрузка является распирающей. Для увеличения прочности делают стяжки между противоположными стропилами, используют стойки, подкосы и другие приспособления.

    Наслонная конструкция четырехскатной крыши включает в себя дополнительные опоры для стропил. Они укрепляются под коньковым прогоном и передают часть нагрузки на несущие стены внутри здания.

    Различия систем: 1) Висячая 2) Наслонная

    Описание стропильной конструкции

    Возведение вальмовой кровли требует от мастера профессиональных знаний и опыта. Чертежи стропильной системы четырехскатной крыши этого типа включают следующие элементы:

    1. Мауэрлат – основание каркаса, укладываемое на несущие стены. Так как опорными являются все стороны дома, элемент крепится по периметру здания. Поскольку четырехскатные крыши строят на больших объектах, мауэрлат должен быть высокой прочности. Обычно используют брус 150×150 или 100×100. Мауэрлат не требуется, если строение выполнено из дерева. В этом случае основанием служит верхняя обвязка стен.
    2. Коньковый прогон устанавливается горизонтально на линии пересечения трапециевидных скатов и служит соединительным элементом.
    3. От каждого конца прогона отходят 3 опоры, называемые центральными стропилами. Их возводят независимо от шага остальных элементов.
    4. Диагональные (угловые) стропила соединяют коньковый брус с углами здания. Это самые длинные опоры, имеющие наибольший уклон.
    5. Параллельно направлениям скатов на вальмах возводят короткие стропила, скрепляющие угловые опоры (стороны треугольников) с мауэрлатом.
    6. Боковые края трапеций с основанием соединяют нарожниками, а две параллельных стороны – промежуточными опорами.
    7. Шпренгель используют для повышения прочности. Представляет собой брусок, расположенный ближе к углу здания, концы которого устанавливают на смежные стены.
    8. При установке подкосов и стоек образуется шпренгельная ферма – дополнительный узел конструкции.
    9. Затяжки применяют в висячей стропильной системе. Они крепятся на двух противоположных опорах.
    10. В наслонной конструкции присутствует лежень, который укладывается на несущую стену по центру здания и принимает на себя часть нагрузки.
    Читайте также:  Стиль арт деко в интерьере фото и предостережение: шик или колхоз

    Особенность полувальмовой крыши в том, что нижний край каждого треугольного ската поднимается на высоту фронтона, тем самым укорачивая диагональные стропила. Четырехскатная крыша шатрового типа более проста. В конструкцию каркаса входят аналогичные составляющие вальм и внутренняя связка. Все элементы усиления предназначены для одной цели – стянуть каркас в узлы и сделать его жестким.

    Особенности системы и расчет

    Крыша с четырьмя скатами способна выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки. Чтобы кровля была практичной, надежной и на отлично выполняла возложенные на нее функции, проводят точный расчет всех элементов. Уклон скатов вальмовой крыши не превышает 40°. Возведение шатровой системы предусматривает угол от 40 до 60°.

    Расчет опорной конструкции основан на взаимной зависимости длины пролета, стропильного шага и сечения бруса. Второй параметр выбирается индивидуально исходя из имеющегося материала и удобства крепления. В самых протяженных конструкциях шаг стропил составляет 2,15 м, а в большинстве случаев выбирают 90 см.

    Расстояние определяет сечение опор. Чем дальше друг от друга разместить стропила, тем толще потребуется доска. Размер сечения зависит и от длины самих опор. Связь – прямо пропорциональная. Чтобы стропила выдерживали усилие изгиба, выбирают материал большего сечения. У 6-метровых опор с шагом 90 площадь в разрезе равна 75×200 мм, а у 3-метровых – всего 50×150.

    Проведение строительных мероприятий

    Материал для каркаса должен быть хорошо просушенным. Влажность древесины ограничивается 20 %. Порядок выполнения работ:

    • Первый шаг – укладка мауэрлата. Если стены – каменные, основанием для элемента служит железобетонный пояс с гидроизоляцией.
    • Установка лежня необходима в наслонной стропильной системе. Для этой цели используют брус сечением 100×200.
    • К лежню вертикально крепят стойки. Если внутренние стены отсутствуют, столбы устанавливают на балки перекрытий. Для временной фиксации элементов рекомендуется сделать подпорки, которые при помощи саморезов удерживают стойки в ровном вертикальном положении. Шаг столбов – не менее 2 метров. Шатровая крыша предусматривает установку опор на диагоналях.
    • Прогон вальмовой системы крепится на вершинах стоек.
    • Первыми возводятся диагональные стропила, которые придают жесткости центральным опорам и соединяют коньковый брус с мауэрлатом. Для крепления промежуточных стропил используют уголки и скобы.
    • Последними в каркасе возводят шпренгели. Эти элементы принимают на себя нагрузку нижней четверти угловых стропил.
    • Последний этап – укладка обрешетки под кровлю. Она крепится перпендикулярно поверх стропил. Оптимальный шаг – 50 см.

