Этапы строительства четырехскатной крыши

Устройство стропильной системы четырехскатной крыши – варианты монтажа и правила возведения

Четырехскатная крыша, при условии грамотного ее возведения, отличается не только презентабельным внешним видом, но и повышенной прочностью, которая позволяет ей эффективно противостоять атмосферным осадкам и сильному ветру. В данной статье мы расскажем о том, каково устройство стропильной системы четырехскатной крыши, рассмотрим разновидности таких каркасов, а также опишем подробный план работ по их возведению.

Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового

В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.

Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:

Изучая план стропильной системы четырехскатной крыши, можно сделать вывод, что выбор конфигурации четырехскатной кровли зависит от формы строения. То есть, квадратные дома перекрывают шатровыми конструкциями, а прямоугольные – вальмовыми кровлями. При этом можно использовать любые кровельные материалы, как жесткие, так и мягкие.

При составлении чертежей стропильной системы четырехскатной крыши следует четко обозначить геометрическую форму, а также указать положение отдельных элементов и проекции скатов с точными размерами.

Как правило, системы стропил вальмового и шатрового типа комбинируют с традиционными – односкатными, двускатными и ломаными крышами в рамках одного объекта.

Для опоры четырехскатной конструкции можно использовать мауэрлат, являющийся верхней обвязкой на бетонных или кирпичных стенах, а также верхний венец бревенчатого сруба. Наслонную технологию применяют в тех случаях, когда есть возможность установить верхнюю и нижнюю опору под каждую стропильную ногу.

Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:

Обратите внимание, что способ укладки мауэрлата и всей стропильной системы следует предусмотреть на этапе проектирования здания. При отсутствии внутренних несущих стен и невозможности размещения опорных элементов для центральной части крыши, применяется технология висячих стропил. Однако чаще всего устанавливают все-таки наклонный тип стабильного каркаса, предусмотрев заранее наличие несущих конструкций.

При сооружении вальмовых и шатровых каркасов используются такие специфические узлы стропильной системы четырехскатной крыши:

Эти же конструктивные элементы применяются для создания ендов, с той лишь разницей, что углы делаются вогнутыми.

Именно установка накосных стропил представляет наибольшую сложность. Более того, на эти элементы будет приходиться повышенная нагрузка, поскольку они служат опорным элементом для крепления в верхней части нарожников, то есть выполняют функции конька. Поэтому перед началом работ необходимо выполнить расчет стропильной системы четырехскатной крыши.

В целом процесс возведения крыши с четырьмя скатами включает такие этапы:

Если предполагается висячий тип стропильной системы, то первым этапом создания шатровой конструкции станет размещение центральной фермы в форме треугольника. При создании конструкции вальмового типа на стартовом этапе крепят несколько стропильных ферм.

Строительство вальмовой крыши

Поскольку в частном строительстве используются преимущественно вальмовые крыши с наслонными стропилами, рассмотрим подробнее процесс монтажа четырехскатной стропильной системы такой конструкции. Опорой для конструкций будут служить перекрытия, размещенные на мауэрлате.

Фиксация методом врубки будет выполняться лишь в месте стыковки конька со стропилами, поэтому мауэрлат можно устанавливать на обычных креплениях. В рассматриваемом здании коробка дома имеет размеры 8,4×10,8 м. Крыша на плане будет превосходить размеры дома на 40-50 см с каждой стороны – это ширина карнизного свеса.

План укладки опор на мауэрлат

В зависимости от материала, использованного для возведения стен здания, укладка мауэрлата может производиться различными способами.

Общие рекомендации таковы:

Для мауэрлата понадобится брус сечением 100×150 или 150×150 мм. При планировании использования пространства под крышей следует применять более толстые балки. Элементы каркаса стыкуют косыми врубками с последующим усилением – гвоздями, глухарями или саморезами, а по углам – скобами.

Далее на мауэрлат нужно разместить элементы перекрытия. Их делают из брусков сечением 100×200 мм. Первой укладывается центральная балка. Если длины пиломатериалов недостаточно, ее изготавливают из двух кусков бруса. Причем место соединения должно приходиться на опорный элемент, например, несущую стену.

В данном случае балки уложены с шагом в 60 см. Как правило, коробка имеет неидеальные размеры, поэтому шаг между балками можно слегка подкорректировать, чтобы сгладить несовершенства. Отступ от стен дома до крайних балок, расположенных по обеим сторонам, должен составлять 90 см. Он требуется для монтажа выносов.

К торцевым частям балок перекрытия крепятся выноса. Для удобства сначала их размещают лишь в тех местах, где далее будут установлены стропила. К поверхности мауэрлата выноса крепятся гвоздями, а к балкам – нагелями, гвоздями крупного сечения, саморезами, после чего крепление усиливается уголками.

Сборка конькового участка четырехскатной крыши

Центральный отрезок крыши вальмового типа является не чем иным, как традиционной двухскатной конструкцией. Следовательно, ее сборка выполняется по технологии для скатных кровель. Хотя подобная конструкция обычно предусматривает наличие лежня, на котором размещаются опоры под конек, в данном примере функции такого элемента возложены на центральную балку перекрытия.

Коньковый участок крыши выполняют так:

Обычно балки перекрытий размещают перпендикулярно коробке, чтобы упор стропильных ног в центральной части крыши приходился именно на них. Поскольку в рассматриваемом примере стропила стыкуются с выносом, необходим монтаж дополнительных опор. Их размещают таким образом, чтобы перераспределить нагрузку со стропил и опор на стены.

В конце нужно установить с каждой стороны по три ряда выносов. После этого к балкам перекрытий и выносам строго горизонтально крепится карниз, облегчающий дальнейшие работы с крышей.

Крепление угловых выносов стропильной системы

В углах за карнизной доской необходимо установить угловые выноса.

Те же действия выполняются со всеми оставшимися выносами.

Диаметр диагональных стропил совпадает с размерами рядовых элементов. Поскольку в нашем примере уклон трапециевидных скатов и вальм отличается, одна из накосных ног размещается несколько выше другой.

Процесс создания и монтажа накосов таков:

Изготовление остальных 3 детали выполняется аналогичным образом. Под каждую из таких стропилин в местах, где стыкуются балки с угловыми выносами, устанавливают опоры. Дополнительные опоры возле конька необходимы, если длина пролета превышает 7,5 м.

Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног

По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.

Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.

На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:

Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.

Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.

Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.

Источник

Четырехскатная вальмовая крыша: полный обзор технологии возведения

Архитекторы со всего мира сходятся во мнении, что наиболее выигрышно и богато смотрится именно четырехскатная вальмовая крыша дома. В свое время был произведен даже некий анализ в сфере недвижимости, показывающий, что частные объекты с такой кровлей всегда пользовались спросом и продавались дороже, чем с обычной двускатной.

Действительно, для российских широт более привычны щипцовые конструкции, а скаты в виде трапеции больше ассоциируются с европейскими мотивами и красивыми старыми городами, которые так любят путешественники.

При этом у вальмовой крыши есть целый ряд преимуществ в конструктивном плане. Так почему бы не «обогатить» свой дом таким завершением? Все возможно! Но здесь есть свои сложности: когда вы столкнетесь с вопросом, из чего и как сделать вальмовую крышу самостоятельно, то удивитесь, сколько здесь нюансов.

Дополнительные элементы, мудреные связки стропил, тонкий расчет и проектирование – это далеко не все! Обо всех этих моментах мы обязательно вам расскажем, и если вас не отпугивают трудности – смело решайтесь!

Содержание

Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?

Четырехскатная крыша по своей форме бывает двух видов: шатровой и вальмовой. Если все четыре плоскости кровли сходятся в одной точке конька, такая кровля – шатровая. Если нет – речь идет о вальмовой, у которой тоже есть свои подвиды. Это: классическая вальмовая кровля, двускатная полувальмовая, называемая датской и четырехскатная полувальмовая кровля или голландская.

Обычная вальмовая кровля состоит из четырех плоскостей, две из которых – треугольной формы, а две – трапециевидной. Это как бы улучшенная форма двухскатной кровли, но здесь нет фронтонов. В определенной мере это обуславливает ее экономичность. Вот как она выглядит:

Сама по себе вальмовая кровля обладает многими преимуществами перед двускатной или односкатной, но ее стропильная система непростая. Все составляющие элементы такой крыши должны быть продуманы до мелочей.

В ней, для достижения необходимой жесткости каркаса, стропила соединяются в одну общую связку, в чем и состоит, собственно, основная сложность:

Зато благодаря отсутствию щипцов и фронтонов у вальмовой кровли – минимальное сопротивление потоку воздуха, а потому она особенно целесообразна для местностей с сильными ветрами и периодическими бурями. Действительно, ветру сорвать такую крышу непросто, и на участках карнизных свесов эта крыша практически не подтверждена разрушению.

За счет наличия нескольких угловых ребер, которые соединяются в коньке, обеспечивая дополнительную жесткость, вальмовая крыша обычно не подвергается деформации со временем.

У такой конструкции можно спокойно делать красивые широкие свесы, отводя дождевую воду от стен подальше. Еще один интересный момент: дом с вальмовой крышей кажется по высоте немного меньше, чем если бы он имел двускатную кровлю.

Технология монтажа: главные моменты

Главные особенности конструкции вальмовой крыши в том, что длина ее конька меньше, чем длина всего здания. Такая стропильная система относится к разряду высокой сложности. Ее действительно маловероятно построить самому, обычно для этого заказывается готовый проект и приглашается опытная бригада.

Здесь достаточно интересная стропильная система, со множеством новых элементов, которые вы никогда не встретите в двускатном варианте. И строить такую крышу следует из материалов хорошего качества – сосны или лиственницы, с максимальной влажностью 22%.

К слову, шатровую крышу часто путают с вальмовой, хотя на самом деле это – совершенно разные конструкции. Вальмы – это характерные трапециевидные скаты, а таких у шатровой кровли нет.

У нее все стороны одинаковы по площади и форме, и всегда сходятся в одной точке сверху. Единственная ее разновидность – это высокая остроконечная крыша.

Этап I. Проектирование и изучение деталей

Классическая вальмовая крыша имеет четыре ската, два из которых – в форме трапеции и два – в виде треугольников, со стороны фронтонов. Еще такую крышу называют конвертной:

Сегодня возводят вальмовые крыши разных углов и высоты, в зависимости от особенностей местности и эстетических предпочтений самого владельца дома. Это бывают как высокие крыши в готическом архитектурном стиле, которые ценятся в местности с повышенной снеговой нагрузкой, так и практически пологие, более подходящие для ветреных регионов.

Помните о том, что и проектирование, и расчет вальмовой крыши требуют определенного профессионализма. Это действительно непросто, поэтому, если вас пугают все эти понятия, то лучше потренироваться с вальмовой крышей сначала на беседках или небольших дачных постройках.

Еще один момент: на устройство именно этой формы крыши требуется достаточно много материала, как стропильного, так и кровельного. Т.е. крыша обойдется вам дороже, чем двускатная. Особенно много отходов и обрезков останется при покрытии современным металлопрофилем.

По правилам угол наклона вальмовой крыши не должен превышать 40 градусов. В проектировании отталкиваются от того, что у такой кровли всю нагрузку на себя принимают диагональные элементы, которые обычно делают из сдвоенной доски или хорошего бруса. Правда, они должны быть достаточно длинными, поэтому часто такие стропила еще и наращивают по длине.

Перейдем к практике. Вальмовая крыша состоит из накосных стропил, которые установлены в наклонном положении к стенам. Нарожники – это небольшие стропила, стойки, посредством которых формируются вальмы и треугольные части больших скатов. В верхней части элемент упирается в диагональное стропило, внизу — на мауэрлат или балки перекрытия. Мауэрлат служит также опорой для накосных стропил.

Угловые стропила всегда имеют более пологий уклон, нежели промежуточные. Еще одно важное отличие — это наличие коротких стропил. Они не стыкуются с коньковым брусом, а лишь с угловыми стропилами, но при этом имеют такой же угол, что у промежуточных стропил:

Секрет вальмовой крыши и ее подвидов в том, что отдельные части стропил всегда соединяют там, где будут максимальные нагрузки.

Чтобы не рисковать и не допустить критической ошибки в расчетах, их собирают с небольшим запасом, не экономя на материале. Всю конструкцию в итоге усиливают дополнительными металлическими элементами и скрутками из толстой проволоки.

Этап II. Выбор стропильной системы

Для четырехскатной вальмовой кровли стропила устанавливают по двум технологиям: как наслонные или висячие. Наслонные стропила — это брус или доски, которые образуют скаты крыши. Нижним концом они упираются в мауэрлат, верхним в коньковый прогон. Отличительная черта наслонных стропильных ног – это их упор на конек крыши дома. В конструкции с висячими стропилами коньковый брус отсутствует.

Висячая конструкция более сложна и содержать ее потом тоже затратно. Наслонные стропила более надежны, но их установка возможна только если у дома есть промежуточные опорные столбы или внутренняя несущая стена.

Такая система позволяет сделать длину пролета больше. Поэтому, когда вы видите вальмовую крышу с небольшим уклоном, скорее всего у нее именно наслонная система, а выглядит она так:

На этом этапе все просто: определитесь с видом системы исходя из того, будут ли в вашем доме промежуточные стены, или нет. Обычно они есть.

Этап III. Подбор материала и изготовление стропил

Изготовление большого количества строительных деталей по шаблонам, а также рубка узлов — процесс непростой и кропотливый. Как правило, именно для этого дела лучше пригласить профессионала, у которого уже набита рука.

По этой же причине для строительства ровной и надежной вальмовой кровли часто рекомендуют использовать не отдельные стропила, а целые фермы. Порой только так получается достичь идеальной геометрии скатов, где любая погрешность или разница в длине стропил буквально на пару сантиметров может дорого обойтись.

Подобные фермы довольно удобно собирать на готовые металлические элементы, которые обеспечивают высокое качество сопряжения. Самый популярный вариант — это зубчатые пластины.

Их вбивают с двух сторон на все узлы, при этом размеры пластин есть разные. Их выпускают в основном для строительства домов по каркасной технологии, и именно для организации таких сложных крыш, как полувальмовая, они идеально подходят:

Еще один неплохой вариант — это металлические накладки со специальными отверстиями, через которые забивают гвозди или ввинчивают шурупы. По правилам, в каждую такую деталь забивается либо два гвоздя на глубину не менее 2/3 толщины всего бруска, либо заводятся два шурупа.

К слову, в качестве материала для стропил подходят не только бруски из древесины, но и Т-балки, которые сегодня активно используются в каркасном строительстве:

Этап IV. Установка коньковых прогонов

Теперь разберем всю технологию устройства классической вальмовой кровли шаг за шагом. Монтаж начинают с установки мауэрлата, который крепят к стенам здания, и тут же размечают места крепления будущих стропил.

Далее, при помощи отвеса устанавливают коньковый брус. Это самый ответственный момент во всем процессе, ведь очень важно поставить его так, чтобы вся кровля потом имела максимально точную плоскость. И вот от этой точки будет вестись вся сборка стропильной конструкции:

На практике это выглядит так:

Если крыша большая, коньковых рам ставится сразу несколько:

Этап V. Фиксация стропильных ног

Как только будет готов коньковый прогон, устанавливают накосные стропила, чтобы создать плоскости кровли. После этого собирают и крепят боковые скаты на разметочные места и фиксируют нарожники. Далее на готовые коньковые прогоны устанавливают стропила.

Сверху, в местах соединения стропила часто подпирают дополнительной стойкой, которая повышает надежность всей конструкции. Если же длина стропил в итоге превышает 7 м, их также устанавливают на стойку, как здесь:

В том случае, если у дома железобетонное перекрытие, стойку можно опирать прямо на него, предварительно обеспечив гидроизоляционную прослойку.

Далее в ход идут дополнительные стропила, которые немного короче по длине, чем основные. Используют их на треугольных скатах. В итоге получается более сложная конструкция, чем фронтоны у обычной кровли.

И, наконец, формируют узлы со шпренгелем по такой схеме:

Все эти вспомогательные элементы удобно рассматривать на готовых проектах:

И, наконец, саму обрешетку, а именно ее шаг установки заранее рассчитывают в зависимости от снеговой нагрузки местности и веса кровельного покрытия. В случае с вальмовой кровлей есть небольшой риск, связанный со снегом. Дело в том, что их обычно строят с небольшим уклоном, из-за чего легко формируются снежные шапки.

Под своим собственным весом на металлическом покрытии они постепенно начинают скользить вниз, и на широком свесе способны повредить водостоки и края кровельного покрытия. Проблема решается при помощи электроподогрева карниза и установки снегозадержателей.

Готовы построить на своем доме крышу, способную противостоять семи ветрам?

Источник