Стропильная система четырехскатной крыши расчет, схемы, чертежи

Стропильная система для шатровой крыши

Заключительный конструкционный компонент строения должен не только надежно обезопасить от осадков, сберечь тепло, но и выделить архитектурные положительные качества. Форма классифицируется по: наклонному углу (плоские, скатные); наличию сводов, куполов; числу наружных и внутренних ребер; количеству плоскостей (скатов). Чем труднее система, тем вероятнее, что для проведения работ придется нанять бригаду строителей. Стоит выбрать не упрощенный вариант, но интересный с дизайнерской точки зрения. Шатровая крыша – эффективное решение.

• Четырехскатная – состоит из 2-ух скатов с тремя углами, упирающихся вершинами в завершения конька. Две прочие плоскости – трапеции.
• Полувальмовая – выделяется от первого выполнения тем, что часть наклонной поверхности занимает щипец. Кровля по одной или двум поверхностям имеет укороченный вид. Чувствует меньшие ветровые и нагрузки снега. Очередной плюс – вероятность установки на мансарде полноценных окон или балконов в области фронтонов.
• Шатровая – скаты с тремя углами сходятся в одной точке. Использование такого решение имеет смысл для дома с похожими размерами наружных стен.

Характерности вальмовых крыш:

• Более одинаковое распределение нагрузки на сам фундамент, по периметру.
• Уменьшение объема мансардного пространства – уменьшение расхода тепла на обогрев, сложность организации помещения мансардного этажа.
• Прекрасное противостояние ветровым и нагрузкам снгега.
• Довольно высокая конструкционную жесткость за счёт увеличения числа внешних ребер.

Невидимые моменты шатровой крыши:

1. В завершениях конькового бруса сходятся центральные промежуточные и накосные стропила. Организация узла очень сложная.
2. К угловым фиксируются нарожные стропильные системы.
3. Нужно держать наклонный угол компонентов для создания плоскости под установку кровли.
4. Уклон углового стропильные системы всегда меньше, чем у центральных и промежуточных. Это самый длинный компонент.
5. Опорой служат мауэрлат и коньковый прогон.

Инструкция по выбору и расчету системы стропил

Сооружение дома начинают с оформления проекта. Самостоятельная разработка чертежа невозможна без:

• изучения строительной технологии;
• расчета ферм.

Факторы, которые влияют на выбор:

• наклонный угол скатов;
• материал четырехскатной кровли;
• вес «пирога кровли»;
• ветровые и нагрузки снега;
• сейсмическая опасность;
• размеры и габариты коробки дома, наличие внутренних несущих перегородок, колонн;
• планирование организации помещения мансардного этажа.

Уклон скатов определятся не только из соображений красоты. Важно отыскать оптимальную середину между позитивным зрительным восприятием и сохранением надежности, практичности конструкции. Величина угла тесно взаимосвязана фактически со всеми факторами которые указаны выше:

• Использование всех видов материалов для крыши ограничено диапазоном данного параметра.
• Чем меньше наклонный угол, тем незначительнее влияние нагрузки ветра.
• Увеличение до 45-60° гарантирует самостоятельный сход осадков. Влияние снега минимизируется.
• Делая меньше наклонный угол, приобретаем снижение площади и веса всей системы. Падает расход энергии тепла для прогревания мансардного пространства.
• Организация чердачного этажа маловероятна при небольшой величине наклона.

Виды стропильных систем

1. Наслонная – конструкция четырехскатной крыши делается с опорой на:

• наружные стены (мауэрлат);
• прогон (коньковый);
• на внутренние несущие перегородки, колонны в середине дома через лежень.

Распределение нагрузки происходит благодаря установки дополнительных стоек под коньковый брус. Лежень делит давление по всей поверхности межкомнатной перегородки (колонны).

2. Висячая – используется для построек с самым большим размером фундамента до 6

7 метров. Стропилы опираются на поверхности стены. Распределение нагрузки при помощи стоек, затяжки, ригеля, подкосов. Для четырехскатных крыш подобный вариант нечасто применяется.

Инструкция по расчету системы стропил

Выполнение чертежа шатровой крыши невозможно не совершая математических расчетов.

1. Размер прогона – определяется исходя из габаритов дома. Обычное решение: длина за минусом ширины. Середина конькового бруса расположена четко над пересечением диагоналей основания. Линия прогона параллельна фронтальным стенам.

2. Высота конька: Н = b х tg?. b – половина длины торцевых стен дома, ? – уклон скатов. Числовое значение тангенса определяется по таблице Брадиса.

3. Размер центральных и промежуточных стропильных ног ската: Lцтр.стр.ската = v( Н? + b?).

4. Длина центральной стропильной ноги треугольные скаты: Lцтр.стр.треугольных скатов = v( Н? + b?). При оригинальном выборе размера конька величина b определяется как половина разницы длин дома и прогона.

5. Размер диагональных компонентов: Lдгн.стр. = v (Lцтр.стр.треугольных скатов? + b?).

6. Вычисление длин нарожников – применяется свойство таких треугольников. Если углы равны, по одной из сторон делается соотношение длин, то будет соблюдаться соотношение других составляющих фигуры: D = 3/4 C, значит: Lнар = Lцтр.стр.треугольных скатов х 3/4.

7. Расстояние между стропилинами зависит от выбора:

• Размеров сечения, качества древесины. Чем слабее материал, тем меньше должен быть шаг.
• Наличия, вида слоя теплоизоляции – определяется удобством монтажа теплоизолятора (60-120 см).
• Материала для кровельных работ, его веса и геометрии. Чем больше вся масса, тем меньше шаг. Как и с утеплением, берут во внимание размеры листа.

Очень маленький шаг между фермами – 60 см, самый большой – 2 метра.

8. Формирование и расчет свесов зависят от желаний жильцов и высоты дома. Очень маленький размер для 1-этажного сооружения – 500 мм. Задача – обезопасить стены от гидрометеоров.

Постройка четырехскатной системы стропил

Мауэрлат – брус или венец который находится в верху, обвязка дома, к которым закрепляют стропильные системы. Обеспечивает равномерность распределения нагрузки на наружные стены. Сечение: 10х10 см

15*15 см. Армированный пояс – бетонная железобетонная конструкция по периметру вверху стен. Его функция – закрепить основание под мауэрлат, обеспечить хорошую сцепку с кровлей.

Типов установки мауэрлата:

• На армированный бетонный пояс при помощи закладных шпилек, анкерных болтов.
• Скобами в тело стены – кирпичные в один этаж дома с незначительным уклоном четырехскатной крыши.
• На последний венец сруба из дерева или верхнюю обвязку сборно-щитового здания.
• Монтаж на шпильки, закладываемые в кладку из кирпича.
• Скобками, забиваемыми в древесные вкладыши в середине стены из кирпича и тело мауэрлата.
• Проволокой из некаленой стали, закладываемой в момент строительства фасада.
• На шпильки, зафиксированные в стене жидким анкером – двухкомпонентным составом. Клеевой состав вводится в просверленные отверстия в кладке дома, высыхая, надежно держит компонент.

• Кол-во шпилек, скоб, анкерных болтов должно быть больше или равным числу стропил.
• Под брус кладут рулонный кровельный материал или наносят на основу мастику на битумной основе.

Руководство по монтажу:

• Разметка отверстий под шпильки, анкера выполняют укладкой планок на элементы крепления с дальнейшим ударом по деревянные поверхности. По насечкам делается высверливание. Брус одевают на шпильки, фиксируют при помощи шайбы и гайки.
• Соединение проволокой – концы пропускают сверху реек, выполняют скрутку.
• Схемы наращивания на длинных участках:

• Выполняют укладывание перекрывающих балок либо в одном уровне с мауэрлатом, либо на брусок, закрепленный к стенке. Шаг – 0,6-1 метр.
• Стяжка мауэрлата планками, к которым в последующем будут зафиксированы стойки под прогон.
• После окончания на поверхности мауэрлата выполняют разметку расположения стропильных ног.

Коньковый брус чувствует большие нагрузки, ставится на стойки. От правильности работ зависит:

• Симметрия конструкции, равномерность распределения веса.
• Надежность вальмовой кровли при самых больших ветровых и снеговых нагрузках.

Короткая инструкция по монтажу:

• Схема (висячая, навесная) зависит от наличия внутренних несущих перегородок. Крепление стоек может быть к стяжкам или перекрытиям.
• В домах с большим размером конструкцию нужно закрепить подкосами для оснащения сопротивляемости нагрузкам.
• Материал для конька и опор подбирают одного и того же сечения, не менее 100хсто милиметров.
• Перед работой тщательно вымеряют и формируют центральную и крайние точки фиксации стоек. На их кол-во оказывает влияние длина прогона. Шаг – не больше 1 метра.

Установка стропильных ног собственными руками

Есть два порядка работ:

• В первую очередь центральные стропильные системы, потом – диагональные. Нарожники монтируются на завершальной стадии.
• Монтаж диагональных компонентов, после чего – центральных.

Первый метод является более простым. Второй позволяет на начальной стадии работ провести контроль симметричности.

Варианты крепления к мауэрлату:

• Жёсткое – в стропильных ногах выполняют запил, глубина которого – не больше 1/3 ширины бруса. Углубления (седло) можно вырезать по шаблону.
• Скользящее – используется для построек, дающих усадку. Для фиксирования к мауэрлату применяют особенный крепеж, плавающие опоры для стропильных ног. При подобном методе соединение ног над коньком делается шарнирным способом.
• Наслонное – завершение стропильные системы опирается на мауэрлат. Свесы четырехскатной крыши оформляются при помощи наращивания ног дополнительными планками (кобылками) меньшего сечения. Такой способ дает возможность сэкономить на материале.

Оформление конькового узла центральных, промежуточных разных стропильных ног:

• Встык – соединение с распилом завершений ног под угол. Выполняют соединение сечений. Крепеж узла делают гвоздками. Дополнительную фиксацию обеспечит пластина из металла или древесная накладка.
• Внахлест – стропильные системы кладутся один на один боковыми поверхностями. Крепление – шарнирное (болт), гвозди.
• К коньковому брусу – стыковка сечения стропильные системы с поверхностью сбоку прогона.

Монтажные специфики диагональных ног:

• Расположение верхнего узла с упором среза накосного стропильные системы в боковую поверхность основных компонентов системы.
• Для усиления диагональных ног, испытывающих самую большую нагрузку, необходима установка шпренгельных ферм, стоек.

Монтаж нарожников к диагональной стропиле выполняют подпилом и стыковкой с его поверхностью сбоку, фиксация при помощи гвоздей.

После тго как работы закончены нужно выполнить проверку равенства наклонных углов и длин разных стропильных ног, выполнения плоскости скатов и треугольных скатов.

Невидимые моменты и потенциальные ошибки

1. Приобретая лесоматериалы, убедитесь, что:

• Влажность дерева не превышает 20 %. При высыхании доска меняют геометрию, что приводит к изменению длин, прямолинейности. Нарушение пропорций влечет протекание, снижение сопротивляемости ветровым и нагрузкам снгега. Наивысшее качество у древесины, заготовленной зимой в регионах с холодным климатом. Перед оформлением покупки обратитесь к продавцу с просьбой о замере влаги.
• В теле отсутствуют трещины, вросшие сучки, следы от деятельности насекомых.
• Приобретая брус из клееной древесины, убедитесь в порядочности продавца, производителя. Использование плохой продукции приводит к нарушению прочности.

2. Детали системы стропил можно заказать на фирмах со специализацией в строительстве и изготовлении домов под ключ.

3. Древесину в начале установочных работ обрабатывают антисептическими средствами и антипиренами.

4. Длина приобретенной планки порой не отвечает расчетному размеру. Технология выполнения наращивания:

• Косой прируб с самой большой подгонкой сопрягаемых плоскостей. В сквозное отверстие болт или шпильку вставляют с натягом, без люфта; завинчивают гайку.

• Внахлест более 100 см. Проводят при помощи гвоздей, болтов, шпилек как в шахматах.

• Встык по сечению – отпил под 90°. Место стыковки с разных сторон перекрывают накладками. Крепление – как в предыдущем способе.

5. Узлы дополнительно устанавливаются железным крепежом: углы, пластины и иные. Любой из таких элементов имеет отверстия под крепежные металлические изделия. Лучше всего использовать изделия с овальными прорезями, позволяющими небольшие смещения сопрягаемых поверхностей. В процессе усадки, влияния нагрузок может случиться разрыв жёсткого соединения.

• Отсутствие расчета нагрузок, веса. Превышение возможных критериев влечет разрушение фундамента, каркаса кровли. Нужные вычисления можно выполнить без посторонней помощи либо использовав онлайн-калькуляторы. Привлечение профессиональных мастеров – самое правильное решение.
• Шаг превосходит расчетное значение. Сэкономив на материале, специалист приобретет очень много проблем.
• Не делается контроль плоскости скатов и треугольных скатов при помощи шнура. Отклонения вызовут провисание кровли, нарушат герметичность и надежность крыши, аж до ее деформации.