    Профессиональный подход в сборке прочного каркаса определяет эксплуатационные качества четырехскатной крыши. От надежности конструкции зависит сопротивляемость погодным условиям и срок службы сооружения в целом.

    Четырехскатная крыша: особенности стропильной системы и этапы монтажа

    Проект четырёхскатной крыши

    Этот тип крыши отличается наибольшей устойчивостью к любым нагрузкам – повышенной надёжностью и долговечностью. Возведение стропильной системы и укладка кровельного пирога не требует значительных трудозатрат, что позволяет использовать меньше денежных средств при найме специалистов.

    Такая конструкция даёт большое количество возможностей и вариантов исполнения. Существует множество видов четырёхскатных крыш. Наиболее простая в исполнении система состоит из двух трапециевидных и двух треугольных сегментов, стыки которых закрыты коньками. Важно заметить, что треугольные скаты находятся обычно со стороны фронтонов.

    Возможен вариант, при котором сразу все секции имеют форму равнобедренного треугольника. Все рёбра при этом сходятся в одной точке, которая находится в вершине конструкции. Есть и другие способы создания 4 скатной крыши. Например, кровля с использованием многоуровневых или коротких скатов, сочетающихся с фронтонами, а также конструкции со сложными окнами мансардного типа и ломаными линиями стыков.

    Четырехскатная крыша одноэтажного дома

    Заметьте, что для создания стропильной системы этого типа крыши нужен немалый опыт в строительстве. Поэтому лучше нанять специалистов из строительной фирмы, если вы планируете возведение постройки с кровлей, имеющей четыре ската.

    Что такое вальмовая крыша

    Более подробно стоит остановиться на конструкции вальмовой крыши. Данный способ подразумевает, что угловые стропила имеют меньший угол наклона, чем каркасные. Несущие конструкции изготавливаются из доски 50*150. Элементы стропильной системы, имеющие малую длину, крепятся не к коньку, а к угловым стропилам под таким же углом, как и промежуточные сегменты.

    Для надёжности стыка производятся запилы, а также на швы накладываются металлические уголки или пластины. Коньковый брус обычно вырезается из такой же доски с сечением 50*150. На его концах во всех направлениях пристыковываются центральные промежуточные стропила. При этом все элементы конструкции опираются нижним концом на мауэрлаты.

    Стропильная система вальмовой крыши

    Допустимый угол наклона для такой крыши составляет от 5 до 60 градусов. Выбор этого значения зависит от планируемых особенностей эксплуатации кровли. Вальмовая стропильная система имеет свои достоинства:

    • Высокая устойчивость к атмосферным осадкам, порывам ветра и механическим повреждениям.
    • Вальмовая крыша позволяет успешно использовать чердак.
    • Такой вид конструкции совместим абсолютно со всеми кровельными покрытиями.
    Читайте также:  Уличное освещение на участке: схема фотореле для подключения

    Внести коррективы в проект стоит и в том случае, если планируется крыша мансардного типа, так как пологие скаты оставляют слишком мало полезного пространства. Минимальный угол наклона должен составлять 45 градусов. Но на расчёт этого параметра влияет большое количество факторов. Один из них – количество атмосферных осадков в данной местности. При слишком высоких показателях уклон должен составлять не меньше 30 градусов.

    Ещё в проект устройства четырехскатной крыши нужно добавить места для установки дымохода, ёмкостей для воды и вентиляционных отверстий. Но перед тем, как начать делать чертёж, нужно произвести расчёт стропильной системы.

    Материалы для четырёхскатной крыши

    Для любого типа крыши требуется стропильная система, состоящая из стандартных элементов. В состав несущей конструкции входят мауэрлаты, затяжки, стропила и опорные стойки. Также обязательно должны быть коньковый брус и обрешётка. Чтобы возвести кровлю из четырёх скатов, обычно используют древесину таких пород, как сосна, лиственница или ель. Дефектов на пиломатериалах быть не должно, а максимальная допустимая влажность составляет 22%.

    Стропильная доска для создания мауэрлатов

    Для производства стропил чаще всего используется доска 50*150, как было сказано выше. Эта же доска применяется для создания мауэрлатов. Но для изготовления несущих конструкций также могут применяться и другие размеры, такие, как 50*100 или 50*200. В качестве армирующих стяжек специалисты покупают металлические шпильки, имеющие резьбу. Также обязательно наличие досок для обрешётки и пластин для стыковки элементов между собой.

    Перед тем, как перейти к монтажу, обязательно все деревянные части пропитываются антисептиками и антипиренами. Это позволяет предохранить крышу от грибков и от огня.

    Ещё для 4 х скатной крыши, как и для любой другой, обязательно наличие кровельного пирога, состоящего из пароизоляции и гидроизоляции, а также слоя утеплителя и обрешетки. Для того, чтобы придать дополнительную жёсткость кровле и увеличить площадь опоры финишного покрытия, используется контробрешётка.

    Создание кровельного пирога и финишная контробрешетка

    В качестве кровельного покрытия применяются любые материалы. Это может быть шифер или профнастил, гонт или тес, металлочерепица или катепал и ещё много других вариантов. При их выборе нужно обращать внимание на качество, устойчивость к нагрузкам и декоративные свойства.

    Видео описание двускатная или четырёхскатная

    Какую крышу построить для загородного дома: двускатную или четырехскатную и как это сделать правильно? Советы, объективное мнение и рекомендации эксперта смотрите в видесюжете:

    Технологии монтажа четырёхскатной крыши

    Первым делом во время кровельных работ укладывают мауэрлаты. Для деревянных домов эта составная часть является последним сегментом сруба. Крепят её с помощью запилов. Если же стены выполнены из кирпича, то фундамент всей кровли укладывается и фиксируется раствором и металлическими шпильками.

    При этом, для того, чтобы элементы фурнитуры совпали с отверстиями, доску сначала кладут на поверхность стены со шпильками, а затем ударяют по ней молотком. На дереве останутся отметины, на месте которых нужно будет просверлить отверстия. Схема четырехскатной крыши предполагает наличие мауэрлатов по всем несущим стенам.

    Создание мауэрлатов для последующего монтажа четырехскатно крыши

    Перпендикулярно балкам перекрытий укладывается опорная доска. В качестве такого элемента часто используют двойную доску 50*200 с зазором посередине. Чтобы добиться нужного расстояния, между балками вкладываются бруски, а затем уже вкручиваются саморезы или забиваются гвозди. Её концы должны выходить за границы мауэрлатов примерно на 15 сантиметров.

    Далее три доски, предварительно обрезанные по длине, устанавливают на центральную балку, используя при этом отвес. На верхние основания стоек фиксируется коньковая доска. Стропильная система четырёхскатной крыши может быть дополнена укосинами из бруса, поддерживающими стойки. Это нужно для повышения надежности и устойчивости конструкции.

    Возведение стропильной системы

    Далее переходят к установке центральных стропил. Для этого доску прикладывают верхним концом к коньку, а снизу обрезают. Затем с помощью карандаша отмечаются места будущих запилов, а в мауэрлате делается паз на третью часть ширины стропильной доски, после чего стропилу крепят сначала к коньковому брусу, а затем вставляют в этот паз и фиксируют металлическими пластинами. Таким же способом устанавливаются промежуточные стропила с заранее выбранным шагом.

    Следующий этап – монтаж угловых стропил. Начинается он с того, что вбивается два гвоздя в угол на стыке мауэрлатов и в угол конька, после чего между ними натягивается шнур. Вдоль этой линии и должна проходить угловая стропила. Устанавливается она также с помощью паза и накладок.

    Монтаж угловых стропил

    Чтобы укрепить кровлю, на нижнюю часть стропил фиксируются нарожники, которые представляют собой доски, стягивающие противоположные элементы каркаса. Далее вся крыша укрепляется затяжками и раскосами, а места, требующие повышенной прочности, укрепляются с помощью дополнительной фурнитуры. На этом заканчивается обустройство каркаса четырёхскатной кровли. После того, как все эти операции выполнены, обычно переходят к укладке кровельного пирога и финишного покрытия. Затем остаётся только наладить систему водоотведения, загерметизировать стыки и подшить свесы. На этом работы по строительству кровли с четырьмя скатами оканчиваются.

    Строительство четырехскатной кровли окончено – пример безупречной работы

    Видео описание вальмовой крыши

    В видеоматериале архитектор представляет проект с вальмовой четырехскатной крышей на доме из газобетона и все этапы строительства кровли с разъяснениями и подробным описанием особенностей:

    Заключение

    Четырёхскатная крыша – это одна из самых надёжных конструкций, которая используется при строительстве как частных домов, так и государственных учреждений. Это оправдано повышенной прочностью и устойчивостью такой кровли. Расчёт системы, состоящей из четырёх скатов выполнить несложно, а также такая схема имеет несколько преимуществ перед крышами сложных конфигураций, таких как – экономия материала, простота монтажа, правильная система водоотведения.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: