Amk-ahtuba.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция стропильной системы четырехскатной крыши

Стропильная система вальмовой крыши: конструкция и монтаж

Вальмовая крыша, пожалуй, самый популярный вид четырехскатной кровли. Она подходит для перекрытия частных домов большой и малой площади, бань, даже беседок. Узнаваемую геометрию ей придает стропильная система вальмовой кровли, совокупность опорных элементов, работающих как каркас.

Сложность данной конструкции заключается в большом количестве составных частей и узлов крепления, требующих особых навыков и опыта. Эта статья ответит на вопросы о том, из чего она состоит, какие материалы используют для строительства, а также как выполняют монтажные работы.

Разновидности многоскатных крыш

На рынке кровельных материалов можно встретить много вариантов мансардных крыш. Но пожалуй, самые популярные это вальмовая и шатровая. Если вы решили начать строительство четырехскатной крыши своими руками, важно определиться какой вид вам подойдет, а для этого нужно знать особенности каждого вида.

При монтаже вальмовой крыши сразу бросается в глаза её схожесть на всем нам привычную двускатную, но её главное отличие в том, что там, где заканчивается двускатная кровля, продолжение берут треугольные скаты-вальмы. В крыше нет фронтов, поэтому она считается более экономичной.

Шатровая крыша по своему внешнему виду очень похожа на пирамиду, которая берет свое начало у стен. Все плоскости скатов похожи на равнобедренные треугольники. Стропильная система четырёхскатной шатровой крыши намного сложнее, чем вальмовой, поэтому, если у вас есть желание делать ее своими руками, то рекомендуют именно вальмовую. Подходит она для домов, у которых длина стен одинаковая.

При выборе вальмовой крыши можно столкнуться ещё с её некоторыми подвидами:

  • полувальмовая;
  • датская вальмовая.

Нередко полувальмовую крышу рассматривают как двускатную. Главное её отличие от классической двускатной в наличии треугольных торцевых скатов. Преимуществом является возможность устанавливать обычные окна в мансарде, а отсутствие острого выступа обеспечивает более высокую способность выдерживать различные погодные изменения.

А вот конструкция четырёхскатной датской крыши позволяет отказаться от мансардных окон и обеспечить естественное освещение в помещениях за счёт установленных вертикальных окон.

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.

Измеряем габаритные данные строения

Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:

  • высота расположения конька;
  • длина ската;
  • угол наклона;
  • количество необходимого материала.

Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.

Выбор оптимальной высоты крыши

После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:

  • будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
  • размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
  • нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.

Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж

  • в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
  • также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.

Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.

Читать еще:  Чем перекрыть крышу гаража дешево

Как правильно подобрать шаг установки стропил

Но тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.

Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:

  1. Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
  2. Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.

Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.

Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.

Определяем длину конька

Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

  • определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
  • полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
  • отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.

Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.

Рассчитываем количество необходимого материала

Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:

Расчет площади вальмовой кровли

  1. Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
  2. Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
  3. После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
  4. Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.

Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

Основные элементы шатровой кровли

Особенность кровли шатрового типа в том, что все ее скаты симметричны. Кроме того, здесь нет фронтонов и как такого конькового бруса. Конечно, отсутствие данных частей, не делают стропильную систему более легкой, а скорее наоборот. Итак, схема стропильной системы шатровой крыши включает следующие компоненты:

  • мауэрлат – это основание практически любой стропильной конструкции, именно этот опорный брус необходим для равномерного распределения нагрузки от кровли на стены строения;
  • лежень – этот брус необходим для поддержания подкосов и стоек, укладывается он в основании стропильной системы и опирается концами на параллельно расположенные несущие стены или специальные опоры;
  • диагональные стропила – ребра для скатов, такие стропила также называют накосными, они сходятся вершинами в единой центральной точке, а основанием устанавливаются в углах здания, от прочности элемента зависит надежность всей кровли, поэтому желательно использовать двойной брус;
  • шпренгельная ферма – опора для диагональных стропил, состоящая из шпренгеля и подкоса, важно прочно закрепить данный элемент, чтобы придать максимальную устойчивость всей конструкции;
  • вертикальные стойки – также относятся к опорным элементам, выполняющим функцию поддержки стропил;
  • нарожники – это особые элементы, которые бывают только в кровельных четырехскатных системах, представляют собой укороченные стропила, которые опираются на накосные стропила верхним краем, а нижним на опорные балки. Выделяют промежуточные и центральные нарожники. При этом центральные фиксируются к мауэрлату под прямым углом и по высоте равны скату, промежуточные же монтируются параллельно центральному.

Несмотря на то что, шатровая стропильная система не отличается большим разнообразием элементов, монтировать и производить ее расчеты намного сложнее, чем другие виды кровель. Именно поэтому к процедуре планирования, расчета и установки стоит подойти максимально ответственно. Ведь от этого будет зависеть не только внешний вид крыши, но и ее долговечность, прочность и безопасность.

Сложная вальмовая крыша

Схемы сложных вальмовых конструкций, предусматривающих наличие дополнительных элементов типа мансардных окон или эркера, не сильно отличаются от представленной выше. Основные расчеты и порядок формирования стропильной конструкции остается прежним.

Читать еще:  Двускатная крыша стропильная система под металлочерепицу

Любая сложная многосоставная кровля проектируется и монтируется как соединение простых элементов и данный случай не является исключением. Все дополнительные элементы примыканий к вальмовой крыше должны рассчитаться отдельно и быть внесены в общий план.

Конструкция вальмовой крыши при своем проектировании основывается на достаточно сложных расчетах. От их точности зависит успех в ее возведении и эксплуатационные характеристики. Поэтому так важно не пренебрегать созданием схем и чертежей при обращении к данному типу кровли.

Несмотря на очевидные достоинства, у таких кровель, если сравнивать их с двухскатными крышами, имеются определенные слабые места:

1. усложненная конструкция, напрямую влияющая на увеличение расходов при возведении крыши;

2. четыре плоскости сужают пространство чердака, что является существенным минусом при использовании мансарды;

3. если в мансардном помещении есть окна, их нужно плотно закрывать перед тем, как выпадут обильные осадки – в противном случае в помещении появятся лужи.

Разновидности крыш на основе четырех скатов

К четырехскатным относятся такие типы кровель, как классическая четырехскатная, датская вальмовая, голландская, шатровая, ломаная четырехскатная, многоскатная вальмовая, полувальмовая (хотя этот тип кровли объективно принадлежит к двухскатным).

Классическая четырехскатная крыша представляет собой конструкцию из:

1. прямых стропил;

2. расположенных на одинаковой высоте свесов;

3. берущих свое начало от конька угловых ребер.

Датская вальмовая крыша оснащена:

2. укороченными скатами, располагающимися сверху;

3. небольшим шипцом, находящимся в верхней зоне и предназначенным для вентиляции и освещения.

Голландская крыша является одним из видов датских вальмовых. Ее отличительная особенность: две плоскости в коротком торце.

Шатровая крыша предполагает соприкосновение всех плоскостей в одной точке.

Ломаная четырехскатная крыша, называемая также мансардной вальмовой, относится к кровлям сложной конструкции, что, соответственно, делает ее достаточно дорогостоящей.

Поскольку вальмовые крыши характеризуются различными типами конфигурации, они могут состоять не из четырех, а из большего количества плоскостей. В этом случае такая кровля, устраиваемая по аналогу четырехскатной, является многоскатной вальмовой.

Полувальмовая крыша – это конструкция из двух скатов. Стропильные ноги крепятся на более длинной поверхности параллельно друг к другу и устанавливаются на мауэрлате. Тем не менее данный тип кровель обычно относится к четырехскатным.

Стропильная система четырехскатной крыши

Если говорить о стропильной системе таких кровель, как четырехскатные, то первое, о чем нужно упомянуть, это о ее сходстве с системой крыш-двускаток. Но поскольку устройство кровель из четырех плоскостей объективно сложнее, оно требует применения дополнительных элементов. Итак, подобная стропильная система включает в себя:

мауэрлат – базовый кровельный элемент, находящийся в верхней зоне внешних стен;

лежень – опорный брус, установленный на опорных стенах или колоннах;

нарожники – элементы, создающие каркас ската и располагающиеся на накосных стропилах;

кобылки призваны сформировать определенный свес кровли, закрепляются в нижней области стропил;

боковые стропила необходимы для устройства трапециевидного ската;

накосные стропила необходимы для устройства вальмового ската;

подкосы и ветровые балки используются в качестве распорок для усиления сопротивляемости крыши нагрузкам;

коньковый брус или горизонтальный прогон – базовый элемент, располагающийся на верхней части кровельной конструкции;

стойки и вертикальные шпренгели – базовые опорные элементы;

затяжки и горизонтальные ригели – элементы соединения боковых стропил.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

  • Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
  • Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
  • Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
  • Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Читать еще:  Кровля крыши металлочерепицей своими руками инструкция

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Проект четырехскатной крыши ↑

Что необходимо учесть при проектировании четырехскатной крыши? В первую очередь – все возможные нагрузки на будущую стропильную систему. К ним относят:

  • массу кровельного материала;
  • массу всех слоев кровельного пирога: пароизоляцию, гидроизоляцию, утеплителя;
  • ветровую нагрузку, например, для средней полосы страны при угле наклона 60-70° – 35 кг/ м 2 , а при угле меньше 30° ее не учитывают;
  • интенсивность и количество летних осадков;
  • снеговую нагрузку , характерную для данного региона, например, для средней полосы страны (уклон меньше 60°) – 180кг/м 2 , хотя временами может достигать 400кг/м 2 , а при уклонах крыши 60-70° ее вообще не учитывают;
  • вес человека при обслуживании крыши;
  • дополнительное оборудование, которое предполагается установить на крыше, скажем, окна, аэраторы, лестницы и другое.

Исходя из полученных параметров и угла наклона скатов, производят расчет длины, сечения стропил, выбирают кровельный материал. К примеру,

  • плоские кровли (5-18°) – требуют рулонного покрытия;
  • более крутые (30-60°) – черепицу, профлист и т.д.

Проект должен включать:

  • чертежи самой стропильной системы и узлов, где стропила соединяются с мауэрлатом и коньком, расположения обрешетки;
  • описание технологии устройства кровельного пирога и прочих элементов крыши.

Взяв за основу детально выполненный проект можно с легкостью подсчитать необходимое количество всех материалов для стропил, кровельного пирога и другие.

Особенности монтажа вальмовой крыши

Детали крыши вальмового типа образуют сложную стропильную ферму, в основании которой лежат треугольники. Известно, что треугольник является наиболее жесткой геометрической фигурой, и за счет этих свойств обеспечиваются необходимые показатели жесткости всей стропильной конструкции.

В качестве ее основных несущих элементов выступают стропильные ноги, установка которых выполняется в соответствии с запроектированным углом наклона кровельных скатов.

схема раскладки стропил четырехскатной крыши

Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши начинается с укладки мауэрлата, который позволяет равномерно передавать нагрузку кровельной системы строительным конструкциям и фундаменту здания. Если при возведении двускатной крыши мауэрлат укладывается только на длинные стены, то строительство четырехскатной конструкции требует монтажа мауэрлатных досок или бруса по всему периметру сооружения.

Стропильные ноги своими торцами опираются на промежуточные прогоны либо подконьковый брус. Данные элементы, расположенные в горизонтальной плоскости, не только позволяют закрепить стропила, но и способствуют равномерной передаче нагрузки на несущие стены благодаря наличию системы стоек.

Также немаловажную роль играют скользящие опоры для стропил – за счет их использования кровля надежнее закрепляется на доме и лучше противостоит внешним нагрузкам.

скользящие опоры для деревянных стропил

Чтобы смонтировать коньковый пролет, на балках, уложенных поперек здания, строго вертикально устанавливаются коньковые стойки и закрепляются укосинами. Важно соблюсти высоту расположения конькового пролета, предписанную проектом.

Диагональные стропила четырехскатной крыши требуется точно замерить: нижняя часть данных стропил должна выступать за край стены на 40-50 см, образуя козырек, защищающий строительные конструкции от попадания осадков. На следующем этапе выполняется установка промежуточных стропил: центральных и угловых.

Угловые (нарожники) опираются верхней частью на диагональные стропила и имеют различный размер, уменьшаясь по мере приближения к углу здания. Центральные укладываются поверх конькового бруса. Расположение центральных стропильных ног зависит от целого ряда факторов, но в любом случае шаг крепления стропил не должен превышать 2-х метров.

Конкретные значения определяются исходя из:

  • выбранного сечения стропильных ног;
  • особенностей монтажа кровельного материала.

С каждой стороны конькового пролета должно быть смонтировано не менее трех центральных стропил, независимо от длины стены здания.

Возведение стропильной системы, согласно требованиям СНиП, должно выполняться в соответствии с установленными правилами безопасности!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector