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

Содержание

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.

Чем отличаются вальмовые и шатровые четырехскатные крыши

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.

Шатровая и вальмовая стропильная система четырехскатной 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.

Устройство основной части вальмовой четырехскатной крыши Как производится монтаж стропильной системы четырехскатной крыши

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.

Схемы стропильной системы вальмовой и шатровой четырехскатной крыши

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.

Устройство стропильной системы четырехскатной крыши по шагам Проект для грамотного монтажа вальмовой четырехскатной крыши Проектирование для грамотного устройства стропильного каркаса четырехскатной крыши

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.

Пример для разбора устройства стропильной системы четырехскатной крыши

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.

Основание для строительства стропильной конструкции

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.

Двускатная часть стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

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.

Установка диагональных выносов стропильной системы

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.

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.

Нюансы изготовления диагональных стропильных ног Изготовление и монтаж стропильных ног четырехскатной крыши

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.

Монтаж вальмовой части стропильной конструкции четырехскатной крыши

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:

Ознакомившись со спецификой устройства и усвоив тонкости монтажа крыш с четырьмя скатами, можно смело приступать к реализации планов по ее сооружению.

Монтажные работы Стропильная система вальмовой крыши: специфика устройства и описание процесса монтажа
Монтажные работы Металлическая двухскатная крыша: правила сооружения стропильной системы под профнастил
Монтажные работы Обрешетка под мягкую кровлю: однослойная и двухслойная сплошные конструкции
Монтажные работы Висячие стропила: обзор конструкций + схема установки висячих стропильных систем
Монтажные работы Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа
Монтажные работы Фермы из профильной трубы: рассчитываем и изготавливаем своими руками

Четырехскатная выглядит всегда очень эффектно, но довольно таки сложная в исполнении. Если хоть немного ошибиться то вся конструкция «поедет» в самый неожиданный и неподходящий момент. Но если сделать все правильно, то скорее ваш дом разрушиться а крыше все еще будет красиво стоять. Так еще плюсом считаю, что ее можно покрывать всем что душа захочет. Это сильно порадует женскую половину семьи, так как можно будет подобрать различный цвет покрытия.

Очень хорошо подобранный материал, долго искал и ничего подобного не встречал.

Устройство крыши частного дома схема

Основой конструкции крыши является стропильная система. Стропильная система задает форму крыши частного дома, воспринимает нагрузки. От правильного выбора и устройства стропильной системы зависит долговечность дома, а также будущие расходы на ремонт и эксплуатацию нового дома.

Нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши, делятся на постоянные и переменные. Постоянные — это нагрузки от веса всех элементов крыши (стропильной системы, кровли, водосточной системы и т.д.). Переменные — включают в себя нагрузки от веса людей и снега на крыше, а также ветровую нагрузку.

Снеговую и ветровую нагрузки определяют по картам снеговых и ветровых нагрузок, которые приведены в строительных нормах. Например, на карте России обозначены границы районов с нормативными значениями ветровой или снеговой нагрузки. На карте находите место Вашей стройки, определяете район и нормативную снеговую или ветровую нагрузку места стройки.

Основные элементы стропильной системы крыши частного дома

Основные элементы стропильной системы частного дома на примере четырехскатной крыши показаны на рисунке:

Устройство крыши частного дома схема

Стропильная нога (стропило) создает уклон крыши и является опорой для кровли. На стропило действуют силы, которые стремятся деформировать его в двух направлениях — выгнуть дугой и повернуть в горизонтальное положение.

Затяжка соединяет между собой нижние концы противоположно расположенных стропил. Препятствует расползанию концов стропил в стороны. Действующие на затяжку силы стремятся растянуть её.

Мауэрлат — брус закрепленный на наружных стенах дома. На мауэрлат опираются нижние концы стропил. Мауэрлат связывает между собой нижние концы соседних стропил, равномерно передает нагрузки крыши на наружные стены дома.

Прогон коньковый — брус на который опираются верхние концы стропил. Коньковый прогон соединяет между собой верхние концы стропил.

Стойка поддерживает прогон и воспринимает вертикальные нагрузки, которые стремятся сжать стойку. Стойки опираются на внутреннюю несущую стену дома (как на рисунке) или на лежень — брус, уложенный на эту стену. Стойка обязательно должны опираться на несущую конструкцию — внутреннюю стену или чердачное перекрытие, рассчитанное на нагрузки крыши.

Подкос препятствует прогибу стропила. Испытывает деформацию сжатия.

Ветровая балка — доска, которая связывает между собой стропила на скате крыши. Доска крепится к стропилам со стороны чердака под углом, от конька к мауэрлату. Ветровая балка увеличивает устойчивость стропильной системы к ветровым и другим нагрузкам, направленным вдоль конька крыши.

Кобылка — доска или брусок, прикрепленный к стропильной ноге для создания свеса крыши.

Шпренгель — брус, уложенный в углах дома на смежные стороны мауэрлата. На шпренгель опирают стойку, поддерживающую диагональное стропило.

Нарожник — укороченное стропило, верхний конец которого опирается на диагональное стропило.

Указанные выше элементы стропильной системы в том или ином сочетании присутствуют в конструкции стропильных систем разного вида.

Схемы стропильных систем крыши частного дома

Существует несколько принципиальных схем стропильных систем. В частном домостроении обычно используют две принципиальных схемы стропильной системы — с висячими стропилами и с наслонными стропилами .

Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов — размеров и формы дома, наличия внутренних несущих стен, желания устроить под крышей дома мансарду, выбора формы крыши из эстетических соображений. В ряде случаев, на крыше одного дома применяют и комбинацию из разных стропильных систем.

Каждая принципиальная схема стропильной системы имеет несколько конструктивных решений.

Стропильная система с висячими стропилами

Устройство крыши частного дома схема

Свое название схема получила потому, что верхние концы стропил не имеют специальной опоры (стойки), передающей нагрузку на несущий элемент здания. Верхние концы стропил как бы висят в воздухе, опираясь только друг на друга. Несущая способность стропил обеспечивается только за счет распора затяжки. Стропила испытывают в данной схеме деформации в нескольких направлениях. Под действием нагрузки стропило сжимает, выгибает дугой и поворачивает в горизонтальное положение.

Ригель на левом рисунке работает как на растяжение, так и на сжатие, в зависимости от величины и распределения нагрузки по скатам крыши.

Подвес (бабка) на правом рисунке испытывает деформацию растяжения.

Стропильная система с висячими стропилами имеет

  • Не требует промежуточной опоры в виде устройства в доме внутренних несущих стен или перекрытий, рассчитанных на нагрузки крыши.
  • Затяжки могут быть использованы в качестве несущих балок чердачного перекрытия.
  • Детали стропильной системы нагружены сильнее, чем в других системах. При одинаковом размере крыши приходится применять детали большего сечения или увеличивать количество стропил. Все это увеличивает расход пиломатериалов, а значит и стоимость строительства крыши.
  • Не применяется при малых углах наклона скатов, менее 30 град. При малых углах напряжение в деталях стропильной системы, а значит и их размер, значительно возрастают.
  • Стропильная рама с висячими стропилами имеет меньшую жесткость, благодаря тому, что положение стропил взаимо зависимо. Например, деформация под действием нагрузки стропил на одном скате приводит к значительному изменению положения стропил и другого ската. Крыша «гуляет» и расшатывается, особенно при неравномерной нагрузке скатов. Страдает от этого, прежде всего, кровельное покрытие.
  • В случае неравномерной нагрузки на один из скатов (снег, ветер) крыша с висячими стропилами оказывает значительное боковое давление на стены дома в сторону менее нагруженного ската.

Стропильную систему с висячими стропилами в частном домостроении рекомендуется применять для перекрытия пролетов до 6 м. Недостатки системы в этом случае менее выражены.

Стропильная система с наслонными стропилами

Устройство крыши частного дома схема

В стропильной системе с наслонными стропилами верхний конец каждой стропильной ноги опирается на прогон. который через стойки передает нагрузку на внутреннюю несущую стену здания. Благодаря наличию опоры у верхнего конца, стропильная рама не создает распора (давления на стены в горизонтальной плоскости в противоположных направлениях) на нижних концах стропил.

В системе с наслонными стропилами не нужна затяжка для компенсации распора. Детали стропильной системы и несущие стены дома менее нагружены .

При устройстве мансарды такую крышу удобно опирать на аттиковые стены (продолжение наружной стены выше перекрытия) высотой 1-1,5м.
Стропильная система с наслонными стропилами имеет

  • Универсальность — пригодна для устройства крыш с пролетом до 16м. для монтажа на легких стенах (каркасных, деревянных), для крыш с малым углом наклона скатов.
  • Крыша с наслонными стропилами имеет меньший вес, расход пиломатериалов, проще в монтаже, чем такая же крыша с висячими стропилами.
  • Менее чувствительна к неравномерной нагрузке на скаты — меньше деформации и действие боковых сил на стены дома.
  • Требует дополнительной опоры — несущей стены внутри дома или перекрытия, рассчитанного на нагрузку крыши.

Стропильная система для устройства мансарды

Устройство крыши частного дома схема

На рисунке показана стропильная система для ломанной крыши мансарды. В этой стропильной системе используются как висячие стропила, так и наслонные.

Стропильные системы, основанные на указанных выше принципиальных схемах, имеют множество конструктивных решений. Например, внутренняя несущая стена не обязательно должна располагаться по центру крыши. Вместо одного конькового прогона, или кроме него, стропила на длинных скатах дополнительно опирают на прогоны, размещенные в промежутке между коньком и мауэрлатом.

Стропильные фермы

Стропильные фермы — имеют более сложную конфигурацию деталей, расположенных в одной плоскости. Расчет и оптимизация стропильной фермы производится с помощью компьютерной программы. Фермы, как правило, изготавливают в заводских условиях с точным соблюдением размеров деталей из хорошо высушенной древесины.

Фермы сконструированы так, что передают на наружные стены только вертикальную нагрузку. Крыша с использованием стропильных ферм получается более легкой. Нижний пояс фермы обычно делают горизонтальным так, чтобы он выполнял роль балки чердачного перекрытия.

Стропильные фермы позволяют перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. В частном домостроении их выгодно применять вместо стропильной системы с висячими стропилами при длине пролета более 6м. а также при малых углах наклона скатов (менее 30 град), в том числе для односкатных крыш.

Недостаток стропильной фермы один — это высокая стоимость изделия.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок. угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению. На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы.

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

  • Стропильная система должна быть прочной и жесткой — изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
  • Крыша должна быть легкой. чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
  • Стропильная система не должна передавать распор (усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
  • Стропильная система должна быть долговечной. Замена или ремонт стропильной системы — дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши .

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома. Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной. Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией. Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.

Как и почему крыша распирает и разрушает стены дома

Под действием нагрузок нижние концы стропил стремятся разъехаться в стороны. Силы, действующие на нижних концах стропил и направленные горизонтально в противоположные стороны, называют распором.

Распор стропил бывает так велик, что стены не выдерживают, изгибаются, стены и стропила трескаются, крыша в результате местами проседает — дом разрушается. Такую картину не редко можно видеть, если строительство крыши выполнено не умелыми строителями, и, к тому же, без проекта.

Почему распор передается на стены?

Ведь выше, в статье написано, что в стропильной системе с висячими стропилами распор компенсируется затяжкой, а в схеме с наслонными стропилами распора вообще не возникает. Эти утверждения правильны, если рассматривать схемы стропильных систем на бумаге.

