Особенности четырехскатной крыши
Крыша, являясь спроектированным сооружением, должна не только защищать здание от воздействия окружающей среды, но и иметь достаточно привлекательный вид, чтобы украсить дом и придать ему оригинальности.
Одно-двухскатные системы кровли часто используются в самостоятельном строительстве в силу своей несложной стропильной конструкции. Чего не скажешь о четырехскатных сооружениях, которые отличаются сложностью возведения и стоимостью проекта в целом.
Несмотря на это, такие крыши имеют определенную популярность, и преимущества четырехскатных крыш состоят из следующих моментов:
- Хорошая устойчивость к нагрузкам (снег, ветер), благодаря уклону и отсутствию прямых торцевых сторон.
- Возможность обустройства таких свесов (1 метр), которые будут защищать стены от дождя и снега.
- Устойчивость к деформации.
- Появляется возможность устройства полноценной жилой мансарды.
- Солнечный, равномерный прогрев скатов, что позволяет экономить на теплозатратах, при жилом помещении наверху.
- Крышу можно сделать на любой вкус, который прибавит общему виду дома красоты и оригинальности.
Кому доверить
В этом вопросе не может быть двух мнений — все проектные работы по строительству любых конструктивных элементов должны осуществляться только специалистом, имеющим право выполнять подобные работы. Это является залогом надежности конструкции, а для крыш это очень актуально. Ведь при монтаже придется вести высотные работы, связанные с повышенным риском, зачем необходимо увеличивать опасность пребыванием на ненадежных конструкциях.
Конструкция крыши — чертежи для которой сделаны профессионалом, будет отвечать всем строительным нормам и правилам. Будет существовать гарантия того, что выполнен правильный расчет сечений всех конструктивных элементов, обеспечена надлежащая надежность конструкции.
Кроме того, грамотный чертеж способен не только сократить время выполнения строительных работ, ведь в этом случае не придется вносить коррективы в конструкцию, он еще способен значительно снизить стоимость всей крыши.
Это достигается благодаря экономному, продуманному применению материалов.
https://youtube.com/watch?v=7sOFZo6Ke7I
Поэтому не поддавайтесь искушению добиться какой-то сомнительной экономии на отказе от услуг проектанта. Впоследствии, это может привести к значительному увеличению стоимости всего комплекса работ, ведь не зря же известная пословица утверждает: «Скупой платит дважды!», поэтому давайте относиться к возведению кровли с умом.
Из чего состоит?
Устройство стропильной системы, как нетрудно заметить, довольно сложное и даже противоречивое. Каждая часть этой конструкции имеет строго определенную роль. Так, мауэрлат представляет собой длинные бруски из хвойной древесины, причем для работы используется строго смолистое дерево. Такие элементы раскладывают вдоль внешних несущих стенок, присоединяя к основанию анкерами либо стержнями особой конструкции (с резьбой). Эта деталь передает нагрузку от кровли на стену.
Определенное значение для опоры кровли имеет и лежень – это деревянный брусок, заменяющий мауэрлат в отдельных случаях. Лежни кладут на внутренние опорные стены. Они превращаются в основу кровельного треугольника. Благодаря им скаты не расползаются под собственной тяжестью. А также стоит сказать и про стойки – это поставленные по вертикали бруски с квадратным сечением. Они воспринимают давление, которое оказывает вниз коньковый узел, и транслируют его механически на внутреннюю несущую плоскость. Иногда стойки оказываются под стропильными ногами.
Подкосы призваны укрепить всю конструкцию крыши, они связывают в одно целое ноги и лежни. Эта деталь по форме напоминает ромб. Общность, образуемая затяжкой и подкосами, получила название фермы. Кроме них, нужна еще и обрешетка, которая представляет собой тонкие доски, набиваемые под прямым углом к ногам стропил. Она помогает удержать стропильные ноги как единую систему. К обрешетке прикрепляется абсолютно любое покрытие крыши.
Под мягкие материалы обрешетка должна делаться неразрывной, причем наилучшим средством считается фанера. На самом верху располагается конек, который логически и физически завершает кровельный треугольник. Соединение пары противопоставленных ног стропил обеспечивается квадратным деревянным брусом, который предотвращает разрушение крыши в целом. А в самом низу скатной кровли располагается свес, который выводится приблизительно на 0,5 м от периметра. Благодаря ему потоки дождя, уходящие с крыши, не заливают наружные несущие плоскости и не вредят им.
Кобылки используют лишь в той ситуации, когда стропильные ноги не удается выполнить по той длине, которая позволила бы организовать свес. Соединение с досками пониженного сечения эффективно решает эту проблему. Для крепления деревянных элементов стропил чаще всего рекомендуется использовать хомуты, скобы. Применять гвозди нежелательно, потому что проколотое ими дерево через несколько лет становится слабым и непрочным. Поэтому профессионалы если и используют соединения, делаемые непосредственно на стройплощадке, то пускают в ход болты.
Но даже болтовая связка ослабляет строительные конструкции, пусть и сравнительно немного. Крепче всего оказываются соединения при помощи хомутов либо скоб из металла. Максимально повысить качество изделий может только их промышленное получение, поскольку лишь в строго стандартизированных и полностью контролируемых условиях исключены отклонения от норм, ухудшение качества. Собрать стропильную конструкцию из полностью готовых ферм можно очень быстро, никакого риска в ее использовании нет. Другое дело, что требуется как можно точнее собрать информацию о необходимых характеристиках и без искажений передать ее производителю.
Карнизный брус служит для упирания в него распорки, другой конец которой упирается в лобовую доску, при этом капельник не деформируется и его конфигурация не искажается. Ветровые связи – это те элементы стропильной системы, которые переводят нагрузку, создаваемую ветром, с кровли на фундамент. Они не только увеличивают суммарную устойчивость конструкции, но и помогают избежать ее опрокидывания при нестабильности единичных деталей. Крыша сохранит пространственную жесткость даже при весьма сильных ветрах.
Горизонтальными ветровыми связями оказываются такие элементы, как:
- раскосы;
- параболические затяжки;
- комплексы обычных затяжек;
- фермы, дополненные крестовидной решеткой.
Устройство кровли
В зависимости от особенностей здания крыши бывают наклонные и скатные. Последние проектируются для районов с небольшим количеством осадков. В местностях с влажным климатом жидкость будет скапливаться на кровле, что приведет к протеканию. Поэтому для данной местности монтаж конструкций наклонного типа не подходит.
В устройстве крыши частного дома схема скатного типа встречается чаще всего. Она имеет две или несколько плоскостей, расположенных под определенным углом. В большинстве случаев он составляет более 10 градусов.
Основные составляющие элементы кровли:
- Мауэрлат. Это нижняя часть крыши. Устанавливается на стены заподлицо с ними. Служит опорой для стропил.
- Стропила образуют каркас крыши. На них крепится обрешетка.
- С помощью диагональных связок или раскосов стропила и мауэрлат соединяются в каркас.
- Обрешетка крепится на стропила, служит основанием для наружных конструкций. Кровельные, утеплительные материалы укладываются сверху.
- Опоры помогают равномерно распределить нагрузку от веса кровли на дом.
- Верхнюю часть каркаса крыши образует коньковый прогон. На него упираются стропила.
- Кровельные материалы покрывают верхнюю часть крыши. Они выполняют не только защитную, но и декоративную функцию, украшая дом.
https://youtube.com/watch?v=YwMJlUYMn9U
В зависимости от теплоизоляционных характеристик крыши делятся на 2 группы:
- Холодная. Часто встречающая, дешевая конструкция. Выполняется без теплоизоляции. Применяется в том случае, если пространство чердака в дальнейшем не используется. Теплоизолирующие материалы укладываются на полу.
- Теплая. Сложная в монтаже, обходится довольно дорого. В состав кровельного пирога включены теплоизолирующие материалы. Применяется в домах с отапливаемым вторым этажом или мансардой.
Кровельные материалы закрывают строение от атмосферных осадков. Чаще всего для их изготовления применяются:
- Металлы. Используется оцинкованная сталь, алюминий, медь. Поставляются листами с рельефом. Прочные, долговечные. Есть недостаток — шумовые эффекты.
- Мягкая кровля: рубероид, ондулин, стеклоизол или битумная черепица. При высокой эластичности и небольшом весе она не устойчива к механическим воздействиям.
- Керамическая черепица относится к традиционным покрытиям. Стоит дорого, имеет большой вес.
Как выбрать: что учесть?
Стропильная система должна быть выбрана максимально правильно и четко.
При поиске подходящего решения нужно обращать внимание на следующие моменты:
- прочность;
- возможность подпереть скаты и кровлю в целом определенного размера и геометрии;
- создание позитивного эстетического образа здания в целом.
Технические параметры имеют приоритетное значение. Даже самые красивые конструкции, соответствующие принципам дизайна, не проявят своих позитивных качеств, если они прослужат слишком мало. Опытные строители всегда анализируют среднегодовые и сезонные температуры, финансовые возможности застройщиков, предельно возможный темп ветра и тяжесть вышележащей кровли
Во внимание также принимают будущее использование подкровельного пространства, необходимый для него масштаб. Недооценивать ветер, снег и дождь нельзя, поскольку эти факторы могут оказать очень сильное воздействие на кровлю, а через нее и на стропила
Избежать ошибок можно, если посмотреть на уже построенные поблизости и длительное время эксплуатируемые дома. Точно воспроизведя конструкцию их кровли и взаимосвязанную с нею стропильную систему, можно наилучшим образом учесть местную специфику. Но не все идут по этому пути, иной раз ставится задача выработать исключительно оригинальный проект. Тогда придется тщательно собирать исходные данные, проводить скрупулезные расчеты. При отсутствии специальных знаний на помощь лучше привлечь квалифицированных исполнителей.
Проанализировав совокупную нагрузку, создаваемую ветром и снегом, можно обнаружить иногда, что те или иные части стропильного комплекса нуждаются в выборочном усилении
При оценке необходимого угла наклона кровли обращают внимание также и на вид используемого покрытия. Тяжелая металлочерепица или профнастил при очень большом уклоне может самопроизвольно сползать вниз, приходится дополнительно их крепить, усложняя себе работу и удорожая монтаж
Кроме того, отдельные материалы имеют склонность задерживать воду или пропитываться ей, бороться с этим можно только делая склон круче. Создание хорошей кровли и стропильной системы, удовлетворяющей столь противоречивым требованиям, не всегда доступно для неспециалистов.
Вальмовая крыша
Важными в чертежах четырехскатной вальмовой крыши являются узлы соединений основных элементов конструкций:
- Крепление диагональных и рядовых стропил к мауэрлату;
- Соединение концов конька с балками;
- Крепление кобылки к стропильной ноге. При ее отсутствии – детализация на чертеже запила доски для соединения с мауэрлатом.
- Установка нарожников.
Следующим этапом в проектировании четырехскатной вальмовой крыши будет нанесение слуховых или мансардных окон, отверстий вентиляционных труб, дымоходов на чертеж. Эти проемы в каркасе обрамляют деревянными брусками. Кровля укладывается на «пирог» из теплоизоляции. На балки натягивается пароизоляционная пленка, поверх нее устанавливают крепление обрешетки. Укладывается утеплитель, а следом за ним – рейки контробрешетки. Завершающий этап зависит от кровельного материала.
Конструкция
На четырехскатную крышу здания помимо постоянной нагрузки от кровли, каркаса и утеплителя воздействует ветер и осадки. От максимального количества снега, выпадающего зимой в регионе строительства, зависят такие показатели:
- Тип кровельного материала, следовательно, и вид обрешетки;
- Размер сечения бруса;
- Количество поддерживающих элементов в конструкции.
Расчет постоянной нагрузки G на четырехскатную крышу производится путем сложения веса всех материалов в кровельном пироге на 1 кв.м. Полученное значение по СНИПу необходимо умножить на коэффициент 1,1 для запаса прочности.
Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле: W=Wo×k×с,
где Wo – ветровое давление, которое можно взять из справочника для определенной местности;
k – коэффициент, учитывающий изменение по высоте ветрового давления;
с – коэффициент аэродинамический (принимаем равным 0,8).
Формула расчета снеговой нагрузки представляет собой значение из справочника для города постройки, умноженного на коэффициент, зависящий от уклона скатов. Дальнейший расчет покажет подходящее сечение балки для каркаса четырехскатной вальмовой крыши, а также необходимость укрепления конструкции дополнительной опорой.
Полученные нагрузки стоит сложить и умножить на грузовую площадь стропильной ноги. Чтобы узнать линейную распределенную нагрузку по длине балки, необходимо будет поделить полученное значение суммарной нагрузки на длину элемента.
Расчет площади скатов вальмовой крыши
Чтобы составить смету кровли, необходимо знать, сколько понадобится материала. Для этого «разбивают» четырехскатную крышу на плоские геометрические фигуры и вычисляют площадь каждой из них. Исходные данные берут из чертежей: высоту конька или углы наклона, расстояние между стеной и свесом, габариты здания.
Для простой шатровой четырехскатной крыши делают расчет площади одного равнобедренного треугольника и умножают полученное значение на 4. Следует учитывать, что посчитать площадь от конька до карниза на чертеже с точностью до кв.см – невозможно. Расчетами определяют приближенное количество материала.
В примере ниже чертеж и расчет четырехскатной шатровой крыши с длиной свеса крыши в 1 метр, углом уклона 50°для здания со стенами размерами 5,25м.
Общее устройство
Прежде чем изучать устройство стропильной системы шатровой крыши, нужно узнать, что такое вальма. Вальмой называют наклонный фрагмент многоскатной кровли в форме треугольника, где её сторонами являются накосные или диагональные стропила, основанием служит мауэрлат (деревянные балки, уложенные по периметру верха внешних стен дома), а в качестве опорной основы под кровельное покрытие выступают укороченные стропила – нарожники.
Объединив 4 или более вальм в единое сооружение, получают шатровую кровлю. Кровли такого типа возводят на зданиях и сооружениях, которые в плане имеют форму квадрата, равностороннего многоугольника или круга. Помимо стропил, каркас усиливают такими элементами, как шпренгели, стойки и подкосы.
Нижние концы стропил и нарожников должны выступать за периметр дома на 300 – 400 мм. В противном случае их удлиняют отрезками из того же пиломатериала для формирования свесов. Эта архитектурная деталь играет большую роль в защите фасадов и окон от негативных атмосферных явлений.
О том, какая крыша лучше, вальмовая или шатровая, мы писали здесь.
Устройство односкатной крыши
Сделать чертеж крыши с одним скатом можно самостоятельно, без привлечения профессионалов. Такой вид кровли обычно применяют для пристроенных веранд, бань, козырьков и навесов. Например, если гараж примыкает к двухэтажному зданию, то лучше использовать чертеж кровли с одним скатом.
Начинается строительство с монтажа мауэрлата. Он выполняет функцию равномерного распределения нагрузок, создаваемых односкатной крышей. В деревянном доме основанием кровли может служить последний венец, в каменном строении устанавливают деревянную конструкцию из бруса, надежно закрепив ее к стене анкерами. Если этого не сделать, при большом ветре кровлю может поднять ветер вместе с мауэрлатом.
Если ширина здания более 4,5 метров, необходимо устанавливать дополнительные балки — лежни, на которые крепятся опоры — подстропильные ноги.
По завершению монтажа балок приступают к установке стропил. Нижними концами их опирают в мауэрлат. Для этого в нем вырубают гнезда и крепят стропила шиферными гвоздями. Для изготовления стропильной системы используется только сухая и ровная древесина.
https://youtube.com/watch?v=-weWu_8dvHQ
По устроенным стропилам должна быть сделана обрешетка из доски. На нее будут монтироваться финишные кровельные конструкции. В зависимости от материала обрешетка может быть сделана в виде сплошного настила или в разбежку.
При устройстве стропильной системы нужно обязательно предусмотреть свес ската. Если длины стропила недостаточно, его нужно удлинить на 60-70 см, чтобы оградить стены дома от воздействия атмосферных осадков и спасти отмостку от дополнительного увлажнения.
При устройстве теплой крыши укладывают кровельный пирог, состоящий из пароизоляции, утеплителя, гидроизоляции и финишного покрытия. Холодная крыша потребует гидроизоляционной мембраны, но это необязательно. Шифер укладывают непосредственно на подготовленный каркас.
Как рассчитать количество материала для односкатной крыши
Чтобы узнать, сколько и какого материала нужно для возведения кровли, не стоит изучать справочную литературу и высчитывать количество по немыслимым формулам. Достаточно открыть интернет и на строительном сайте найти расчет материала для односкатной крыши онлайн. В калькулятор вносятся исходные данные из чертежа, затем пользователь получает нужные цифры: правильный угол наклона ската и количество материала для односкатной крыши.
Так можно рассчитать не только крышу, где в качестве финишного материала использована традиционная черепица или шифер, но и кровельную конструкцию из профнастила.
Особенности системы и расчет
Крыша с четырьмя скатами способна выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки. Чтобы кровля была практичной, надежной и на отлично выполняла возложенные на нее функции, проводят точный расчет всех элементов. Уклон скатов вальмовой крыши не превышает 40°. Возведение шатровой системы предусматривает угол от 40 до 60°.
Расчет опорной конструкции основан на взаимной зависимости длины пролета, стропильного шага и сечения бруса. Второй параметр выбирается индивидуально исходя из имеющегося материала и удобства крепления. В самых протяженных конструкциях шаг стропил составляет 2,15 м, а в большинстве случаев выбирают 90 см.
Расстояние определяет сечение опор. Чем дальше друг от друга разместить стропила, тем толще потребуется доска. Размер сечения зависит и от длины самих опор. Связь – прямо пропорциональная. Чтобы стропила выдерживали усилие изгиба, выбирают материал большего сечения. У 6-метровых опор с шагом 90 площадь в разрезе равна 75×200 мм, а у 3-метровых – всего 50×150.
Разновидности стропил и кровель
Для четырехскатной кровли устанавливают систему стропил по висячей и наслонной технологии, в зависимости от используемого способа крепления. Висячую конструкцию создать сложнее и для ее ремонта необходимо больше трудозатрат.
Проще, сделать наслонную стропильную конструкцию. Обычно, эту конструкцию применяют, если у здания есть промежуточные опорные столбы или несущая стена посредине.
Опора дает возможность сделать длину пролета, перекрываемого наслонными стропилами, больше. Нередко, эту систему используют при возведении четырехскатных крыш с небольшим уклоном.
Вальмовые кровельные конструкции
Угол уклона скатов у такой кровли не должен превышать 40 градусов, в конструкции должны быть использованы накосные стропила, установленные в направлении углов здания.
Элементы кровли такого вида называют диагональными. Именно они воспринимают основную нагрузку, приходящуюся на кровлю, по этой причине, их делают из двойной доски или качественного бруса.
При изготовлении таких прогонов, сложность представляет их длина. Чтобы увеличить ее, используют способ, применяемый при изготовлении сборных стропил, соединяемых из 2 частей. Места соединений подпирается стойкой, повышающей надежность соединения.
Кроме того, для вальмовых крыш необходимо устанавливать дополнительные стропила, длиной короче основных. Их используют на треугольных скатах, устроенных вместо фронтонов обычной кровли.
Шатровые кровли
Конструктивно, стропила шатровых скатных кровель немного отличаются. Разница состоит в том, что в этом случае не используются вальмы, так как скаты крыши одинаковы по форме и по площади. Конек тоже тут не используется, по этой причине работы могут быть сложнее, чем при постройке вальмовой кровли.
Не желательно использовать четырехскатные крыши больших построек, ведь надежность такой кровли меньше.
Используют такие конструкции при соблюдении 2 условий:
- Дом должен быть квадратной формы.
- В центре постройки существует опора или несущая стена способная выдержать стойку.
Ломаные кровли
Ломаная кровля двускатной крыши фактически имеет 4, а не 2 ската. Чаще всего их используют для увеличения мансардного помещения. Такой способ хорошо подходит для дома в частном секторе, благодаря тому, что при одинаковой площади здания жилая площадь увеличивается почти в 2 раза.
Устраивая ломаные кровли, часто, заранее создают каркас, служащий в качестве опоры для прогонов, поддерживающий ноги стропил.
В общем случае, строительство такой крыши может быть разбито на 3 этапа:
- Сначала устанавливают элементы П-образного вида, из балок и стоек перекрытий мансарды.
- После этого устанавливают прогоны из качественного бруса. Ноги стропил скатных кровель этого вида требуют использования минимум 3 таких элементов. Из них 2 размещают на углах П-образных элементов, а коньковый прогон устанавливают на особые стойки, находящиеся в середине балок перекрытия мансарды. Так создается прочная конструкция, способная выдержать кроме массы стропильных ног, вес выпавшего снега и сильную нагрузку от порывов ветра.
- Последний этап – установка ног стропил, которые необходимо размещать по предварительно подготовленному шаблону.
Особенности
На сегодняшний день современное строительство предполагает в основном использование двух типов крыши – плоской и скатной.
Наибольшую популярность приобрели скатные крыши ввиду ряда особенностей, а именно:
- обладают совершенной защитой от осадков, не давая им задерживаться на поверхности;
- имеют презентабельный внешний вид;
- больше возможностей использования пространства под крышей.
Существует довольно много вариаций кровли. Выбор ее обусловлен не только эстетическими соображениями и концепцией здания, но и наличием чердака, мансарды или их отсутствием, расположением дымоходов, вентиляционных каналов внутри помещения, необходимостью размещения дополнительных элементов, таких как снегозадержание, перекрытие внутреннего двора, крыльца, зимнего сада, теплицы.
Порядок выполнения чертежа крыши
План здания делят на прямоугольники, внутри которых наносят линии, обозначающие наружные и внутренние сопряжения скатов, коньки и ендовы.
Некоторые из них будут выходить за пределы стен, поскольку крыша обязательно должна иметь свес.
Виды спереди и сбоку выполняют, учитывая уклоны скатов.
Их задают еще на этапе проектирования дома, принимая во внимание тип строения, его назначение и выбранный кровельный материал.
Для подготовки графической части проекта кровли рекомендуется воспользоваться одной из многочисленных программ, которые предлагаются на строительных сайтах.
На плане должны быть нанесены координатные оси, проходящие в самых характерных местах.
Так проще всего будет правильно сориентировать постройку:
- Сначала план дом обводят линией.
- Все линии копируют на чертеж плана кровли вместе с контурами основных стен.
- Над каждым прямоугольников строят изображение кровли, начиная с самого широкого.
- Проекции коньков обозначают линией.
- Обозначают ендовы и коньки.
- На плане отмечают вентиляционные и дымовые каналы, в также наносят мансардные окна.
- Ставят отметки уклонов скатов и направления водостоков.
- Указывают все размеры по контурам и осям чертежа.
Отдельно выносят узлы соединения различных деталей конструкции:
- коньковый узел, так называют крепление стропильных ног между собой или на балке
- соединение подкосов стоек, затяжек и других подобных элементов системы
- крепление стропил к мауэрлату или верхнему бревну стены
В графической части проекта также должен присутствовать эскиз крыши, он даст общие визуальные представления о конструкции, позволит оценить ее внешний вид и эстетические качества.
Когда предполагается врубка элементов, дополнительно делают чертеж с указанием ее размеров и формы.
Если вы решили подготовить самостоятельно план кровли, правила оформления чертежа помогут сделать это корректно:
- Пересечение двух скатов образует конек или ендову, причем их проекция должна разделять угол прямоугольника на две равные части.
- Если две линии пересечения сходятся в одной точке, то, как правило, через нее проходит и третья.
- При параллельных линиях свесов им также будет параллельна линия конька, при этом ее проекция должна проходить посередине.
Чертеж плоской крыши представлен всего несколькими линиями, в то же время для скатной характерно большое число проекций ендов и коньков.
Такие кровли часто делают сложной формы, со значительным уклоном и усиленной стропильной системой.
Как нетрудно заметить, чтобы правильно подготовить план и его графическую часть, нужно обладать определенными знаниями в области строительства и инженерии, учесть все нюансы и сделать верные расчеты.
В первую очередь следует позаботиться о надежности и безопасности вашего жилища, поэтому лучше всего обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.
Видео о чертеже четырехскатной крыши.
https://youtube.com/watch?v=wqluVOEP9Lw
Что еще почитать по теме?
План
Выполнение данного этапа доверяют профессионалам, при отсутствии такой возможности план составляется с помощью специальных строительных программ. Использование готовых проектов допустимо лишь при полном совпадении других параметров постройки.
Элементы
Каркас конструкции состоит из:
Опорного бруса-мауэрлата толщиной от 100 мм и выше, надежно привязываемого к несущим стенам дома (по периметру, при необходимости – поверх верхнего разгрузочного пояса) с целью их защиты от распорных нагрузок.
Верхнего продольного прогона – конькового бруса, соединяющего верхние края рядовых стропильных ног крыши и концы длинных диагональных стропил.
Диагональных балок – накосных стропил, формирующих плоскости всех четырех скатов и угол их наклона, и воспринимающих основные весовые нагрузки пирога. К данным элементам выдвигаются такие же жесткие требования, как и к мауэрлату. Накосные стропила имеют большое сечение или выполняются сдвоенными.
Промежуточных стропил – рядовых стропил, укладываемых как в каркасах с длинными трапециевидными скатами, так и формирующих плоскость вальм. Именно эти элементы образуют основную площадь карнизного свеса, удерживают утепляющую прослойку (при необходимости и наличии) и обрешетку
При их расчете и монтаже помимо выбора правильного сечения важно обеспечить правильный и равномерный шаг.
Лежня или промежуточного мауэрлата. В теории четырехскатная крыша может крепится к опорному брусу по периметру дома как висячим, так и наслоным способом
На деле в жилых домах второй вариант считается более надежным, что объясняет целесообразность заложения лежня поверх несущих внутренних перегородок.
При отсутствии возможности укладки лежня непосредственно под коньковым брусом (оптимальное исполнение) данный элемент упирается на противоположные стороны мауэрлата.
Вертикальных опорных балок, соединяющих конек и лежень. При малых габаритах кровли их закладывают как минимум под узлом крепления диагональных стропил или рядом с ним. При большой длине конькового прогона число вертикальных стоек увеличивают в зависимости от веса крыши.
Подкосов – диагональных распорок, размещаемых между лежнем и накосными стропилами с целью их усиления. При планировании использования подкровельного пространства подкосы могут заменяться ригелями, но в целом элементы считаются обязательными. При большой площади и высоте скатов помимо диагональных стропил они укрепляют промежуточные.
Узлы
При стандартном исполнении каркаса выделяют:
-
Узлы крепления накосных стропил, образуемые в верхней части вальмового ската путем соединения самых длинных диагональных ног.
Последние подрезаются под углом и фиксируются к прогону или прямым ногам с помощью оцинкованных уголков или аналогичных крепежей.
- Узлы крепления элементов к мауэрлату, в свою очередь удерживаемого надежными анкерными болтами. Для соединения всех остальных частей используются резьбовые шпильки или перфорированные пластины.
- Узлы фиксации стропильных ног на коньковом прогоне. Способы их монтажа бывают разными – от стыковки до накладки, окончательная фиксация выполняется металлическим уголками (от 4 шт. на узел).
Усиление
Помимо обеспечения надежной фиксации мауэрлата и максимальной прочности диагональных стропил, конструкция нуждается в укреплении доп.элементами. наслонные стропила длиной до 9 м подпирают как минимум одной вертикальной стойкой (в идеале – с опорой в верхней части), более 9 м – 2 и выше.
При отсутствии возможности их установки функции усилителей выполняют подкосы, поддерживающие зону максимальных весовых нагрузок) или шпренгельные фермы в углах каркаса. По нормам все усиливающие элементы выполняются цельными, с сечением от 100 мм или сдвоенными, из досок толщиной от 50.
При проектировании каркаса особое внимание уделяется правильному расположению вышеуказанных элементов:
- Коньковый прогон в таких крышах размещается строго по центру, с равным удалением от торцов и параллельно несущих стен.
- Диагональные стропила также крепятся равноудаленно, с компенсацией возможного смещения друг друга.
- Все остальные рядовые элементы монтируются с равным интервалом друг от друга.
Разновидности, типы и виды
Разновидности вальмовых крыш:
- Классическая четырехскатная. Диагональные планки под треугольные фронтоны опираются на балку конька. Свесы кровли находятся на одной отметке по высоте. Скаты на чертежах имеют форму равнобедренных треугольников и трапеций.
- Шатровая четырехскатная. Каркас представляет собой правильную пирамиду с квадратным основанием. Диагональные стропила сходятся в одной точке. Балка конька отсутствует. Скаты «состоят» из четырех треугольников. Шатровую вальмовую крышу делают для равных по длине стен дома. Всю нагрузку от кровли, осадков и ветра принимают на себя диагональные и центральные опорные балки. Расчет, чертеж и монтаж такой конструкции сделать сложно.
- Полувальмовая. Различают два подвида такой крыши: датскую и голландскую. В первом варианте пара скатов над входом в дом и сзади него представляют собой сложные шести- или восьмиугольники на чертеже. Вальмы по бокам усекаются сверху и упираются в миниатюрные фронтоны.
Голландская полувальмовая крыша более практична, чем датская, так как под ней размещается полноценный мансардный этаж. Потолок скошен с двух сторон, а не с четырех. Скаты имеют разную высоту, вальмы обрезаны снизу. Привлекательным внешним видом отличаются голландские крыши с эркером и мансардными окнами.
Существуют ломаные вальмовые четырехскатные крыши. Скаты в них имеют разные геометрические формы и расходятся под углами 10–60°. Ломаные вальмовые крыши есть у многих дворцов и поместий. Конструкция позволяет использовать пространство мансарды под жилые комнаты. Однако составление чертежа, расчет и возведение ломаной вальмовой крыши – сложная задача.
Схема устройства кровли
Конструкция стропильной системы односкатной крыши состоит из ряда несущих опор — стропильных ног (стропил). Они принимают на себя нагрузку от кровельного покрытия, а также от снежных масс в зимнее время.
Это основные элементы, но есть ряд вспомогательных:
- мауэрлат (горизонтальная брусовая обвязка, принимающая нагрузку от стропил и распределяющая ее равномерно по периметру наружных стен);
- стойки (вертикальные брусовые элементы, обеспечивающие поддержку стропил при большом расстоянии между стенами);
- подкосы (наклонные подпорки, усиливающие стропила);
- лежень (горизонтальный брус, укладываемый вдоль крыши и служащий опорным элементом для стоек).
Существуют металлические стропильные элементы, но они наиболее востребованы для промышленных сооружений и для односкатных крыш применяются не часто.
Чертеж устройства стропильной системы односкатной крыши на фото:
Самостоятельный монтаж
Принимая в расчет то, что основой конструкции стропильной системы выступают накосные стропила, сборка кровли должна производиться с учетом таких моментов:
- Накосные стропила собирают из усиленного (сдвоенного) материала.
- Соединять отдельные части стропил лучше на участках, испытывающих максимальные нагрузки и подпирать их вертикальными стойками или подкосами.
- Чтобы предотвратить ошибку в расчете размера стропил, собирают их с небольшим запасом.
- Лучше усилить конструкцию дополнительными металлическими элементами или с помощью скруток из толстой проволоки.
Монтаж стропильной системы
В первую очередь, производится крепление мауэрлата к стенам здания, и сразу производят разметочные работы. Далее, крепят с помощью ватерпаса и отвеса коньковый брус. Здесь необходимо максимально точно выдержать его расположение в плоскостях и высоту, от этого непосредственно зависит правильная сборка стропильной конструкции.
Опорные стойки монтируют на укосинах под коньковым брусом. После этого, производят установку ног накосных стропил. Это начало создания плоскостей кровли дома. Тут же производится разметка размера свеса.
После этого, создаются и крепятся боковые скаты кровли. Размещают на предназначенные для них места промежуточные стропила и крепят нарожники, при установке которых необходимо точно размечать кроме параллельности их установки, еще и то, чтобы они находились строго в одной плоскости с боковыми скатами. После этого, монтируют обрешетку крыши.
Кровля дома сможет отслужить длительный срок, только если в расчетах приняли во внимание всевозможные нагрузки. Необходимо сложить вес снега, обрешетки, воздействие ветра, массу кровельного покрытия, гидроизоляции и утеплителя
https://youtube.com/watch?v=gm9xv9JLozQ
