Стропильная система четырехскатной крыши чертежи

Как монтируется стропильная система четырехскатной крыши

Рассматриваемый вариант кровли наиболее предпочтителен для возведения в широтах, отличающихся частыми и обильными осадками, а также резкими и сильными порывами ветра. Ее конструкция предполагает легкое схождение дождевых и талых вод, а также не позволяет накапливаться на поверхности ее скатов большому количеству снега (под собственным весом он будет периодически сходить вниз). Также она намного лучше переносит сильные порывы ураганного ветра, в отличие от вариантов с более сложной конфигурацией и более высоким углом наклона.

Порядок расчета вальмовой крыши

• Шаг 1. Выберите наиболее удобные единицы измерения – мм, см, м, дюймы, футы.
• Шаг 2. Выберите способ отрисовки чертежей – цветные, черно-белые.
• Шаг 3. Укажите тип кровельного материала – жесткий, мягкий (влияет на тип обрешетки – разреженная или сплошная, соответственно) .
• Шаг 4. Введите параметры крыши – высота (от мауэрлата до вершины стропильной системы) , свес.
• Шаг 5. Заполните поля с параметрами дома – длина, ширина, высота, толщина стены.
• Шаг 6. Параметры бруса для мауэрлата – ширина, толщина.
• Шаг 7. Расчет стропильной системы – величина горизонтального запила под мауэрлат, ширина и толщина стропильной доски, расстояние между элементами (рекомендации ниже) .
• Шаг 8. Введите характеристики гидроизоляции – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
• Шаг 9. Укажите толщину контробрешетки в горизонтальной проекции (в вертикальной всегда 5 см) .
• Шаг 10 (опционально). Укажите параметры разреженной обрешетки ( в случае выбора жесткой кровли ) – ширина и толщина доски, расстояние между элементами.
• Шаг 11 (опционально). Укажите параметры сплошной обрешетки ( в случае выбора мягкой кровли ) – ширина, длина, толщина листа ОСП.
• Шаг 12. Характеристики кровельных листов – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
• Шаг 13. Проверка введённых значений и начало расчета вальмовой крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.

Четырёхскатная крыша: чертёж, расчет и проекты

Сначала нам нужно провести проектные работы: осуществляем расчет четырехскатной крыши и рисуем чертеж. Помните про уклон, который варьируется от 5° до 60°, здесь все зависит от типа кровли, предназначения мансарды и атмосферных нагрузок:

• Так, в северных областях, характеризующихся сильными ветрами, крыши нужно делать с маленьким наклоном.
• При больших нагрузках крыша должна иметь наклон в 45°-60°.

От этого параметра во многом зависит и выбор материала для покрытия сооружения. Если наклон составляет 5°-10°, следует выбирать асбестоцементные листы или рулонное покрытие, кровельный металл выбирается для крыши с наклоном в 14°-60°, черепичная крыша подходит при наклоне в 30°-60°. В ходе проектных работ нужно решить, какие стропила будут использованы при строительстве крыши – висячие либо наклонные.

Необходимо выяснить, нужны ли будут вам дополнительные элементы для поддержания прочности конструкции: раскосы или затяжки. Процесс проектирования позволяет учесть всевозможные нагрузки на стропила, куда входят:

• Масса кровельного материала;
• Вес иных элементов, которые составляют кровельный «пирог» (материал для утеплителя, паро- и гидроизоляция);
• Атмосферная нагрузка (снег, ветер);
• Количество осадков;
• Оборудование, которое устанавливают на крыше (лестницы, слуховые окна, аэраторы).

Вы также должны учитывать уклон скатов – это поможет рассчитать все параметры стропил. Подобный проект обязательно включает чертежи стропил, узлы их соединения с иными элементами, месторасположение обрешетки. Если у вас на руках будет такой проект, вы сможете рассчитать требуемые материалы для обустройства стропил и кровли.

Однако стоит помнить, что любая ошибка на этом этапе может привести к негативным последствиям в процессе покупки материалов, что приведет к дополнительным расходам. И если вы понимаете, что не можете провести работы своими руками, лучше всего обратиться к специалистам – они смогут рассчитать все нагрузки и составят грамотный проект, который будет отвечать всем заданным требованиям.

Виды и особенности систем

Четырехскатные кровли в нашей стране пользуются большой популярностью, так как являются достаточно практичными. Благодаря отсутствию фронтонов, вместо которых располагаются вальмы, на них меньше оказывается ветровая нагрузка. Кроме того, они получаются прочными и симпатичными.

Надо сказать, что четырехскатные кровли бывают нескольких видов:

Виды четырехскатных крыш

Далее подробней рассмотрим как устроены все их виды.

Вальмовые

Вальмовая конструкция напоминает щипцовую, с той лишь разницей, что на торцах вместо фронтонов расположены вальмы, т.е. треугольные скаты.

Чертежи вальмового каркаса

Каркас вальмовой системы включает в себя следующие элементы:

• Боковые стропила. Представляют собой основные несущие элементы, которые образуют боковые скаты. Нижней частью стропильные ноги устанавливаются на мауэрлат, а верхней – крепятся к коньковому брусу или друг к другу;
• Фермы. Представляют собой треугольные конструкции, образованные двумя ответными боковыми ногами;
• Коньковый узел. Место соединения двух ответных боковых ног, т.е. вершина фермы;

Коньковый узел является вершиной фермы

• Коньковый прогон. Представляет собой центральный горизонтальную балку, соединяющую фермы;
• Мауэрлат. Представляет собой балки, которые укладываются на стены по периметру дома. Задача мауэрлата заключается в том, чтобы принять на себя нагрузку от скатов, и равномерно распределить ее на стены;

Мауэрлат является основой, которая равномерно распределяет нагрузку на стены

• Диагональные (накосные) ноги. Устанавливаются на углах скатов и выполняют несущую функцию, аналогичную коньку.
• Нарожники. Это промежуточные ноги, которые снизу опираются на мауэрлат, а сверху – на диагональные стропила;

Нарожники крепятся к диагональным ногам

• Центральные стропила. Устанавливаются по центру вальм, поэтому сверху опираются на торец балки.

Угол наклона трапециевидных и треугольных скатов может быть разным. Более крутые вальмы позволяют обустроить на чердаке жилое пространство.

Помимо основных элементов, сооружение может иметь дополнительные детали, повышающие ее несущую способность:

• Стойки. Представляют собой вертикальные опоры, которые могут устанавливаться под коньковым брусом, стропильными ногами или прогонами;

Подкосы и стойки увеличивают несущую способность конструкции

• Прогоны. Горизонтальные балки, которые крепятся под стропилами;
• Укосы, подстропильные ноги. Наклонные опоры, которые выполняют ту же функцию что и стойки;

Ригель – это балка, укрепляющая ферму

• Затяжка, ригель. Горизонтальная балка, которая соединяет две ответные стропильные ноги. Может располагаться как возле конька, так и у самого основания, т.е. мауэрлата.

Если внутри здания имеется несущая стена, опоры и укосы опираются на нее. Такая система называется наслонной. Если внутренних несущих элементов нет, выполняется висячая конструкция, стойки и подстропильные ноги которой могут устанавливаться только на затяжки или балки перекрытия.

Наслонные сооружения передают нагрузку на внутренние стены

Надо сказать, что монтаж дополнительных деталей, увеличивающих прочность конструкции, выполняется при строительстве всех видов систем. Поэтому далее, чтобы не повторяться, я о них рассказывать не буду.

Строительство начинается с установки конькового бруса, который крепится к двум стоякам. Затем к нему крепятся накосные и все остальные ноги.

Шатровая кровля состоит из одинаковых треугольных скатов

Шатровые

Шатровая крыша включает в себя только треугольные скаты. Она может быть построена только на квадратном здании, так как основное требование к ней – абсолютная симметричность.

Схема устройства «шатра»

Устройство шатровой крыши во многом напоминает вальмовую, с той лишь разницей, что у нее отсутствуют фермы и, соответственно, горизонтальный конек. Поэтому диагональные и центральные ноги сходятся в одной точке. В результате она напоминает шатер.

Все диагональные ноги «шатра» сходятся в коньковом узле

Как правило, по центу сооружения устанавливается стойка, на которую и опираются все накосные стропила. Но, иногда стойку не используют, т.е. каркас получается наслонным.

Строительства сооружения начинается с установки стойки, которая может быть как временной, т.е. установленной на период строительства, так и постоянной. Затем устанавливаются ответные диагональные ноги, на которые опирается вторая пара ног.

Датская крыша имеет небольшой фронтон над вальмой

Полувальмовая

Полувальмовая или датская кровля имеет небольшой фронтон у конька. Под фронтоном располагается трапециевидный скат.

Устройство практически не отличается от обычного вальмового аналога. Единственное, к крайним фермам крепится опорная доска, которая, по сути, представляет собой усиленный ригель. Иногда опорную доску так и называют.

Уровень расположения усиленного ригеля определяет высоту фронтона. Чаще всего фронтон занимает третью часть вальмы.

Схема устройства датской кровли

Между опорной доской и мауэрлатом устанавливаются нарожники. Пространство между опорной доской и коньком, т.е. фронтон, зашивается досками или любым другим отделочным материалом. Сооружение собирается так же, как и описанный выше аналог без фронтона.

Вот, пожалуй, и все основные виды четырехскатных крыш, о которых я хотел вам рассказать. Что касается расчета сечения несущих элементов, угла наклона и прочих параметров, требования такие же, как и к другим скатным кровлям. Подробную информацию по этой теме вы можете получить из других статей на нашем портале.

Расчет элементов четырехскатной крыши

Прежде чем начинать строительство четырехскатной конструкции, необходимо произвести расчеты всей стропильной системы, рассчитать предполагаемую нагрузку, скаты, покрытие кровли. Нужно определиться с устройствами водостоков и снегозадержания, внешними факторами, определяющими ветровую нагрузку. Вооружившись всеми данными, можно определить потребность в материалах. И только после этого приступать к первому этапу монтажа стропильной системы.

Вначале следует определиться с нагрузками, которым подвергается крыша. По своему воздействию они разделяются на три вида. Это – постоянные нагрузки, которым четырехскатная крыша подвергается регулярно. К ним относятся вес кровельного пирога, вес самой стропильной системы, пола мансарды, снегозадержателей и водостоков.

Следующий вид нагрузок – временные, которым конструкция подвергаются не постоянно. К ним относятся вес снега, ветровая нагрузка, вес воды (дождевой или талой), вес человека, выполняющего ремонтные работы.

Третий вид нагрузок – особые, которые следует учитывать в районах с повышенной сейсмической или штормовой опасностями.

Сумма этих трех нагрузок дает общее значение, которое может быть в диапазоне от 180 до 250 килограмм на квадратный метр. Приняв за основу эти показатели, по справочной таблице можно определить необходимое количество элементов стропильной системы, сечение деревянных брусков.

Для более точных расчетов следует воспользоваться специализированными программами (например, «Стропила», ArCon), которые на основании введенных данных выдадут не только готовую схему стропильной системы, но и полные данные о количестве пиломатериалов, их сечении, количестве кровельного пирога и покрытия.

Порядок и последовательность монтажа

В качестве мауэрлатов используют мощный брус или лафет (ошкуренный). Стропила изготовляются из прямоугольного бруса или доски (толщина не менее 5мм). Для усиления конструкция можно использовать стропила из двух соединённых досок.

• Монтаж мауэрлата. Первый этап устройства стропильной системы. Он укладывается по всему периметру основных внешних стен; между ним и стеной обязательно следует устроить гидроизоляционный слой (например, несколько слоёв рубероида).

• Лежень. Брус или лафет (одинакового размера с мауэрлатом) укладывается в том месте, над которым будет коньковый прогон (если он предусмотрен конструкцией кровли).

• Монтаж стоек. Следующим этапом будет установка стоек на лежень Их следует устанавливать строго вертикально, используя отвес и строительный уровень. После закрепления стоек подкосами, на них монтируется коньковый прогон. Это самый важный этап устройства стропильной системы, к нему надо подойти с особой тщательностью, строго соблюдая все проектные размеры.

• Установка накосных (диагональных) стропил. Сечение таких стропил должно быть значительно больше сечения обычных стропил, на них приходится основная нагрузка. Стропила прочно закрепляются к мауэрлату и прогону с помощью хомутов, болтовых соединений и скоб.

• Монтаж стропильных ног. Стропильные ноги устанавливают последовательно с одной стороны, соблюдая расстояние межу ними (шаг – от 60 до 90 см в зависимости от конструкции.

После обустройства стропильной системы, нужно переходить к созданию «кровельного пирога».

Подробнее о монтаже и креплении стропил смотрите в видео.

Конструкция четырехскатной крыши

Есть несколько видов крыш, наиболее эстетичной и долговечной является четырехскатная крыша.

Такая крыша устоит перед сильными ветрами, снегопадами и сильными ливнями. Четырёхскатная крыша по конструкции может быть не сложной и имеет некоторые элементы.

Отличается четырёхскатная крыша от двускатной крыши внешними данными и по конструкции. По конструкции четырёхскатная несколько сложнее, но для небольших строений вы ее сможете возвести самостоятельно.

Стандартная вальмовая крыша имеет трапециевидные скаты и треугольные скаты.

Полу вальмовая — два трапециевидных ската, два срезанных вальмовых. Данная конструкция дает возможность оборудовать в чердачном помещении мансарду с большими окнами.

Шатровая крыша имеет отличие от вальмовой крыши.

Сложная четырёхскатная имеет чердачные окна, ендовы.

Четырёхскатная крыша включает те же детали что и двускатная крыша, но из-за некоторой сложности конструкции для ее строительства необходимы дополнительные детали каркаса.

Детали четырёхскатной крыши:

Мауэрлат — это помещенный на верхнюю часть основных стен брус;

Лежни – это опорные брусья, которые расположены внутри и уложены на несущие стены;

Стропила – это диагональные, накосные или боковые брусья;

Шпренгели и стойки – это опоры, которые подпирают стропильную конструкцию;

Прогон или коньковый брус — это горизонтальная подпорка для стропил, находящиеся сверху крыши;

Ригели и затяжки – это горизонтальные детали, которые соединяют боковые стропила;

Нарожники – детали, которые помещены на диагональные стропила;

Ветровые балки и подкосы – это распорки, которые увеличивают прочность крыши;

Кобылки – это доски, которые образуют нужный свес крыши.

От конструкции крыши зависит, какие детали могут использоваться при строительстве, например, карнизы над окнами или крыльцом, обрешётка.

Особенности крыши из четырех скатов

1. Главное преимущество – отсутствие щипцов и фронтонов. Нетрадиционная конструкция стропильной системы позволяет крыше без последствий переносить сильные ветра, минимизировать возможные разрушения в местах свесов карниза с течением времени, также отсутствие фронтона – это экономия на стройматериалах и трудозатратах.
2. Концы стропил, которые пересекаются между собой и крепятся на балке конька, придают конструкции жесткость, препятствуют ее деформированию под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше.
3. Конструкция и устройство вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры.
4. В схеме архитектурного соответствия четырёхскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам.
5. Эстетичность крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех лет, когда люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

Как будет конструироваться стропильная система четырехскатной крыши, зависит от типа крови – шатрового или вальмового. Поэтому стоит подробнее рассмотреть эти разновидности, их особенности и устройство. Фото устройства вальмовой крыши

Расчет четырехскатной шатровой крыши

В плане, простейшая схема четырехскатной крыши представляет собой квадрат. На практике план крыши повторяет план строения и чаще всего является прямоугольником. Для расчета весовой и ветровой нагрузки следует знать общую площадь кровли. Она равна сумме площадей всех скатов, поэтому её несложно рассчитать самостоятельно.

Шатровая крыша — конструкция стропильной системы

Если скат имеет треугольную форму, то его площадь равна половине произведения высоты на основание фигуры. Если речь идет о вальмовой кровле, то площадь тех скатов, которые имеют форму трапеции, равна половине произведения длины нижнего и верхнего оснований на высоту трапеции.

Шатровая крыша — стропильная система

При выборе угла наклона кровли следует руководствоваться общепринятым методикам, приведенным в соответствующих строительных СНиПах. При этом учитываются зональные особенности климата, действие ветровых и снеговых нагрузок. Не последнюю роль играет также дизайн кровли, который приходится увязывать с техническими особенностями конструкции стропильной системы. Поэтому проектирование этой части здания лучше поручить специалистам.

Площадь используемых кровельных материалов равна площади кровли, умноженной на поправочный коэффициент, величина которого выбирается в зависимости от технологии укладки используемого покрытия. Более точно расход материала для крыши можно получить, нарисовав на проекте скатов схему его укладки.

Шатровая крыша, стропильная система — расчет

Стропильная система четырехскатной крыши выбирается исходя из веса кровли и расположения внутренних стен, которые являются основанием для опорных стоек. Лучшим вариантом будет наслонная конструкция. Но прочности стен при этом должно хватать для компенсации распорного усилия стропил.

Виды крепления стропильной ноги 4-х скатной кровли

В этом случае верхний пояс кирпичной стены имеет смысл укрепить бетонной стяжкой, поверх которой закрепить мауэрлат. Деревянные стены стягиваются в углах скобами, болтами и другими крепежными элементами, обеспечивающими необходимую жесткость верхнего горизонта коробки.

Гораздо меньше проблем создает четырехскатная крыша, стропильная система которой висячего вида. Благодаря затяжкам она не распирает стены, а просто опирается на них своим весом. Впрочем, висячие стропила подходят только для относительно небольших строений. Поэтому на практике нередко используют различные варианты смешанной наслонно-висячей стропильной системы.

Устройство четырехскатной крыши своими руками включает накосные элементы, опирающиеся с одной стороны на мауэрлат, а с другой — на стропила.

Разновидности четырехскатных крыш

Под общим названием «четырехскатная крыша» объединены крыши нескольких типов. Общее для них то, что каждая имеет четыре плоскости. Кроме двух основных типов — вальмовой и шатровой – различают полувальмовую голландскую и полувальмовую датскую. Внешне они отличаются друг от друга, но стропильные четырехскатные конструкции строятся по одним и тем же правилам.

Шатровый тип. Этот тип возводят у сооружений, представляющих в плане квадрат. Такая крыша состоит из четырех плоскостей, выполненных в виде равнобедренных треугольников. Вершины всех этих четырех треугольных плоскостей сходятся в одной точке – в пике, не образуя конька.

Вальмовый тип. Эта конструкция возводится у сооружений, представляющих в плане прямоугольник, и состоит из двух пар наклонных плоскостей различной геометрической формы: два треугольника и две трапеции. Треугольные поверхности устанавливаются с торцов здания вместо вертикальных фронтонов.

Это позволяет повысить устойчивость к ветровым нагрузкам, сэкономить на строительном материале для стен. Недостаток конструкции – невозможность установки вертикальных окон.

Полувальмовый голландский тип. Двускатная и четырехскатная крыша с одинаковым успехом могут быть отнесены к этому типу. Виной тому усеченные вальмы – торцевые плоскости. Такая форма видоизменяет фронтон до формы трапеции. Этот тип обладает меньшей парусностью, поэтому его предпочитают устанавливать в ветренных местах.

Полувальмовый датский тип. У вальмов «датской» конструкции укорочена нижняя часть плоскости. В этом случае под коньком остается небольшой фронтон треугольной формы, в котором может быть сделано окно. Тем самым организуется нормальное вертикальное освещение.

Расчёт строительного материала

Количество материала прямо пропорционально размеру беседки — чем она больше, тем больше его необходимо. Я предлагаю вам изучить примерное количество строительных ресурсов, которые понадобились для строительства деревянной беседки 3 на 3 метра. Она довольна стандартна и типична для большинства дачных построек.

Прошу обратить внимание, в прошлом блоке информации возведения шатровой крыши была рассмотрена беседка 4 на 4, то есть количество материала для неё ушло больше приведенных ниже значений.

Брус 100 на 100 используется только для создания основы, к верхней части сооружения он имеет лишь косвенное отношение.

• Основание — 5 брусьев (3 метра);
• Опорные столбы — 4 бруса (2.3 метра);
• Вход и усиление жесткости — 5 брусьев (1 метр).

Брус 100 на 50 уже явно используется для возведения верхней части беседки.

• Стропила — 8 брусьев (2 метра);
• Крестовина — 2 бруса (4.3 метра);
• Верхняя обвязка, перила — 7 брусьев (3 метра);
• Перила — 2 бруса (1 метр).

Помимо основной конструкции, необходим еще ряд материалов: вагонка, доска половая и дюймовка, рейки, кровля, краска, цемент, кирпич, гвозди, саморезы, пропитка. В зависимости от региона и страны, цены могут принципиально различаться, поэтому прикинуть какую-то среднюю стоимость затруднительно.

Куб леса стоит в среднем 7500 рублей. Исходя из этих цифр из этого можно делать выводы.