В реальности все детали стропильных систем под действием нагрузок деформируются, то есть, меняют свои размеры и положение в пространстве — укорачиваются, удлиняются, изгибаются, поворачиваются.

К деформациям от действия нагрузок добавляются колебания размеров деталей при изменении влажности и температуры. В местах соединений также имеется некоторая подвижность элементов стропильной системы.

Представим себе, что в системе с висячими стропилами затяжка, по каким-то из указанных причин, удлинилась и перестала воспринимать на себя усилие распора. В результате распор начнет передаваться на стены.

В системе с наслонными стропилами, то же самое произойдет, если, например, сожмется стойка. Верхний конец стропил потеряет опору. Наслонные стропила начнут работать как висячие. Вся нагрузка распора начнет передаваться на стены. Кроме того, увеличится нагрузка и на стропила, которые не рассчитаны на работу в режиме висячих стропил.

Здесь два варианта. Или не выдержат стены — под действием распора разойдутся в стороны, позволив стропилам немного повернуться и снова опереться на стойку. Или разрушится, треснет стропило, не выдержав не расчетной нагрузки.

Легко деформируются под действием распора деревянные стены из бруса, бревна, а также каркасные.

В литературе по строительству можно встретить утверждение, что стены из каменных материалов выдерживают большую нагрузку распора. Но в современном частном домостроении, благодаря применению утеплителей, толщина каменных стен значительно уменьшилась. Для кладки стен часто используются более легкие и хрупкие материалы. например, газобетон.

Защита каменных стен современного частного дома от повреждений распором не менее актуальна, чем для деревянных.

Продолжение на следующей странице 2:

Читать страницу: Страница 1. Страница 2

Схема крыши дома — особенности

Крыша, являясь финальной частью строительства здания любого назначения, необходима для создания надежной защиты от таких атмосферных явлений как дождь, снег, ветер, лучи солнца. Основные ее части – это стропильная система и верхнее покрытие, состоящее из нескольких слоев. Чтобы их построить, необходима схема кровли крыши.

Виды крыш для частного дома

Когда возводится частный дом, обычно строят скатную крышу, которая может быть односкатной или многоскатной конструкцией. Односкатную кровлю дома обычно обустраивают на постройках хозяйственного использования.

Многоскатную крышу часто устанавливают на зданиях, выстроенных в виде буквы Г, П или Т.

Устройство крыши частного дома схема

Такая кровля в зависимости от количества скатов и их формы бывает:

Двускатные крыши . Подобный тип кровель наиболее распространенный, поскольку подходит практически под каждый кровельный материал. Они несложные в монтаже и имеют надежную конструкцию.

Ломаные крыши . Представляют собой 4 поверхности, пересекающиеся под тупым углом.

Шатровые крыши . Оригинальные шатровые крыши состоят из четырех треугольной формы скатов, вершины которых соприкасаются в одной точке (см. фото).

Устройство крыши частного дома схема

Вальмовые крыши . Являются вариантом четырехскатных кровельных конструкций, у них два ската имеют вид трапеции, а еще два – треугольника (прочитайте также: «Стропильная система вальмовой крыши: схема «). Для создания такой формы нужна схема крыши дома. Часто вальмовую кровлю можно встретить в южных регионах, поскольку она хорошо переносит усиленные ветровые нагрузки (подробнее: «Проект вальмовой крыши — порядок работы «).

Полувальмовые крыши . Считаются разновидностью вальмовых кровель. По линии уклона их боковые скаты имеют меньшую длину, чем основные. Обычно полувальмовые крыши возводят в тех районах, где наблюдаются неблагоприятные климатические условия.

Многощипцовые крыши . План крыши дома такой непростой для монтажа конструкции при ее строительстве просто необходим, поскольку она имеет сложнейшую геометрическую форму (детальнее: «Многощипцовая крыша: конструкция и основные составляющие «).

Также все скатные типы крыш делятся на чердачные (раздельные) и бесчердачные (совмещенные). В первом случае между кровлей и перекрытием дома обустраивают чердачное помещение. Второй вариант подразумевает, что несущая система одновременно является перекрытием для верхнего этажа здания. Чердачный тип применяют чаще, чем бесчердачный. Еще такие крыши называют мансардными.

Конструкционные особенности чердачной крыши

При строительстве крыш с чердаком необходимо учитывать ряд нюансов. В первую очередь во внимание принимаются размеры перекрываемых пролетов. Если их ширина большая, тогда стропильная нога будет иметь максимальное сечение. Например, при 5-метровом пролете для перекрытия односкатной кровли потребуются стропила с сечением бруска 150х50 миллиметров и шагом монтажа около 1 метра (детальнее: «Конструкция односкатной крыши «).

Устройство крыши частного дома схема

Если посмотреть разрез крыши с чердачным помещением, можно увидеть, что основные элементы ее конструкции следующие:

  • стропильные ноги;
  • мауэрлат;
  • коньковый брус;
  • подкосы;
  • стойки;
  • обрешетка;
  • крепежные металлические изделия;
  • материал для покрытия поверхности крыши;
  • внутренняя несущая стена.

Во вторую очередь непременно учитывается угол уклона ската. Кровля с крутыми склонами быстро очищается от атмосферных осадков, поскольку снег и вода на их поверхности не задерживаются. Поэтому сечение стропил при наклоне крыши более 50 градусов подбирают с меньшими размерами, чем при уклоне около 20 градусов, это должен учитывать план кровли изначально.

В третью очередь, не следует забывать о сроках эксплуатации элементов крыши в зависимости от материала изготовления. Так несущие конструкции из натуральной древесины сохраняют свою прочность на протяжении трех десятков лет, а из железобетона и дерева в течение 50 лет. В случае грамотно выполненного монтажа и при наличии регулярного ухода стропильная система из дерева может прослужить около 100 лет. При выборе конструкционного решения для крыши не следует забывать об условиях, в которых она будет эксплуатироваться.

Устройство крыши частного дома схема

В-четвертых, также следует уделить серьезное внимание огнестойкости элементов деревянной конструкции крыши. Для снижения вероятности возгорания их покрывают цементно-песчаной штукатуркой или специальной защитной краской, укладывают негорючие маты.

В-пятых, когда проектируется схема крыши дома, обязательно учитывают ее теплотехнические характеристики.

В-шестых, при расчете сечения стропил при составлении проекта крыши частного дома непременно принимают во внимание вес кровельного «пирога».

Конструкция крыши частного дома

Устройство крыши частного дома схема

Конструкция крыши частного дома переработанная

Во все времена крыша была наиболее гармоничным архитектурным завершением дома. Она не только завершает, логически закругляет и всесторонне определяет наружный тип строения и особенности внешнего вида дома. Всем известно, что именно возведение кровли дома или кровельные работы являются очень важным, завершающим этапом строительства. Крыша – это не просто защита строения от солнца, дождя и снега, придание сооружению своеобразного внешнего вида, но и обеспечение комфорта для проживания в доме. Это завершающий элемент строения, который призван защищать вас от всех неблагоприятных климатических и атмосферных условий.

Разнообразие видов и конструкция крыш для небольшого дома

Начиная создание собственного дома, прежде всего, нужно определить, какая крыша будет вас наилучшим образом устраивать. Ее внешность, технические характеристики и удобство предполагает соответствие общей концепции строения, в эстетическом и в техническом аспекте. Угол наклона формирует ее внешний вид, она может быть со скатом или плоской. Конструкция крыши частного дома плоского типа не слишком популярна, потому что отсутствие рассчитанного уклона приводит к скоплению значительной массы снега, а это ведет к постоянным уборкам с ее поверхности зимой, что весьма обременительно. Кроме того, может возникать застой воды, и дальнейшему протеканию кровли. Для того чтобы не создавать себе лишних проблем, широкие слои застройщиков предпочитают скатный вариант кровельного покрытия. Чтобы вам было проще ориентироваться в многообразии проектов и конструкций, стоит ознакомиться с наиболее широко используемыми видами:

• чердачный тип, раздельный с главным помещением. Бывает холодным и утепленным;

• бес чердачный тип, совмещенной с ведущими отсеками пространства крыши. Может быть нескольких видов, это невентилируемая, частично и полностью вентилируемая конструкция.

