Четырехскатная стропильная система и материалы для крыши дома

В рассматриваемую категорию входит две каркасные системы, которые выглядят как квадрат или прямоугольный конверт. Второй тип распространен на просторах СНГ. Характерной чертой четырехскатной крыши считается отсутствие фронтонов и использование наслонных, висячих стропил.

Шатровые конструкции подходят для сооружений квадратной формы. Все скаты представлены треугольниками, которые сходятся в одну точку.

Вальмовые крыши возводятся в случае прямоугольной формы дома. Они представлены двумя скатными трапециями, которые сходятся в центральной части конструкции (образуют конек). Два других – примыкающие к крайним точкам конька треугольники.

Вальмовые системы считаются более распространенными. Это связано с тем, что больше возводят дома прямоугольной формы. Квадратные с равными сторонами встречаются реже. Есть две разновидности подобной крыши – датская и голландская полувальмовая.

Их преимущество, в сравнении с классической конструкцией, связано с возможностью установки полноценного окна в подкровельном пространстве. Это делается для обустройства чердака в жилую комнату.

Последние столетия для возведения крыши используют дерево. Для стропильной системы подходит брус 150 на 150 мм или доски 50 на 150 мм. Сосна считается подходящим пиломатериалом. Для усиления конструкции закупают брус с большим поперечным сечением.

Перед использованием дерево должно полежать около полугода. За этот период влага уйдет, элементы системы не изменят своей формы. Это хорошо отразится на прочности кровли. Просушивать можно на загородном участке. Пиломатериал укладывается рядами с формированием воздушной прослойки. Не допускается прямого контакта с осадками.

Работа может проводиться только после тщательной обработки пиломатериалов антибактериальными и противопожарными составами. Они предотвращают гниение при высокой влажности.

Наносить защитные составы рекомендуют кистью. Метод напыления не дает нужного результата.

Стальные опоры встречаются редко. Они могут устанавливаться под коньковым прогоном для создания дополнительной опоры. При таком элементе требуется хорошая изоляция кровли. Металл проводит холод.

При закупке материалов рассчитывают примерное количество уголков и металлических пластин. Они требуются для создания жесткого соединения. Подходят изделия из коррозионностойких сплавов. Если они не имеют защиты от повышенной влажности, перед использованием окрашиваются. Это увеличивает срок службы на несколько лет. При высокой влажности спустя 10 лет металл покроется ржавчиной, прочность кровли снизится.

Параметры крыши всегда рассчитываются с погодных условий, сложившихся в регионе. Если зимой выпадает много снега, приходится конструкцию поднимать выше. Крутой спуск не позволит скапливаться осадкам, которые могут оказывать высокую нагрузку на несущие элементы. При частых порывах ветра в регионе конек опускается, что уменьшает парусность.

Мастера учитывают возможность экономии материала и эстетику сооружения. Здание выглядит естественным, когда чердачное пространство составляет 0,7 высоты первого этажа.

Для увеличения жилой площади многие проекты предусматривают использование чердака. Подкровельное пространство в этом случае должно иметь высоту потолков не менее 2 метра. При поднятии конька увеличивается требуемое количество материалов, усложняются работы.

Некоторые кровельные материалы имеют ограничение по углу наклона. Они указываются компанией-производителем в инструкции.

Вальмовый вид кровли считается распространенным. Середина конструкции напоминает двухскатную крышу. Подобная система предусматривает использование наслонных и висячих стропил. Для работы нужно всего несколько человек. Наслонные стропильные формы, которые напоминают треугольники, собираются на земле. С помощью обычной подъемной системы или спецтехники они ставятся на место. Это уменьшает количество работ, которые проводятся на высоте.

При вальмовой системе формируется треугольная поверхность. Нагрузку в этой части принимают диагональные элементы (накосы). Они ставятся, чтобы упирались на наружные и внутренние углы сооружения. За счет этого увеличивается длина всей стропильной системы.

Диагональным стропилам уделяют больше внимания. В зоне их размещения нагрузка возрастает в 1,5 раза. Поэтому они усиливаются, собираются из двух прочных досок, которые срастаются по всей длине гвоздями. Для поддержки устанавливаются дополнительные укосы (шпренгельные блоки).

По периметру сооружения создают мауэрлат. Этот элемент представлен брусом или бревном, которое становится крайней нижней опорой для размещенных стропил.

Угловые стропила воспринимают увеличенную нагрузку. Она переходит от укороченных элементов боковых скатов и вальм. При этом диагональная несущая часть конструкции имеет длину более 6 метров. Найти в продаже такие пиломатериалы сложно. Поэтому их заменяют сдвоенными изделиями.

При спаривании досок повышается их несущая способность. Ее прочность намного выше, чем цельного бруса того же сечения. Для сращивания подходит уже имеющийся материал, обрезки. Поэтому расходы на строительство снижаются.

Несущие диагональные элементы или сращенные доски дополнительно страхуются:

• При длине до 7,5 м в верхнюю часть балки упирают один подкос.
• При длине от 7,5 до 9 м потребуется дополнительная несущая колонна внизу конструкции на ¼ длины стропила.
• При длине более 9 м устанавливается дополнительная опора, которая воспринимает нагрузку в средней части прогона.

Шпренгель представлен особой системой с балкой, опирающейся на примыкающие стенки. На нее ставится вертикальный несущий элемент с двумя укосами по обеим сторонам.

Шпренгельную форму собирают из материалов, что и строительную систему. Для балки подходит доска или брус с поперечным сечением 150 на 100 мм. Стойки и укосы делают менее массивными, используют пиломатериал 100 на 100 мм и 50 на 100 мм соответственно.

Стропильные ноги устанавливают так, чтобы они упирались в конек. Для этого торцы подпиливают под нужным углом. Схема расположения зависит от количества прогонов и других характеристик системы.

При одном прогоне консоль делают на 10-15 см длиннее подстропильной рамы. Излишки материала подрезают. Но слишком короткой консоль делать не стоит, так как с наращиванием больше проблем. В созданную точку будут упираться накосные диагональные ноги.

Для крепления досок потребуются гвозди. Повысить прочность конструкции можно за счет стальных пластин, которые накладываются сверху, становятся связующим звеном.

Многие проекты предусматривают обустройство мансарды под жилые комнаты. Способ соединения коньковых пролетов во многом зависит от используемого материала:

• При наращивании устанавливают шпренгель. Он должен опираться на вылет конькового пролета. Диагональные несущие элементы укорачивают для крепления на шпренгельную стойку.
• При цельном брусе в месте прикладывания усилия прибивается прибоина. Она представлена небольшим куском доски с поперечным срезом не менее 50 мм. Прибивают ее металлическими гвоздями к двум прогонам.

Нижний торец накосных несущих стропильных ног срезают под углом для стыковки с брусом нижней обвязки. Опорный брус не сместится, если связан дополнительной косой балкой. Она становится опорой для накосной стропильной ноги. Скрепляется конструкция гвоздями с обеих сторон, дополнительно фиксируется проволокой или хомутами.

После завершения этапа установки стропильных ног с одной стороны формируется будущий скат, с другой – образующие вальму (нарожники). Они размещаются с таким шагом, чтобы места их крепления не совпадали. При стыковках расстояние делают меньше. Это хорошо отразится на прочности создаваемой конструкции.

Боковые элементы крепят 2-3 гвоздями (прочности соединения для большинства случаев достаточно). Для повышения прочности под каждую стропилину в обвязке вырубают углубление (должно быть на 1/3 толщины несущего бруса). Стропила подрезаются для контакта по всей площади поверхности среза. Создаются выемки для завода полуног. Фиксируется элемент двумя гвоздями с обеих сторон.

Этот узел считается самым сложным. Формирование такого элемента повышает несущую способность всей конструкции. Есть и некоторые другие схемы. Они уступают по надежности, но по сложности исполнения схожи.

К накосной балке полуноги и нарожники прибивают длинными гвоздями. Дополнительно устанавливаются черепные бруски. Они создаются из небольшого отрезка бруса с поперечным сечением 50 на 50 мм. Прибиваются гвоздями по нижней кромке балки между отдельно закрепленными стропилами. Подобные изменения делают балку двутавровой. Она способна выдерживать большие нагрузки.

Метод крепления нижней части выбирается в зависимости от используемой системы: с висящими или наслонными стропилами. При возведении стен здания из легкого бетона или бруса (распорные нагрузки приведут к обрушению несущих элементов) укладываются скользящие стропила. Для их фиксации используют металлические крепления. Они представлены двумя составными элементами. Один укладывается на закладную доску, второй примыкает к стропилам. Соединение подвижное – длинная прорезь или пластина.

