Стропильная система четырехскатной крыши. Изучаем подробно!

Стропильная система четырехскатной крыши может быть наслонной и висячей в зависимости от, какой способ крепления стропил был выбран.

Висячую стропильную систему изготовить достаточно сложно. Ее ремонт во время последующей эксплуатации требует больших трудозатрат. Висячую стропильную систему, применяют в том случае, если в доме отсутствуют внутренние стены. В данном случае опорами для стропил служат наружные стены.

Наслонную стропильную систему крыши изготовить намного проще. Она требует меньше материальных вложений. Как правило, наслонную стропильную систему используют в том случае, если дом имеет среднюю несущую стену или столбчатые промежуточные опоры, установленные на железобетонном перекрытии. Такая дополнительная опора позволит увеличить длину пролета, который перекрывают наслонные стропила. Довольно часто наслонную стропильную систему применяют для устройства четырехскатных крыш, имеющих уклон менее 40°.

Особенности конструктивного исполнения стропильной системы четырехскатной крыши

Ниже рассмотрим конструкцию наслонной стропильной системы крыши, которая состоит из:

• диагональных (накосных) стропил, направленных к углам стен;
• укороченных стропил скатов крыши, называемых нарожниками;
• стоек, подкосов;
• лежней, прогонов;
• ригелей;
• шпренгелей.

Для диагональных (накосных) стропил четырехскатной (вальмовой и шатровой) крыши опорой является мауэрлат или врезанная в мауэрлат балка с одной стороны, и другая пара стропильных ног с другой стороны.

Диагональные (накосные) стропила четырехскатной (шатровой и вальмовой) крыши изготавливаются длиннее обычных. Это обусловлено тем, что они, являясь опорой для  нарожников, несут большую нагрузку.

Нарожниками  называются укороченные стропильные ноги, один конец которых опирается на диагональную (накосную) ногу. Опорой для второго конца служит мауэрлат. Если ширина строения равна 4,5 метра или превышает этот показатель, то стропильные ноги выполняются составными по длине. Такие стропильные ноги называют многопролетными. Чтобы уменьшить длину пролета прибегают к стойкам и подкосам.

Наслонная стропильная система, изготовленная по всем правилам, будет являться  безраспорной системой. Появление распора возможно в том случае, когда стропильные ноги в коньке служат опорой друг на друга. В таком случае прибегают к установке ригелей.

В качестве опоры для подкосов и стоек применяется лежень. Возможно два способа укладки лежня: на кирпичные столбики и на внутреннюю стену, располагающиеся на перекрытии. В отдельных случаях укладку лежня можно производить на перекрытие, выполняя горизонтальное выравнивание путем применения деревянных подкладок. В случае, если будет выполнено горизонтальное выравнивание верха лежня, значительно упростится установка стоек и прогонов. Укладка рулонной гидроизоляции под лежень производится во всех вышеописанных случаях.

Поперечные размеры лежня зависят от способа его укладки. Если в качестве опоры применяются кирпичные столбики, то лежень может иметь размер сечения 10×15 см. Если укладка лежня производится на стену или перекрытие, то его высоту можно уменьшить до 10 см, а в отдельных случаях даже до 5 см. В случае, если у стропильной системы крыши отсутствуют подкосы, то к лежню можно не прибегать. В данном случае низ стоек может быть связан с помощью схваток.

Прогоном называется опорная балка, располагающаяся параллельно мауэрлату. Данный конструктивный элемент является дополнительной опорой для стропил. Его расположения выполняется таким образом, чтобы он мог подпереть стропила. Считается, что наиболее оптимальным расстоянием между прогонами и мауэрлатом будет расстояние менее 4,5 метров.

На использование прогонов во время устройства стропильной системы крыши определяется конструкцией стен и перекрытий, а также наличием каких-либо опор, на которые можно опереть прогон. Необходимость установки дополнительной опоры под стропила определяется длиной пролета. В отдельных случаях шпренгель может устанавливаться в качестве дополнительной опоры.

Для изготовления шпренгеля применяется брус или бревно. Передача нагрузки от диагональной стропильной ноги на брус или бревно производится через стойку. Материал, применяемый при строительстве дома, влияет на то, что будет являться опорой для стропильной системы крыши. Для брусчатых и деревянных рубленых зданий в качестве опоры используются верхние венцы. Для каменных и кирпичных зданий –  мауэрлат (опорные брусья). Для деревянных каркасных зданий – верхняя обвязка.

Особенности монтажа стропильной системы четырехскатной крыши

Учитывая, что в качестве основы для данной стропильной системы являются накосные стропила, то монтаж стропильной системы крыши следует выполнять с учетом следующих общих правил:

• для изготовления накосных стропил, испытывающих удвоенную нагрузку, стоит применять не точно такой же как для остальных элементов, а удвоенный строительный материал;
• сростку частей накосных стропил необходимо выполнять в местах приложения наибольшей нагрузки (в верхней четверти стровил) и усиливать подкосами и вертикальными стойками, которые будут перпендикулярны по отношению к стропилам;
• для того, чтобы исключить ошибку при определении размера накосных стропил, их стоит изготавливать с некоторым запасом, который, при необходимости, потом можно будет подрезать;
• для наиболее ответственных узлов крепления накосных стропил необходимо предусмотреть усиление путем применения дополнительно элементов металлического перфорированного крепежа или скрутки из металлической проволоки (катанки).

Наслонная стропильная система, изготовленная по всем правилам, будет являться– безраспорной системой. Чтобы предотвратить появление распора, необходимо плоскости стропильных ног сделать горизонтальными в тех местах, где в качестве опоры для них выступает мауэрлат. Выделяют два основных способа устройства опор для стропильных ног. В первом случае опорой служит мауэрлат, верхние венцы или верхняя обвязка. Во втором случае – врезаная балка.

Делать врезку в мауэрлатный брус не рекомендуется, так как это ослабит мауэрлат.

Учитывая, что длина диагональных стропил, как правило, превосходит стандартную длину брусьев или досок, то брусья и доски сращиваются, чтобы достичь требуемой длины стропильной ноги. А под каждым стыком устанавливается опора: подкос или стойка.

Сращивание досок или брусьев по длине выполняют таким образом, чтобы стыки были расположены от центра опор на расстоянии 0,15L. В данном случае L – длина пролета, которая численно равна расстоянию между опорами. Длина досок или брусьев подбирается в зависимости от количества опор. Стропила сращиваются косым прирубом. Для стягивания места стыка применяют болты диаметром 12 мм или 14 мм.

Особенности расположения опор под накосные стропила.

* Lпр – это длина пролета, который перекрывается стропилами

Для выполнения состыковки нарожника к стропильной ноге, производится подпиливание верха нарожника в одной плоскости с диагональными стропилами, после чего его прибивают гвоздями. Чтобы усилить несущей способность стропильной ноги применяют следующий способ: бруски с размером сечения 50х50 мм, прибиваются с обеих сторон к нижней половине стропильной ноги. Размещение нарожников на брусках нужно выполнять таким образом, чтобы исключить их схождение в одном месте.

Устройство стропильной системы крыши

Теперь стоит прописать последовательность монтажа данной стропильной системы.

В самом начале выполняется установка мауэрлати и крепление его к стенам дома. Также выполняются разметочные работы. После производиться установка конькового бруса, с использованием отвеса, ватерпаса. В данном случае должны быть точно выдержаны его высота и пространственное расположение в обеих плоскостях, так как от этого напрямую зависит конструкция стропильной системы.

Стойки закрепляются под коньковым брусом укосинами. Затем выполняется монтаж накосных стропильных ног. Это является начальным этапом формирования плоскостей будущей крыши. Здесь же выполняется закладка размера будущего свеса, который может достигать 1 метра (минимум 0,5 метра) в зависимости от розы ветров и местоположения дома.

Далее формируются и монтируются боковые скаты крыши, устанавливаются промежуточные стропильные ноги, выполняется монтаж нарожников (стропильных полуног). В последнем случае надо тщательно контролировать не только параллельность их расположения, но и то, чтобы они располагались в одной и той же плоскости с боковыми скатами. Теперь можно будет приступить к монтажу обрешетки, которая, как правило, изготавливается из брусков размером 40х40 мм или 50х50 мм. Иногда допустимо применение досок, имеющих сечение 25х100, 150 мм.