Каждый из них имеет свои определенные прерогативы, удобен для каждого вида конструкций и проектных вариантов.

Форма и виды конструкции крыш

Устройство крыши частного дома схема

Виды крыш домов

В зависимости от того, насколько правильно подобрано и соответствует друг другу проектное решение фундамента, несущих стен, фасада и крыш зависит не только ваше комфортное проживание в новом жилище, но и его надежность, добротность и величина срока эксплуатации. Потому обязательным в руководстве по созданию крыши собственными руками, будет знакомство с видами крыш, они весьма разнообразны:

• односкатный вид, очень удобен на дачах и приусадебных сооружениях, для частного дома используется не часто, несмотря на эффектный вид;

• наиболее приемлемый при создании покрытия коттеджа двускатный вариант. Этот тип носит название щипцового или фронтонного. Фрагмент между двумя скатами — в форме треугольника;

• дома с идеально квадратной формой будут наиболее комфортабельными с шатровой конструкцией;

• вальмовый тип располагает четырьмя скатами – два трапециевидной формы и два треугольной формы, для фронтонов;

• ендовый или многощипцовый вид можно назвать наиболее неприемлемым для начинающих строителей с небольшим опытом;

• разновидность двускатной кровли – мансардный тип, значительно увеличивающий объемы и полезную площадь помещения чердака. Наиболее любимая и предпочитаемая, благодаря наружной эстетике и дополнительной солидности дома;

• редко применяемый при постройке частных домостроений — идеально ровный тип. Однако весьма удобно, если на поверхности строения есть свободные площади и она будет служить террасной конструкцией или для загара и полноценного отдыха;

• тип купола, шпиля в строительстве крыш весьма нечасты, имеют эстетику определенного старинного или готического стиля. Идеальны для помещений с формой окружности – башенки и прочее.

На самом деле, практические проектные решения для строительства надежного дома, особенно – возводимого собственными руками, разделяются на два основных типа. Это разновидности крыши с чердаком или знаменитая мансарда — выбор для эстетичного владельца частного дома достаточно хорош и позволяет с помощью нашего руководства приобрести опыт и навыки, построить хорошее надежное жилье.

Устройство крыши частного дома схема

Формы крыш частных домов

Этапы и моменты конструкции крыш

Если вы все же определились с выбором крыши на ваш дом, вам нужно обращать пристальное внимание на определяющие условия. Тяжелый кровельный материал должен быть расположен на надежной стропильной системе, стенах и прочном фундаменте. Элитная категория кровельного материала — черепица, в наши дни достаточно доступна по цене и не требует больших денежных затрат. При возведении крыш собственными руками, внимательно прочтите руководство и предварительно попрактикуйтесь на вспомогательных или хозяйственных постройках. Выбирая изломанный профиль, не стоит полностью рассчитывать на собственные силы, можно прибегнуть к помощи специалистов. Сегодня конструкции крыши частного дома разделяются на деревянные, металлодеревянные, железобетонные и стальные. Сам по себе процесс строительства крыши состоит из нескольких этапов:

  • • укладка мауэлрата;
  • • общая сборка системы стропов;
  • • укрепление стропил на «коньке»;
  • • монтаж горизонтальных стяжек и гидроизоляции;
  • • установка обрешеток;
  • • обработка лицевой части поверхности.

Каждый из этих этапов нужно внимательно изучить, взвесить свои возможности и умения.

Укладка мауэлрата

Укладка мощной балки из прочного деревянного бруса с сечениями, равными 15х15 см, производится по длинной стороне стены, сугубо к коньку. Мауэлрат распределяет нагрузки на стропила, вес конструкций, нагрузки от снегов, дождя и ветров. Балки надежно закрепляются в стене строения, для этого используют шпильку или катанку – виды прочной стальной проволоки, предварительно вложенной и закрепленной в стенах. Производится специальными гвоздями или разновидностью строительных болтов.

Общая конструктивная композиция стропов

Стропила из надежного материала прикрепляются на мауэрлат по обоим бокам фронтона. После чего сбивается опоры на низ и в направлении карниза. Соединение стропил производят путем врубывания, скрепления длинными гвоздями деталей конструкции. Брус для стропил сечением 7, 0 х 15, 0 см, расстояние между ними от 60 до 100см.

Устройство крыши частного дома схема

Укрепление стропил на «коньке»

Для окончательного закрепления всей конструкции крыши, нужно произвести окончательное укрепление стропов. Это может быть произведено несколькими путями:

  • встыковку, методом обрезки верхнего края стропил под углом, чтобы упереть напротив;
  • на коньковый, ведущий брусок, когда между спиленными конструкциями стропил и под определенным наклоном монтируют коньковую балку;
  • «внахлест» — метод укладки стропил, когда они соприкасаются при помощи боков. Скрепление производится посредством гвоздевого комплекта или болтов.

Кроме этого, для безопасности конструкции, устанавливаются прогоны, расположенные вертикально, они надежны и добротны. Ведь это тот момент, который формирует надежность крыши.

Монтаж горизонтальных стяжек и гидроизоляции

Процесс придания надежности и прочности от возможности спадания внутрь при помощи досок, не толще, чем стропила. Эти элементы располагаются так, чтобы растягивать прогон. Крепление происходит длинными гвоздями или болтами. После этого производится нанесение пленки для гидроизоляции. Раскатав от стенки до стенки, раскраивают рулон пленки и прикрепляют при помощи строительного степлера. Сюда же укладывают все виды защиты от затрат тепла – высокотехнологичной минеральной стекловаты.

Устройство крыши частного дома схема

Подробная система стяжек и наложения гидроизоляции

Установка обрешеток

Пришло время обрешетки – прикрепления тонких реек необходимыми креплениями, что обеспечивает вентиляцию между пленкой и основной конструкцией. Обрешетка может быть сплошной и разреженной. В первом случае используют ОСП, ФСФ, доски или другие материалы для мягкой кровли. При наличии плотного покрытия, где могут присутствовать — глинистые составы, стальная или аналогичная кровля используют разреженный тип. Параметры брусков различны — 50х50 или 60х60 см, доски 30-40 мм, брусок лучше всего крепить на стропилах в направлении сверху вниз.

Устройство крыши частного дома схема

Схема видов обрешетки кровли

Обработка лицевой части поверхности крыши

Самым финальным, окончательным и главным этапом в строительстве является так называемая «залицовка» крыши. Технологический режим производства этого этапа состоит в использовании правильных строительных материалов и их специфических свойств. Начиная этот процесс, здесь обязателен точный расчет затрат всего предполагаемого, карнизные укрепления, «нахлесты» и прочие моменты нужно точно промерять и рассчитать.

Устройство крыши частного дома схема

Виды материалов для наружной отделки крыши

Таким образом, конструкция крыши частного дома. ваш дом и его крыша, возведенная при помощи нашего руководства, станет добротной, безопасной и надежной защитой для вас и вашей семьи на многие годы вперед. Все процессы должны быть выполнены без спешки с должным вниманием и качеством.

Источник https://krovgid.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Источник https://krovlya-mp.ru/ustrojstvo-kryshi-chastnogo-doma-shema.html

Источник

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *