Строим каркасный
дом своими руками

Стропильная система четырехскатной крыши, инструкция по монтажу

Февраль 26, 2017

Крыша частного дома

Из всех возможных разновидностей форм кровли наибольшим уважением пользуется четырехскатная крыша. Для качественного возведения этой конструкции необходима особая стропильная система четырехскатной крыши, детальная инструкция по монтажу, предварительный подсчет всех строительных материалов. Чтобы не ошибиться – читайте представленную информацию.

Разновидности четырехскатных крыш

Выбор материала для крыш

Строители-проектировщики разработали и активно используют два типа четырехскатной кровли: шатровая и вальмовая крыша, стропильные системы для каждого из указанных разновидностей имеют свои особенности и правила установки.

Как вариант, с позиции архитектурной привлекательности и практичности устанавливается полувальмовая крыша (голландская или датская). Она позволяет расширить размеры жилого пространства за счет возможности обустроить дополнительный второй этаж под кровлей. Правда, такой подход требует  и значительного сокращения чердачной территории, но у каждого хозяина свои приоритеты и цели строительства.

Монтаж стропильной системы для полувальмовой крыши считается наиболее сложным, поскольку здесь ломаная геометрия скатов и для разработки и установки сложной стропильной системы существует целая строительно-ремонтная программа. Несмотря на все трудности, внешняя привлекательность этого типа кровли заставляет мастеров помучиться с установкой.

Вальмовая крыша

Вальмовая крыша дома

Это архитектурная конструкция, состоящая из двух трапецевидных и двух треугольных плоскостей, выходящих из центральных балок в основании  крыши (мауэрлатов) под углом к расположению конька (верхней балки кровли). Стропильные фермы для такого вида кровли представляют собой висячие конструкции, которые состоят из нижнего и верхнего пояса, стоек и раскосов.

Преимущества такого вида вальмовой кровли более чем очевидны:

  1. Абсолютная невосприимчивость к ураганным ветрам.
  2. Отличный стек при проливных дождях или таянии снегов.
  3. Улучшенная гидро-, паро-, теплоизоляция.
  4. Эстетическая привлекательность.

В зависимости от того, какие основные конструктивные элементы стропильной системы были задействованы в постройке, полувальмовая крыша может принять вид классической формы, голландской или датской.

Классическая форма предполагает абсолютное равенство по длине всех четырех сторон. Другими словами, две трапецевидных и две треугольных стороны кровли упираются своими нижними сторонами на мауэрлат.

 Полувальмовая крыша

Полувальмовая голландская крыша с боковой стороны может выглядеть, как двускатный  вид кровли из трапецевидных плоскостей. Но, по боковым ребрам эти основные плоскости имеют дополнительные треугольные соединители.  Причем, размеры треугольных боковых частей крыши значительно меньше трапецевидных (до 1/3 части).

  • За счет ассиметрии прилегающих друг к другу плоскостей линия ската крыши получается ломаная, что достаточно удобно, когда планируется обустройство дополнительного второго этажа или мансарда. Второе название такого вида кровли — мансардная крыша и стропильная система для её возведения признана наиболее сложной.
  • Полувальмовая датская кровля: все четыре ската возводятся с единой горизонтальной плоскости (мауэрлата), но боковые вальмовые конструкции имеют усеченную форму (треугольник заменили трапецией) и соединяются с линией конька вертикальными фронтонами.
  • Стропильные фермы и высота кровли позволяет площадь чердачного помещения увеличить в разы.  Если  заменить черепичное (шиферное) покрытие такого вида кровли четырехскатной крыши стеклом — можно довольствоваться естественным полноценным освещением и обогревом.

Cтропильная система вальмовой крыши

Шатровая крыша

Шатровая четырехскатная крыша

Наиболее простой вариант крыши, но устройство стропильной системы здесь потребует внимательных расчетов. В основании крыши должен быть равносторонний многогранник (квадрат), а боковые грани кровли имеют форму равносторонних треугольников с единым центром соединения.

Шатровая кровля исключает такой элемент, как конек, но вершины всех боковых треугольных граней сводятся в единую точку опоры с основанием в центре сооружения. В качестве дополнительных опор кровли используют подкосы под углом 45-53 градуса, шпренгели, шпренгельные фермы, вертикальные стойки.

Виды стропильных систем

Висячая стропильная система

Чтобы правильно выбрать и, выполнить монтаж стропильной системы, необходимо учесть следующие моменты:

  1. Какой вид кровли выбран для строительства;
  2. Общий размер сооружения;
  3. Расположение несущих стен в доме.

Исходя из выше указанных особенностей, определяются виды стропильных систем:  висячая стропильная система или наслоная стропильная система.

Сборка стропильной системы висячего типа исключает монтаж дополнительных опор под скаты кровли. Здесь опора только одна – это стены дома. Чтобы снизить нагрузку на стропильную систему, под стропильные ноги монтируют фермы: специальные перемычки из деревянных или металлических  брусьев.

Монтаж стропильной системы наслонного типа выбирается для сооружений с несущими конструкциями по центру дома или столбчатыми опорами. Узлы стропильной системы наслонного типа опираются именно на эти несущие элементы + на деревянные балки по периметру здания.

Установка стропильной системы может комбинировать висячий и наслонный тип. Разработка фермы в таком случае требует более тщательного подхода. Так достигаются более выгодные экономические факторы и более надежные практические свойства.

Стропильная система: пошагово

Поэтапная инструкция

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

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

Установка системы

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

Расчет балок перекрытия

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

Обрешетка для металлочерепицы

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

Установка мауэрлата

Настил крыши

Как уже указывалось, этот элемент конструкции является основой прочности кровли и внешней привлекательности здания в целом.

Строители разработали ряд рекомендаций по монтажу мауэрлата, как надежной основы под стойки стропильной системы:

  1. По периметру постройки по верху выведенных стен изготовляется специальная опалубка, в которую заливается бетонная смесь.
  2. В бетон вмуровывают металлическую арматуру диаметром 10 мм и высотой 200 мм с резьбовой насечкой в верхней части под большую гайку.
  3. После того, как бетонная прослойка высохнет, можно вбивать бревна мауэрлата на вмурованные металлические штыри и зафиксировать их дополнительно гайками.

Перед тем, как вбить мауэрлат в подготовленную опалубку, необходимо обработать дерево специальными антисептическими препаратами и застелить саму опалубку гидроизоляционным материалом (рубероидом или пр.). И только при такой подготовке мауэрлатной опоры стропильная система для дома будет максимально долговечной.

Монтаж стоек

Монтаж стропильной системы

Для установки стоек необходимо закрепить центральную опорную балку. Она  крепиться на торцевую внутреннюю несущую стену или на мауэрлат. Это также зависит от того, какое устройство стропильной системы планируется возвести.

Верхние концы стоек упираются в конек. В зависимости от длины стоек для их фиксации могут быть использованы дополнительные точки опоры по центру стойки и с фиксацией в несущую стену или столбчатые опоры. Увеличить жесткость конструкции кровли помогают ригели, подкосы,  прогоны.

Крепление стропил

Крепление стропил к мауэрлату

Стропила (или стропильные ноги) – это брусья, соединяющие конек кровли с брусьями мауэрлата. Именно стропила определяют вид кровли. Они ответственны за стойкость и надежность покрытия. Полувальмовая крыша, а также односкатная, двухскатная, многощипцовая и все известные виды кровли образованы либо маслонными, либо висячими стропилами.

Проектирование стропильной системы основано на фиксации особых стропильных элементов:

  1. Центральные стропила – это 3 опоры, исходящие из каждого конца прогона.
  2. Диагональные стропила – верхнее основание каждого закреплено на коньковом брусе и проходят по углам кровли.
  3. Короткие стропила – брусья, направление расположения которых: от угла вальма к мауэрлату.

Между стропилами укладывают утеплитель, а сверху сбивают обрешетку, на которую и будет крепиться итоговое покрытие кровли (шифер, черепица и пр.).

Материалом для стропил может быть не только дерево, с целью достичь предельно высокой прочности кровли параллельно с деревянными брусьями (может быть даже абсолютная замена деревянных элементов) мастера используют металлические двутавры, тавры и пр.

При таком выборе несущих конструкций кровли потребуется дополнительное усиление теплосберегающих материалов. Для каждого вида этих конструкционных элементов разработаны особые правила монтажа.

Например, многощипцовая или ломаная форма кровли обязательно должна монтироваться в два этапа:

  1. Установка П-образного основания из балок перекрытия, как усилитель всей конструкции кровли. Именно на эту П-образину ложатся стропила, а дополнительной стойкости всей крыши придают три прогона (по углам П-образины вдоль каркаса и коньковой);
  2. На эту собранную схему от верхней центральной балки опускают стропильные ноги на мауэрлат.

Крыша собираем стропила

Крепление нарожников

Наглядная схема крепления

Нарожники – это укороченные стропила, расположенные под углом в 90 к коньку и закрепленные на мауэрлате. Их основное назначение: усиление крепления диагональных стропил. Шаг стропильной крепежки нарожников равен 60см от крайнего рядового стропила.

Пример расчета

Расчет стропильной системы

Расчет стропильной системы требует внимательности и педантичного учета всех особенностей кровли (многощипцовая форма или самый простой двускатный вид имеют специфические способы монтажа).

В число самых важных входят такие факторы:

  1. Угол наклона и процентное соотношение плоской и скатной кровли;
  2. Предполагаемая силовая нагрузка на крышу (учет веса «кровельного пирога», климата данной местности, направлений ветра и пр.);
  3. Инженерно-строительные правила монтажа кровли;
  4. Отдельный просчет всех составляющих элементов сложной конструкции кровли (например, многощипцовая или  другая ломанная форма).

После продумывания и расчетов заранее всех указанных моментов – делаем стропильную систему безошибочно и наслаждаемся своей работой бесконечно!


X