Подобная система может компенсировать возникающие нагрузки путем смещения несущих элементов относительно стены. Это определяет отсутствие распорных усилий. Вся масса, созданная самой конструкцией и выпавшими осадками, оказывает давление в вертикальном направлении. Компенсирование неправильного распределения нагрузки существенно повышает прочность и устойчивость всего сооружения.

Проще использовать системы жесткого крепления. Они могут иметь вырез под обвязочную доску, подшивной опорный брус. При работе используются прочные гвозди подходящей длины и толщины. Крепление усиливается металлическими пластинами и уголками.

Встречается соединение с вырезом. Крыша с выпуском должна иметь большие свесы. Для этого не покупают длинные балки, а доращивают доски. Это позволяет делать свесы нужной длины без перерасхода материала.

Считается измененным типом классической системы. Отличается тем, что на некотором расстоянии от конька прибивается поперечная доска. Ее толщина должна быть не менее 5 см. К несущему элементу крепят диагональные сдвоенные стропила.

Расположение опорной доски зависит от нескольких факторов. Если ее опустить, создается вертикальная плоскость окна для полноценного использования подкровельного пространства. Слишком низкое расположение уменьшает угол склона, что ухудшает сход осадков. При большой площади этого элемента тщательно рассчитывают нагрузку, которая оказывается стропилами.

На небольшую поперечную доску при выпадении осадков оказывается большое усилие. Чтобы защитить ее от перегрузки, устанавливается коротыш – похожий отрезок доски, который крепится поверх несущей колонны. Он подпирает брус, образующий конек, принимает часть нагрузки на себя. Требуются упоры и по краям прибоины (поперечная доска). Небольшие коротыши забиваются гвоздями.

При реализации подобной схемы проводится усилие точек крепления наслонных стропил. Они принимают большую нагрузку, которая передается от крайних стропильных ног. Есть два способа укрепления:

• Укладываются сдвоенные крайние стропила.
• Подкосы из наращиваемых и сдвоенных досок (укрепленные обрезками).

Если дом небольшой ширины, вальма воспринимает относительно небольшую нагрузку. Поэтому усиление представлено подкосами или двойными балками крайних стропил. В остальном конструкция собирается по той же схеме, что классическая.

Практически на каждом участке есть беседка. Ее делают квадратной. Для конструкции со стороной 4,5 метра проще сделать шатровую крышу, которая покрывается мягкой черепицей. Угол наклона подбирается с учетом количества осадков и оказываемой ветровой нагрузки, рекомендаций компании-производителя кровельного материала. В случае с беседкой можно возводить простую систему, так как несущие элементы не будут оказывать большое давление:

• Между стропильными ногами выдерживается шаг 2,25 м.
• Длина несущих элементов не превышает 3,5 м (потребуется доска 40 на 200 мм).
• Для обвязки стен потребуется брус 90 на 140 мм.

Конструкция не будет тяжелой. Поэтому она собирается на земле, затем крепится на несущих столбах. Укладка кровельного материала проводится в несколько шагов: сначала ОСБ, затем гибкая черепица. Конструкция кровли:

• Формируется обвязка (она крепится к несущим столбам).
• Устанавливается в середине конструкции дополнительная стойка (требуется для временного удержания стропил).
• Берется доска с нужной толщиной, отмечается линия среза.
• Выполняем ровный рез, снова примеряем, поправляем форму торца.
• По шаблону делают несколько других стропил.

При соединении стропил больше всего проблем возникает с их креплением в точке стыковки. Для повышения надежности подбирают брус большего сечения. Из него делается восьмиугольник.

На первом этапе нужно разместить и прикрепить 4 стропила. Вертикальный несущий брус можно убрать. Подготовленная доска замеряется для нескольких других стропил.

Остальные элементы системы крепить проще. Для повышения жесткости конструкции соединения укрепляются стальными уголками или пластинами. Она выдержит давление осадков даже после сильных снегопадов.

Собранная система поднимается на несущие столбы, фиксируется длинными гвоздями и другими крепежными материалами. Уже наверху создается обрешетка, которая станет основой для кровельного материала.

Рекомендуемые статьи: