Четырехскатная крыша — это эстетичное решение для загородного дома, требующее внимательного проектирования и монтажа стропильной системы. В статье рассмотрим устройство стропильной системы четырехскатной крыши, ее особенности и этапы монтажа. Эти знания помогут избежать распространенных ошибок, обеспечить надежность конструкции и продлить срок службы крыши, а также сэкономить время и средства на строительстве.
Особенности конструктивного исполнения стропильной системы четырехскатной крыши
В данном разделе мы рассмотрим конструкцию наслонной стропильной системы крыши, которая включает в себя:
- диагональные (накосные) стропила, направленные к углам стен;
- укороченные стропила скатов крыши, известные как нарожники;
- стойки и подкосы;
- лежни и прогоны;
- ригели;
- шпренгели.
Для диагональных (накосных) стропил четырехскатной (вальмовой и шатровой) крыши опорой служит мауэрлат или балка, врезанная в мауэрлат с одной стороны, а с другой — пара стропильных ног.
Диагональные (накосные) стропила четырехскатной (шатровой и вальмовой) крыши изготавливаются длиннее стандартных. Это связано с тем, что они, будучи опорой для нарожников, испытывают повышенные нагрузки.
Нарожники представляют собой укороченные стропильные ноги, один конец которых опирается на диагональную (накосную) ногу, а второй — на мауэрлат. Если ширина строения составляет 4,5 метра или больше, то стропильные ноги изготавливаются составными по длине, такие стропила называют многопролетными. Для уменьшения длины пролета используются стойки и подкосы.
Правильно выполненная наслонная стропильная система будет безраспорной. Распор может возникнуть, если стропильные ноги в коньке опираются друг на друга. В этом случае устанавливаются ригели.
Лежень служит опорой для подкосов и стоек. Существует два способа укладки лежня: на кирпичные столбики или на внутреннюю стену, находящуюся на перекрытии. В некоторых случаях лежень можно укладывать на перекрытие, выравнивая его горизонтально с помощью деревянных подкладок. Если верх лежня будет выровнен горизонтально, установка стоек и прогонов значительно упростится. Укладка рулонной гидроизоляции под лежень производится во всех перечисленных случаях.
Размеры поперечного сечения лежня зависят от способа его укладки. Если он опирается на кирпичные столбики, то его сечение может составлять 10×15 см. При укладке на стену или перекрытие высоту можно уменьшить до 10 см, а в некоторых случаях даже до 5 см. Если в стропильной системе отсутствуют подкосы, то лежень не требуется, и низ стоек может быть связан с помощью схваток.
Прогон — это опорная балка, расположенная параллельно мауэрлату. Этот конструктивный элемент служит дополнительной опорой для стропил и устанавливается так, чтобы поддерживать их. Оптимальное расстояние между прогонами и мауэрлатом составляет менее 4,5 метров.
Необходимость использования прогонов при устройстве стропильной системы крыши зависит от конструкции стен и перекрытий, а также наличия опор, на которые можно опереть прогон. Установка дополнительной опоры под стропила определяется длиной пролета. В некоторых случаях шпренгель может использоваться как дополнительная опора.
Читайте также:
Для изготовления шпренгеля применяются брус или бревно. Нагрузка от диагональной стропильной ноги передается на брус или бревно через стойку. Материал, использованный при строительстве дома, определяет, что будет служить опорой для стропильной системы крыши. Для брусчатых и деревянных рубленых зданий опорой являются верхние венцы, для каменных и кирпичных — мауэрлат (опорные брусья), а для деревянных каркасных — верхняя обвязка.
Эксперты в области строительства отмечают, что стропильная система четырехскатной крыши является одним из наиболее сложных и интересных конструктивных решений. Она обеспечивает не только надежность и долговечность, но и эстетическую привлекательность зданий. Специалисты подчеркивают, что правильный выбор материалов и расчет углов наклона стропил играют ключевую роль в обеспечении устойчивости крыши к внешним нагрузкам, таким как снег и ветер.
Кроме того, важно учитывать особенности климатических условий региона, где возводится здание. Эксперты рекомендуют проводить тщательные расчеты и проектирование, чтобы избежать возможных проблем в будущем. Также стоит отметить, что четырехскатные крыши позволяют эффективно использовать пространство мансарды, что делает их популярными среди владельцев частных домов. В целом, грамотный подход к проектированию стропильной системы способствует созданию комфортного и безопасного жилья.
https://youtube.com/watch?v=XqHAbeaqams
Особенности монтажа стропильной системы четырехскатной крыши
Учитывая, что в качестве основы для данной стропильной системы являются накосные стропила, то монтаж стропильной системы крыши следует выполнять с учетом следующих общих правил:
- для изготовления накосных стропил, испытывающих удвоенную нагрузку, стоит применять не точно такой же как для остальных элементов, а удвоенный строительный материал;
- сростку частей накосных стропил необходимо выполнять в местах приложения наибольшей нагрузки (в верхней четверти стровил) и усиливать подкосами и вертикальными стойками, которые будут перпендикулярны по отношению к стропилам;
- для того, чтобы исключить ошибку при определении размера накосных стропил, их стоит изготавливать с некоторым запасом, который, при необходимости, потом можно будет подрезать;
- для наиболее ответственных узлов крепления накосных стропил необходимо предусмотреть усиление путем применения дополнительно элементов металлического перфорированного крепежа или скрутки из металлической проволоки (катанки).
Наслонная стропильная система, изготовленная по всем правилам, будет являться– безраспорной системой. Чтобы предотвратить появление распора, необходимо плоскости стропильных ног сделать горизонтальными в тех местах, где в качестве опоры для них выступает мауэрлат. Выделяют два основных способа устройства опор для стропильных ног. В первом случае опорой служит мауэрлат, верхние венцы или верхняя обвязка. Во втором случае – врезаная балка.
Делать врезку в мауэрлатный брус не рекомендуется, так как это ослабит мауэрлат.
Учитывая, что длина диагональных стропил, как правило, превосходит стандартную длину брусьев или досок, то брусья и доски сращиваются, чтобы достичь требуемой длины стропильной ноги. А под каждым стыком устанавливается опора: подкос или стойка.
Сращивание досок или брусьев по длине выполняют таким образом, чтобы стыки были расположены от центра опор на расстоянии 0,15L. В данном случае L – длина пролета, которая численно равна расстоянию между опорами. Длина досок или брусьев подбирается в зависимости от количества опор. Стропила сращиваются косым прирубом. Для стягивания места стыка применяют болты диаметром 12 мм или 14 мм.
Особенности расположения опор под накосные стропила.
|
Длина пролетов, м |
Типы опор |
Места расположения опор |
|
менее 7,5 |
стойка или подкос |
в верхней части стропил |
|
менее 9,0 |
стойка или подкос шпренгель или стойка |
в верхней части стропил в нижней части стропил – 1/4Lпр* |
|
свыше 9,0 |
стойка или подкос шпренгель или стойка стойка |
в верхней части стропил в нижней части стропил — 1/4Lпр* по центру стропил |
* Lпр – это длина пролета, который перекрывается стропилами
-
Читайте также:
Для выполнения состыковки нарожника к стропильной ноге, производится подпиливание верха нарожника в одной плоскости с диагональными стропилами, после чего его прибивают гвоздями. Чтобы усилить несущей способность стропильной ноги применяют следующий способ: бруски с размером сечения 50х50 мм, прибиваются с обеих сторон к нижней половине стропильной ноги. Размещение нарожников на брусках нужно выполнять таким образом, чтобы исключить их схождение в одном месте.
| Элемент стропильной системы | Описание | Функция |
|---|---|---|
| Мауэрлат | Брус, уложенный по периметру стен | Равномерное распределение нагрузки от стропил на стены |
| Стропильные ноги (стропила) | Наклонные балки, образующие скаты крыши | Несущий элемент для кровельного покрытия |
| Коньковый прогон (конек) | Горизонтальный брус в верхней части крыши | Соединяет верхние концы стропильных ног, образует вершину крыши |
| Накосные стропила (диагональные) | Стропила, идущие от углов мауэрлата к коньку | Формируют ребра четырехскатной крыши |
| Нарожники (короткие стропила) | Стропила, идущие от мауэрлата к накосным стропилам | Заполняют пространство между накосными стропилами и мауэрлатом |
| Стойки | Вертикальные опоры | Поддерживают коньковый прогон и прогоны |
| Прогоны | Горизонтальные балки, поддерживающие стропила | Увеличивают жесткость стропильной системы, уменьшают пролет стропил |
| Подкосы | Наклонные элементы, поддерживающие стропила или прогоны | Увеличивают несущую способность элементов, предотвращают прогибы |
| Затяжки (ригели) | Горизонтальные элементы, соединяющие стропильные ноги | Предотвращают распирание стен, воспринимают горизонтальные нагрузки |
| Обрешетка | Доски или бруски, уложенные перпендикулярно стропилам | Основа для крепления кровельного покрытия |
| Контробрешетка | Бруски, уложенные вдоль стропил поверх гидроизоляции | Создает вентиляционный зазор под кровельным покрытием |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о стропильной системе четырехскатной крыши:
-
Эстетика и функциональность: Четырехскатные крыши, также известные как крыши типа “шатер”, не только обеспечивают отличную защиту от атмосферных осадков, но и придают зданиям элегантный и привлекательный вид. Их форма позволяет эффективно отводить дождевую воду и снег, что снижает риск повреждений и увеличивает срок службы крыши.
-
Сложность конструкции: Стропильная система четырехскатной крыши требует более сложного проектирования и строительства по сравнению с односкатными или двускатными крышами. Это связано с необходимостью учитывать дополнительные углы и нагрузки, что делает такие крыши более трудоемкими в изготовлении и установке.
-
Использование в различных стилях архитектуры: Четырехскатные крыши широко используются в различных архитектурных стилях, от традиционных до современных. Они часто встречаются в загородных домах, альпийских шале и даже в некоторых городских зданиях, что делает их универсальным решением для разных климатических условий и эстетических предпочтений.
https://youtube.com/watch?v=HZlakLWKpT4
Устройство стропильной системы крыши
Теперь необходимо описать последовательность установки данной стропильной системы.
Сначала осуществляется монтаж мауэрлата, который крепится к стенам здания. Параллельно проводятся разметочные работы. Затем устанавливается коньковый брус с использованием отвеса и уровня. Важно точно соблюдать его высоту и расположение в обеих плоскостях, так как это напрямую влияет на прочность стропильной системы.
Стойки фиксируются под коньковым брусом с помощью укосин. После этого начинается установка накосных стропильных ног, что является первым шагом в формировании плоскостей будущей крыши. В этом этапе также закладывается размер свеса, который может составлять до 1 метра (минимум 0,5 метра), в зависимости от направления ветров и расположения дома.
Затем формируются и устанавливаются боковые скаты крыши, монтируются промежуточные стропильные ноги, а также выполняется установка нарожников (стропильных полуног). В этом случае необходимо внимательно следить не только за параллельностью их расположения, но и за тем, чтобы они находились в одной плоскости с боковыми скатами. После этого можно переходить к монтажу обрешетки, которая обычно изготавливается из брусков размером 40х40 мм или 50х50 мм. В некоторых случаях допускается использование досок сечением 25х100 или 150 мм.
https://youtube.com/watch?v=6i5qGiQ5PUo
Материалы для стропильной системы четырехскатной крыши
Стропильная система четырехскатной крыши требует использования качественных и надежных материалов, которые обеспечат долговечность и устойчивость конструкции. Основные материалы, применяемые для создания стропильной системы, включают древесину, металл и композитные материалы.
-
Читайте также:
Древесина является традиционным и наиболее распространенным материалом для стропил. Она обладает хорошими прочностными характеристиками, легкостью в обработке и доступностью. Для стропильной системы обычно используют древесину хвойных пород, таких как сосна или ель, так как они имеют высокую прочность и устойчивость к нагрузкам. Важно выбирать качественные, без дефектов, брусья и доски, которые прошли соответствующую обработку для защиты от гниения и насекомых.
Металл становится все более популярным в строительстве благодаря своей прочности и долговечности. Для стропильных систем используются стальные или алюминиевые конструкции. Металлические стропила могут быть выполнены в виде ферм, что позволяет значительно снизить вес крыши и увеличить ее устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам. Однако стоит учитывать, что металл требует дополнительной защиты от коррозии, что может увеличить общие затраты на строительство.
Композитные материалы представляют собой сочетание различных веществ, которые обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики. Например, стеклопластик и углепластик могут использоваться для создания легких и прочных стропил. Эти материалы обладают высокой устойчивостью к воздействию влаги и химических веществ, что делает их идеальными для использования в сложных климатических условиях. Однако стоимость композитных материалов может быть значительно выше, чем у традиционных древесных и металлических аналогов.
При выборе материалов для стропильной системы четырехскатной крыши необходимо учитывать не только их физические и механические свойства, но и климатические условия региона, в котором будет построен объект. Также важно учитывать вес крыши, который будет распределяться на стены и фундамент здания, чтобы избежать перегрузок и обеспечить долговечность всей конструкции.
В заключение, выбор материалов для стропильной системы четырехскатной крыши является ключевым этапом в процессе проектирования и строительства. Правильный выбор обеспечит надежность, долговечность и безопасность всей конструкции, а также поможет избежать дополнительных затрат на ремонт и обслуживание в будущем.
Вопрос-ответ
Каковы основные элементы стропильной системы четырехскатной крыши?
Основные элементы стропильной системы четырехскатной крыши включают стропила, мауэрлаты, коньковые балки и подкосы. Стропила обеспечивают основную поддержку крыши, мауэрлаты служат для распределения нагрузки на стены, коньковые балки соединяют верхние концы стропил, а подкосы усиливают конструкцию и предотвращают прогиб.
Какие материалы лучше всего подходят для строительства стропильной системы?
Для строительства стропильной системы чаще всего используют древесину, так как она обладает хорошими прочностными характеристиками и легкостью в обработке. Также могут применяться металлические конструкции, которые обеспечивают большую долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Выбор материала зависит от климатических условий и архитектурных требований.
Как правильно рассчитать угол наклона стропил для четырехскатной крыши?
Угол наклона стропил для четырехскатной крыши рассчитывается на основе желаемого стиля крыши, климатических условий и типа кровельного материала. Обычно угол наклона варьируется от 15 до 45 градусов. Для более точного расчета рекомендуется использовать специальные программы или обратиться к профессиональным архитекторам и строителям.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом строительства тщательно изучите проект вашей четырехскатной крыши. Убедитесь, что все размеры и углы указаны правильно, так как это критически важно для устойчивости и долговечности стропильной системы.
-
Читайте также:
СОВЕТ №2
Выбирайте качественные материалы для стропильной системы. Дерево должно быть обработано от гниения и насекомых, а металл — защищен от коррозии. Это поможет избежать проблем в будущем и продлит срок службы крыши.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на расчеты нагрузки. Учитывайте не только вес кровли, но и возможные нагрузки от снега, ветра и других факторов. Это поможет избежать деформации стропильной системы и обеспечит безопасность конструкции.
СОВЕТ №4
Не пренебрегайте консультациями с профессионалами. Если у вас нет достаточного опыта в строительстве, лучше обратиться к архитектору или инженеру, чтобы избежать ошибок при проектировании и монтаже стропильной системы.
