Стропильная система четырехскатной крыши

Крыши частных домов, имеющие четыре, а не один или два ската, являются гораздо более серьезной конструкцией. Собрать ее не сложнее, чем двухскатную, но преимуществ четырёхскатная крыша стропильной системы имеет больше. Высокое качество кровли обеспечивается прочностью такой системы.

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.

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу (см. фото выше) представляет собой сборку двух трапециевидных или треугольных деревянных узлов. Эти элементы скрепляются между собой плоскостями верхних поверхностей, а грани треугольников перекрываются коньковыми скатами.

На стропильный каркас вальмовой крыши монтируется кровельный пирог, состоящий из нескольких слоев: гидроизолятора, теплоизолятора, вентиляционного слоя стройматериалов и финишного декоративного и защитного покрытия (см. видео). По виду крепления система вальмовой крыши подразделяется на висячую и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырёхскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции.

При наклоне вальмовой крыши ≤ 35° обязателен монтаж вспомогательных опорных балок, чтобы укрепить длинный пролет со стропилами наслонного типа. Дополнительные опоры предохраняют дом от атмосферной влаги, сильных ветров и перепадов температур.

1. Стропила накосной конструкции – брус, монтирующийся по диагонали, одним торцом упирается в мауэрлат, вторым – крепится к следующей паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо надежно фиксировать. Также накосные стропила исполняют роль опоры для нарожников.
2. Трапециевидные деревянные сборки для скатов кровли.
3. Нарожники – конструкции небольшого размера из стропильных балок короткой длины, укрепляются на стропилах накосного типа. Если ширина стен дома составляет ≥ 4,5 м, то конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из них сделать единую кровлю.
4. Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Использование этих элементов позволяет собрать кровлю практически без дополнительного укрепления.
5. Лежни служат опорами для стоек и подкосов, нижним концом их упирают в подставки из кирпича на внутреннем стенном торце или подгоняют под размер подкладками деревянных брусков.
6. Прогон представляет собой балку, уложенную параллельно нижней опорной балке. Служит для обеспечения прочности стропильной конструкции.
7. Шпренгелями увеличивают жесткость по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.

Шатровая крыша

Крышу по типу шатра можно построить из треугольных деревянных конструкций. Неспециалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой кровли. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная крыша, стропильная система которой выполнена в виде шатра, превосходно предохраняет жилье от проникновения холода и влаги даже в чердачное или мансардное пространство.

По конструкции чертежи вальмовой и шатровой системы стропил похожи, так как состоят из одинаковых узлов и элементов. Разница – только в длине стропил и вариантах монтажа. В шатровой конструкции также хорошо работают стропила висячего или наслонного типа, но висячие элементы закрепить своими силами дилетанту очень сложно – потребуется помощь профессионала. Шатровую крышу часто обустраивают над площадями без внутренних перекрытий, перегородок и стен, и балки для опор укладываются на несущие стены. Детали наслонной конструкции изготовить дешевле и легче, но, чтобы с ними можно было работать, необходимо наличие внутренней несущей стены и/или бетонных колонн.

Как работать со стропилами – советы и правила

1. Перед началом работ с любыми изделиями из дерева их необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами.
2. Древесина для любых элементов должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%.
3. Мауэрлат делается из бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным 150 х 100 мм.
4. Стропила должны иметь в длину ≥  50 мм и в ширину ≥ 150 мм.
5. Для всех изделий используется одна порода дерева, и желательно – хвойная.
6. Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с одним углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного его устройства  зависит не только прочность конструкции, но и эстетичность всей крыши, поэтому опорные балки должны быть уложены строго по горизонтали. Облегчить выравнивание мауэрлата может заливка небольшого ростверка (опалубки) по всему периметру стен дома. Подробнее об этом смотрите видео ниже.

Для крепления ростверка используются арматурные штыри, вбитые или вставленные в стену. Через отверстия в этих стержнях мауэрлат крепится резьбовыми соединениями к стенам и ростверку.

Как собирать и монтировать на месте систему вальмовой крыши:

1. Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой вскрыть гидроизоляторами – мастикой, битумом, гудроном. Сверху на слой гидроизоляции укладывается рубероид.
2. Опорный брус, из которого будет собираться мауэрлат, насаживается на штыри в стенах, притягивается гайками с шайбами. При монтаже мауэрлата нужно постоянно проверять его горизонтальность при помощи уровня.
3. Следующей устанавливается центральная опора – к ней будут прикрепляться стойки с коньком. Опорная балка укладывается или на боковые балки мауэрлата, или на поверхности внутренних несущих стен.
4. Для главной опоры конька устанавливаются вертикальные балки. Коньковые опоры не нужно сразу крепить жестко – только после полной сборки системы стропил. Жесткость можно придать стальными уголками, деревянными распорками или металлическими шпильками.
5. Чтобы крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое из них нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами.
6. Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки.

Между свесом и стеной выдерживается расстояние ≥ 50 см. Если участок выбран в регионе с сильными ветрами, то это расстояние увеличивается в 2 раза. Таким образом обеспечивается защита крыши и стен от осадков, которые могут задуваться и увлажнять поверхность вплоть до фундамента.

7. Теперь можно крепить рядовые стропильные брусья, чтобы соединить мауэрлат с коньком. Расстояние между стропилами рассчитывается исходя из общих размеров крыши и длины промежуточных стропил. Некоторые кровельные стройматериалы нужно укладывать на часто смонтированную обрешетку, поэтому общих рекомендаций по соблюдению расстояний нет. Рядовые стропила в стандартном решении устанавливаются в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами.
8. Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой.
9. Для укрепления верхнего торца накосных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из двух подкосин, выходящих из одной точки.
10. Последний шаг в строительстве стропильной системы – обрешетка. Материал для каркаса обрешетки выбирается исходя из кровельного материала. Чаще всего это квадратные рейки сечением 5 см, а если обрешетка будет сплошной, то можно использовать доски или пятислойную фанеру.

Для большей наглядности процесса рекомендуем посмотреть приведенные в материале видеоролики.