Особенности стропильной системы четырехскатной крыши

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Четырехскатные крыши при всей своей привлекательности имеют сложную конструкцию и технологию монтажа; при покрытии ими жилых домов проектно-монтажные работы должны выполняться специалистами.

Самостоятельное строительство возможно только при наличии грамотного проекта, учитывающего все детали до мелочей. 

Устройство каркаса

В стандартный каркас таких крыш входят мауэрлат, коньковый брус, диагональные и обычные стропила, стропила и подкосы. В зависимости от способа крепления стропил и сложности конструкцию армируют ножкой, вертикальными опорами, фермами, затяжками и подобными элементами. 

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Опорная балка

Функции нижней опорной балки для всех четырех скатов крыши выполняет мауэрлат, жестко прикрепленный к стенам из бруса или кирпича, либо к верхнему венцу срубов. В домах со стенами из материалов с высокой пористостью или низкой прочностью на изгиб (газо- и пенобетон, деревянный бетон, ракушечник, горячая керамика) необходимо прокладывать под мауэрлат монолитный водосточный пояс, который от бруса отделяет крой плаща.

С учетом ожидаемых высоких нагрузок (опорная планка воспринимает и перераспределяет вес всего каркаса, торта и снежного покрова) этот элемент делают цельным, замкнутым по периметру и максимально прочным. Минимальное сечение мауэрлата — 100 мм, рекомендуемый шаг крепления не превышает 80-100 см.

Обычный металлический хомут не допускается, мауэрлат под четыре откоса крепят с запасом, чтобы выдержать усилия распорки со стропил. 

Накосные элементы

Образуя скаты и скаты крыши, длинные диагональные стропила устанавливаются двойными или имеют сечение 100-150 мм. Их верхние концы опираются друг на друга, когда крыша вальмовая, или в край коньковой балки, когда она вальмовая. Чтобы обеспечить желаемую культю, их заранее обрезают под выбранным углом и фиксируют гвоздями и перфорированными пластинами. 

Учитывая стандартное ограничение длины древесины в 6 м и требуемый запас длины 5-10% для обеспечения хорошего крепления, диагональные ножки часто необходимо соединять. Сращиваемая часть располагается вверху, испытывает максимальные нагрузки и дополнительно поддерживается стойками или вертикальными стойками. 

Коньковый брус

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Горизонтальная верхняя продольная балка, образующая стык трапециевидных скатов фасада, строго размещена по центральной оси крыши на равном расстоянии от несущих стен.

В подвесных конструкциях одинарный конек не имеет дополнительной опоры, правильно рассчитать такой каркас вальмовой крыши могут только профессионалы.

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

В домах с жилыми мансардами стропильная система вальмовой крыши может иметь две коньковые балки, по аналогии, равноудаленные от центральной оси, друг от друга и от боковых стен. Такие конструкции лучше вентилируются, но более сложны в расчете и установке. 

План обустройства несущей конструкции

Остальные элементы каркаса (обычные балки и балки, образующие углы откосов) вырезаются по шаблону из досок или бруса сечением 50 мм (от 30 — за узел) и размещаются на равных интервалы одно от другого. Нижний край опирается на мауэрлат, верхние соединяются между собой, опираются на гребень или диагональные балки.

Читайте также:  Сколько может составлять вес стеновых керамзитобетонных блоков, требования к нему и правила расчета

Именно обычные стропила удерживают изоляционный слой кровли и обрешетку, распределяя с ним весовые нагрузки по всей площади откосов. Также они образуют карнизы, которые впоследствии подшиваются с возможностью свободного доступа воздуха для вентиляции крыши. 

Усиливающие элементы

Все в зависимости от типа стропильной системы, диагональные ножки каркаса всегда усиливаются в зонах максимальной нагрузки. При длине балки в пределах 7,5 м для этих целей достаточно 1 распорки, устанавливаемой под углом 45-53 ° с упором на бедро.

При длине в пределах 7,5-9 м стропила дополнительно укрепляют фермой, расположенной в углу, на высоте в пределах четверти длины стропила. При длине более 9 м каркас усилен вертикальной опорой, поддерживающей центр. 

При большом риске поломки стен каркас стягивается затяжками — горизонтальными балками, стягивающими пары балок и фиксирующимися на мауэрлате. Эти элементы чаще встречаются в подвесных балочных системах. Кроме того, для усиления конструкции часто используются деревянные бруски и доски, набитые на нагруженные агрегаты или секции.

Примером может служить платина или решетка, дополнительно соединяющая обычные балки в верхней части каркаса с двумя коньковыми балками, деревянные блоки в точках крепления балок или ветровая балка. 

Схемы и чертежи

Основные отличия проявляются в наличии коньковых балок в типах вальмовых крыш и в формальном ее отсутствии в вальмовых. В первом различаются площадь и форма передних и вальмовых откосов, во втором — 4 одинаковых ската сходятся вверху в одной точке. 

Схема стропильной системы вальмовой крыши:

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши:

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Не менее важное отличие — способ крепления стропил. По этому критерию различают конструкции с подвесными стропилами без опор в центральной оси и слоистые с не менее чем двумя вертикальными стойками, опирающимися на ложе.

Первые в основном собираются снизу и в дальнейшем затягиваются затяжками. Последние считаются более простыми, дешевыми и надежными (особенно при больших объемах каркаса или риске обрушения стены под действием распорных нагрузок), но их преимущества проявляются в основном в домах с центральными внутренними перегородками.

Читайте также:  Все, что необходимо знать о копке котлована вручную: когда подходит такой метод и сколько составляет цена за куб

В остальных случаях скамья крепится к мауэрлату или реализуются другие способы поддержки вертикальных стоек. 

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Особо следует отметить схемы каркасов с двумя коньковыми стропилами, выбранные в основном при кладке жилого чердака под вальмовой кровлей:

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Составление схемы конкретной кровли начинается после сбора нагрузок и получения информации о несущих конструкциях. В этом случае впоследствии определяется уклон кровли, высота вертикальных опор и конька, длина карниза, форма и площадь откосов. Собранные данные используются для разработки детального чертежа с учетом сечения и точек положения всех узлов, а также выполняется приблизительный расчет материалов. 

Способы и этапы монтажа

Во время сборки каркаса выполняются следующие работы:

  1. Ведутся работы по подготовке основания и закреплению опорной планки по периметру дома. Соответствующие анкеры или штифты помещаются в верхнюю часть или армированный пояс также на этапе установки; Между деревом и другими материалами всегда кладут минимум 2 слоя гидроизоляции. 
  2. На несущие перегородки укладывается кровать (если есть).
  3. С помощью лазерного уровня и отвеса фиксируются вертикальные стойки.
  4. Сверху монтируется коньковая балка.
  5. Каркас обшивают обычным брусом, распиленным по проверенной схеме. 
  6. При необходимости проводится тщательная проверка уровня и размеров элементов с их регулировкой. 
  7. Диагональные балки нарезаются по разному образцу с разрезом на 45 ° вверху °.
  8. присоединение наручников продолжается.
  9. Плоскость карнизного свеса при необходимости формируют с надставкой из стропил и кобылок. 
  10. Конструкция усилена подкосами, фермами и другими элементами. 

Важно: все возможные ошибки при установке каркаса устраняются до начала обшивки кровли и пирога. Способы обвязки элементов и тип креплений подбираются заранее, при работе самостоятельно, после согласования со специалистами. 

На нашем сайте есть подробные публикации по устройству четырехскатной крыши своими руками даже для дома с мансардой и беседкой.

Диагональные стропила

Особенности стропильной системы вальмовой крыши

Нагрузка на эти элементы в 1,5-2 раза выше, чем у обычных стропил, экономия на выборе бруса при их установке недопустима.

Большинство специалистов рекомендуют не искать достаточно толстую планку, а увеличить ее вдвое, чтобы улучшить показатели прочности на изгиб.

То же касается и длины элементов — качественные панели необходимой длины в несколько раз дороже, чем сращенный пиломатериал сечением 50 мм. 

Две массивные доски просто сшиваются гвоздями необходимой длины, забиваемыми в шахматном порядке с шагом не более 50 см. Соединение бруса производится квадратными вставками и забитыми гвоздями в 2-3 ряда. 

Опирание диагональных ног

Как правило, проблем с креплением стропил к мауэру не возникает, элемент просто подрезается по горизонтали и фиксируется гвоздями и / или уголками. С верхней точкой сложнее, малейшие ошибки при резке приводят к перекосам или неточностям.

Читайте также:  Все важные характеристики алюминиевых окон по ГОСТу

Способ крепления выбирается исходя из типа каркаса:

  • При изготовлении стропил из одного бруса и каркаса с двумя коньками узел армируют приливом. 
  • При вальмовой крыше рекомендуется заранее прикрутить стропила к восьмиугольнику, вырезанному из цельного бруса.
  • В системах с одинарным гребенчатым ходом диагональные ножки упираются в полки с запасом 10-15 см, а затем обрезаются излишки. 

Как крепить нарожники и полуноги?

Укороченные стропила короткой части трапециевидных откосов (полуножки) и набедренные манжеты фиксируются несколькими способами:

  • гвозди с дополнительным армированием деревянным брусом сечением 50 × 50 мм. 
  • гвозди длиной 82 мм (по 2-3 штуки на каждую точку крепления); 
  • далее после вырезания насечки глубиной не более половины сечения бусинки;

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

Способы крепления нижних концов стропил

Нижние концы ножек закрепляют:

  • Жестко, с разрезом (рекомендуется при планировке большого свеса) или с подрубочной колодкой. Второй вариант признан наиболее простым и надежным, но такая система не компенсирует нагрузки при небольшом смещении. 
  • Особенности стропильной системы вальмовой крыши

    Раздвижные, с помощью уголков и пластин, которые не зависят друг от друга и остаются немного подвижными.

    Этот метод минимизирует нагрузку на распорки, но является более дорогостоящим из-за большого количества крепежных элементов. 

Отличия для разных типов кровли

Учитывая угловатую форму скатов, для покрытия таких крыш больше подходят мелкие или мягкие виды кровельных материалов. Каркас конструкции рассчитывается с учетом их удельного веса, но рассчитывается по общим требованиям вне зависимости от выбранного покрытия. Разница проявляется в типе токарной обработки — под мягкие кровли укладывается сплошная, под другие виды — разгрузочная с учетом рекомендаций производителя. 

За редким исключением пространство под крышей делают вентилируемым, при этом свежий воздух поступает через карниз и выходит в самых высоких точках крыши.

В системах с массивной обрешеткой точечные аэраторы (от 1 штуки на 100 м2 кровли) и воздухозаборники, устанавливаемые непосредственно над основанием откосов, помогают обеспечить полную вентиляцию пирога. 

Заключение

В заключение следует добавить, что оптимального типа стропильной системы для вальмовой крыши не существует. При правильном подходе способ крепления стропил, интервал и сечение элементов каркаса, в том числе арматурных, выбирают после учета всех влияющих факторов. 

Ссылка на основную публикацию