Крыша четырехскатная стропильная система: Стропильная система четырехскатной крыши: вальмовой, шатровой

Содержание

Стропильная система четырехскатной крыши: вальмовой, шатровой

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что они требуют больше всего материалов, а значит, и больше всего денег, они популярны. Во-первых, потому что придают даже простой «коробке» более интересный вид. Во-вторых, потому что прочны и надежны. И пусть стропильная система четырехскатной крыши одна из самых сложных, ее можно разработать и сделать своими руками.

Содержание статьи

1 Виды четырехскатных крыш
- 1.1 Полувальмовые
2 Угол наклона скатов и высота крыши
3 Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа
- 3.1 Диагональные стропила
- 3.2 Опирание накосной стропильной ноги
- 3.3 Как крепить нарожники и полуноги
- 3.4 Как крепить нижние концы стропил
4 Датская полувальмовая крыша
5 Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.

Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Общее устройство шатровой крыши

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

Устройство вальмовой кровли в общих чертах

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Полувальмовые крыши — датская и голландская

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Угол наклона скатов и высота крыши

Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.

Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.

Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши

Практические соображения могут быть двух толков. Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.

С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.

Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).

Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа

Если делают четырехскатную крышу, чаще всего это вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему двускатной кровли. Система также может быть с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «по месту» — на крыше, для такой работы достаточно двух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а затем, готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но, чтобы поднять и установить готовые фермы, нужна либо техника (кран), либо бригада из четырех и более человек.

Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами

Основные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Тут устанавливаются диагональные стропила, которые также называют накосными. Они опираются на наружные или внутренние углы здания, имеют большую длину, чем обычные стропильные ноги. На диагональные стропила надо обратить особое внимание, так как на них приходится полуторная нагрузка (если сравнивать с соседними стропилами). Поэтому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из двух досок, срастив их по ширине при помощи гвоздей. Также для поддержки диагональных стропильных ног устанавливаются дополнительные стойки и укосы, которые называют шпренгельным блоком.

Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли

Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только по длинным сторонам коробки. Это понятно — стропила располагаются по периметру, а не только по двум сторонам, как в двускатной кровле.

Мауэрлат — элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Служит крайней нижней опорой для стропил.

Диагональные стропила

Как уже говорили, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превышает стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, поэтому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сразу две задачи: получаем балку нужной длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельный брус того же сечения. И еще один момент: срощенные балки для накосных стропил делают из того же материала, что и обычные стропильные ноги. Это дешевле, да и вам не нужно искать специальный материал.

Как спаривать стропила из досок

Если используются срощенные балки, диагональные стропила, как правило, страхуют установкой подкосов и/или шпренгелей (стоек).

Если длина балки до 7,5 м, достаточно одного подкоса, который упирается в верхнюю часть балки.
При длине от 7,5 м до 9 м, устанавливают дополнительную стойку или шпренгель. Эти подпорки ставят внизу, на 1/4 длины стропила.
При длине наклонного стропила более 9 метров, нужна третья, промежуточная опора — стойка, которая подпирает середину прогона.

Шпренгель — особая система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие наружные стены. На эту балку опирается стойка, подпертая с двух сторон укосами (укосы ставят при необходимости).

Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила

Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения или срощенные балки.

Опирание накосной стропильной ноги

Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Точное исполнение этого узла зависит от типа системы и количества прогонов.

Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если такой выпуск слишком большой, его затем подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного сложнее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.

Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном

Стропила подрезают под нужным углом, стыкуют на консоли. Крепят при помощи гвоздей. Усилить соединение можно при помощи металлических накладных пластин.

Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), способ соединения зависит от материала, из которого делают стропила:

Если используется срощенные доски, необходим шпренгель, который опирается на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила подрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
Если использован брус, в месте опирания устанавливается прибоина — кусок доски толщиной не менее 50 мм. Доску крепят при помощи гвоздей к двум прогонам, а к этой доске уже — стропильные ноги, которые будут образовывать вальма.

При наличии двух коньковых балок

Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату или доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую балку и к ней зафиксировать угловую балку (на рисунке ниже).

Крепление накосного стропила к мауэрлату

Крепление — гвоздями с двух сторон, при необходимости можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками или хомутами.

Как крепить нарожники и полуноги

К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (называют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их надо располагать с таким расчетом, чтобы места стыков не совпадали. Иногда для этого приходится менять расстояние между нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).

Чтобы не считать размеры балок, можно воспользоваться таблицей

Обычно укороченные стропила подрезают и крепят 2-3 гвоздями с двух сторон. Такого крепления достаточно в большинстве случаев. Но, если хотите сделать «правильно», под каждую стропилину надо делать «врубку» — выемку не более чем на половину толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в нужное положение, обводят на балке нужный контур (получается неровная трапеция из-за разных углов соединения). По полученному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после чего крепят гвоздями с двух сторон. Это сложный узел, да и делать его долго. Зато несущая способность такого соединения намного выше. Есть и другой вариант, который по исполнению в разы проще, а по надежности мало отличается.

Способы крепления

Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше). Для этого используется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. В таком варианте балка становится двутавровой, что намного повышает ее упругость, увеличивается несущая способность.

Как крепить нижние концы стропил

Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висящими или наслонными стропилами, какая именно схема использована. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для зданий, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянным, каркасным, из легкого бетона) реализуется при помощи специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей. Одна устанавливается на закладную доску, вторая — на стропила. Между собой они соединяются подвижно — при помощи длинной прорези или пластины.

Скользящее крепление для стропил

При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стен. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стены вертикально вниз. Такое крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые возникают при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буквы Г или Т).

Жесткое крепление может быть сделано по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску или с подшивным опорным бруском. Крепление обычно при помощи гвоздей, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.

Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату

Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы довольно большие и, чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет сделать свесы настолько длинными, насколько вам хочется без большого перерасхода на материалы.

Датская полувальмовая крыша

Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.

Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.

Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).

Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой

При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:

Крайние стропила делают сдвоенными.
Устанавливают подкосы из сдвоенных досок. Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.

Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Испытания прошли успешно

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

Стропильная система четырехскатной крыши: устройство, чертежи, монтаж

Строительство каркаса для крыши с четырьмя скатами – непростой процесс с характерными технологическими особенностями. При возведении используются собственные конструктивные составляющие, отличается последовательность производства работ. Зато результат поразит эффектной формой и стойкостью при отражении атмосферных атак. И домашний мастер сможет гордиться личными достижениями на поприще кровельщика.

Однако прежде чем решиться на устройство подобной конструкции, стоит ознакомиться с алгоритмом, согласно которому сооружается стропильная система четырехскатной крыши и со спецификой ее устройства.

Класс четырехскатных крыш объединяет два вида конструкций, напоминающих в плане квадратный и прямоугольный конверт. Первая разновидность называется шатровой, вторая – вальмовой. На фоне скатных аналогов их выделяет отсутствие фронтонов, именуемых в кровельном деле щипцами. В сооружении обоих вариантов четырехскатных конструкций используются наслонные и висячие стропила, установка которых производится в соответствии со стандартными технологиями сооружения скатных стропильных систем.

Характерные отличия в рамках четырехскатного класса:

У шатровой крыши все четыре ската имеют форму равнобедренных треугольников, вершины которых сходятся в одной наивысшей точке. Конька как такового в шатровой конструкции нет, его функцию выполняет центральная опора в наслонных системах или вершина висячей фермы.
У вальмовой крыши пара основных скатов имеет трапециевидную конфигурацию, а вторая пара треугольную. От шатрового собрата вальмовая конструкция отличается обязательным присутствием конька, к которому примыкают трапеции верхними основаниями. Треугольные скаты, они же вальмы, примыкают к коньку вершиной, а их стороны состыкованы с наклонными сторонами трапеций.

Исходя из конфигурации крыш в плане, ясно, что шатровые конструкции принято водружать над квадратными строениями, а вальмовые над прямоугольными домами. В качестве покрытия подходят как мягкие, так и жесткие кровельные материалы. Характерную квадратную или прямоугольную форму повторяют чертежи стропильной системы четырехскатной крыши с четко обозначенным расположением элементов в плане и вертикальными проекциями скатов.

Нередко вальмовые и шатровые системы вкупе используются в строительстве одного объекта или эффектно дополняют двускатные, односкатные, ломаные и другие крыши.

Опираться конструкции с четырьмя скатами могут непосредственно на верхний венец деревянного дома или на мауэрлат, служащий верхней обвязкой кирпичных или бетонных стен. Если под каждую стропилину можно найти верхнюю и нижнюю опоры, кровельный каркас сооружается по наслонной технологии.

Установка наслонных стропильных ног проще и доступней для неопытного домашнего кровельщика, которому необходимо учесть, что:

При жестком креплении верхней и нижней пятки стропилин металлическими уголками или с помощью опорной деревянной накладки потребуется усиленное крепление мауэрлата, потому что на него будет передаваться распор.
При жесткой фиксации верхней пятки и шарнирном креплении низа стропилины усиливать крепление мауэрлате не нужно, т.к. при превышении нагрузки на кровлю шарнирное крепление, например на ползунах, позволит стропилине слегка сместиться, не создавая давления на мауэрлат.
При шарнирном креплении верха стропилин и жесткой фиксации низа распор и давление на мауэрлат также исключено.

Вопросы крепления мауэрлата и тесно связанного с ним способа установки стропильных ног по правилам решаются на стадии проектирования дома. Если у строения нет внутренней несущей стены или нет возможности соорудить надежные опоры под центральную часть крыши, кроме висячей схемы сборки стропильной системы ничего не подойдет. Правда в большинстве случаев применяется наслонный метод сооружения, для реализации которого надо заранее предусмотреть несущую опору внутри строения.

В устройстве стропильных систем для шатровых и вальмовых четырехскатных крыш используются специфические конструктивные элементы, это:

Диагональные стропильные ноги, формирующие хребтовые соединения скатов. В вальмовых конструкциях диагонали, они же накосные стропила, соединяют консоли конькового прогона с углами крыши. В шатровых системах накосные ноги соединяют вершину с углами.
Нарожники, или стропильные полуноги, устанавливаемые перпендикулярно карнизам. Опираются они на диагональные стропилины, располагаются параллельно друг дружке, потому отличаются разновеликой длиной. Нарожники формируют плоскости шатровых и вальмовых скатов.

Диагональными стропилинами и нарожниками пользуются также для сооружения ендов, только устраиваются тогда вогнутые углы крыши, а не выпуклые как вальмовые.

Вся сложность сооружения каркасов для крыш с четырьмя скатами заключается в установке диагональных стропилин, определяющих результат формирования конструкции. Кроме того накосы обязаны стойко держать нагрузку в полтора раза большую, чем рядовые стропильные ноги скатных крыш. Потому что они по совместительству работают коньком, т.е. опорой для верхней пятки нарожников.

Если вкратце описать процедуру строительства наслонного каркаса для четырехскатной крыши, то уложиться можно в несколько этапов:

Устройство мауэрлата по кирпичным или бетонным стенам. Процесс устройства мауэрлата по стенам из бревна или бруса можно упразднить, т.к. его с успехом может заменить верхний венец.
Установка центральной опоры для шатровой конструкции или опорного каркаса основной части вальмовой крыши.
Монтаж обычных наслонных стропилин: пары для шатровой крыши и определенного проектным решением ряда для вальмовой конструкции.
Установка диагональных стропильных ног, соединяющих углы систем с вершиной опоры или крайними точками конька.
Изготовление по размеру и крепление нарожников.

В случае применения висячей схемы каркаса стартом строительства шатрового каркаса будет установка треугольной стропильной фермы по центру. Началом монтажа четырехскатной вальмовой стропильной системы станет установка ряда стропильных ферм.

Разберем один из распространенных примеров устройства вальмовой крыши с наслонными стропильными ногами. Опираться им предстоит на балки перекрытия, уложенные поверх мауэрлата. Жесткое крепление врубкой будет использовано только для фиксации верха стропильных ног на коньковом прогоне, благодаря чему в усилении крепежа мауэрлата необходимости нет. Габариты коробки приведенного в примере дома 8,4×10,8м. Реальные размеры крыши в плане увеличатся с каждой из сторон на величину карнизного свеса, на 40-50см.

Устройство основания по мауэрлату

Мауэрлат – элемент сугубо индивидуальный, метод его установки зависит от материала стен и архитектурных особенностей постройки. Способ укладки мауэрлата планируется по правилам в период проектирования, потому что для надежной фиксации мауэрлата рекомендовано:

Легкие пенобетонные, газосиликатные и подобные стены оборудовать армированным ж/б поясом, залитым по периметру, с установленными в период заливки анкерами для крепления мауэрлата.
Кирпичные стены окантовывать бортиком в один-два кирпича по наружному краю так, чтобы вдоль внутреннего края образовался уступ под укладку деревянной рамы. Во время кладки между кирпичами закладываются деревянные пробки для крепления мауэрлата скобами к стене.

Изготавливается мауэрлат из бруса размером 150×150 или 100×150мм. Если предполагается эксплуатация подкрышного пространства, брусья желательно взять потолще. В единую раму брус соединяют косыми врубками. Затем участки соединения усиливают саморезами, обычными гвоздями или глухарями, а углы укрепляют скобами.

Поверх выровненного в горизонт мауэрлата, сооруженного оптимальным для конкретного здания способом, производится укладка балок перекрытия. Используется брус сечением 100×200мм. Первым делом укладывается балка, проходящая точно вдоль центральной оси постройки. В примере длины бруса для сооружения цельных балок не хватает, потому они собираются из двух брусьев. Место состыковки должно располагаться над надежной опорой. В примере опорой служит внутренняя несущая стена.

Шаг между балками перекрытия 60см. Если обустраиваемая коробка не отличается идеальными параметрами, как это и бывает в большинстве ситуаций, расстояние между балками можно немного менять. Подобная корректировка позволяет слегка «загладить» огрехи строительства. Между крайними балками с обеих сторон и стенками дома должен остаться просвет шириной 90см, необходимый для установки выносóв.

Т.к. балки перекрытия самостоятельно смогут сформировать только два карнизных свеса, к их торцам присоединяются короткие полубалки перекрытия — выносá. Устанавливают их сначала только в районе основной части вальмовой крыши, точно там, где предстоит монтировать стропильные ноги. К мауэрлату выносá прибивают гвоздями, к балке крепят винтами, крупнокалиберными гвоздями, нагелями, усиливают крепеж уголками.

Сооружение коньковой части

Центральная часть вальмовой крыши представляет собой обыкновенную двускатную конструкцию. Стропильную систему для нее устраивают согласно правилам, которые диктует технология строительства скатных крыш. В примере есть некоторые отступления от классической трактовки скатного принципа: не используется лежень, на который по традиции устанавливают опоры для конькового прогона. Работу лежня придется выполнять центральной балке перекрытия.

Для того чтобы построить коньковую часть стропильной системы вальмовой крыши надо:

Соорудить опорный каркас для стропильных ног, верх которых будет опираться на коньковый прогон. Прогон опираться будет на три опоры, центральная из которых устанавливается прямо на центральную балку перекрытия. Для установки двух крайних опор сначала укладываются два поперечных бруска, перекрывающих не менее пяти балок перекрытия. Устойчивость повышена с помощью двух подкосов. Для изготовления горизонтальных и вертикальных деталей опорного каркаса использовался брусок сечением 100×150мм, подкосы сделаны из доски 50×150мм.
Изготовить стропильные ноги, для которых нужно сначала сделать шаблон. Доска подходящих размеров прикладывается к месту установки, на ней прочерчиваются линии будущих запилов. Она-то и будет шаблоном для поточного производства стропилин.
Установить стропильные ноги, оперев их врубкой на коньковый прогон, а нижней пяткой на расположенный напротив вынос.

Если бы балки перекрытия укладывались поперек коробки, то стропила основной части крыши опирались бы на балки перекрытия, что гораздо надежней. Однако в примере они опираются на выноса, потому под них необходимо устроить дополнительные мини-опоры. Подпорки эти следует расположить так, чтобы нагрузка от них и расположенных выше стропилин передавалась на стены.

Затем монтируются по три ряда выносов с каждой из четырех сторон. Для удобства реализации дальнейших действий контур крыши оформляется карнизной доской. Прибить к балкам перекрытия и выносам ее нужно строго горизонтально.

Установка угловых выносов

В ограниченном карнизной доской пространстве остались угловые участки, незаполненные деталями стропильной системы. Здесь потребуются угловые выноса, для монтаж которых осуществляется следующим образом:

С целью обозначения направления установки натягиваем шнурку. Натягиваем от точки условного пересечения крайней опоры каркаса с балкой перекрытия до угла.
Сверху по шнурке прикладываем брусок на положенное ему место. Придерживая брусок, снизу очерчиваем линии спилов в месте пересечения бруском балки перекрытия и углового соединения карнизных досок.
Готовый вынос с отпиленными излишками прикрепляем к мауэрлату и к балке перекрытия уголками.

Аналогично изготавливаются и монтируются оставшиеся три угловых выноса.

Монтаж диагональных стропилин

Диагональные, они же накосные, стропильные ноги делают из двух сшитых между собой досок с сечением равным размерам рядовых стропилин. В примере одна из досок будет расположена слега выше второй из-за разницы в углах наклона вальм и трапециевидных скатов.

Последовательность работ по изготовлению и установки накосов:

От высшей точки конька натягиваем шнурку к углам и к центральной точке ската. Это вспомогательные линии, по которым мы будем отмечать предстоящие запилы.
Плотницким угломером – малкой замеряем угол между шнуркой и верхним боком углового выноса. Так определяется угол нижнего запила. Предположим, он равен α. Угол верхнего запила вычисляем по формуле β = 90º — α.
Под углом β спиливаем один край произвольного обрезка доски. Прикладываем его к месту верхнего крепления, совместив ребро этой заготовки со шнуркой. Очерчиваем излишки, мешающие плотной установке. По намеченным линиям нужно снова пилить.
Под углом α отпиливаем нижнюю пятку на еще одном обрезке доски.
Изготавливаем первую половинку диагональной стропилины, используя шаблоны верхнего и нижнего опирания. Если цельной доски не хватает по длине, можно срастить два отрезка. Срастить их можно посаженным на саморезы метровым куском дюймовки, расположить его следует с наружной стороны сооружаемой накосной ноги. Устанавливаем готовую первую часть.
Вторую часть накосной стропилины делаем аналогично, но учитываем, что она должна быть чуть ниже первой своей половины. Участок соединения досок в один элемент не должен совпадать с участком сращивания досок первой половины накоса.
Сшиваем две доски гвоздями в разбежку с шагом 40-50 см.
По шнурке, протянутой к центру ската, чертим линию, по которой нужно будет скорректировать запил для состыковки его со смежной накосной стропилиной.

Следуя описанному алгоритму, надо установить и еще три диагональные ноги. Под каждую из них следует установить опоры в месте присоединения угловых выносов к балкам. Если пролет более 7,5м, ближе к коньку по диагональ устанавливается еще одна опора.

Изготовление и монтаж вальмовых стропил

Шнурка между вершиной конька и центром ската уже натянута. Она служила осью для очерчивания запилов, а сейчас по ней нужно отмерить угол γ и вычислить угол δ = 90º — γ. Не отступая от проверенного пути, заготавливаем шаблоны для верхнего и нижнего опирания. Верхний обрезок прикладываем к предназначенному ему месту и отмечаем на нем линии запилов для плотного вхождения между диагональных стропилин. По заготовкам делаем центральную ногу вальмы и фиксируем ее, где полагается.

В пространство между угловыми выносами и карнизной доской устанавливаем короткие выноса для придания жесткости конструкции и для обеспечения прочной фиксации крайних, самых коротких нарожников. Далее следует заняться изготовлением шаблонов для самих нарожников:

Обрезок доски запилим под углом δ и приложим его к месту крепления к диагональной стропилине.
Очерчиваем по факту излишки, которые нужно еще раз спилить. Полученный шаблон используется в изготовлении всех нарожников, например правой части вальмы. Для левой части верхний шаблон будет подпиливаться с противоположной стороны.
В качестве шаблона для нижней пятки нарожников используем обрезок доски, отпиленный под углом γ. Если все предыдущие действия выполнялись правильно, то этот шаблон применяется для изготовления нижних узлов крепления всех остальных нарожников.

В соответствии с фактической длиной и «показаниями» шаблонов изготавливаются нарожники, необходимые для формирования плоскостей вальм и незаполненной рядовыми стропильными ногами частей основных скатов. Устанавливают их так, чтобы верхние узлы крепления нарожников к диагональным стропилинам располагались в разбежку, т.е. верхним соединительным узлам смежных скатов не следует сходиться в одном месте. Крепятся нарожники к накосной стропильной ноге уголками, к балкам перекрытия и выносам так, как разумнее и удобнее: уголками или металлическими зубчатыми пластинами.

В основе технологии устройства шатровой крыши заложены уже знакомые вальмовые принципы. Правда, коньковой части стропильной системы в их конструкции нет. Начинается сооружение с установки центральной опоры, к которой присоединяются накосные стропилины, а следом уже и нарожники. Если в сооружении крыши конвертом используется висячая технология, то первой устанавливается готовая стропильная ферма.

Предлагаем вам воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчетов стройматериала при устройстве вальмовой крыши — переходите сюда и следуйте инструкциям.

Кратко с последовательностью и правилами монтажа стропильной системы четырехскатной крыши шатровой и вальмовой категорий ознакомит видео:

Ознакомившись со спецификой устройства и усвоив тонкости монтажа крыш с четырьмя скатами, можно смело приступать к реализации планов по ее сооружению.

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Все, что вам нужно знать

Если вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между стропилами и фермами, вы попали по адресу. И стропила, и фермы могут образовывать каркас стропильной системы, но использоваться они могут совершенно по-разному.

Стропила являются лишь одним из компонентов кровельной системы, наряду с затяжками, потолочными балками, стропильными связями, прочными спинками и несущими стенами. Однако фермы включают почти все эти компоненты в готовую единицу.

Когда профессионалы обсуждают «строительство из палочек», они имеют в виду традиционный метод возведения кровельной системы на месте с использованием стропил, балок и других компонентов. Фермы, как правило, изготавливаются на заводе по индивидуальному заказу в зависимости от задачи, которую они должны выполнять, и доставляются на место работы готовыми к установке.

Стропила и фермы делают одно и то же?

В некотором смысле да, стропила и фермы имеют одинаковое назначение. Однако, в то время как фермы могут по существу стоять отдельно и выполнять свою функцию, стропила составляют только один компонент системы крыши. Стропила устанавливают угол наклона крыши, который выражается отношением высоты к длине.

Стропила крыши

Например, если вертикальные измерения крыши увеличиваются на 4 фута в высоту на каждые 12 футов длины, говорят, что крыша имеет уклон 4/12. Это важно, потому что шаг определяет внешний вид и функциональность крыши, не говоря уже о количестве необходимых кровельных материалов.

Фермы также устанавливают этот шаг, но доска в ферме, выполняющая функцию стропила, называется поясом. Этот пояс обычно простирается от внешней стены до фронтона, как стропила. В то время как стропила полагаются на балки и другие компоненты для поддержки, фермы в основном самонесущие. Это делает фермы не только быстрыми в установке, но и в большинстве конструкций более простыми.

В фермах используются компоненты, подобные расширительному мосту, для покрытия гораздо больших расстояний, чем это обычно возможно со стропилами. Это открывает гораздо больше вариантов дизайна, так как часто можно уменьшить или исключить несущие стены.

Конструкция крыши с фермами

В большинстве новых домов, построенных сегодня, используются фермы вместо стропил и других компонентов, потому что их установка намного быстрее и проще. Однако в большинстве новых сооружений фермы потребуют использования крана. Меньшие фермы, используемые в небольших домах, иногда можно установить с помощью простого труда, но в большинстве ситуаций кран будет более рентабельным.

Каковы преимущества использования стропил?

Преимущество стропил в том, что их можно настроить на месте. При обычном строительстве профессиональных строителей в первую очередь интересует скорость при сохранении качества строительства. Таким образом, большинство будет использовать фермы везде, где это возможно. Однако следует отметить, что фермы не регулируются.

В некоторых случаях требуется небольшая корректировка рамы, чтобы закрыть небольшие зазоры или выровнять секцию. В этих случаях изготовление стропил и других кровельных элементов на месте экономит время, усилия и, самое главное, повышает качество.

Каковы недостатки использования стропил?

Изготовление стропил и других элементов крыши вручную — это традиционный метод возведения кровельной системы. Однако этот процесс может быть медленным и требует гораздо больше навыков и опыта, чем установка ферм.

Плотникам-подмастерьям (самый высокий уровень квалификации) часто требуется ориентироваться в сложных структурных требованиях дома, построенного из палочек. Некоторые конструкции настолько сложны, что сооружение невозможно построить без использования ферм.

Например, фермы могут быть сконструированы таким образом, что несущие конструкции могут быть скрыты внутри системы второго этажа, что устраняет необходимость в арках, балках и стойках. Обычно это невозможно при использовании стропил, поэтому в старой архитектуре популяризировались видимые балки, несущие стены и колонны.

Когда и где использовать стропила?

В подавляющем большинстве случаев стропила используются либо для решения сложной задачи поддержки, либо при модификации существующей конструкции. Например, в большинстве новых строительных проектов будут использоваться фермы, потому что конструкция должна выдерживать только собственный вес. Это особенно заметно, когда конструкция относительно проста, например, двускатная крыша.

Однако в некоторых проектах реконструкции использование ферм очень затруднительно или даже невозможно, поскольку необходимо точное соответствие исходной крыше. Это может стать непреодолимой проблемой, если первоначальный дом осел или был построен неправильно. Поскольку стропила можно модифицировать на месте (при условии, что они по-прежнему соответствуют требованиям строительных норм), они обычно являются лучшим решением. Это позволяет строителю добавлять компоненты крыши по мере необходимости, чтобы не только построить лучший проект, но и обеспечить структурную стабильность конструкции.

Каковы преимущества использования ферм?

Фермы быстро устанавливаются, не требуют дополнительных навыков и могут быть разработаны для большинства применений. Вот почему подавляющее большинство новых домов построено с фермами. Фактически, фермы также могут использоваться (и часто используются) для создания системы перекрытий. Прочность стропильных ферм полностью зависит от их конструкции.

Фермы проектируются на компьютере с помощью инженера-конструктора. Это позволяет проектировщику удовлетворить почти все требования проекта, от удаления несущих стен до скрытия балок внутри фермы.

Фермы сконструированы таким образом, что большая часть необходимой поддержки исходит от самой фермы, в отличие от прямой поддержки других компонентов. Фермы включают как горизонтальную, так и вертикальную опору, и в зависимости от конструкции могут вообще не требовать внутренней поддержки. Эта функция делает доступными большие открытые пространства, которые были бы невозможны для конструкций, использующих только стропила.

Фермы также позволяют строить более крупные конструкции, не соединяемые стропилами. Например, в некоторых проектах домов в дополнение к обычной ферме используется ферма типа «комбинированная». Контейнерные фермы — это небольшие фермы, которые устанавливаются поверх обычной фермы для увеличения ее высоты. Обычно это требуется, потому что, если бы вся ферма была единым блоком, она была бы слишком большой для транспортировки к месту проведения работ по дорогам общего пользования. Это дает огромное преимущество использованию ферм в крупных проектах, потому что для строительства стропил потребуется очень большой пиломатериал, чтобы перекрыть такое же расстояние.

Каковы недостатки использования ферм?

Как упоминалось ранее, одним из недостатков ферм является то, что их нельзя модифицировать на месте. Фермы полностью зависят от их конструкции, поэтому, если установщик подрежет или иным образом модифицирует ферму, она больше не будет выдерживать свой вес и не пройдет большинство строительных проверок. Даже удаление ½ дюйма материала из фермы повлияет на ее способность поддерживать себя. Таким образом, фермы наиболее выгодны, когда их можно использовать в том виде, в каком они были поставлены, и нет необходимости в модификации.

Фермы также дороже в покупке и установке, чем обычные пиломатериалы. Дополнительные расходы на фермы включают услуги крана, доставку, инженеров-конструкторов и ресурсы, необходимые для фактического строительства фермы. Тем не менее, большинство профессиональных строителей по-прежнему используют их, потому что сэкономленные время и трудозатраты обычно компенсируют эти затраты.

Еще одним недостатком ферм является планирование. Поскольку крыши из палочек строятся по одной штуке за раз, обычно нет сложных требований к графику. Пока у плотников есть пиломатериалы, которые им нужны, они могут работать в своем собственном темпе. Однако с фермами существует больший риск задержек, что часто приводит к потере денег.

Установка фермы обычно требует, чтобы фермы, рабочая сила и кран сошлись на строительной площадке одновременно. Если доставка задерживается, кран недоступен или рабочая сила не появляется, проект часто будет стоить очень дорого.

Как решить, следует ли использовать стропила или фермы?

Вообще говоря, решение об использовании ферм или стропил зависит от времени и стоимости. Как упоминалось ранее, фермы отлично подходят для нового строительства, но, может быть, не так хороши для реконструкции. Это не относится ко всем, так как многие старые дома все еще находятся в очень хорошем состоянии и без проблем примут фермы. Однако по большей части в новом строительстве будут использоваться фермы, если это позволяет бюджет. Это особенно верно, если дом больше, потому что увеличивается эффект масштаба.

С другой стороны, стропила могут решить целый ряд проблем, когда дом находится в аварийном состоянии или на строительной площадке нельзя использовать подъемный кран.

Во многих случаях дома строятся на удаленных участках, недоступных для крана, или участки настолько узкие, что для крана просто нет места. В этих ситуациях как профессиональные строители, так и большинство инспекторов по строительству предпочитают стропила, потому что их можно модифицировать по мере необходимости.

Можно ли использовать вместе стропила и фермы?

Абсолютно. На самом деле, если конструкция не очень простая, часто фермы и стропила будут использоваться вместе для прочности. Элементы дизайна, такие как сводчатые потолки, соборные потолки, лотковые потолки и другие высококлассные элементы, часто строятся с использованием как ферм, так и стропил. Если конструкция включает в себя сложные линии крыши, такие как эркер или несколько вальм и ендов, стропила (и балки) часто объединяются с фермами, чтобы обеспечить поддержку гипсокартона.

Лучшее из обоих миров

В повседневном строительстве профессионалы интегрируют в проект как фермы, так и стропила, в зависимости от необходимой поддержки. Не существует жестких и быстрых правил, определяющих, где должны использоваться фермы или стропила. Любое решение вполне приемлемо, и оба обеспечат необходимую структурную поддержку. Поэтому в большинстве ситуаций решение будет зависеть от местоположения, опыта, ресурсов и времени.

Замена изоляции для крыши с ножничными фермами 4/12 ската со сводчатым потолком

Вопрос: Как лучше удалить и заменить изоляцию на существующей крыше с ножничными фермами 4/12 скатов и сводчатым потолком? Мы находимся на северо-западе Тихого океана недалеко от Сиэтла, штат Вашингтон.

Недавно мы обнаружили прогиб над частью коньковой линии крыши, состоящей из ножничных ферм (см. рисунок). Остальная часть большой двускатной крыши состоит из ферм Fink с W-образной лямкой. Я обнаружил, что соединительная пластина с металлическими гвоздями, соединяющая центральную стойку фермы и нижний пояс ножничных ферм, разошлась на четырех ножничных фермах. Металлические соединительные пластины также отделялись на большей части ферм Fink.

В любом случае страховая судебно-медицинская экспертиза пришла к выводу, что причиной поломки ножничных ферм было длительное изменение влажности из-за недостаточной вентиляции чердака.

У нас много впускных вентиляционных отверстий в потолке, но 5 лет назад мы добавили новую вдуваемую изоляцию поверх старой латунной изоляции в чердачном пространстве с ножничными фермами. Незаметно для меня, установщик изоляции также заблокировал картоном вентиляционные отверстия фронтона и коленную стену, отделяющую чердачное пространство ножничной фермы от чердачного пространства узкой фермы.

Поскольку мы приступаем к необходимому ремонту, мы собираемся снять всю изоляцию, чтобы получить доступ ко всем металлическим соединительным пластинам. Меня беспокоит, как правильно изолировать сводчатую часть чердачного помещения с ножничными фермами. На фото видно, что для судебно-медицинской экспертизы часть гипсокартона из сводчатого помещения была удалена. Вдуваемая изоляция из целлюлозы наносится высоко над изоляцией из войлока и блокирует вентиляционные отверстия софита.

Объем работ по ремонту следующий:

а) Инженер-строитель для проектирования фанерных косынок для ремонта разделенных металлических соединительных пластин на каждой из ферм.
b) Снимите всю изоляцию с чердака, чтобы осмотреть и отремонтировать металлические соединительные пластины.
c) Ремонт фермы с фанерной косынкой
d) Заменить битумное покрытие кровли и удалить всю деревянную обшивку на новую деревянную обшивку всей крыши. Сохраните существующие вентиляционные отверстия на потолке экрана, но добавьте новые вентиляционные отверстия на коньке.
e) Полная установка изоляции при замене крыши сверху.

В рамках объема работ мне интересно, как лучше всего установить изоляцию, необходимую в очень ограниченном чердачном пространстве с ножничными фермами, и при этом обеспечить правильную «вентиляцию чердака», чтобы у нас не было проблем с конденсатом или будущих проблем с фермами. из-за «недостаточной вентиляции чердака». Шаг крыши составляет 4/12, поэтому к карнизу почти невозможно добраться с чердака. Однако при перекрытии деревянная обшивка будет заменена. Есть ли способ, которым установщик может добавить перегородки на деревянную обшивку от софита до конькового вентиляционного отверстия? Подойдут ли перегородки, так как отсутствие вентиляции на нашем чердаке было огромным кошмаром.