Устройство стропильной системы вальмовой крыши: основные элементы конструкции

Четырехскатная – это крыша, которая максимально удовлетворяет требованиям эстетичности и необычности, замечательно вписывается почти что в любой ландшафт находящийся вокруг. Кроме того, ее стропильная ферма пока наиболее надёжная геометрическая конструкция для спасения дома от нагрузок ветра.

Главная задача крыши это защита дома от осадков. Чтобы кровля при этом была как можно больше практичней, ее проектируют с уклоном скатов для убирания большой массы снега и ливневой воды. При этом вся несущая конструкция стропильных систем обязана быть прочной, чтобы держать большие нагрузки.

Приемлемо будет делать подобную работу традиционная щипцовая крыша, либо вальмовая стропильная ферма четырехскатной крыши: схема строительства аналогичной конструкции дает возможность приобрести кровлю, которую выделяют:

• большая надежность,
• многосторонность,
• длительный срок эксплуатации,
• обтекаемая форма ликвидирует эффект парусности, другими словами нагрузки ветра в районе фронтонов.

Типы четырехскатных стропильных каркасов

Этот вариант системы стропил в отличии от традиционного двухскатного собой представляет «конверт». Не считая 2-ух главных плоскостей скатов, взамен фронтонов собираются два добавочных, в виде треугольника, это и есть говоря иначе треугольных скатов. По назначению бывают чердачными и бесчердачными.

Сразу стоит обговорить, что подобный вариант крыши не подходить для обустраивания жилого чердачного этажа, поскольку 4-ре плоскости скатов ограничивают внутренне пространство. Однако при большом желании можно применить данные типы конструкций как, датская или голландская.

Пример датской кровли с усеченными треугольными скатами

Голландская кровля голландского типа с жилой мансардой

Четырехскатная крыша – это универсальное решение для зданий с необычной архитектурой, имеющих возвышения, выступы, разные башенки, мансардный этаж.

В двоих вариациях рассчитано крышное пространство, которое можно применить как добавочное жилое. Наклоны плоскостей кровли при этом не существенно делают меньше полезную площадь за счёт урезанных треугольных скатов.

1. Традиционный вид такой кровли учитывает полноценные 4 ската с накосными стропилами, объединяющими углы постройки с вершиной всей конструкции которую венчает конек, необходимой длинны. При этом применяются такие элементы:

• Висячие стропильные системы со всеми деталями: лежнями, прогонами, затяжками.
• Диагональные.
• Накосные, образовывающие контуры плоскостей.

1. Еще 1 вариант – шатровая четырехскатная крыша, собой представляет схему стропильных систем, по которой диагональные детали сходятся в одной точке, формируя собой по форме пирамиду или четырехгранный шатер. Сборка подобной конструкции учитывает применение наслонных и висячих монтажных принципов деталей каркаса.

Прекрасный вариант материала для кровли для четырехскатной крыши будет мягкая еврочерепица, так как большие металлочерепичные листы, или профильного листа придется кроить, после этого будет много отходов.

Все типы четырехскатной и голландской кровли проектируют с наклонными углами плоскостей от 10-12 градусов, до 60. Намного более приемлемо применять принятые обыкновенные скосы под угол в 25-30 градусов.

Стропильная ферма четырехскатной крыши: схема устройства

Работы по возведению несущего каркаса крыши проводят в следующей очередности:

• Устанавливают мауэрлат.
• В места, где будут размещены стойки кладут лежень.
• Ставят на лежень стойки, строго в вертикальном положении, для конькового прогона. Если будет необходимость стойки прикрепляют подкосами.
• Для крепежа конькового подгона применяют уровень и отвес. Качество конструкции всецело во власти от точности установки.
• Устанавливают накосные: нижний конец – к мауэрлату, а верхний – к коньковому прогону.
• По такой же монтажной технологии устанавливают и промежуточные.
• Устанавливаются нарожники.

Приспособление подразумевает следующие конструкции несущего типа:

• диагональные;
• промежуточные;
• нарожники (угловые).

Установка диагональных частей

4-ре диагональных (накосных) доски направлены к внешним углам и сходятся на коньковом прогоне. Опоры которые находятся снизу у них могут разниться – это зависит от материала, которым построен дом:

• древесный рубленный или брусчатый – верхние венцы у сруба;
• каркасный – верхняя обвязка;
• кирпичный (каменный)– мауэрлат, посредством которого сосредоточенная нагрузка от древесной конструкции делится на кладку стен.

• Мауэрлат собой представляет древесную балку с квадратным сечением (100 х 100мм). Его кладут либо по самому центру стены, либо ближе к внутреннему краю и прикрепляют к стенке с помощью скруток из катанки (так можно уберечь строение от больших порывов ветра). Одним концом скрутку крепят к палке, который вбит в шов кладки (от верха стены на 300 мм), иным прикрепляют к балке.
• Чтобы сберечь свободный доступ к осмотру стропил и балки, от низа мауэрлата до верха перекрытия чердачного этажа оставляют расстояние не менее 400 мм
• Все места соприкасания элементов из дерева с кладкой из кирпича изолируют гидроизоляционным барьером.
• Верх накосных досок опирается на коньковый брус, собой представляет – древесную балку с тем же сечением. Под коньковый брус из-за отсутствия в конструкции данного типа крыши кирпичных фронтонов с шажком 3-4 м устанавливают древесные стойки (сечение 100 х 100мм), которые нижним концом опираются на лежень.

Его можно положить:

• если есть наличие несущей внутренней стены на нее – доска с сечением 50 х 150 мм;
• через столбы кирпича на плиту перекрытия – брус с квадратным сечением 150 на 150 мм.

При любых обстоятельствах под лежень в первую очередь кладут рулонную изоляцию.

• Накосные стропила по длине больше обыкновенных, также, на них упираются нарожники, благодаря этому приходящая на них нагрузка в 1,5 раза больше, чем у обыкновенных. Накосные из-за этой причины делают спаренными – они состоят из 2-ух сечений обыкновенных рядовых досок.
• Под нее устанавливают опоры (одну-две) в виде стоек из бруса или подкосов (сечение двоих 100 на 100 мм). Аналогичным образом расчетная длина накосной ноги уменьшается. Подкосы упираются в лежень под угол 45°.

Специфики и типы опор

Очень часто при домостроительстве применяют привычную четырехскатную схему крыши, реже голландскую или датскую.

Система опоры при собирании крыши может применяться двух вариантов:

• Висячая схема стропильного каркаса. В большинстве случаев используется в строительстве маленьких строений домов для жилья, в которых проектом не предусматриваются несущие внутренние стены. В подобном варианте выполнения ключевые вертикальные опоры ставятся на брус потолочного перекрытия в один ряд.
• Наслонная. Если есть наличие несущей стены в середине дома можно поставить два-три ряда вертикальных опор. Это облегчает сборку четырехскатной кровли, благодаря наличию большего количества крепежных точек, а еще позволяет соорудить полувальмовые варианты конструкции.

Необходимо обратить свое внимание
При собирании предпочтение лучше отдать завершальному варианту, что предоставит возможность одинаково разделить вес, по всей территории уперев стропильные системы в пару опор.

Упоры для диагоналей используются трех видов:

1. Стойка. В большинстве случаев брус подходящего сечения, установленый с упором по одному из вариантов. Между ней и перекрытием (говоря по существу потолком), в первую очередь наличие защиты от негативного воздействия влаги.
2. Подкос. Состоит с 2-ух балок, упираемых собственными концами в каркасную стойку, а 2-мя иными поддерживают сходящиеся накосные стропила ската. Угол их может изменяться от 45 до 53 градусов.
3. Шпренгель. Это брус, который кладут на две стенки, сходящиеся под угол. На него устанавливают вертикальную стойку, поддерживающую снизу накосное стропило. Еще 1 вариант упора для треугольных скатов, состоит с 2-ух частей шпренгельной фермы, уложенной на углах постройки. А еще самого шпренгеля – вертикальной стойки поддерживающей диагональ, с упором на ферму.При небольшом угле сооружения нагрузка снега увеличивается, благодаря этому возникает необходимость увеличить древесную конструкцию шпренгелем.Если будет необходимость усиления части сверху применяют уже шпренгельную ферму. В данном варианте шпренгель (вертикальную стойку) увеличивают при помощи 2-ух подкосов.

Шпренгельная установка

Также зависимо от схемы каркаса может применяться различная система опоры диагональных накосных балок к коньковому прогону.

1. Если в конструкции крыши есть лишь один прогон, исполняющий функцию конька, то опора выполняется конкретно на его консоли.

Опора на консоль единственного прогона

1. При варианте 2-ух прогонов, и применения в качестве стропил доски, диагональные накосные балки упираются на оба прогона.
2. На случай 2-ух прогонов и применения балок в качестве строп. ног, упор выполняется на оба прогона. В зоне конька диагональные накосные детали имеют в качестве опоры коротыш (прибоина), сшивающий смежные стропильные системы.

Схема упора угловых стропил с упором на коротыш

При этом креплении пятка стропильного элемента подрубается под нужный угол, для крепежа применяются гвозди, а если необходимо то и вспомогательные хомуты, чтобы увеличить соединение.

Противоположный торец диагонали прикрепляют с упором на мауэрлат, или установленную перед этим угловую балку. На этом месте в качестве крепления применяются скобы, или гвозди забиваемые через подкладку с рейки из дерева.

Приспособление нарожников и промежуточных стропильных систем

Нарожники (угловые детали) называют из-за укороченной длины стропильными полуногами. Одним концом они опираются на по диагонали ногу, а иным на балку-основу. Чтобы нагрузка на накосные от угловых распределилась одинаково, их прикрепляют в различных местах.

• Нижний конец опирается на мауэрлат, а верхний – на коньковый брус. Устанавливают с шажком 1,0-1,2 метра. Сечения рассчитывают, исходя из схемы балки (одно- или двухпролетная), шага и нагрузки от веса снега и именно каркаса. Нагрузку от снега рассчитывают с учетом наклонного угла.
• Свободную длину промежуточных досок в каркасе ограничивают. При пролете строения:

• 8 — 10 м – под каждую ногу устанавливают одну опору (подкос или стойка);
• 10 — 12 м – две опоры.

• Каждую вторую ногу прикрепляют к стенке с помощью скруток (двойная проволока, диаметр – 4 мм), которые при помощи палок заколачивают в шов кирпичной кладки ниже на 300 мм от обреза стены.
• Промежуточные стропильные системы и мауэрлат объединяют при помощи обратной скобы.

Крепеж нарожников

Нарожники, устанавливают в качестве стропильных систем на диагоналях скошенной кровли. С их помощью возникают сами треугольных скатов, и треугольные участки главных плоскостей крыши.

Установка нарожных деталей выполняется 2-мя главными способами:

• Путем врубки. На диагональной выполняется выборка материала, формирующая гнездо под пятку нарожника. Размещение между ними должно быть минимум 200 мм, при этом с обеих сторон вырубку делают таким образом, чтобы она не совпадала.
• С подготовительной установкой черепных брусков. Снизу с двух сторон диагонального стропильные системы, набивается брус у которого сечение 50?50 мм, по всей длине накосной балки. Нарожники в этом случае подрубают под черепной брусок, и упирают один напротив одного. Данная схема более предпочтительна, так как конструкция получается намного жёстче за счёт добавочного упора.

Но прежде чем приступить к приобретению материалов, а еще сборке по подобраной схеме необходимо сделать все расчеты показателей крыши с четырьмя скатами.

Как выполнить расчеты

Важным параметром, который необходимо подумать, будет площадь кровли, как ее подсчитать с учетом оригинальной формы скатов?

Конечно, воспользуйтесь калькуляторами для расчетов показателей кровли в сети интернет, просто вбив присущие данные. Но, не всегда можно доступа в сеть.

Итак, сначала определим фигуры геометрической формы, формируемые четырьмя скатами крыши. В основном, боковые скаты сложены трапециями, а треугольных скатов – треугольниками. Однако, это по традиционной схеме, при голландском или датском типе появляются вспомогательные треугольные и трапециевидные участки. Если будет необходимость высчитать площадь такой кровли, необходимо ее разбить на эти некоторые части, и затем просто суммировать данные которые получены.

Площадь трапеций формирующих боковые скаты можно получить по следующей формуле:

Сами треугольных скатов в обычном варианте формируют равнобедренные треугольники, у которых площадь можно высчитать по таким формулам:

Где, b- это длинна карниза треугольных скатов, а h, ее высота.

Если есть наличие прямоугольных треугольных участков их площадь подсчитывают по такой формуле.

В данном варианте a и b это катеты. Данные необходимо суммировать, и в итоге получить надлежащую

На последок взгляните урок, который можно посмотреть в видео формате: