Стропильная конструкция четырехскатной крыши – монтаж

Содержание

  • 1 Разновидности четырехскатных крыш
    • 1.1 Шатровые
    • 1.2 Вальмовые
  • 2 Вида стропильных систем
  • 3 Основные элементы
  • 4 Расчет уклона скатов
  • 5 Расчет нагрузок
  • 6 Монтаж стропильной системы

Четырехскатные крыши, иначе называемые вальмовыми, это не только украшение дома, но и более высокие эксплуатационные характеристики для всего дома. Процесс проектирования таких крыш более громоздкий по сравнению со стропильной системе односкатной или двускатной крыши, так как включает больше различных элементов. Монтаж конструкций тоже требует определенных навыков и в одиночку с ним не справиться. Но можно самостоятельно провести расчет стропильной системы вальмовой крыши и подготовиться к монтажу.

Разновидности четырехскатных крыш

Крыши, которые имеют скаты со стороны каждой из внешних стен здания, отличающихся по внешнему виду и внутренней конструкции. Есть различия и в методах расчета отдельных элементов и порядка проведения работ по сборке.

Шатровые

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

Шатровые конструкции применимы в зданиях с квадратной основой, что позволяет пределы крыши сводить в одну точку над центром сооружения, а все стороны имеют одинаковую треугольную форму и размеры.

Фактически, шатровые крыши являются частным вариантом вальмовых.

Вальмовые

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

Вальмовые крыши завершают прямоугольные сооружения. Классическая вальмовая крыша состоит из двух одинаковых треугольников с коротких сторон и двух одинаковых трапеций с длинных сторон здания.

Существуют и так называемые полувальмовые разновидности, когда фронтоны частично сверху или снизу имеют торцевые скаты. В таких крышах применяются методы расчета и монтажа двускатных конструкций.

Для сооружений с ломаными крышами можно спроектировать не менее симпатичную конструкцию, чем для правильного прямоугольника.

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

Виды стропильных систем

Внутренняя планировка здания определяет вид стропильной системы:

Если нет внутренних несущих стен или колонн стропильная система будет «висячей».

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

Все нагрузки на себя возьмут несущие стены. Отличается конструкция повышенным изгибом, продольными нагрузками на сжатие и расширение. Требует дополнительных элементов крепления. Монтаж проходит сложнее, чем при других системах.

В случае внутренних несущих стен используется наслонная система.

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

Имеет стойки для опоры верхних и наклонных элементов стропильной конструкции. Более долговечна и проще при сборке.

Комбинированная система. Висячие стропила чередуются с наслонными. Применяется, в основном, если внутри периметра здания есть только несущие колонны.

Перед началом проектирования крыши следует определить стропильную систему.

Основные элементы

Специфика стропильных конструкций имеет много терминов. Приведем названия основных элементов в соответствии с их положением для висячей системы:

Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

  • Несущая основа стропильной системы – мауэрлат.
  • Коньковый прогон (брус). Устанавливается под верхним соединением стропил по центру между стенами. Длина пролета равна разности между длиной и шириной здания.
  • Основные центральные стропила. Соединяют края конькового бруса с мауэрлатом по длинной стороне стен.
  • Центральные вальмовые стопила. Соединяют края конькового бруса с мауэрлатом по короткой стороне стен.
  • Накосные ноги (угловые стропила). Устанавливаются от углов мауэрлата до края конькового бруса.
  • Промежуточные стропила. Укладываются по длинной стороне стены с одинаковым шагом от мауэрлата до конькового бруса. При малой длине стен могут отсутствовать.
  • От мауэрлата до накосных ног по длинной стороне стен устанавливаются укороченные стропила. Шаг установки равен шагу промежуточных стропил.
  • Вдоль коротких стен от мауэрлата до накосных ног по длинной стороне стен устанавливаются стропила – нарожники.

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

  • Стойки конькового бруса. Ставятся на лежень, ригель или балку перекрытия.
  • Ригели (затяжки) или балки врезаны в мауэрлат или стены.
  • Диагональные подкосы. Устанавливаются под углом 45-60° при длине основных стропил более 4,5 м.
  • Шпренгель или угловая связали балка. Врезается в мауэрлат для установки на ней стойки, подпирает наклонную ногу. Возможна подпорка наклонной ноги подкосами от центрального лежебоки.
  • Ветровая балка с наветренной стороны здания. Прибивают промежуточным и основным стропил.
  • Удлинение стропильных ног для карнизного свеса.
  • Расчет уклона скатов

    Для проектировщиков обязательно использование тригонометрических формул расчета. При самостоятельном проектировании возможно использование таблиц и справочных материалов.

    Углы склонов могут быть различными по торцевых и продольных стен, но одинаковый наклон равномерно распределяет нагрузку и внешне более привлекателен.

    Как правило, вальмовые крыши делают с наклоном в диапазоне от 20° до 45°. Основной ограничивающий фактор-это кровельный материал. Максимальный скос кровли, для которого можно применять покрытия, указанный в характеристиках материала. Для минимального угла приведем в качестве примера таблицу:

    Кровельный материалМинимальный наклон в градусах

    Рулонный битумный материал 3, 4-слойный 0-3 Рулонный битумный материал 2-слойный 3 Фальцевое покрытие 4 Ондулин 5 Шифер 9 Керамическая черепица или битумная 11 Металлочерепица 14 Цементно-песчаная черепица 34 Деревянное покрытие 39

    Угол наклона выбираем из применимого к материалу покрытия диапазона от минимального до максимального. В снежных районах можно выбрать угол больше, а при сильных ветрах – не более 30°.

    Следует учитывать, что увеличение скоса улучшает эксплуатационные характеристики и выглядит красивее, но увеличивает затраты на стропильную систему и кровельные материалы.

    Замерим длину и ширину здания по внешней стороне стен. Результат нужен для многих расчетов, но сейчас, зная угол наклона, можно определить высоту коньковой балки (для шатровой крыши – конькового узла). С помощью калькулятора или компьютерных таблиц умножаем половину ширины здания на тангенс угла наклона.

    Расчет нагрузок

    Прежде, чем приступать к расчету и определение размеров и количества деталей стропильной крыши, рассчитаем нагрузки:

    Нагрузку кровельного материала. Для этого нужно уточнить вес всего, что лежит на стропилах и накосах, а также дополнительные постоянные нагрузки в виде водоотводных и снегозащитных устройств, возможных мансардных зданий.

    Для примера приведем таблицу средних значений видов покрытий:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Для определения временных нагрузок следует сначала определить свое местоположение по картам районирования снеговых и ветровых нагрузок, которые публикуются в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

    Карта категорий районов снеговой нагрузкой:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Значение снеговой нагрузки по категориям районов:

    КатегорияIIIIIIIVVVIVIIVIII

    Нагрузки, кПа 0,8 1,2 1,8 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6

    Карта категорий районов по ветровому давлению:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Значение ветрового давления по категориям районов:

    КатегорияIаIIIIIIIVVVIVII

    Нагрузки, кПа 0,17 0,23 0,30 0,38 0,48 0,60 0,73 0,85

    Находим свой регион и определяем значения нагрузок.

    Временные нагрузки желательно брать с запасом, так как крыша строим надолго, а климат склонна меняться. К числу временных нагрузок можно отнести и вес работающих при ремонте или очистке кровли специалистов.

    В сейсмоопасных регионах и вероятности ураганных ветров нужно учесть дополнительные особые нагрузки.

    Все полученные нагрузки суммируем, а результат будем использовать для расчета количества и сечения элементов четырехскатной крыши и стропильной системы.

    Следуя предусмотренных Снип 2.01.07-85 формулам можно произвести необходимый расчет с размерами, однако, в сети существует множество калькуляторов для определения величины распределенной нагрузки. Для использования понадобятся величины:

    • угол скоса;
    • кровельный материал;
    • номера зон по картам снеговой нагрузки и ветрового давления;
    • тип окружающей местности (открытая, с препятствиями для ветра высотой до 10 или 25 метров)
    • высота конькового бруса от земли;
    • шаг стропил. Значение шага лучше установить с учетом размеров кровельного покрытия.

    При расчете конструкций с диагональными подкосами или стойками, может потребоваться максимальное расстояние между точками опоры стропил. В случае, когда выполненный расчет позволяет выбрать допустимое сечение материалов для стропил, дополнительные элементы усиления конструкции не нужны и их можно исключить из проекта.

    Некоторые калькуляторы предлагают выбрать значение повышающего коэффициента надежности крыши. Обычно он принимается в пределах от 1,1 до 1,4.

    Далее самостоятельно определяем ширину и высоту используются для стропильной системы материалов:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    В планируемой длине стропил должна быть учтена величина для обустройства карнизного свеса, определяемого как расстояние от стены до края свеса, деленная на косинус угла склона.

    Зная все необходимые размеры материалов стропильной системы, определяем потребность и приобретаем с некоторым разумным запасом. Для монтажа понадобятся:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Проект желательно перенести на бумагу и можно приступать к работам.

    Монтаж стропильной системы

    Так как работы по сборке стропильной системы четырехскатных крыш представляют значительную сложность, рекомендуется для начала ограничиться небольшим сооружением. Например, установить шатровую крышу на беседку.

    Предварительно, если размеры свободной поверхности позволяют, все элементы конструкции лучше собрать на земле.

    Для крепления между собой в элементах конструкции должны присутствовать пропилы, косые срезы и вырезы. Для них надо сразу заготовить шаблоны.

    Соответствие основания горизонтального положения и внешний вид всей крыши зависят от подготовки поверхности несущих стен. Перед укладкой мауэрлатов на поверхности кирпичных или бетонных стен устанавливается опалубка и заливается для выравнивания бетона. Сразу можно вставлять в него арматуру с винтовой нарезкой для дальнейшего крепления брусьев. При использовании для несущей конструкции внутренних стен или колонн их желательно выровнять по высоте.

    Рекомендуем следовать нескольким правилам:

    • Между несущей стеной и мауэрлатом прокладывают гидроизоляционный материал.
    • Влажность древесины бруса для мауэрлатов, досок и других элементов должна быть меньше 22%, преобладают хвойные породы с обработкой антисептиком.
    • Брусья надежно крепятся к стене и между собой. Для крепления к несущей опоры применяют в зависимости от материала вмурованы прутья арматуры с винтовой нарезкой, нагели, скобы.

      Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    • Между собой мауэрлаты крепятся внахлест в полбруса или со скосом. Соединение скрепляется болтами, гвоздями, скобами.

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Насаживаем брусья мауэрлата на штыри поверхности стены и притягиваем гайками с широкими шайбами до горизонтального уровня.

    Укладываем балку под стойки конькового бруса на мауэрлат, внутреннюю или внешние несущие стены. Крепим к мауэрлату уголками или скобами.

    Ставим вертикальные опоры для конькового бруса. Для крепления можно использовать скобы, металлические уголки.

    Укладываем и крепим коньковый брус, желательно установить подкосы, как показано на рисунке.

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Ставим накосные ноги и стропила.

    Крепления других элементов стропильной системы между собой можно сделать следующим образом:

    Стропила к коньковому брусу

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Для шатровых крыш накосные ноги можно соединять вокруг обрезка бруса с помощью металлических уголков.

    Накосные стропила к мауэрлату:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

    Нарожники к накосному стропила:

    Кроквяна конструкція чотирисхилого даху – монтаж

     

    При стыковке элементов стропильной системы шатровой крыши в силу неточностей косых срезов могут образоваться пазы. Для прочности конструкции их можно заполнять деревянными вставками.

    Выполняя работы на высоте, тем более при установке тяжелых конструкций, не следует пренебрегать правилами техники безопасности.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Все о строительстве и ремонте!
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: