Металлический каркас крыши четырехскатной

Обновлено: 04.10.2024

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:

В случае с шатровым каркасом, кровля состоит из четырех равнобедренных треугольников, которые соприкасаются вершинами в одной точке. В данном случае функции конька возложены на центральную опорную балку в наслонных конструкциях, либо на верхнюю точку фермы висячих стропил.
Крыша вальмового типа предполагает наличие двух треугольных и двух скатов в форме трапеции. В данном случае трапециевидные скаты примыкают к коньковой балке верхними ребрами, а треугольные – вершинами. При этом все четыре ската соприкасаются друг с другом боковыми ребрами.

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:

Мауэрлат должен быть закреплен с усилением, чтобы выдержать распирающие усилия в случае жесткой фиксации стропильных ног деревянными накладками или металлическими уголками.
Если же верхняя часть ноги будет зафиксирована жестко, а нижняя – на шарнирном креплении, производить фиксацию мауэрлата можно обычным способом. В таком случае при усилении нагрузок на каркас стропила смогут слегка сдвинуться.
Распирающая нагрузка и давление на мауэрлат будут нивелированы при использовании жестких креплений нижней части стропил и шарнирных – на верхних пятках.

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:

Диагональные ноги, из которых выполняются хребты скатов. В каркасах шатрового типа такие накосные ноги совмещают углы крыши с ее верхней точкой. Вальмовые каркасы предполагают стыковку консолей коньковой балки с углами посредством диагональных стропил.
Нарожники (полуноги) – элементы, монтируемые под углом 90 градусов к карнизам. Поскольку они стыкуются с диагональными стропилами и располагаются параллельно друг другу, их длина будет отличаться. Из таких элементов создаются скаты 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:

Укладка мауэрлата на стены из кирпича или бетона. В бревенчатых домах этим элементом служит верхний венец.
Монтаж центральной опорной балки под шатровый каркас или сборка опорных конструкций для вальмовой крыши.
Установка наслонных стропильных ног под ту или иную конструкцию.
Крепление диагональных стропилин, которые совмещают углы крыши с центральной вершиной или торцами конька.
Разметка и монтаж нарожников.

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:

В верхней части стен из газосиликатных или пенобетонных блоков нужно залить армированный бетонный пояс, в котором разместить анкеры для последующей фиксации мауэрлата.
При сооружении кирпичных стен в верхней их части выполняют бортик в 1-2 кирпича таким образом, чтобы в центре стены образовалось углубление для деревянного каркаса. По мере кладки между кирпичами размещают деревянные пробки, к которым мауэрлат будет фиксироваться скобами.

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:

Сначала собирают опорную конструкцию под стропила, которые верхними пятками будут упираться в коньковую балку. Сам конек будет поддерживаться тремя опорными столбами, из которых средний монтируется непосредственно на центральном брусе перекрытия. Чтобы правильно установить два крайних столба, под них поверх перекрытия размещают поперечные бруски, по длине охватывающие не менее 5 балок. Подкосы обеспечивают дополнительную устойчивость конструкции. Опорные элементы каркаса изготавливают из бруса сечением 100×150 мм, а подкосы – из досок 50×150 мм.
Чтобы все стропила были одинаковыми, для их нарезки изготавливают шаблон. Для этого доску нужной длины примеряют на месте монтажа, делают разметку запилов, после чего по ней выполняют нарезку всех стропилин.
Готовые стропила опирают на коньковую балку местом врубки, а нижнюю часть закрепляют на выносе.

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.

От угла до места условного пересечения балки перекрытия с крайней опорой каркаса натягивают шнурку.
По ее контуру в нужном месте размещают брусок. На бруске нужно отметить места, где он пересекает балку перекрытия и угловой стык карниза. По разметке все лишнее обрезают.
С помощью уголков готовый элемент крепится к перекрытию и мауэрлату.

Те же действия выполняются со всеми оставшимися выносами.

Устройство накосных стропил - чертежи

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:

С помощью шнурки намечаем дополнительные линии для разметки запила, натянув ее к углам и центру ската от верхней точки коньковой балки.
Определяем угол между верхней частью углового выноса и шнурка. Это будет угол для нижнего запила (α). Верхний запил (β) высчитывается по формуле: β=90º-α.
Берем обрезок доски и спиливаем в нем один край под углом β. Приложив заготовку к месту стыковки верхние части, совмещаем ее ребро со шнуркой. Излишки отмечаем и отпиливаем.
В другой заготовке для нижней пятки отпиливаем участок под углом α.
С помощью полученных шаблонов вырезают первое диагональное стропило. Если нет целой доски нужной длины, элемент собирают из двух кусков. Сращивают их с помощью дюймовой доски, длиной 1 м, поместив ее с внешней стороны стропила. Готовый элемент можно устанавливать.
Аналогичным образом изготавливают вторую половину диагональных стропил, не забыв, что она должна размещаться несколько ниже первой. Место стыковки двух половин накоса не должно совпадать с отрезком сращивания досок в одну деталь.
Стыковка досок производится гвоздями на расстоянии 40-50 см.
Далее по шнурке на стропиле необходимо прочертить линию запила, чтобы его можно было состыковать со смежным диагональным элементом.

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:

Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.

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.

Устройство стропильной системы четырехскатной крыши – варианты монтажа и правила возведения

Металлический каркас крыши - устройство

Использование металлической стропильной системы целесообразнее всего в промышленном и общественном строительстве, например, при возведении цехов, складских помещений, супермаркетов, бассейнов, вокзалов. Жилищное строительство не оправдывает приобретение такого стройматериала, который к тому же трудно транспортировать.

От деревянных конструкций металлический каркас для крыши отличается устойчивостью к большим нагрузкам, что способствует увеличению жесткости и надежности всего кровельного пирога постройки.

Если длина ската крыши превышает 10 м, то стропила рекомендуется устанавливать из металла, которые должны дополняться такими же прогонами, коньковыми опорами и мауэрлатом.

Чем отличаются металлические стропила от других систем

В строительстве допускается комбинирование стропильных систем, где будет использоваться как дерево, так и металл. Следует помнить о том, что места, где металлокаркас кровли обшивается деревом, могут стать причиной образования конденсата, который приводит к постепенному гниению древесины. Во избежание подобных проблем все деревянные элементы пропитываются особым составом с последующей их изоляцией рубероидом.

Для утепления металлической основы следует обшивать ее либо снизу, либо сверху.
Утеплитель укладывается на металлические части с небольшим зазором, для того чтобы при конденсате влага не проникала внутрь утепляющего материала.
При монтаже утеплителя под стропилами крепление остальных кровельных частей выполняется поверх него. Благодаря такой конструкции тепло надежно сохраниться на чердаке.
Прослужит каркас крыши из металла очень долго, помимо этого, допускается использование стропил порядка 30 м в длину.

Использование легких профилей для возведения современных зданий

На данный момент в строительстве наблюдается применение новых технологий, которые направлены на возведение легких стропильных конструкций в жилых домах.

устойчивость к процессам разрушения, включая гниение и порчу от насекомых;
высокая пожаробезопасность;
не нуждается в постоянной антисептической обработке;
сооружается такой металлический каркас крыши, независимо от времени года;
соответствие приобретаемых деталей указанным размерам, что позволяет сократить количество отходов;
удобство монтажа – работа выполняется дрелью и шуруповертом;
разборный комплект конструкции позволяет транспортировать ее без дорогостоящего подъемного оборудования.

Благодаря подобным стропильным металлическим фермам, существенно отличающихся от профильных металлических элементов толщиной металла менее 2,5 мм, застройщики могут сэкономить на покупке материала.

Легкая конструкция не увеличивает нагрузку на несущие стены и фундамент, что также сказывается на сокращении бюджета строительства. Собрать каркас двускатной крыши сможет любой мастер, обладающий элементарными навыками подобного монтажа. Работа не составит особого труда еще и потому, что все чертежи деталей и их маркировка проходит тщательную проверку на производстве.

Наряду с перечисленными преимуществами, облегченные стропильные конструкции все же имеют недостаток – они выступают в качестве проводника холода, а, значит, их сложно утеплять. Также на них часто появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Исходя из этого, жилые постройки все же лучше возводить из древесины.

Как правильно выполнять монтаж каркаса

Собирается металлический каркас для кровли из двутавров, уголков, швеллеров, которые изготавливаются из профилированного металла. Форма этих деталей может быть треугольная, трапециевидная, прямоугольная или любая другая.

Будучи конструкцией высокого качества, в частности, долговечной и практичной для перекрытия больших пролетов, каркас обладает существенным недостатком – сложностью транспортировки из-за большого веса. Наличие данного фактора сказывается на необходимости заказа подъемных механизмов. В совокупности вся проделанная работа приводит к увеличению стоимости, поэтому металлические стропила очень редко можно увидеть в частном строительстве.

При помощи металлических стропильных ферм легко перекрываются пролеты порядка 50 м.
В большинстве случаев, монтаж таких элементов выполняется поверх подстропильных ферм прямоугольной формы.
В помещениях промышленного назначения устройство подстропильных ферм выполняется с технологическим оборудованием, например, с кран-балками или мостовыми кранами.
Укладывается металлический каркас четырехскатной крыши или любой другой крыши на опору из железобетонных колонн, металлических или бетонных армированных подушек, закрепленных на кирпичной стене. Для этого опорная часть стальной фермы укрепляется стальной пластиной, а железобетонные подушки – металлической закладной пластиной. Более подробно система представлена на фото.
Для выполнения узлов металлических стропил отдельные части соединяются при помощи стальных косынок, которые привариваются или затягиваются болтами.

Если мастер самостоятельно изготавливает металлические стропила, то рекомендуется работать с уголками, имеющими разные и одинаковые полки. При помощи неравнобоких уголков сооружается верхний пояс фермы, равнобоких – нижний пояс. После сварки из них должен получиться тавр. Чтобы связать элементы между собой, собирается конструкция из уголков крестообразного или таврового вида.

Крепится металлический каркас кровли уголками, листовой сталью (косынкой), металлическими полосами. Соединение каждого из них между собой выполняется также сваркой, болтами или на специальные заклепки.

Застройщики, занимающиеся частным домостроением, все же не обходятся без металлических стропильных конструкций, отличие лишь в том, что их основой являются горячекатаные гнутые трубы с круглым, квадратным или прямоугольным профилем. Благодаря таким стропилам намного облегчается вся система, при этом ее несущая способность остается прежней. Объяснением малого веса труб является использование в производстве стали не толще 5 мм, что в несколько раз тоньше металла для других профильных изделий.

Как сделать четырехскатную крышу своими руками – пошаговая инструкция строительства

Классическую крышу из четырех скатов не так часто можно встретить в российских регионах – она больше ассоциируется с западным архитектурным стилем. У нас до сих пор принято выбирать такую модель для своей кровли исключительно с целью выделить ее среди прочих зданий, хотя характеристики данной конструкции как нельзя лучше соответствуют суровому отечественному климату.

Какие бывают четырехскатные крыши

Скаты этих крыш выглядят, как сходящиеся кверху равнобедренные треугольники. Те из конструкций, которые обладают квадратным контуром при обозрении сверху, называются шатровыми. Что касается прямоугольных крыш, то они более известны, как вальмовые. Своему необычному наименованию они обязаны своим скатам, напоминающим щипцы-вальмы.

Классические голландские крыши

Классикой вальмовых крыш считается голландская конструкция, с характерной для нее стойкостью к ветровым и снеговым нагрузкам. Стандартная вальмовая крыша обладает двумя трапециевидными скатами с длинных сторон, и двумя – с коротких сторон. По мнению специалистов, данная конфигурация крыши на порядок красивей, чем обычная шатровая конструкция.

В состав стропильной структуры вальмовой крыши входят две пары накосных стропил: так называют диагональные опорные брусья, соединяющие верхние точки скатов с верхними углами дома. Полувальмовые крыши встречаются в двух разновидностях: в первом случае при помощи боковых скатов удаляется только фрагмент торца с верхней части, во втором – подобное срезание происходит по низу. Полувальма обычно обладают треугольной или трапециевидной формы.

Особенности голландской крыши полувальмового типа

В составе конструкции полувальмовой голландской крыши объединяется и двухскатный, и четырехскатный вариант. От обычной крыши ее отличают усеченные вальмы – торцевые треугольные скаты. Согласно стандартам, длину вальма делают в 1,5-3 раза короче, чем боковые скаты-трапеции.

Благодаря этой конструктивной особенности появляется возможность использования вертикального окна. Здесь также нет острой выпирающей кромки, как у двухскатных крыш, что делает конструкции на порядок устойчивее к ветровым нагрузкам. Этот вариант конструкции наиболее удобен для решения задачи, как из четырехскатной крыши сделать двухскатную.

Конструкция каркаса датской полувальмовой крыши

Датскую полувальмовую крышу можно рассматривать исключительно в роли разновидности вальмовых сооружений. Торцевой скат здесь представлен только в виде нижней части, конек же имеет продолжение в виде короткого вертикального фронтона. Это позволяет отказаться от неудобных для гидроизоляции мансардных кровельных окон. Они в этом случае обычно заменяются полноценным вертикальным остеклением, очень популярным в настоящее время.

Какую крышу называют шатровой

Обычно шатровыми крышами оснащаются здания с одинаковыми стенами, входящими в состав квадратного периметра. Каркас четырехскатной крыши имеют стороны в виде идентичных равнобедренных треугольников, что очень нравится кровельщикам, и очень не нравится строителям. В этом случае понадобятся более сложные строительные мероприятия, ведь необходимо добиться точечного схождение стропил.

Как строить стропильную систему четырехскатной крыши

Шаг 1: составляем план и разрабатываем проект

Перед тем, как строить четырехскатную крышу, необходимо четко прописать все необходимые процедуры. Даже наиболее примитивные четырехскатные конструкции потребуют наличия готового чертежа. Это объясняется возможностью исправления обнаруженных ошибок и недочетов по ходу возведения конструкции с двумя скатами, а вот вальмовая или шатровая крыша такой роскоши не дает (наблюдается несовпадение диагональных стропил по коньку, переделать которое невероятно сложно).

На помощь приходят специальные программы, позволяющие создавать объемные модели, как делать четырехскатные крыши. Другим вариантом является составление подробного чертежа, желательно, с привлечением профессионала: при этом важно учесть каждую мелочь. Современные тенденции предусматривают использования четырехскатной конструкции не только для крыши, и для отдельных ее элементов.

Шаг 2: заготовляем конструктивные элементы

После того как чертеж крыши составлен и согласован, проводится заготовка составных частей стропильной системы, для сооружения четырехскатной крыши дома своими руками.

Речь идет о следующих конструктивных элементах:

Мауэрлат. Так называют балку с квадратным или прямоугольным срезом, с помощью которой оформляется верх всех стен дома. Ее используют в качестве опоры под стропилины, через которые на мауэрлат будет передаваться нагрузка от всей кровельной конструкции. Это способствует равномерному распределению веса крыши на стены и фундамент. Оптимальнее всего изготовить мауэрлат из бруса 100х150 мм.
Стропильные ноги. Они дают возможность организации необходимого уклона кровли. Для изготовления обычных стропил применяется доска 50х150 мм, для диагональных – 100х150 мм.
Затяжки. За счет них стропильные ноги оберегаются от смещения в стороны. Для фиксации и соединения затяжек применяются нижние концы, для чего потребуются доски 50х150 мм.
Конек. Соединяющий элемент для диагональных и стандартных стропилин. Изготавливается из бруса 150х100 мм.
Лежень. На эту поперечную балку опираются стойки, поддерживающие коньковый прогон. Сооружается из бруса 100х100 мм или 100х150 мм.
Откосы. Подпирают стропила, препятствуя их сдвиганию. Устанавливаются угловым способом по отношению к стойке. Для изготовления откосов пойдет тот же материал, что и для лежня.
Стойка. Устанавливается вертикально, обеспечивая упор для конька. Изготовляется из того же материала, что и предыдущий элемент.
Ветровая доска. Обеспечивает горизонтальное соединение всех нижних стропильных концов. С ее помощью оснащается внутренний кровельный периметр, с фиксацией на стропила. Линия ската таким образом становится более подчеркнутой. Изготовляется из доски 100х50 мм.
Кобылка. Эту доску набивают по наружной стороне. В былые времена этой доске сообщали вид лошадиной морды.
Шпренгель. Считается наиболее нестандартной и сложной частью четырехскатной крыши с фронтонами, с помощью которого вся конструкция становится более жесткой. Используется для связывания всех вертикальных и горизонтальных элементов. При монтаже шпренгеля наблюдается определенный угол. Для его изготовления потребуется брусок 100х100 мм.
Нарожники. Данный элементов комплектуются только вальмовые крыши. Имеют вид усеченных стропил, где для упора используется диагональная стропильная нога. Изготовляется из доски 50х150 мм.

Также важно заготовить утеплитель, гидроизоляцию и доборные элементы.

Шаг 3: устанавливаем чердачное перекрытие

Для изготовления бабок, обеспечивающих растяжение вальмовых крыш, часто используется сталь. Это предусматривает подвешивание на затяжки стропил специальных деревянных прогонов при помощи хомутов. Установка деревянных балок также проводится путем подвешивания под углом 90 градусов к прогонам. Пространство между ними заполняет безбалочное заполнение. Для того чтобы нагрузка крыши на висячие стропила или стропильные фермы была минимальной, лучше всего применить подвесное перекрытие.

Стальные фермы оформляются несгораемым подвесным перекрытием, поверх стальных балок. Между ними осуществляется монтаж сборных железобетонных плит, с последующей укладкой легкой теплоизоляции. Чтобы эти конструкции были максимально огнестойкими и долговечными, для их изготовления необходимо использовать железобетон. Лучше всего, если это будут заводские крупногабаритные железобетонные панели.

Шаг 4: устанавливаем коньковый прогон

Коньковый прогон рассчитывается таким образом:

При наличии в здании капитальных продольных стен или двух рядов внутренних опор, необходимо применить два прогона. Чаще всего их приходится оснащать сборными стропилами, соединенными при помощи ригелей.
Если внутренние опоры в здании отсутствуют, применение наклонных стропил в таком случае будет затруднено. Их заменяют обычными строительными фермами, с последующим подвешиванием чердачного перекрытия. Это подразумевает использование стержней верхнего контура в качестве верхнего строительного пояса, а стержней нижнего контура – в качестве нижнего пояса. В состав решетки фермы входят наклонные стержни, заполняющие промежуток между верхним и нижним поясом. Данные фермы могут быть не только деревянными, но также из железобетона. Расстояние между ними обычно находится в пределах от 4 до 6 м. Наиболее простая разновидность данной конструкции – шпренгельная, в состав которой входят стропильные ноги, вертикальные подвески, бабки и затяжки.
При значительной ширине здания при возведении четырехскатной крыши своими руками потребуется использование строительных ферм или шпренгельных опор. В таком случае на чердаке нельзя использовать балки: их можно установить только поверх стен. Подобная конструкция подвешивается стальными хомутами на нижний пояс фермы или на затяжку: это даст возможность получения подвесных перекрытий.

Шаг 5: устанавливаем стандартные и диагональные стропила

На упор стропильных ног на конек влияют следующие моменты:

Если крыша оснащена единственным коньковым прогоном, в таком случае диагональная нога набивается поверх прогонных консолей. Для этого их необходимо на 15 см выпустить за пределы поддельной рамы, отпилив лишние части.
В случае наличия двух прогонов они оснащаются шпренгельной конструкцией, в состав которой входит горизонтальная балка и стойка. Далее происходит фиксация накосных стропил.
Если для изготовления балки применяется не доска, а прочный брус, то появляется возможность изготовления прибоины – короткой доски, имеющей толщину от 5 см. Она служит опорой для накосных стропил вальмовой кровли.

Как сделать крепление строил своими руками

Для дополнительного крепления накосных стропил применяется металлическая проволока, скрученная в несколько раз.

Коньки на ребрах монтируются в такой же поочередности, что и обычные элементы. После установки реберной части, имеющей закрытый торец, проводится укладка коньковых элементов замковым способом, с последующим механическим закреплением. Там, где пересекаются ребра с коньками вальмовой крыши, потребуется установка Y-образных коньковых комплектующих. Они могут быть заменены начальными и конечными элементами.

Для этого проводится их контурная обрезка после фиксации на ребре. Для закрепления участков стыковки применяется механический способ. Обязательно проводится грунтование и укладка минеральной посыпки, входящей в стандартный ремонтный комплект. Когда устанавливаются коньковые элементы на коньках или ребрах, оставляется вентиляционный зазор. Та же последовательность операций применяется в процессе сооружения четырехскатной крыши сложной формы.

Как сделать четырехскатную крышу своими руками – пошаговая инструкция строительства

Разновидности металлических стропильных конструкций

Система стропил составляет основу для скатной крыши. Чаще всего для них используется дерево. Металлические стропила применяются в тех случаях, когда требуется придать несущей конструкции повышенную прочность. Рассмотрим подробно достоинства, недостатки, правила выбора материала и особенности монтажа конструкции, а также необходимые условия предпочтения именно металла для каркаса.

Роль стропил в постройке

Стропильный каркас представляет собой основу формирования ската крыши. Для того чтобы эта система выдерживала нагрузки, должны быть проведены соответствующие расчеты.

Каркас кровли выполняет следующие функции:

придание крыше требуемого уклона для лучшего стока дождевой воды;
формирование формы ската;
создание основы для монтажа кровли;
распределение нагрузки, которое зависит от расстояний между стропилами и их сечения.

Несущая конструкция каркаса должна выдерживать общий вес:

Кроме этого, следует учитывать нагрузки, которые могут возникать периодически. Например, сильный ураганный ветер, сейсмическая нестабильность.

Какие бывают стропила

Существует несколько видов стропильных систем, включающих каркас и обрешетку. Чаще всего для этих целей применяется древесина, но при большой нагрузке и значительных площадях наклонных поверхностей этот материал не подходит.

Металлические конструкции

В качестве материала изготовления выбирается профиль из оцинкованной стали. Обрешетка и стропила из данного материала влагоустойчивы, прочны и достаточно легки.

Допустимый шаг может составлять до 200 см. Применяется этот вариант для скатов от 7 м. Кровля по металлическим балкам крепится при помощи специальных дополнительных деталей, сварки. Применение гнутого профиля позволяет минимизировать расход материала.

Деревянные стропила

Древесина подходит для скатов до 7-10 м.

Крепеж может выполняться при помощи металлических элементов, саморезов и гвоздей.

Допустимый шаг – порядка 0,8 м.

Комбинированные системы

Сочетание деревянных и металлических элементов позволяет построить стропильную систему, которая дешевле металлической. И имеет шаг стропил шире, чем у деревянной системы.

Комбинированная система монтируется с соблюдением определенных условий: специальной обработки используемых деревянных элементов и применения гидроизоляции. Это необходимо для увеличения эксплуатационных качеств древесины при ее близости к металлу.

Достоинства металлического каркаса

Металлоконструкции для кровли имеют следующие плюсы:

Большой срок службы. При правильном подборе материала и качественном монтаже конструкция прослужит более века.
Пожаробезопасность. Изготовление производится с применением негорючих материалов.
При локальных возгораниях подобная система дольше сохраняет форму и удерживает крышу, чем дерево.
Минимум отходов при монтаже.
Простое обслуживание. Специальное покрытие стали выполняет защитную функцию, что предотвращает разрушение материала, и приводит к отсутствию необходимости ежегодной обработки.
Отсутствует серьезная нагрузка на несущие стены и основание здания.
Экологичность сооружения, отсутствие необходимости обработки химическими реагентами.

Недостатки применения металлоконструкций

Несмотря на большое число достоинств, каркас крыши из металла используется реже, чем деревянный. Минусы металлических стропил:

Сложность монтажа, при котором зачастую требуется задействовать специальную технику для поднятия тяжелых элементов.
Необходимы слесарные навыки для выполнения работ.
Высокая цена, в сравнении с деревом.
Неудобство транспортировки.
Большая теплопроводность.
При высоких температурах металл деформируется. Это может представлять опасность обрушения во время пожара.
Возможно промерзание при низких температурах.

Разновидности металлических стропильных конструкций

Существует большое количество стропильных конструкций (ферм), которые отличаются друг от друга по качественным характеристикам:

Стропила подразделяются на следующие группы:

арочные (отличаются высокой эстетикой, с ними возможно создание сложных форм, что влияет на увеличении расходности материала);
винтовые;
балочные (имеют небольшой вес и требуют минимального расхода материала);
рамные.

Основные элементы конструкции

Существует определенный перечень конструкционных элементов стропильных систем. К нему относятся пояса, которые и образуют контур, а также решетка, собираемая из роскосов.

Металлические стропила для крыши изготовляются из таких элементов:

Все элементы должны хорошо примыкать друг к другу. Решетка крепится к поясам при помощи специальных элементов.Для опоры несущих сооружений служат подстропильные элементы. Их применяют в тех случаях, когда балки имеют неравномерный шаг.

К сведению! Правильный подбор конструкционных элементов и особенности монтажа должны учитывать временные и постоянные нагрузки.

Пояса

По форме поясов фермы бывают:

Треугольные. Они оптимальны для большого угла наклона. Требуют значительного расхода материалов.
Полигональные. Ориентированы на мощные строения и большие пролеты. Для небольших построек подобный вариант будет излишне усложненным и нерентабельным.
Односкатные (трапециевидные). Имеют высокие показатели прочности с узлами рам высокой жесткости.
Параллельно расположенные. Этот вариант подходит для мягкой кровли в качестве универсального варианта, включающего повторяющиеся узлы.

Решетки

Системы решеток подразделяются на 3 вида:

Раскосные, требующие значительного расхода материала.
Треугольные, применяемые чаще всего при монтаже параллельных или поясов-трапеций.
Прочие специальные, например, крестовые.

Обоснованность выбора металла

Стропила из металла – это основательная конструкция, которая обладает повышенной прочностью к нагрузкам. Металл применяется в тех случаях, когда каркасу нужна высокая жесткость, используется брус от 7 или 10 метров, уклон ската от 1º.

Металлические стропила требуют наличия навыков и подходящих инструментов для монтажа. Крепление стропил должно быть особенно тщательным, с привариванием уголков.

Конструкция металлической кровли будет оправдана экономически только в том случае, когда проведены расчеты нагрузки, и она составляет не менее 450 кг. И скат имеет длину более 10 метров.

Материалом изготовления служит оцинкованный металл. Чаще всего это парный профиль. Для крепежа применяется:

При расчете металлоконструкции учитываются сечения элементов, просчитывается количество сварочных швов и количество дополнительных расходных материалов.

Профильные трубы – наиболее частый выбор для организации стропил частного дома. В сравнении с другими системами, эта выигрывает за счет более простого монтажа и меньшего веса. Размер сечения подбирается в зависимости от конкретной системы стропил, размера крыши, угла наклона ската, расчетной нагрузки и других параметров.

Видео описание

В видео можно увидеть стропильную систему с применением металлического каркаса:

Заключение

Если от каркаса крыши требуется повышенная прочность, то металл – именно тот материал, который способен выполнить это требование. Но надо помнить, что монтажные работы требуют определенных навыков и квалификации. При изготовлении каркасов из металла лучшим выходом будет доверить эту работу специалистам.

Четырехскатная крыша: особенности стропильной системы и этапы монтажа

В этой статье собрана информация про особенности четырёхскатной крыши. Тема будет полезна для любого, кто собирается производить кровельные работы, но ещё не выбрал на какой конструкции остановиться. Вы узнаете про технологии монтажа и проектирования, а также строительные материалы, используемые для возведения четырёхскатных крыш – все, что поможет определиться с выбором конструкции кровли и заказом строительных работ.

Проект четырёхскатной крыши

Этот тип крыши отличается наибольшей устойчивостью к любым нагрузкам – повышенной надёжностью и долговечностью. Возведение стропильной системы и укладка кровельного пирога не требует значительных трудозатрат, что позволяет использовать меньше денежных средств при найме специалистов.

Такая конструкция даёт большое количество возможностей и вариантов исполнения. Существует множество видов четырёхскатных крыш. Наиболее простая в исполнении система состоит из двух трапециевидных и двух треугольных сегментов, стыки которых закрыты коньками. Важно заметить, что треугольные скаты находятся обычно со стороны фронтонов.

Возможен вариант, при котором сразу все секции имеют форму равнобедренного треугольника. Все рёбра при этом сходятся в одной точке, которая находится в вершине конструкции. Есть и другие способы создания 4 скатной крыши. Например, кровля с использованием многоуровневых или коротких скатов, сочетающихся с фронтонами, а также конструкции со сложными окнами мансардного типа и ломаными линиями стыков.

Заметьте, что для создания стропильной системы этого типа крыши нужен немалый опыт в строительстве. Поэтому лучше нанять специалистов из строительной фирмы, если вы планируете возведение постройки с кровлей, имеющей четыре ската.

Что такое вальмовая крыша

Более подробно стоит остановиться на конструкции вальмовой крыши. Данный способ подразумевает, что угловые стропила имеют меньший угол наклона, чем каркасные. Несущие конструкции изготавливаются из доски 50*150. Элементы стропильной системы, имеющие малую длину, крепятся не к коньку, а к угловым стропилам под таким же углом, как и промежуточные сегменты.

Для надёжности стыка производятся запилы, а также на швы накладываются металлические уголки или пластины. Коньковый брус обычно вырезается из такой же доски с сечением 50*150. На его концах во всех направлениях пристыковываются центральные промежуточные стропила. При этом все элементы конструкции опираются нижним концом на мауэрлаты.

Допустимый угол наклона для такой крыши составляет от 5 до 60 градусов. Выбор этого значения зависит от планируемых особенностей эксплуатации кровли. Вальмовая стропильная система имеет свои достоинства:

Высокая устойчивость к атмосферным осадкам, порывам ветра и механическим повреждениям.
Вальмовая крыша позволяет успешно использовать чердак.
Такой вид конструкции совместим абсолютно со всеми кровельными покрытиями.

Внести коррективы в проект стоит и в том случае, если планируется крыша мансардного типа, так как пологие скаты оставляют слишком мало полезного пространства. Минимальный угол наклона должен составлять 45 градусов. Но на расчёт этого параметра влияет большое количество факторов. Один из них – количество атмосферных осадков в данной местности. При слишком высоких показателях уклон должен составлять не меньше 30 градусов.

Ещё в проект устройства четырехскатной крыши нужно добавить места для установки дымохода, ёмкостей для воды и вентиляционных отверстий. Но перед тем, как начать делать чертёж, нужно произвести расчёт стропильной системы.

Материалы для четырёхскатной крыши

Для любого типа крыши требуется стропильная система, состоящая из стандартных элементов. В состав несущей конструкции входят мауэрлаты, затяжки, стропила и опорные стойки. Также обязательно должны быть коньковый брус и обрешётка. Чтобы возвести кровлю из четырёх скатов, обычно используют древесину таких пород, как сосна, лиственница или ель. Дефектов на пиломатериалах быть не должно, а максимальная допустимая влажность составляет 22%.

Для производства стропил чаще всего используется доска 50*150, как было сказано выше. Эта же доска применяется для создания мауэрлатов. Но для изготовления несущих конструкций также могут применяться и другие размеры, такие, как 50*100 или 50*200. В качестве армирующих стяжек специалисты покупают металлические шпильки, имеющие резьбу. Также обязательно наличие досок для обрешётки и пластин для стыковки элементов между собой.

Перед тем, как перейти к монтажу, обязательно все деревянные части пропитываются антисептиками и антипиренами. Это позволяет предохранить крышу от грибков и от огня.

Ещё для 4 х скатной крыши, как и для любой другой, обязательно наличие кровельного пирога, состоящего из пароизоляции и гидроизоляции, а также слоя утеплителя и обрешетки. Для того, чтобы придать дополнительную жёсткость кровле и увеличить площадь опоры финишного покрытия, используется контробрешётка.

В качестве кровельного покрытия применяются любые материалы. Это может быть шифер или профнастил, гонт или тес, металлочерепица или катепал и ещё много других вариантов. При их выборе нужно обращать внимание на качество, устойчивость к нагрузкам и декоративные свойства.

Видео описание

Какую крышу построить для загородного дома: двускатную или четырехскатную и как это сделать правильно? Советы, объективное мнение и рекомендации эксперта смотрите в видесюжете:

Технологии монтажа четырёхскатной крыши

Первым делом во время кровельных работ укладывают мауэрлаты. Для деревянных домов эта составная часть является последним сегментом сруба. Крепят её с помощью запилов. Если же стены выполнены из кирпича, то фундамент всей кровли укладывается и фиксируется раствором и металлическими шпильками.

При этом, для того, чтобы элементы фурнитуры совпали с отверстиями, доску сначала кладут на поверхность стены со шпильками, а затем ударяют по ней молотком. На дереве останутся отметины, на месте которых нужно будет просверлить отверстия. Схема четырехскатной крыши предполагает наличие мауэрлатов по всем несущим стенам.

Перпендикулярно балкам перекрытий укладывается опорная доска. В качестве такого элемента часто используют двойную доску 50*200 с зазором посередине. Чтобы добиться нужного расстояния, между балками вкладываются бруски, а затем уже вкручиваются саморезы или забиваются гвозди. Её концы должны выходить за границы мауэрлатов примерно на 15 сантиметров.

Далее три доски, предварительно обрезанные по длине, устанавливают на центральную балку, используя при этом отвес. На верхние основания стоек фиксируется коньковая доска. Стропильная система четырёхскатной крыши может быть дополнена укосинами из бруса, поддерживающими стойки. Это нужно для повышения надежности и устойчивости конструкции.

Далее переходят к установке центральных стропил. Для этого доску прикладывают верхним концом к коньку, а снизу обрезают. Затем с помощью карандаша отмечаются места будущих запилов, а в мауэрлате делается паз на третью часть ширины стропильной доски, после чего стропилу крепят сначала к коньковому брусу, а затем вставляют в этот паз и фиксируют металлическими пластинами. Таким же способом устанавливаются промежуточные стропила с заранее выбранным шагом.

Следующий этап – монтаж угловых стропил. Начинается он с того, что вбивается два гвоздя в угол на стыке мауэрлатов и в угол конька, после чего между ними натягивается шнур. Вдоль этой линии и должна проходить угловая стропила. Устанавливается она также с помощью паза и накладок.

Чтобы укрепить кровлю, на нижнюю часть стропил фиксируются нарожники, которые представляют собой доски, стягивающие противоположные элементы каркаса. Далее вся крыша укрепляется затяжками и раскосами, а места, требующие повышенной прочности, укрепляются с помощью дополнительной фурнитуры. На этом заканчивается обустройство каркаса четырёхскатной кровли. После того, как все эти операции выполнены, обычно переходят к укладке кровельного пирога и финишного покрытия. Затем остаётся только наладить систему водоотведения, загерметизировать стыки и подшить свесы. На этом работы по строительству кровли с четырьмя скатами оканчиваются.

Видео описание

В видеоматериале архитектор представляет проект с вальмовой четырехскатной крышей на доме из газобетона и все этапы строительства кровли с разъяснениями и подробным описанием особенностей:

Заключение

Четырёхскатная крыша – это одна из самых надёжных конструкций, которая используется при строительстве как частных домов, так и государственных учреждений. Это оправдано повышенной прочностью и устойчивостью такой кровли. Расчёт системы, состоящей из четырёх скатов выполнить несложно, а также такая схема имеет несколько преимуществ перед крышами сложных конфигураций, таких как - экономия материала, простота монтажа, правильная система водоотведения.

Читайте также: