Изучаем устройство стропильной системы крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

Преимущества и недостатки четырехскатной кровли

В отличие от двухскатной, самая простая четырехскатная кровля имеет гораздо более прочную конструкцию. Мало того, благодаря отсутствию плоских вертикальных фронтонов, у нее малая парусность, которая практически не зависит от направления ветра. Все это облегчает расчеты и проектирование стропильной системы.

Частный дом с 4-х скатной крышей Металлический каркас крыши для … Металлический каркас крыши для … Металлический каркас крыши для …

Однако конструкция четырехскатной крыши не лишена и недостатков. И в первую очередь это сложность ее монтажа, а также более высокая, по сравнению с двускатной крышей, стоимость.

Типы крыш – выбираем самый подходящий

Своими руками возвести крышу для дома непросто, но если знать все особенности процесса, работа пойдет легко и принесет удовлетворение результатами. Начинаем  с определения типа крыши, разнообразие которых довольно многочисленно. Выбирая, учитываем много факторов, в том числе особенности формы и стиля дома, климат, сложности монтажа, нагрузку на короб. Материалы для кровли также играют роль.

В строительстве применяются два вида конструктивного исполнения крыш: чердачные и бесчердачные. На чердаке частного дома находится удобное для хозяйственных целей пространство, или там можно устроить жилые комнаты. Перекрытие между помещениями снизу и крышей утепляют. При бесчердачном типе крыша одновременно исполняет функции потолка нижерасположенных помещений и основания кровли. Конструкция плоская или скатная. Используется в большинстве случаев на хозяйственных зданиях или для пристройки к дому. На жилых строениях желательно применять в южных регионах, так как выполнить хорошую теплоизоляцию подобных крыш затруднительно.

Конструкция крыши Рекомендуем

  • Четырехскатная крыша – технология устройства и монтаж стропильной системы
  • Вальмовая крыша – основные узлы и правила крепления стропил
  • Односкатная крыша – возводим надежную и недорогую конструкцию самостоятельно

Плоские крыши не так давно открыли второе дыхание в строительстве. Это стало возможным благодаря появлению современных гидроизоляционных материалов, которые соответствуют повышенным требованиям для подобных конструкций. Вторая причина – возросшая популярность стилей минимализм, модерн и хай-тек. На плоской крыше создают площадки для различных целей: отдыха, занятий спортом или технических. Так как они имеют повышенную нагрузку, к прочности кровельной системы предъявляют довольно жесткие требования. Подобные конструкции легко обслуживать и ремонтировать.

На жилом доме над его разными частями возводят отдельные односкатные крыши, которые выглядят, подобно многоскатным. Их достоинство – в простоте монтажа и обслуживания, возможности применения на зданиях с облегченным фундаментом.

Крыши могут иметь несколько скатов – от одного до четырех, а также состоять из комбинаций нескольких скатных крыш. Односкатная система характерна для хозпостроек. Их конструкция простая, ее легко рассчитать. Ноги стропил лежат на краю стен или опорах. Наклон осуществляется за счет различной высоты, на которой  расположены противоположные края крыши. Он зависит от длины пролета и перепада высоты. Применяются такие варианты на зданиях с небольшими размерами, поскольку большая площадь требует увеличения угла наклона, что приводит к увеличенной парусности кровли.

Двухскатная или щипцовая крыша – самая распространенная в частном домовладении. Конструкция складывается из двух одинаковых скатов, опирающихся на стены или балки, уложенные на них. Индивидуальность постройке придает асимметричная двухскатная крыша, со скатами под разными углами, разной длины. Они неравномерно нагружают дом, поэтому выполнить расчеты довольно сложно. Щипцовые крыши применяются на зданиях небольших размеров, большие габариты дома вызывают увеличение площади кровли.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Читайте также:  Как сделать фермы из профильной трубы – виды и способы монтажа

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

  • висячие;
  • наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

  • полувальмовая 4-х скатная (датская);
  • двускатная полувальмовая (голландская);
  • шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
  • вальмовая с ломаным склоном.

Как сделать скатную крышу: алгоритм работ

Монтаж вальмовой кровли состоит из следующих этапов:

  1. Расчет материалов, необходимых для стропильного каркаса, паро-, тепло- и гидроизоляции, а также завершающего внешнего покрытия.
  2. Сбор всех инструментов, используемых при строительстве крыши.
  3. Подготовка дерева для стропильной системы: распил досок и обработка их различными антисептическими и противопожарными средствами.
  4. Монтаж каркаса.
  5. Установка паро-, тепло- и гидроизоляционных слоев.
  6. Монтаж кровельного покрытия.
  7. Завершающие работы, связанные с установкой доборных элементов.

Важным моментом является и монтаж вентиляционных устройств, которые необходимы для поддержания здорового микроклимата в доме.

Чертежи

На предоставленных чертежах указываются различные конструкции шатровой крыши. Их можно взять за основу будущей новой кровли:

Сделать свой дом или коттедж интересным, необычным и всегда узнаваемым поможет шатровая крыша своими руками. Она всегда будет выгодно отличаться от довольно простых двускатных или односкатных крыш.

Но возведение такой кровли собственными силами, без сомнения, потребует времени, сил и опыта. Недаром шатровая крыша считается одной из самых сложных конструкций.

Успех всего предприятия будет зависеть и от правильно проведенных расчетов кровли. Без проведения верных вычислений можно даже не приступать к дальнейшим шагам, так как ошибки могут повлечь за собой перекос крыши или, что еще хуже, даже ее полное разрушение.

Делаем сами шатровую крышу

Несмотря на всю сложность конструкции шатровой кровли, сделать такой тип крыши самостоятельно вполне возможно.

Порядок сооружения шатровой крыши включает в себя несколько последовательно выполняемых действий:

  1. Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
  2. Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
  3. Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
  4. Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
  5. Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
  6. Утепление крыши.
  7. Монтаж финишной кровли и дополнительных элементов для стока, вентиляции и др.

Полезные советы по строительству шатровой кровли

Профессионалы плотницкого дела делятся советами, которые обязательно нужно принимать во внимание при строительстве шатровой крыши:

  • не использовать древесину разных пород;
  • не собирать несущие элементы кровли из реек размером менее 150 на 50 мм;
  • не крепить к опорной стойке коньковой части короткие детали, их закрепляют по углам;
  • обязательно применять промежуточные стропильные ноги (в центре кровли).

Пошаговая инструкция по возведению шатровой крыши

Рассмотрим строительство шатровой восьмискатной кровли на конкретном примере. Крыша будет предназначена для постройки размерами 10 на 10 метров с перегородкой посередине (несущая конструкция).

    Устанавливаем мауэрлаты. Для этого используем брус с сечением 100*150 или 150*150 мм) и крепление при помощи шпилек (резьба более М12).

    Мауэрлат укладывается по периметру строения и крепится на шпильки

  1. Укладываем балки перекрытия и выноса, двигаясь от центра к краям и сохраняя одинаковое расстояние между ними (не меньше одного метра или восьмидесяти сантиметров).
  2. Прикрепляем четыре центральных стропила. «Сшивают» эти элементы металлическими уголками или при помощи гвоздей.
  3. Монтируем диагональные стропила, соблюдая необходимый уклон. Если эти элементы стыкуют из двух частей, то в месте соединения деталей делается дополнительная опора. Чтобы снизить нагрузки на балки, крепёж таких стоек желательно сместить к несущим стенам.
  4. Укладываем и крепим рядовые стропила, опора при этом идёт на мауэрлаты и опорный брус коньковой части. Расстояние между стропилами — около 600 мм.
  5. Прикрепляем нарожники, стараясь сохранять параллельность между ними и стропилами. Если крыша монтируется с выносами, то под нарожники в этой части кровли делаем подпорки.

    Для страховки и укрепления конструкции в местах крепления нарожников используются дополнительные стойки

  6. Делаем обрешётку, применяя бруски (50 на 50 мм) или доски толщиной 20–25 см.
  7. Укладываем материалы для тепло- и гидроизоляции.

    Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой

  8. Пришиваем при помощи саморезов к обрешётке кровельный материал.
  9. Скаты. Шатровая крыша состоит из четырех наклонных плоскостей скатов треугольной формы. Диапазон их угла наклона лежит в пределах 20-50 градусов, однако опытные кровельные мастера считают оптимальным угол 40 градусов.
  10. Стропильная система. Каркас, служащий для поддержки конструкции кровли. Стропильная система несет на себе и распределяет вес кровельного пирога, задает геометрию скатов. Она строится основе треугольников, самых жестких и устойчивых фигур, которые гарантируют стабильность, надежность крыши.
  11. Кровельное покрытие. Материал в виде рулонов, листов, отдельных модулей или элементов, обладающий высокой износостойкостью, хорошими гидроизоляционными характеристиками. В этих целях используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, рубероид или шифер.
  12. Свес. Свесы крыши выступают за периметр основания и защищают стены от воды во время дождя и ветра. Свес длиной 40-50 см считают достаточным для эффективного выполнения своих задач.
  13. В начале шатровые конструкции монтируются на земле, собирается каркас: на мауэрлаты укладываются лежни и закрепляются подмостьями. Затем происходит поднятие накосных стропил из противоположных углов и соединение их в коньке. Далее следует прикрепить оставшиеся стропила к узлу. В центре устанавливается вертикальная балка. Что придает конструкции жесткость. Затем монтируются нарожники и стропильные ноги и осуществляется подъем конструкции на крышу. Можно сказать, шатровая крыша готова.

    Свес должен быть не менее полуметра (от стены беседки, террасы). Это обеспечит защиту от попадания капель дождя и дополнительно произойдет усиление всей конструкции.

    Стропила дополнительно прикрепите к стенам.

    Когда будете производить покрытие кровли, не забудьте предусмотреть воздушные подушки и каналы вентиляции.

    Самое главное в обустройстве крыши точно выверенные углы, необходимо контролировать их в процессе постройки.

Конструкция четырехскатной крыши и установка стропильной системы

Теперь, когда готов проект и у вас на руках есть чертежи четырехскатной крыши, можно приступать к устройству стропил системы крыши. Монтаж можно осуществлять несколькими способами – висячим и наклонным.

Наклонный способ более экономичен и не так сложен при возведении. При возведении стропильной системы необходимо учитывать элементы, которые обязательно присутствуют в каждой конструкции:

  • накосные или диагональные стропила. В готовой конструкции их устанавливают так, чтобы они имели упор. Обычно упирают в мауэрлат и следующую пару стропильных ног;
  • мауэрлатом называют нижнюю опору для стропил;
  • прогоном-балку, которую используют как дополнительную опору, располагают обычно параллельно мауэрлату;
  • укороченные стропильные ноги, также используют для упора в мауэрлат и стропильные ноги;
  • стойки и подкосы используются для сооружения конструкции с многопролётностью, в этом случае необходимо ещё установить несколько опор на накосную ногу;
  • ригели. Помогут если появились распоры. Обычно это происходит, если стропильная система четырёхскатной крыши при монтаже была установлена неправильно;
  • лежень используют в качестве опоры для подкосов и стоек;
  • шпренгель применятся как дополнительный элемент стропильной опоры.

Этапы работы

Первым делом, для равномерного распределения нагрузки от стропильной системы, кровельного покрытия и выпадения осадков в зимний период, на несущие стены укладывают опору для стоек и мауэрлат. Опору для стоек устанавливают на несущие перегородки. На эти опоры потом будут устанавливать опорные стойки. Здесь не обойтись без водяного уровня, при помощи которого выравнивают опорные стойки и закрепляют подпорами из досок. Крепят стойки с помощью металлических уголков. В зависимости от того, монтаж какой крыши выполняют, учитывают и необходимую расстановку стоек.

При монтаже стропильной системы для вальмовой крыши, стойки располагают в один ряд, а расстояние между ними должно быть не более двух метров. Если происходит монтаж шатровой конструкции, то тут стойки располагают по диагонали с одинаковым расстоянием от угла. На стойки потом укладывают прогоны и закрепляют их с помощью уголка на саморезы. Далее устанавливают диагональные стропила с шагом от 0,5 до 1,5 метра. Профессиональные плотники советуют изготавливать стропила из двух досок, объединённых в толщину, так как именно эти элементы конструкции испытывают нагрузку. Их упирают верхней стороной на стойку, а нижней на угол мауэрлат.

Далее нужно заполнить расстояние между стропилами. Для этого прекрасно подойдут укороченные стропильные ноги. Наибольшую нагрузку получает нижняя четверть диагональных стропил, поэтому рекомендуют под них установить дополнительные элементы стропильной опоры. Их ставят, как и коньковые стойки, на усиленные балки. На готовую конструкцию стропильной системы четырёхскатной крыши делают обрешётку, с последующим укладыванием на неё кровельного материала.

Преимущества и недостатки четырёхскатной конструкции

Если сравнивать четырёхскатную конструкцию с классической двускатной, сразу можно выделить ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относятся:

  • благодаря мансардным крышам можно переоборудовать чердачное помещение в жилое, что значительно увеличит жилую площадь дома;
  • четырёхскатная крыша за счёт особенности своей конструкции не подвержена временным деформациям;
  • утепляя кровельный материал при монтаже, вы тем самым улучшаете теплоизоляцию всего дома, это экономия на отоплении;
  • за счёт низких углов наклона конструкции, такие крыши лучше противостоят разным погодным изменениям;
  • благодаря своему необычному дизайну, конструкция смотрится очень красиво и придаст изюминку любому помещению.

К недостаткам, пожалуй, можно отнести такие моменты:

  • учитывая, что конструкция четырёхскатной крыши сложнее, чем двускатной, при монтаже она вам обойдётся дороже. Но опять же, благодаря ей можно не делать кирпичную кладку;
  • скаты, расположенные с четырех сторон, забирают часть жилого помещения с коротких торцов;
  • ещё одним недостатком считается то, что мансардные окна, которые устанавливаются, во время дождя могут стать причиной появления лужи на полу. Но опять же, только в том случае если вы забыли их закрыть. При желании даже в мансардную крышу можно установить обычные вертикальные окна.

Если вы все-таки решили возводить четырёхскатную крышу своими руками — это будет нелегко. Но, имея в наличии ручной и электроинструмент, а также все нужные измерительные устройства, у вас все получится, главное соблюдать общие принципы. Важно помнить, что при установке мауэрлата, его нужно хорошенько закрепить по углам, приступать к монтажу всегда нужно с конька, а стойкам нужны хорошие основания. Когда выполняются работы своими руками, хочется, чтобы результат сохранялся как можно дольше, поэтому элементы конструкции стропильной системы лучше всего фиксировать современными металлическими крепёжными соединениями для дерева.

Вентиляция

Система вентиляции кровли нужна для устранения конденсации влажности на поверхностях внутри кровельного покрытия. Конденсат образуется из-за разницы температур между внешней и внутренней стороной кровли.

Главные функции системы вентиляции:

Вентиляция
  1. Уменьшение нагрева внутренней части солнечным теплом, в результате чего снизит температуру воздуха в здании и уменьшит расходы кондиционирования всего здания.
  2. Убрать пары, которые проникают на чердак или мансарду
  3. Стабилизировать температуру во избежание образования сосулек и льда на карнизах и свесах.
  4. Минимизировать количество конденсата на внутренней части крова.

Преимущества и недостатки

  • Высокие аэродинамические характеристики, позволяющие надежно защитить крышу шатрового типа от сильных и шквалистых порывов ветра, без срывания кровельного материала и обрушивания чердачного помещения;
  • Наличие крутых скатов исключают процесс выполнения очистки кровли от снега и мусора;
  • Шатровая крыша позволяет расширить полезную площади дома и обустроить мансарду;
  • Придает оригинальный внешний вид любому сооружению;
  • Высокая прочность конструкции, надежная защита от промерзания и осадков.

Из недостатков следует отметить следующее:

  • Большое количество расходного материала;
  • Отсутствие фронтонов предполагает установку мансардных окон, которые фиксируются непосредственно в скат.

Дополнительные опорные части накосных деталей

Для повышения прочности каркаса шатровой кровли и предотвращения провисание очень протяженных накосных стропилин, под ними размещают дополнительные опорные детали. Вид и количество таких дополнительных опор прямо зависит от протяженности пролета, перекрытого диагональной стропилиной:

  • для длины 7,5 м и меньше, жесткость стропилине диагонального типа будет обеспечивать подкос, размещаемый наверху пролета;
  • при длине 7,5-9 м размещается подкос, а внизу стропилины размещается опора-дополнение;
  • для длины более 9 м в центральной части стропилины размещается третья опора. Ее, по нормативам, можно упирать только в железобетонные плиты перекрытия.

Подкосы размещают под углом с произвольным значением в диапазоне 45-53 градусов.

Важно: шпренгели (и фермы) стойки размещаются только в вертикальном положении.