устройство, чертежи, монтаж, план, расчет узлов
Четырехскатная крыша, при условии грамотного ее возведения, отличается не только презентабельным внешним видом, но и повышенной прочностью, которая позволяет ей эффективно противостоять атмосферным осадкам и сильному ветру. В данной статье мы расскажем о том, каково устройство стропильной системы четырехскатной крыши, рассмотрим разновидности таких каркасов, а также опишем подробный план работ по их возведению.
Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового
В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.
Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно
Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.
Общее устройство шатровой крыши
Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.
Устройство вальмовой кровли в общих чертах
При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.
Полувальмовые
Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.
Полувальмовые крыши — датская и голландская
Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.
Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.
Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши
Практические соображения могут быть двух толков. Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м. Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.
С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.
Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).
Стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа
Если делают четырехскатную крышу, чаще всего это вальмовая кровля. О ней и поговорим для начала. Центральная часть стропильной системы один в один повторяет систему двускатной кровли. Система также может быть с наслонными или висячими стропилами. Висячие стропила устанавливаются «по месту» — на крыше, для такой работы достаточно двух человек. Наслонные стропильные фермы, в виде треугольников, можно собрать на земле, а затем, готовые, поднять и установить. В этом случае работы на высоте меньше, но, чтобы поднять и установить готовые фермы, нужна либо техника (кран), либо бригада из четырех и более человек.
Стропильная система вальмовой крыши с наслонными стропилами
Основные отличия стропильной системы вальмовой крыши в тех местах, где стропила укорачиваются (стропильные полуноги) и формируются вальма — треугольные скаты. Тут устанавливаются диагональные стропила, которые также называют накосными. Они опираются на наружные или внутренние углы здания, имеют большую длину, чем обычные стропильные ноги. На диагональные стропила надо обратить особое внимание, так как на них приходится полуторная нагрузка (если сравнивать с соседними стропилами). Поэтому угловые стропильные ноги делают усиленными — собирают из двух досок, срастив их по ширине при помощи гвоздей. Также для поддержки диагональных стропильных ног устанавливаются дополнительные стойки и укосы, которые называют шпренгельным блоком.
Стропильная система четырехскатной крыши: устройство вальмовой кровли
Еще стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа отличается тем, что мауэрлат укладывается по периметру здания, а не только по длинным сторонам коробки. Это понятно — стропила располагаются по периметру, а не только по двум сторонам, как в двускатной кровле.
Мауэрлат — элемент кровельной системы здания. Представляет собой брус или бревно, уложенное сверху по периметру наружной стены. Служит крайней нижней опорой для стропил.
Диагональные стропила
Как уже говорили, накосные (угловые) стропила несут повышенную нагрузку: от укороченных стропил боковых скатов и от вальм. К тому же, длина диагональных стропил вальмовой крыши обычно превышает стандартную длину пиломатериалов — она больше 6 метров, поэтому их делают срощенными и сдвоенными (спаренными). Этим решается сразу две задачи: получаем балку нужной длины, увеличиваем ее несущую способность. Две спаренные доски выдерживают большие нагрузки, чем цельный брус того же сечения. И еще один момент: срощенные балки для накосных стропил делают из того же материала, что и обычные стропильные ноги. Это дешевле, да и вам не нужно искать специальный материал.
Как спаривать стропила из досок
Если используются срощенные балки, диагональные стропила, как правило, страхуют установкой подкосов и/или шпренгелей (стоек).
- Если длина балки до 7,5 м, достаточно одного подкоса, который упирается в верхнюю часть балки.
- При длине от 7,5 м до 9 м, устанавливают дополнительную стойку или шпренгель. Эти подпорки ставят внизу, на 1/4 длины стропила.
- При длине наклонного стропила более 9 метров, нужна третья, промежуточная опора — стойка, которая подпирает середину прогона.
Шпренгель — особая система, которая состоит из балки, опирающейся на две примыкающие наружные стены. На эту балку опирается стойка, подпертая с двух сторон укосами (укосы ставят при необходимости).
Шпренгельные балки поддерживают диагональные стропила
Шпренгельную ферму обычно не считают, а делают из тех же материалов, что и стропильную систему. Для самой балки 150*100 мм, стоек — 100*100 мм, для укосов — 50*100 мм. Это может быть брус подходящего сечения или срощенные балки.
Опирание накосной стропильной ноги
Диагональные строплиьные ноги верхним концом опираются на коньковый брус. Точное исполнение этого узла зависит от типа системы и количества прогонов.
Если прогон один, консоли делают длиннее подстропильной рамы на 10-15 см. Если такой выпуск слишком большой, его затем подрезают. Но делать короче не стоит — доращивать намного сложнее и дороже. В эту точку будут опираться накосные диагональные ноги.
Узел опирания диагональных стропильных ног с одним коньковым прогоном
Стропила подрезают под нужным углом, стыкуют на консоли. Крепят при помощи гвоздей. Усилить соединение можно при помощи металлических накладных пластин.
Если коньковых пролетов два (делают, если планируется жилое помещение мансардного типа), способ соединения зависит от материала, из которого делают стропила:
- Если используется срощенные доски, необходим шпренгель, который опирается на выносы коньковых прогонов. Диагональные стропила подрезаются и опираются на шпренгельную стойку.
- Если использован брус, в месте опирания устанавливается прибоина — кусок доски толщиной не менее 50 мм. Доску крепят при помощи гвоздей к двум прогонам, а к этой доске уже — стропильные ноги, которые будут образовывать вальма.
При наличии двух коньковых балок
Нижняя часть накосных стропильных ног подрезается горизонтально и крепится к мауэрлату или доске обвязки. Для большей надежности узла можно установить дополнительную косую балку и к ней зафиксировать угловую балку (на рисунке ниже).
Крепление накосного стропила к мауэрлату
Крепление — гвоздями с двух сторон, при необходимости можно дополнительно зафиксировать проволочными скрутками или хомутами.
Как крепить нарожники и полуноги
К установленным диагональным стропильным ногам с одной стороны крепятся укороченные стропила боковых скатов (называют еще полуноги), с другой — нарожники — стропила, образующие вальма. Их надо располагать с таким расчетом, чтобы места стыков не совпадали. Иногда для этого приходится менять расстояние между нарожными стропилами (лучше — в сторону уменьшения шага).
Чтобы не считать размеры балок, можно воспользоваться таблицей
Обычно укороченные стропила подрезают и крепят 2-3 гвоздями с двух сторон. Такого крепления достаточно в большинстве случаев. Но, если хотите сделать «правильно», под каждую стропилину надо делать «врубку» — выемку не более чем на половину толщины балки. Стропила подрезают, устанавливают в нужное положение, обводят на балке нужный контур (получается неровная трапеция из-за разных углов соединения). По полученному контуру вырезают выемку, в которую заводят полуногу, после чего крепят гвоздями с двух сторон. Это сложный узел, да и делать его долго. Зато несущая способность такого соединения намного выше. Есть и другой вариант, который по исполнению в разы проще, а по надежности мало отличается.
Способы крепления
Оптимальным способом крепления нарожников и полуног к накосной балке можно считать их крепление на гвозди с дополнительной установкой черепных брусков (см. рисунок выше). Для этого используется брус сечением 50*50 мм, который прибивается по нижнему краю балки между закрепленными стропилами. В таком варианте балка становится двутавровой, что намного повышает ее упругость, увеличивается несущая способность.
Как крепить нижние концы стропил
Способ крепления нижних концов стропил зависит от того, какого типа стропильная система четырехскатной крыши выбрана — с висящими или наслонными стропилами, какая именно схема использована. Система со скользящими стропилами (обычно применяется для зданий, которым противопоказаны распорные нагрузки — деревянным, каркасным, из легкого бетона) реализуется при помощи специальных металлических креплений. Они состоят из двух частей. Одна устанавливается на закладную доску, вторая — на стропила. Между собой они соединяются подвижно — при помощи длинной прорези или пластины.
Скользящее крепление для стропил
При таком устройстве, при изменении нагрузки, кровля «отыгрывает» — стропила движутся относительно стен. Распорные нагрузки отсутствуют, вся масса кровли и осадков передается на стены вертикально вниз. Такое крепление позволяет компенсировать неравномерные нагрузки, которые возникают при сложном устройстве кровли (с примыканиями в виде буквы Г или Т).
Жесткое крепление может быть сделано по-разному — с вырезом под мауэрлат/обвязочную доску или с подшивным опорным бруском. Крепление обычно при помощи гвоздей, усиливать его можно металлическими пластинами и уголками.
Несколько вариантов крепления стропил к мауэрлату
Соединение с вырезом делают если четырехскатная крыша с выпуском — свесами. Обычно свесы довольно большие и, чтобы не покупать длинные балки, их доращивают — добавляют доски, которые прибивают гвоздями насквозь к нижней части балок. Это позволяет сделать свесы настолько длинными, насколько вам хочется без большого перерасхода на материалы.
Датская полувальмовая крыша
Стропильная система четырехскатной крыши датского типа отличается от классической вальмовой. Отличие в оформлении вальма — тут, на некотором расстоянии от конька, набивается опорная доска толщиной не менее 5 см. К этой доске крепятся диагональные сдвоенные стропила. Насколько низко опускать опорную доску — ваш выбор. Но, чем ниже будет опущена доска, тем меньший угол будет иметь этот скат, и тем хуже будут сходить осадки. При большой площади полувальма, придется считать нагрузку и подбирать толщину стропил.
Зато низко опущенная опорная доска позволяет поставить горизонтальное окно достаточной площади. Это выгодно, если под вальмовой четырехскатной крышей будет расположено жилое помещение.
Чтобы прибоина (доска, соединяющая две противоположные стропильные ноги) от нагрузок, направленных вниз, не изгибалась, устанавливается коротыш — отрезок такой же доски, который прибивается к стойке, подпирающей коньковый брус. Такие же упоры делают и на краях прибоины, хорошо закрепив коротышы гвоздями (шаг установки — в шахматном порядке через 5-10 см).
Стропильная система четырехскатной крыши: датской полувальмовой
При таком устройстве необходимо усиление точек крепления наслонных стропил, так как нагрузка с них передается на крайнюю пару стропильных ног. Применяют два способа усиления:
- Крайние стропила делают сдвоенными.
- Устанавливают подкосы из сдвоенных досок. Нижняя часть подкоса упирается в лежень или стойку. Крепятся они гвоздями, места соединений усиливают установкой обрезков досок.
Если дом имеет прямоугольную форму и вальма не слишком широкие, можно либо установить подкосы, либо сделать крайние стропила из сдвоенных балок. В остальном стропильная система четырехскатной крыши полувальмовой датского типа собирается точно также, как описанная выше.
Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки
Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.
Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки
Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.
Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.
Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши:
собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги
Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.
Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).
Размер граней — по сечению среза стропильных ног
Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.
Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана
По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.
Испытания прошли успешно
Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.
В арсенале проектировщиков и строителей имеется несколько вариантов конструкций кровли. Выбор оптимального варианта – это ответственное дело, т.к. от него зависит надежность и долговечность всего сооружения.
Вполне логично задать вопросы о том, как правильно сделать четырехскатную крышу дома своими руками, что ее отличает и когда она наиболее подходит? Чтобы ответить на них, следует рассмотреть конструкционные и технологические особенности такой кровли.
Фото четырехскатной крышиОсобенности
Главное отличие четырехскатной крыши от других вариантов исполнения заключается в наличии 4-х скатов, в основе которых заложена треугольная форма (равнобедренный треугольник или трапеция, т.е. треугольник со срезанной верхней частью).
Виды (шатровая, вальмовая, полувальмовая)
Основные виды четырехскатных крыш:
- Шатровый тип. Крыша имеет 4 треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Обычно ее основание имеет форму квадрата, а все скаты равны по площади. Такая конструкция подходит для дома, в котором длины всех стен равны между собой. Обычно это сооружения небольшой площади. Крыша отличается особой привлекательностью.
- Классический вариант – голландская вальмовая крыша. В ее основании формируется прямоугольник. Крыша напоминает двухскатную конструкцию, т.к. скаты, опирающиеся на длинные стены, сходятся вверху по линии, образуя коньковый прогон. Однако в вальмовой крыше над короткими стенами возводится не фронтон, а скаты в форме треугольника. В результате кровля составляется из 2-х трапеций и 2-х треугольников, на противоположных сторонах дома. Данная кровля обладает универсальностью. Она подходит для любых сооружений, особенно при их возведении в регионах, где значительные ветра могут дуть со всех сторон.
- Полувальмовый тип. В нем вместо треугольных скатов предусматриваются более сложные конструкции, что соответственно изменяет и боковые грани трапециевидных скатов. Выделяются 2 основные разновидности – голландская и датская полувальмовая крыша. В первом случае, треугольный скат располагается вверху, но опускается не на всю высоту кровли. Нижняя часть завершается вертикальной стенкой в форме трапеции. Такая конструкция позволяет оборудовать удобный вход на чердак или окно мансарды. Во втором варианте вертикальный элемент имеет форму треугольника и расположен в верхней части. Низ выполняется в виде ската трапециевидной формы. Верхний фронтон обеспечивает возможность установки окна мансарды.
Все типы четырехскатной крыши отличаются привлекательным видом и давно пользуются популярностью за рубежом. В последнее время они находят все больше почитателей и в России.
Плюсы и минусы
Отмечаются такие преимущества четырехскатной крыши:
- Отсутствие фронтона позволяет повысить устойчивость сооружения к ветровой нагрузке со всех сторон, что важно для регионов с переменной розой ветров.
- Эффективный отвод осадков и талых вод по всему периметру дома.
- Возможность обустройства комфортной мансарды значительных размеров.
- Привлекательный внешний вид.
Среди недостатков отмечается более сложное проектирование и строительство, повышенные расходы. Такая конструкция чаще используется в элитных домах, где особое внимание уделяется дизайну.
Проектирование (чертежи) и необходимые расчеты
Для того чтобы сделать четырехскатную крышу, необходимо правильно произвести расчеты и установить основные параметры кровли. Наиболее важно определить ее площадь, т.к. она определяет эксплуатационные нагрузки, размеры и количество стропил, угол наклона скатов, от которого зависит высота крыши.
Для возведения четырехскатной кровли обязательно разрабатываются детальные чертежи. Без знания точных размеров всех элементов кровли невозможно свести их в единое целое. Лучше всего создать 3D модель по специальной компьютерной программе. С ее помощью будут определены точные размеры всех деталей.
Расчёт площади
Общая площадь кровли складывается из площадей 4-х скатов. В расчетах используются формулы для равнобедренных треугольников и прямоугольников.
В шатровой крыше общая площадь кровли составит S=4Sc=4(аха/2cosA)/2 =аха/cosA, где:
- а – длина стены дома,
- А – угол наклона скатов.
В вальмовой крыше общая площадь складывается из 2-х треугольников и 2-х трапеций: S=2(b+c)h/2 +2ah/2sinA = h(b+c)+ah/sinA, где:
- а – ширина дома,
- b – длина дома,
- с – длина конькового прогона (конька),
- h – высота крыши над перекрытием,
- А – угол наклона треугольного ската.
При расчете необходимо учесть длину свеса, который формируется со всех сторон кровли. Для этого к расчетной площади надо прибавить 3-5% в зависимости от длины свеса.
Расчет сечения стропил
Полный расчет стропильной системы достаточно сложен. Он учитывает все эксплуатационные нагрузки, длину стропил, угол наклона ската, шаг установки, реакции опор и другие факторы.
Самостоятельно проводить его не всегда возможно, а потому рекомендуется пользоваться строительными нормами.
Выбор сечения стропил основывается на прочностных свойствах материала с учетом коэффициента запаса порядка 0,8. В целом, расчет вальмовой кровли во многом аналогичен расчету двухскатной крыши.
Рекомендации по выбору сечения стропил с учетом некоторых факторов сведены в табл.1.
Таблица 1. Сечение стропил вальмовой четырехскатной кровли:
Длина стропила, м | Размеры стропил, мм | Шаг установки стропил, м | |
брус (спаренная доска) | Бревно, диаметр | ||
До 3 | 80х100 90х100 90х160 | 100 150 160 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2 |
3- 4 | 80х160 80х180 90х180 | 160 180 190 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,7 1,7 — 2,2 |
4- 5 | 80х200 100х200 | 200 200 | 1,1 – 1,4 1,4 – 1,8 |
5- 5,8 | 100х200 | 200 | 1,1 – 1,5 |
До 6,5 | 120х220 | 240 | 1,1 – 1,4 |
Длина стропила не превышает 6,5 м. При необходимости получения большей длины приходится делать сращивание и вводить дополнительные упрочняющие элементы.
Выбор угла наклона
Угол наклона скатов выбирается, исходя из снеговой и ветровой нагрузки, применяемых кровельных материалов и размеров чердачного помещения (мансарды). Он может колебаться в широких пределах – от 5 до 65°.
Для регионов со значительной снеговой нагрузкой необходим угол 45-65°. Причем при наклоне 60% нагрузку от снега можно вообще не учитывать, т.к. он не накапливается на крыше.
Однако с увеличением наклона повышается парусность сооружения, что снижает сопротивление ветру. Эту нагрузку можно не учитывать при угле менее 25°в. Для регионов, где возможны сильные ветра, наклон не должен превышать 45-48°.
С учетом свойств различных кровельных материалов и особенностей их наложения рекомендуются такие углы наклона:
- мягкие, рулонные материалы – от 5 до 20°;
- шифер, металл, асбесто-цементные листы – 12-65°;
- керамическая черепица – 22-60°.
Важно также учитывать, что с увеличением угла наклона ската увеличивается высота крыши, а значит, и расход материалов. В каждом конкретном случае следует искать оптимальное соотношение между размером чердачного помещения и затратами на материалы.
Шаг стропил
Расстояние между стропилами или шаг их установки зависит от эксплуатационных нагрузок, а также размеров сооружения и самих стропил. Важное значение имеет вес кровельного материала. Кроме того, учитываются размеры элементов кровли или ширины рулонов мягких материалов.
Минимальные шаги необходимы для шифера, металла, черепицы. Они устанавливаются в пределах 0,6-0,8 м. При укладке мягкой кровли шаг увеличивается до 1,4-1,6 м.
Другой важный фактор – длина стропила. Так при длине более 4 м оптимальный шаг для мягкой кровли составляет 1-1,2 м.
Подготовительный этап
После разработки проекта и составлении чертежей (модели) четырехскатной крыши начинается подготовка к возведению кровли. На этом этапе важно правильно выбрать материал, проконтролировать его качество и приготовить необходимый инструмент.
Перед покупкой основных и расходных материалов необходимо рассчитать их потребность, т.к. закупать их надо сразу на весь объем строительства, но без излишнего запаса.
Особое внимание уделяется деревянным элементам для стропильной системы. Для нее наиболее подходит доска, брус или бревно хвойных пород. Особо по прочности и стойкости к гниению выделяется лиственница. При наличии финансовых возможностей можно использовать дуб.
Расчет потребности стропил производится с учетом шага установки и высоты крыши (угла наклона ската). Длина каждого стропила определяется, как L=h/sinA. Пиломатериал эля стропильной системы должен быть высокого качества, и иметь остаточную влажность не более 20%.
Кровельный материал выбирается, исходя из финансовых возможностей, размеров дома и общего дизайна. Это может быть:
- рулонный материал (в т.ч. ондулин),
- шифер,
- черепица,
- профнастил,
- металлочерепица,
- асбесто-цементные или металлические листы.
Для гидроизоляции обычно выбирается битумная мастика, рубероид или полимерные пленки. В качестве утеплителя, чаще всего, применяется минеральная вата и пенополистирол (пенопласт).
Потребность этих материалов выбирается по площади кровли с учетом перекрытия элементов или полос, а также неизбежных отходов.
Необходимые инструменты
Перед началом основных работ надо подготовить такой инструмент:
- болгарка,
- ножовка,
- электродрель,
- шуруповерт,
- рубанок,
- топор,
- молоток,
- плоскогубцы,
- отвертка,
- стамеска,
- строительный нож,
- ножницы,
- строительный или мебельный степлер,
- малярная кисть и валик,
- строительный уровень,
- отвес,
- рулетка,
- металлическая линейка,
- угольник.
При большом объеме работ желательно иметь циркулярную пилу.
Устройство стропильной системы
Основой четырехскатной крыши является стропильная система с усиливающими элементами. Однако не менее важны и другие детали конструкции, которые обеспечивают необходимую прочность и надежность.
Опорная балка
Для обеспечения надежного соединения стропил с несущими стенами и равномерного распределения нагрузок монтируется мауэрлат. Это брус или балка, закрепленная на верхней части стен по всему периметру дома.
Обычно применяется деревянный брус размером 10х10, 10х15 или 15х15 см. Он должен располагаться строго горизонтально и формировать непрерывную опорную раму.
Накосные ноги
В месте соединения длинных и коротки скатов четырехскатной кровли, с двух сторон дома, устанавливаются наклонные стропильные пары – накосные ноги. Длина стропил в них превышает длину других стропил, формирующих скаты.
Кроме того нагрузка на данный элемент возникает повышенная. С учетом этого, для изготовления ног, как правило, используются спаренные доски. Общий их размер достигает 10х15 или 10х20 см.
Коньковый брус
В вальмовых крышах стропильные ноги в верхней части соединяются брусом, получившим название коньковый прогон или конек. Он обеспечивает жесткость всей стропильной системы и служит верхним упором для стоек.
В шатровой конструкции такого элемента нет. Для конька чаще всего применяется брус 10х10 см.
Схема обустройства несущей конструкции
Основу несущей конструкции крыши составляют стропила, которые, по сути, формируют ее силовой каркас. В вальмовых крышах, помимо накосных ног, используется два вида стропил – основные стропильные ноги (пары) и нарожные (укороченные) стропила.
Стропильные пары формируют длинные скаты, опираются внизу на мауэрлат, а вверху в коньковый брус. Их конструкция аналогична стропилам двухскатной крыши.
Нарожные стропила соединяют накосные ноги с мауэрлатом. Выбор сечения стропил приведен выше.
Укрепляющие элементы
Стропильная система должна быть прочной и жесткой конструкций. Для укрепления стропил применяются такие элементы:
- Стойки – вертикальные брусья, подпирающие стропильную систему и удерживающие ее на нужной высоте.
- Шпренгели – наклонные элементы, подпирающие стропила короткого ската.
- Лежень – брус, служащий опорой для стоек. Он укладывается на внутренние стены или перекрытие.
- Ригель и затяжка – горизонтальные брусья, скрепляющие стропильные пары в верхней и нижней части, соответственно.
- Подкосы – наклонные подпорки, упрочняющие стойки. Они служат для увеличения прочности всей конструкции.
- Кобылки – доски, формирующие свес.
Необходимость дополнительных упрочняющих элементов определяет размер перекрываемого пролета и длина стропил.
Пошаговая инструкция строительства 4 скатной кровли для частного дома
Поэтапная инструкция возведения четырехскатной крыши для дома или беседки включает несколько характерных шагов. Их следует осуществлять в заданной последовательности, учитывая технологические нюансы.
Установка мауэрлата
При возведении несущих стен из кирпича или газоблоков на их верхней части формируется армопояс – бетонная заливка с арматурным каркасом. В него при заливке устанавливаются вертикальные стержни из стальной арматуры диаметром 10-14 мм с вылетом наружу до 10 см. Они служат для закрепления мауэрлата.
Перед установкой на брусе мауэрата тщательно размечаются места расположения стержней. По разметке сверлятся отверстия. Мауэрлат должен составлять непрерывную прямоугольную раму по всему периметру дома.
Для этого производится надежная стыковка концов брусьев путем соединения по принципу «в полдерева». На торцах делается выборка до средины бруса на длине 25-30 см.
Элементы накладываются друг на друга и надежно скрепляются гвоздями, саморезами и дополнительными скобами и накладками. Рама плотно осаживается на стержни с помощью молотка.
Горизонтальность контролируется строительным уровнем. Для большей надежности иногда вместо стержней применяются анкерные болты.
Укладка лежней
Следующий шаг – создание опоры для стоек стропильной системы. Лежни выполняются из горизонтальных брусьев размером 10х10 см или спаренных досок.
Их можно установить на несущие внутренние стены. Если такие не предусмотрены проектом, то придется монтировать балку перекрытия, а уже на нее устанавливать лежень.
Монтирование стоек и конька
На лежени монтируются стойки. Вначале устанавливаются опоры под вершину накосных ног, а затем, между ними закрепляются стойки под стропильные пары. Шаг установки должен соответствовать шагу стропильной системы. К леженю стойки крепятся с помощью уголков и стальных пластин.
Для фиксации их до завершения строительства применяется временное упрочнение в виде откосов (подпорок) из досок.
Важно обеспечить четкую линию расположения всего ряда стоек по центру дома, а также абсолютно одинаковую высоту, которая устанавливает высоту крыши. Вертикальность стоек контролируется отвесом.
Далее, по верху стоек закрепляется коньковый брус. Он крепится гвоздями, а место стыка упрочняется металлическими уголками и пластинами. При значительном пролете крыши устанавливаются подкосы. Они располагаются с двух сторон от стойки, и под наклоном соединяют место креплений стойки на лежне с коньковым брусом.
При возведении шатровой крыши стойки устанавливаются по диагонали. На них крепятся непосредственно нарожные стропила, а потому длина стоек должна соответствовать углу наклона ската.
Монтаж стропил
Установка стропил начинается с основных пар с заданным шагом. Верхний конец бруса срезается под нужным углом и крепится к коньку.
Нижний конец формирует свес, и стропила крепится к мауэрлата «на проход». Для этого в нем делается соответствующий вырез по размеру стропила.
Далее монтируются нарожные стропила. Они раскраиваются на нужную длину. Верхний конец закрепляется на накосной ноге, а нижний на мауэрлате аналогично основным стропилам.
При большой длине стропил между ними в верхней части устанавливается ригель. Он жестко соединяет брусья в пару с определенным углом.
Для закрепления больших нарожных стропил на треугольном скате устанавливается шпренгель. Он под углом соединяет стропило с лежнем (перекрытием), что упрочняет конструкцию. Шпренгельные стойки, чаще всего, применяются в шатровой системе.
Крепление стропил может осуществляться жестко или шарнирно (скользящее крепление). Первый вариант применяется для домов со стенами, не подверженными усадке (кирпич, блоки). Скользящее крепление необходимо для деревянных сооружений. Для этого используются специальные уголки и планки, а также регулируемые анкера.
Обрешетка
Для придания окончательной жесткости стропильной системе и создания основания для крепления кровельного покрытия делается обрешетка. Она выполняется путем установки между стропилами обрезных досок толщиной 2-2,5 см и шириной не менее 10 см. Стык досок должен приходиться на средину бруса.
Возможно такое исполнение обрешетки:
- Сплошная. Доски подгоняются вплотную друг к другу. Она применяется для мягкой кровли, а также черепицы.
- Разряженная. Зазор между досками составляет 20-25 см. Это распространенный вариант для настилания шифера и профнастила.
- Редкая. Зазор может превышать 50 см. Такая обрешетка подходит только для габаритных и твердых кровельных листов.
Доски обрешетки крепятся непосредственно к брусьям стропил с помощью гвоздей или саморезов.
Утепление
Поверх обрешетки устанавливается теплоизоляционный слой. Для этих целей, чаще всего, применяются маты из минеральной ваты или пенопластовые (пенополистирольные) плиты.
Они устанавливаются без зазоров. Стык следует заполнить монтажной пеной и заклеить скотчем. Крепление осуществляется гвоздями или саморезами с большой шляпкой.
После утепления кровли необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию. Для этого используется рубероид или толстая полиэтиленовая пленка. Полосы материала укладываются с нахлестом не менее 15 см. Стык заклеивается скотчем.
Кровельное покрытие
Каждый кровельный материал требует индивидуального подхода к монтажу. Все шаги по его осуществлению прописаны в инструкции на товар, и ее необходимо неукоснительно соблюдать. Укладка покрытия производится в направлении снизу вверх.
Важно использовать тот крепеж, который предназначен для данного материала. При креплении другими элементами можно вызвать появление микротрещин, которые приведут к быстрому разрушению покрытия
Как построить свес?
Карнизный и фронтонный свес кровли нужен для отвода стекающей влаги подальше от стены дома. Это завершающий элемент кровли, и он формирует окончательный внешний вид. Он должен иметь длину не менее 25-30 см. Чаще всего, длину увеличивают до 45-70 см.
Для придания привлекательности этот элемент следует отделать особо. Эстетичный внешний вид придают ему вагонка, блок-хаус, пластиковые панели, деревянные изделия, металлические полосы. Особый стиль оформления обеспечивают готовые элементы для свеса – софиты.
Полезное видео
Как построить четырехскатную крышу своими руками, подскажет видео:
Заключение
Четырехскатные крыши приобретают широкую популярность. Особым успехом пользуются вальмовые разновидности кровли. Такое отношение домовладельцев обеспечивают прочностные характеристики и эффективность при значительной снеговой и ветровой нагрузке, а также расширение возможностей для дизайнеров.
Такая конструкция вызывает определенные сложности при проектировании и строительстве, но ее можно возвести своими руками, учитывая рекомендации специалистов.
Возведение каркаса для четырехскатной крыши является трудоемким и сложным процессом с характерными особенностями. Здесь потребуются точные расчеты и строгая последовательность выполнения монтажа. Однако результат поразит основательностью и надежностью конструкции с эффектной формой. Перед тем, как приступить к созданию данного каркаса следует изучить особенности и алгоритм действий, по которому возводится стропильная система двухскатной крыши.
Стропильная система четырехскатной крыши: составные элементы и преимущества конструкции
Четырехскатная крыша состоит из прямоугольного основания и четырех наклонных скатов. Две торцевые поверхности имеют треугольную форму. Они заменяют фронтоны, как на двухскатной крыше. Два других ската называют фасадными. Их форма напоминает трапецию. Угол наклона поверхностей находится в диапазоне от 15 до 60 град. На наклонных скатах располагают мансардные или слуховые окна, эркеры, кукушки, что создает еще более респектабельный вид кровли.
Данная конструкция имеет свои преимущества перед другими видами мансардных крыш:
- конструкция более устойчива к интенсивным порывам ветра, что происходит из-за отсутствия фронтонов;
- благодаря большому количеству скатов с поверхности крыши более эффективно отводится дождевая и талая вода;
- особая конструкция стропильного каркаса позволяет получить просторное мансардное помещение, что особо актуально для одноэтажных домов с четырехскатной крышей;
- благодаря использованию древесины для создания каркаса крыши и возможности подобрать любой кровельный материал, строительство четырехскатной конструкции будет не намного дороже, чем возведение двухскатной.
В состав конструкции четырехскатной крыши входят следующие обязательные элементы:
- конек, который располагается на вершине кровли и является местом пересечения наклонных скатов;
- четыре наклонные поверхности, которые располагаются под определенным углом к прямоугольному основанию кровли и покрываемые кровельным материалом;
- свесы представляют собой части крыши, сформированные за счет кобылок или удлинения стропильных ног, выступающих за ее периметр, которые защищают стены от воздействия влаги;
- стропильный каркас, формирующий геометрию кровли и скрытый под кровельным материалом;
- кровельный пирог, состоящий из гидро-, тепло- и пароизроляционного слоя, который устраивается на стропильный каркас с целью утепления здания и защиты его от негативных воздействий окружающей среды;
- водосточная система, которая обеспечивает отведение лишней воды с поверхности крыши. Представлена внешним водостоком, который имеет в своем составе водосточный желоб, водоприемную воронку и вертикальную трубу;
- снегозадержатели представляют собой небольшие горизонтальные бортики, расположенные по краям наклонных скатов и предотвращающие обрушение накопившейся на крыше снежной массы.
Схема четырехскатной крыши позволяет более наглядно и детально изучить ее конструкцию.
Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов
Стропильная система, фото наглядно это отображают, представляет собой деревянный каркас, на который опирается четырехскатная крыша. Она имеет в своем составе множество обязательных и вспомогательных элементов, которые изготавливаются преимущественно из древесины хвойных пород. На чертеже стропильной системы четырехскатной крыши представлены следующие элементы:
- мауэрлат в виде четырех брусов сечением 10×10 см или 15×15 см, расположенных по периметру несущих стен, предназначен для восприятия нагрузки от кровли и равномерного ее распределения на несущие стены здания;
- лежень – деревянный брус, который размещается на внутренней несущей стене и служит опорой для стоек, используемых в наслонной стропильной системе;
- стропильные ноги в виде деревянных досок сечением 5×5 см или 10×15 см задают геометрию наклонных скатов и являются основой для кровельного пирога.
- коньковый прогон является высшей точкой крыши и представлен деревянным брусом, опирающимся на вертикальные стойки. К ним крепятся стропильные ноги;
- стойки представлены вертикальными подпорками, установленными на лежень, и служат для поддержания конькового прогона и середины стропильной ноги;
- подкосы, деревянные бруски, крепящиеся к стропильным ногам под углом и предотвращающие их прогибание;
- ригель и затяжка представлены горизонтальными перемычками из металла или дерева, которые соединяют пары стропил, снижая при этом распирающую на стены нагрузку. Ригель устанавливается в верхней части стропильных ног, а затяжка – в нижней.
- шпренгельные фермы – вертикальные стояки для накосных стропил;
- обрешетка является основанием для монтажа кровельного материала. Может быть сплошной или решетчатой, что определяется видом кровельного покрытия.
Во время монтажа стропильной системы четырехскатной крыши используются наслонные, нарожные и рядовые стропила. Наслонные элементы расходятся от конька в два противоположных угла дома. Они образуют треугольные торцевые наклонные поверхности. Рядовые стропила монтируются вдоль конькового прогона парами. Они формируют трапециевидные фасадные скаты. Нарожные элементы, имея разную длину, опираются на наслонные стропила своей верхней частью.
Разновидности четырехскатных крыш. Фото интересных вариантов
К четырехскатным крышам можно отнести несколько разновидностей конструкций, которые имеют одинаковое количество наклонных поверхностей, но разное устройство.
Классическим исполнением является вальмовая конструкция, как видно на фото дома с четырехскатной крышей. Она состоит из двух скатов треугольной формы, и двух – трапециевидной. Место их соединения называется коньком, который имеет длину намного меньшую, чем длина дома. Вальмовая крыша является конструкцией повышенной сложности, у которой проектирование и монтаж являются весьма трудоемким и сложным процессом, требующим определенных навыков и опыта.
Данная конструкция подходит для основания здания прямоугольной формы. Это самый привлекательный в эстетичном плане вариант крыши. Однако и самый сложный, как с точки зрения необходимых расчетов, так и по технологии возведения, поскольку здесь используется усложненный стропильный каркас, что доказывает схема стропильной системы, требующий проведения дополнительных замеров и подгонки материала на месте.
Полувальмовая голландская крыша одновременно относится к двухскатной и четырехскатной конструкции. Она состоит из двух наклонных трапециевидных скатов и двух усеченн
За историю человечества придумано множество кровельных конструкций. Одни модели подходят для зданий промышленного назначения, другие – для отличающихся особым изяществом произведений архитектурного искусства. При строительстве частных домов учитываются такие качества крыш, как простота, практичность, сравнительно небольшие затраты, внешний вид и соответствие специфике климатической зоны.
Краткий обзор стропильных систем и их особенностей
Наиболее популярны следующие виды конструкций:
Их стропила выглядят как опирающиеся на стены дома балки. При разной высоте стен получается скат с некоторым уклоном. Если высота одинаковая, то можно получить плоскую крышу, которая может быть использована в качестве террасы.
Для жилых домов односкатные кровли не очень подходят: они удобны для гаражей, бань.
Наиболее просты в изготовлении. Стропила соединены под конкретным углом и образуют 2 ската. Внешне выглядят как треугольные фермы.
Являются разновидностью двускатных крыш. Отличие состоит в наличии излома для обеспечения большего пространства для мансарды.
- Трехскатные (полувальмовые)
Такие кровли состоят из 2 трапециевидных и одного треугольного (в торце дома) скатов. Имеют наиболее презентабельный вид, но достаточно сложны в изготовлении.
- Четырехскатные (вальмовые)
В классическом варианте состоят из 2 вальм в торцах дома и 2 боковых трапециевидных скатов. Данная конструкция оптимально сохраняет тепло и обладает достаточной ветроустойчивостью.
К четырехскатным относятся и шатровые крыши, состоящие из сходящихся к центру четырех вальм треугольной формы. Их использование возможно лишь для зданий квадратной формы. Подходят они и для беседок.
- Крыша Судейкина
Напоминает сверху шатровую пологую крышу с подсоединенными четырьмя треугольными скатами. Преимуществами данной конструкции является то, что на ней не задерживаются влага или снег.
Также есть мансардные, чердачные, бесчердачные крыши.
Обзор стропильной системы четырехскатной крыши, конструкция
Конструкция четырехскатной крыши: 1 – конек; 2 – сдвоенная обвязка; 3 – клиновой пропил; 4 – обычные стропила; 5 – стропила крыши, пристыкованные к вальмовому стропилу; 6 – стык вальмового стропила со стропилами скатов крыши; 7 – клиновой запил в вальмовом стропиле; 8 – вальмовые стропила.
Скатные крыши прекрасно подходят для строительства загородных домов. В настоящее время их используют как для маленького домика, так и для коттеджа в несколько этажей.Для подобного жилья создают стропильную систему четырехскатной крыши, придающую зданию эстетически привлекательный вид и позволяющую получить довольно большое помещение для мансарды.
При разработке конструкции стропил учитывают специфику кровли. При большом весе материала для кровли возрастает нагрузка на несущие элементы: их необходимо делать более прочными. Разрабатывая «скелет» крыши, необходимо учитывать снеговую и ветровую нагрузку.
Вид конструкции находится в зависимости от особенностей кровли. Говоря о четырехскатных крышах, как правило, имеют в виду вальмовые, которые состоят из 2 треугольников и 2 трапециевидных скатов.
Данный вид кровли не имеет фронтонов, но достаточно сложен в выполнении. Стропильные конструкции бывают в том числе шатрового типа. В данном варианте все скаты треугольной формы и равны по площади.
У многоскатной кровли стропильная система более усложненная, но при монтаже используется та же технология. Стропила при этом бывают висячими и наклонными. Наклонные целесообразно использовать при отсутствии промежуточных опор, роль которых выполняют стены постройки, а висячие подходят при наличии опор.
При ломаной крыше стропильная система представляет собой достаточно сложную конструкцию, зависящую от угла наклона и количества скатов. Протяженность стропил можно увеличить посредством использования подпорок.
При этом длина пролета становится значительно больше, чем при отсутствии дополнительной опоры.
Устройство, составляющие стропильной конструкции
После обустройства стропильной системы необходимо покрыть ее кровельным материалом. Статья – кровля крыши профнастилом поможет вам в этом.
А когда крыша будет готова, позаботьтесь о водостоках. Это очень важная деталь кровли. Как их правильно установить описано тут.
Целостная система стропильной конструкции состоит из многих элементов, основными из которых являются следующие.
Является основанием кровли и выполняет функции фундамента. Это бревно или брус, целью применения которого является равномерное распределение нагрузки от крыши по периметру стен и профилактика опрокидывания.
- Стропильные ноги
Изготавливают из брусьев или бревен. Они предназначены для удерживания веса кровельного пирога. Утеплитель располагается между ними, а обрешетка и контробрешетка монтируются на сами стропильные ноги.
Представляют собой длинный брус вдоль кровли. Он служит опорой для стропильных ног. Может быть использован один прогон или несколько.
Предназначены для переноса веса. Могут быть маленькими или большими. Располагающийся под коньком брусок из дерева помогает удерживать брус и некоторую часть веса переносит на затяжки.
Необходимы для надежности стропильной системы. Это подпирающие стропильные ноги наклонные бруски.
Предназначена для вентиляции пространства под кровлей. Данный элемент не входит в стропильную систему.
Монтаж и расчет стропильной системы
Стропила бывают диагональные и накосные.
Диагональные отличаются большей длиной. Поэтому иногда бывает необходимо спаривать доски для получения нужной длины.
При строительстве крыши нужно делать расчет как вальмовых стропил, так и остальных элементов крыши.
Помощницей станет известная любому школьнику теорема Пифагора.
Нужно подготовить заранее и разметочную рейку с нанесенными на нее отметками всех необходимых расстояний, что позволит избежать дополнительных замеров. Для стропильной системы понадобятся доски размером 150х50 мм. Из них же можно нарезать необходимые для обрешетки рейки.
Начинают монтаж с установки несущих балок 2 типов: мауэрлата, устанавливаемого вдоль периметра, и балок, которые размещаются поперек постройки для установления стоек.
Пользуясь отвесом и рейкой, нужно отметить локализацию и вертикальность конька, для закрепления которого применяют укосины.
Следующий шаг – установка диагональных стропил, для осуществления которого требуется четкий замер их длины. Расчет производится таким образом, чтобы низ стропила, немного выступая за край стены, служил чем-то вроде карниза для защиты стен от осадков.
Схема стропильной системы четырехскатной крыши: 1 – сдвоенная пара стропильных ног; 2 – обрешетка; 3 – подкос; 4 – мауэрлат; 5 – стойки; 6 – коротыш; 7 – опорная доска; 8 – прогон; 9 – стропила.
Затем необходимо установить промежуточный тип стропил, которые бывают центральными и угловыми. Первые должны быть длиннее конькового бруса, на который они устанавливаются. Их количество зависит от длины дома.
Верхняя часть угловых опирается на диагональные стропила. Чем ближе к углу постройки, тем их размер становится меньше. Минимальное количество центральных стропил должно быть как минимум 3 с каждой стороны конькового пролета.
Корректная укладка стропил требует точной разметки с обозначением мест крепления. Для этого следует определить 2 точки: одна находится на мауэрлате в самой середине по длине стены, вторая – в центре конькового бруса.
Центральное промежуточное стропило должно располагаться между ними. При необходимости использования лишь 3 стропил местоположение двух следует рассчитывать по простой схеме: по сторонам центрального стропила нужно измерить половину расстояния до бруса конька и в этих точках установить стропила.
Правильно сделанную стропильную систему очень легко подшивать софитом для кровли.
Технические характеристики поликарбоната можно узнать здесь.
А как обустроить мягкую кровлю своими руками узнаете по этой ссылке https://rooffs.ru/myagkaya/info/krovlya-svoimi-rukami.html
При большем количестве стропил они распределяются равномерно. Для расчета нужно длину бруса разделить на показатель, превышающий количество стропил на единицу. Полученное число – необходимое расстояние.
Длина центральных стропил измеряется несколькими способами.
Наиболее простым является использование специального справочника для строителей, в котором даны коэффициенты длины стропил в зависимости от размеров дома и высоты пролета конька.
Можно также уложить стропила на место крепления, очертить необходимые контуры спилов, не забывая о запасе под карнизы, и отпилить лишнее.
Другой способ: отмерить высоту конькового пролета, проекцию стропил на основание кровли и, применив теорему Пифагора, рассчитать длину стропила и прибавить к ней длину карниза.
Диагональные стропила измеряют аналогичными способами, соблюдая корректность измерения длин.
Соединение элементов стропил – один из наиболее важных моментов установки системы. Оно производится в точке пересечения двух диагональных, центральных и одного вальмового (центрального) стропила на коньковом брусе. На нем следует сделать надрез. Двойной скос нужно пропилить также на диагональных стропилах.
Угловые отмеряются на глаз. Материал для них (доски) укладывается на место крепления и подгоняется под необходимую длину. После разметки спилов производят отпиливание и крепление.
Во избежание лишней траты времени и появления отходов рекомендуется использовать шаблон в форме прямоугольного треугольника, который можно изготовить из обычной фанеры. При составлении любого проекта нужно учитывать угол наклона крыши, который непременно должен быть тождественным сделанному на шаблоне уклону.
К примеру, уклон крыши должен быть 5:10, а длины катетов шаблона при этом будут 40 и 80 см.
Чтобы определить расстояние для монтажа промежуточных угловых стропил, следует выбрать стропило, являющееся точкой отсчета. Как правило, она находится на мауэрлате. Отрезок до угла дома должен быть равен длине стропила (без карниза). Расстояние до места закрепления стропила и его проекция образуют квадрат.
Оставшиеся стропила (промежуточные) устанавливаются равномерно, при этом верхние крепятся на диагональном стропиле, а нижние — на мауэрлате.
При монтаже системы стропил следует помнить о влиянии параметров самого здания и материала для кровли на размер крыши. Учитывая довольно внушительные габариты загородных домов, при расчетах необходимо учесть также показатель провисания, влияющий главным образом на центральные диагональные и промежуточные стропила.
Выводы
- При всем разнообразии кровель четырехскатные являются оптимальным выбором для загородных домов.
- Четырехскатные кровли бывают нескольких типов.
- Стропильная конструкция состоит из многих элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию.
- Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши требует тщательных предварительных расчетов.
Подробное видео об устройстве стропильной системы вальмовой 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.
Чертежи стропильной системы четырехскатной крыши, что нужно учесть при их разработке
В идеале перед началом монтажа стропильной системы четырехскатной крыши у домовладельца на руках должны быть общие чертежи проекта кровли, список с подбитым количеством расходных материалов, а также фрагментарные чертежи отдельных участков каркаса. На последних обязательно должны быть обозначены такие моменты:
1. Размеры детали и используемый вид материала.
2. Угол наклона и место расположения детали.
3. Способы крепления и используемые крепежные элементы.
4. Список других деталей, которые тем или иным способом будут взаимодействовать с описываемым элементом.
- основные формы скатных крыш
- виды четырехскатных крыш
- пример стропильной системы четырехскатной крыши
- таблица размеров стропильных ног
Самостоятельно разработать такие схемы стропильной системы четырехскатной крыши без специальных навыков крайне сложно. Не факт, что даже, если они будут созданы, в них не будет допущена какая-то ошибка. Поэтому крайне рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам.
ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:
Все о полувальмовой крыше: преимущества и недостатки.
Очень важным моментом является просчет количества стропил и толщины материала для их изготовления. Недостаток их может привести к разрушению каркаса. Чтобы этого избежать, необходимо заранее высчитать предположительный вес нагрузок, которые подразделяются на три типа:
1. Постоянные.
К ним относится вес строительных (кровельных материалов и изолирующих наслоений) и крепежных материалов.
2. Периодические.
К ним причисляются сезонные осадки: осенние дожди, снег (в том числе и талый в весеннее время года). Кроме того, сюда относятся возможные ремонтные работы (вес рабочих и их инструментов).
3. Дополнительные.
Антенны, тарелки, лестницы и тому подобное.
Также очень важно точно соблюсти угол наклона в соответствии с силой ветра, которая наиболее часто наблюдается в вашем регионе. Если угол будет слишком мал в сравнении с ней, то порывы ветра будут все время «пытаться» приподнять кровлю, если слишком велик – опрокинуть.
ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:
Пароизоляция для крыши. Её роль и значение.
Поэтапный процесс проведения монтажных работ на кирпичном здании
Работы по установке стропильной системы четырехскатной крыши проходят в следующем порядке:
1. Возводится монолитный пояс по контуру внешних стен. В него закладывается гидроизоляция (желательно многослойная). Затем в брус толщиной и высотой от 10 до 15 см (при необходимости даже больше 15 см) монтируются (методом закладки) шпильки, резьба которых более М12.
- пример строительства четырехскатной крыши (этапы-1-4)
- этапы 5-10
2. Далее переходят к укладке лежней. Они монтируются на внутренние несущие перегородки конструкции. Сечение у данных деталей должно быть большим, так как нагрузка на них возлагается внушительная. Рекомендуется брус со сторонами не менее 15х20 см.
3. Далее устанавливаются опорные стойки. Монтируются они на ранее уложенные лежни, закрепляются при помощи подпорок (временных), которые фиксируются саморезами. Окончательная фиксация стоек осуществляется посредством уголков металлических и специальных пластинчатых накладок. Располагаться они должны вряд строго посередине будущего каркаса.
4. После на установленные опоры монтируется горизонтально прогон. Закрепляется он также при помощи уголков из металла и саморезов.
5. Далее устанавливаются боковые наклонные элементы. Эти стропила подгоняются по месту укладки. Сначала используется шаблон, при помощи которого отмечают места будущих опорных запилов. Вырезанными шипами детали укладываются на выступающие ребра конькового прогона и мауэрлата на расстоянии друг от друга от 50 до 150 см. Окончательная фиксация проводится все теми же уголками и саморезами.
6. После этого монтируются угловые наклонные элементы, тем же способом, что описан выше в случае с боковыми деталями. Пространство между угловым и крайним боковым элементом заполняется при помощи нарожников. Они монтируются одним краем на угловой элемент, а вторым краем на мауэрлат.
7. Окончательным этапом сборки каркаса является монтаж шпренгелей, подкосов и растяжек. Первые монтируются строго вертикально (как и опорные стойки под прогон) под угловыми стропилами. Вторые монтируются под углом в 45˚, упираясь верхним концом в боковые элементы, а нижним – в лежень. Последние монтируются на два рядом стоящих элемента, для придания большей жесткости конструкции.
8. После этого можно переходить к монтажу обрешетки и кровельного материала.
Под укладку металлочерепицы делают шаг между элементами обрешетки в 50 см. Под мягкую кровлю укладываются доски без зазоров. Независимо от выбранного кровельного материала элементы обрешетки должны быть в обязательном порядке обработаны антисептиками.
Четырехскатная крыша пользуется особой популярностью в частном строительстве по сравнению с другими типами. Она красива, достаточно проста в устройстве, обеспечивает надежную защиту от дождя и ветра и подходит для зданий с любой геометрией. Но, чтобы крыша получилась качественной, ей нужен крепкий «скелет» — стропильная система. Мы постарались уместить в эту статью максимум полезной информации об устройстве стропильной системы четырехскатной крыши.
Четырехскатная крыша обладает массой достоинств: у нее нет фронтона, что позволяет значительно сэкономить на стройматериалах, она привлекательно выглядит, хорошо защищает от холода и непогоды. Устройство конструкции стропильной системы напрямую зависит от разновидности кровли – вальмовой или шатровой.
Но, прежде чем пуститься в разъяснения особенностей этих двух видов крыш, обозначим достоинства четырехскатных конструкций:
Рассмотрим две самых популярных конфигурации четырехскатной крыши, каждая из которых обладает своими особенностями.
Вальмовая крышаВальмовая крыша — это конструкция из двух треугольных и двух трапециевидных элементов. Трапеции соединяются друг с другом верхними гранями, а треугольные боковины перекрываются соответствующими конструкциями скатов.
Как и всякая крыша, вальмовая нуждается в специальном каркасе из стропил, на который будет крепиться кровельный пирог (гидро-, теплоизоляция, вентиляция, финишное покрытие). По способу установки стропильные элементы вальмовой кровли могут быть висячими и наслонными. Последние считаются более экономичными, конструктивными и простыми в монтаже.
Полезно: Если угол наклона крыши составляет меньше 35°, рекомендуется сделать добавочные опоры для более длинного пролета с наслонными стропилами. Они защитят стены дома от дождя, ветра и холода.
Схема стропильной системы четырехскатной крыши:
- накосные стропила – диагональные элементы одним концом упертые в мауэрлат, а вторым — прикрепленные к следующей паре стропил. Линейные размеры подобных элементов значительно больше обычных комплексов, поэтому для их монтажа потребуется больше усилий и очень надежная фиксация (они одновременно служат опорой для нарожников),
- трапеции для ската,
- нарожники – небольшие комплексы из коротких стропил, расположенные на накосных стропилах. При ширине дома от 4,5 м стропильные составляющие объединяют по длине сразу в несколько элементов,
- ригели,
- стойки, подкосы – эти элементы используют для уменьшения размеров нарожников. Они позволяют монтировать кровлю почти без распорок (кроме, пожалуй, конькового типа, где используют ригели),
- лежни – опорные элементы для подкосов и стоек. Их устанавливают на кирпичные подставки на перекрытии или на внутренний торец стены. Также лежень можно прикрепить путем подгона деревянных чушек в горизонтали перекрытия (так гораздо проще устанавливать стойки и прогоны),
- прогон – это балка, расположенная параллельно нижней опоре. Прогон обеспечивает дополнительную прочность стропильной системы. Оптимальная длина между прогоном и нижней опорой должна составлять не больше 4,5 м,
- шпренгели – элементы для дополнительного усиления жесткости. Их монтируют с учетом расстояния пролета. Для изготовления шпренгелей используют бревна или брусья с большим сечением.
Шатровая крыша, в отличие от вальмовой, состоит из одних треугольников. Сделать ее своими руками новичку будет очень сложно, поскольку важно соблюдать абсолютную симметрию элементов. Шатровая крыша обладает исключительными аэродинамическими характеристиками и способна выдержать даже ураганный ветер. Она прекрасно защищает дом от холода, влаги, не позволяет потокам воздуха проникнуть на чердак или мансарду. Именно поэтому многие выбирают четырехскатную шатровую крышу.
В зависимости от материала стен дома, стропильная система может опираться на разные элементы. Так, в деревянном и каркасном здании для этого используют верхнюю обвязку, для стен из камня и кирпича – мауэрлат, а в срубах – верхние венцы.
Монтаж стропильной системыВ этой главе мы рассмотрим пошаговую установку стропильных систем вальмового и шатрового типа.
Но сначала несколько полезных советов:
Как вы уже успели узнать, вальмовая стропильная система состоит из трапециевидных и треугольных сторон. Начинать работу следует с обустройства прочной и надежной опоры, выбор которой зависит от материала стен дома. Поскольку чаще всего встречаются кирпичные или бетонные конструкции, мы будем рассматривать проект стропильной системы четырехскатной крыши с мауэрлатом.
От того, настолько горизонтально и ровно уложен мауэрлат, будет зависеть внешний вид крыши. А поскольку идеальной симметрии всех стен при постройке дома добиться невозможно, придется подгонять их под общий уровень. Самый простой способ сделать это качественно – оборудовать по периметру опалубку и залить в нее бетон. После высыхания на этот «пояс» можно спокойно укладывать мауэрлат.
А, чтобы бетонное выравнивающее кольцо не съехало со стен вместе с крышей, по всему периметру следует установить штыри из толстой арматуры, чтобы они удерживали мауэрлат, проходя сквозь него. В верхних концах штырей надо сделать резьбу под большую гайку так, чтобы штырь был выше опорного бруса на 5-7 см. После монтажа стропильной системы этой гайкой можно притянуть и закрепить мауэрлат. В кирпичном доме штырь лучше вмуровать в стену на этапе кладки.
Как происходит установка стропильной системы четырехскатной крыши вальмового типа:
Учитывайте, что между свесом кровли и стеной дома должно быть не меньше 50 см. Если дом постоянно испытывает сильную ветровую нагрузку, расстояние нужно удвоить, чтобы ветер не задувал осадки под крышу и на стены, а сходящая с кровли вода не мочила фасад и не стекала к фундаменту.
На видео – стропильная система четырехскатной крыши вальмового типа во всех подробностях:
Шатровая стропильная системаГлавная особенность шатровой кровли заключается в ее симметричности, добиться которой новичку будет очень непросто. Такая работа требует грамотного расчета стропильной системы четырехскатной крыши. Несмотря на высокую степень сложности, подобные конструкции очень востребованы в жилищном строительстве. Если вы хотите украсить свой дом такой кровлей, но боитесь не справиться, лучше сначала потренироваться на сарае или беседке.
Все основные узлы и стропила монтируют на земле, руководствуясь заранее подготовленным шаблоном. Толщина досок, брусьев и других элементов определяется длиной стропильной ноги, предполагаемыми нагрузками (вес кровельного пирога, ветровые нагрузки и т.д.), уклоном крыши.
Как построить стропильную систему четырехскатной крыши шатрового типа:
С первого взгляда кажется, что построить четырехскатную стропильную систему своими руками совсем несложно, но на деле оказывается, что довольно трудно постоянно контролировать правильное положение всех элементов. Особое внимание следует уделить расчетам и составлению проекта, поскольку от этого зависит 50% успеха.
Стропильная система четырехскатной крыши: фотоконструкция стропильной системы, расчет, монтаж
Кровля – не основа дома, но такая же значимая часть жилья, как и фундамент.
Благодаря крыше дождевая вода, снег не попадают внутрь жилья.
В связи с этим кровля должна быть выполнена соответствующим образом, чтобы имели место такие показатели, как огнестойкость, практичность, устойчивость к влаге и респектабельная эстетичность.
Всё это и многое другое может предложить четырехскатная кровля, а поэтому внимательного рассмотрения достойна вся информация, касающаяся данного типа крыши.
О разновидностях четырехскатной крыши вкратце
Всего можно выделить несколько разновидностей кровли данного типа, каждая из которых предполагает собственные преимущества.
Рассмотрения заслуживают три вида крыши рассматриваемого типа:
- вальмовая крыша;
- полувальмовая;
- шатровая.
Вальмовая конструкция предусматривает четыре ската, из которых пара скатов является плоскостями трапециевидной формы, а другая пара выполняется в виде треугольников.
Фронтоны в таком виде конструкции не предусмотрены, в то время как мансарды и слуховые окна монтируются на скатах.
Отметим, что треугольные скаты именуются вальмами.
Относительно полувальмовых конструкций кровли, то они представляют собой крышу, имеющую ломаную плоскость.
Состоит полувальмовая кровля из верхнего треугольника, а также трапеции.
Шатровый тип представляет собой плоскости треугольной формы в количестве четырех единиц.
Данные плоскости соединяются в верхней точке, при этом образовывается четырехугольная пирамида с основанием в форме квадрата, либо прямоугольника.
В этом случае конструкция также не предусматривает фронтоны.
Принято считать, что стропильная конструкция вальмовой кровли наиболее сложная в исполнении, но вместе с этим обладает рядом неоспоримых преимуществ, которые отсутствуют у «конкурентов».
Фотографии
Четырехскатная крыша украшает любое сооружение.Очень эффектно смотрится при покрытии металлочерепицей.
Четырехскатная крыша для беседки
Стропильная система четырехскатной крыши
Стадия проектирования: расчетная часть
Прежде чем приступать к строительству кровли, необходимо произвести качественный расчет потенциальной конструкции, после чего выполнить чертеж кровли.
Данный тип крыши может иметь угол наклона в пределах 5 — 60º.
Стоит отметить, что угол наклона скатов зависим от атмосферных нагрузок региона, в котором возводится строение.
Также на угол скатов оказывают влияние тип применяемого материала и предназначение чердака.
Полезно знать, что при существенных нагрузках осадков уклон крыши может равняться 45 — 60º.
Наклон и его острота влияют на выбор кровельного материала.
Таким образом, если наклон равен 5 — 18º, выбирается рулонное покрытие.
Кровельный металл, асбестоцементные листы рекомендуется применять при возведении крыши с диапазоном наклона 14 — 60º.
Относительно черепичной крыши, то она предусматривает угол 30 — 60º.
Дополнительно о размерах листов шифера.
Об устройстве обрешетки под металлочерепицу в статье: http://proroofer.ru/montaz/montazh-krovli/obreshetka-pod-metallocherepicu.html. О расчете и выборе шага обрешетки.
О полувальмовой крыше здесь. Рассмотрена конструкция стропильной системы.
Высота кровельного конька рассчитывается после того, как выбран угол наклона скатов крыши.
Расчет в таком случае производится при помощи тригонометрического выражения для прямоугольных треугольников.
Составление проекта четырехскатной кровли начинается с расчета стропил.
Отметим, что сечение стропил определяется, опираясь на совокупность ожидаемых нагрузок (массы конструкции стропил, ветровых, а также снеговых нагрузок, пирога крыши), угла наклона.
Потенциал прочности стропил должен составлять не менее 1.4.
Обратить внимание стоит на то, что между стропилами шаг определяется благодаря расчетам.
Несущая способность рассматриваемой части кровли также подтверждается расчетом.
На этапе проектирования решается вопрос относительно того, какие стропила использовать – висячие либо наклонные.
Вдобавок, этап проектирования предусматривает выяснение того, есть ли необходимость в применении дополнительных элементов (раскосов, затяжек).
В том случае, когда выясняется, что стандартные габариты пиломатериалов не подходят для потенциальной крыши, то предусматривается изменение размеров.
К примеру, имеется возможность наращивания длины стропил, либо освобождение балок, их усиление.Также в числе доступных возможностей есть использование клеевых стропильных ног.
Стропильная система
Стропильная система может быть двух видов — шатровой, а также вальмовой.
Стропильная кровля шатрового типа состоит из четырех треугольных поверхностей — вальм, а вальмовый тип системы предусматривает два трапециевидные ската, а также два треугольника.
Обустройство стропильной системы четырехскатной конструкции достаточно сложно технологически, но вместе с этим радует результатом по окончании строительства.
Воздействие нагрузок
Во время выполнения проектирования шатровой конструкции крыши требуется брать во внимание, что на нее будут воздействовать периодические, а также временные нагрузки.
К числу постоянных нагрузок можно отнести стропильную систему, кровельные материалы.
Что касается временных нагрузок, то они представляют собой осадки в виде снега и дождя, ветер, массу необходимого оборудования, массу людей, выполняющих обслуживание кровли.
Стоит знать следующее:
- Если имеется уклон крыши, превышающий 70º, нагрузка снега не берется во внимание.
- При уклоне менее 30º воздействие ветра отсутствует.
- Если наклон кровли менее 60º, понадобится брать во внимание снеговую нагрузку, которая наблюдается в средней полосе России соответственно СНиПу. Таким образом, нагрузка составляет 180 кг/кв. метр.
- Нагрузка ветра в средней полосе России составляет 35 кг/кв. метр.
Массу материалов определяют расчетным путем: на площадь кровли умножается удельный вес каждого строительного материала.
Масса дополнительного обустройства определяется в индивидуальном порядке для каждой крыши.
Монтажные работы
Четырехскатная крыша конструктивно представляет собой, помимо стропил, еще опорный брус, именуемый мауэрлатом и укладываемым на стены.
Данный опорный брус располагается строго горизонтально таким образом, чтобы не нарушалась геометрия кровли в будущем.
По опорному брусу укладываются потолочные балки.
В случае если строение выполняется из дерева, стропила фиксируются к венцу сруба, расположенного сверху.
Основная особенность кровли рассматриваемого типа – правильный монтаж накосных стропил, представляющих собой коньковый брус.
Для определенности и правильности выполнения монтажной работы стоит ознакомиться с полезными советами.
Необходимо учитывать следующее:
- Диагональные стропила должны укрепляться еще посредством нарожников, являющихся укороченными стропильными ногами. Они также крепятся к мауэрлату и выполняют поддерживание накосных стропил.
- Если предстоит обустройство значительной площади кровли, устраивают шпренгельные фермы, принимающие часть нагрузки на себя, направленных от накосных стропил.
- Шпренгельные фермы должны выполняться с затяжками, на которые выполняется упор этих же ферм. Возможна их фиксация на существующие продольные или поперечные балки.
- Помимо всего предусматривается монтаж систем подкосов, ригелей, затяжек, ригелей, создающих жесткий каркас.
- Диагональные стропила фиксируются к коньковому прогону, опирающемуся на продольную балку перекрытия. Крепление выполняется вверху конькового прогона.
- Концы накосных стропил снизу связываются с опорной балкой посредством специализированных врубок, врезок, которые дополняются фиксирующими элементами.
- По окончании выставления и укрепления диагональных стропил можно приступать к монтажу рядовых стропил, при этом шаг между ними должен определяться путем использования расчетов. Расчеты выполняются в зависимости от степени и силы нагрузок, типа материала, но зачастую показатель не превышает 70 сантиметров.
- Накосные стропила соединяются между собой посредством горизонтальной стяжки вверху (стяжка именуется ригелем).
- Ригель выполняется из доски сечением 12 х 4 сантиметра. Ригель располагается на расстоянии одного метра от верхней части конька. Основной задачей ригеля является увеличение сопротивления ветровым нагрузкам.
Внимательно относитесь к соединениям мауэрлата и стропильных ног.
Стоит отметить, что соединения являются основными точками, отвечающими за прочность стропильной системы.
Относительно свеса, то он должен регулироваться длиной диагональных стропил, а из-за этого иногда стропильные доски удлиняются скреплением двух досок между собой.
После того как установлена стропильная система, выполняется обрешетка, гидроизоляция, пароизоляция, контробрешетка.
Монтажные работы, проектирование, расчеты и многое другое, что касается возведения дома и крыши, должно выполняться ответственно.
Помните о том, что в строительстве не бывает незначимых этапов.
Видео о выполнении чертежа конструкции четырехскатной крыши.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+
Измерение уклона и уклона крыши
Ник Громицко, CMI® и Бенджамин ГромицкоКак уклон, так и уклон указывают наклон крыши, выраженный в пропорции от вертикали к горизонтали. В этой статье описываются как уклон крыши, так и уклон крыши, а также различия между ними, поскольку они не совпадают. Поскольку уклон влияет на способ установки кровельных систем, в том числе определяет, какой тип кровельного материала может быть применен, понимание того, как измерить уклон кровли, может быть полезным для домашнего инспектора.
На рисунке выше показана простая двускатная крыша и общие соотношения между подъемом, ходом и пролетом. Обрамление крыши — это практическое применение геометрии, а уклон крыши в значительной степени основан на свойствах прямоугольного треугольника.
В каркасе крыши основание прямоугольного треугольника называется прогоном. Пробег — это расстояние от внешней стороны верхней плиты стены до точки, расположенной непосредственно под центром гребня. Вертикальная нога треугольника называется подъемом, то есть расстоянием, на которое доска для стропила крыши проходит вверх над верхней панелью стены.Уклон
Уклон — это уклон крыши, выраженный в виде отношения вертикального подъема к горизонтальному участку, где участок представляет собой некоторую часть пролета. Это соотношение всегда выражается в дюймах на фут.
Коэффициент наклона
Крыша, которая поднимается на 4 дюйма на каждые 1 фут или 12 дюймов трассы, имеет уклон «4 в 12». Если подъем составляет 6 дюймов на каждые 12 дюймов пробега, то уклон крыши составляет «6 в 12».Наклон можно выразить численно в виде отношения.Коэффициент наклона представляет собой определенную величину вертикального подъема на каждые 12 дюймов горизонтальной трассы. Например, наклон «4 в 12» может быть выражен как соотношение 4:12. Наклон «6 в 12» выражается как 6:12.
Треугольный символ над линией крыши на этой архитектурной высоте предоставляет информацию о ro склона .
- как соотношение; и
- в дюймах на фут.
Шаг Шаг
Pitch Fraction
Исторически слово «шаг» означало отношение высоты гребня ко всему размеру / ширине здания или отношение длины стропила к ширине здания. И тогда хребет обычно был в середине пролета.Это больше не относится к современной строительной практике. Гребень может быть расположен в любом месте пролета, от непосредственно середины до любой конечной точки пролета.
Говорят, что крыша, которая поднимается на 8 футов над 24-футовым пролетом, имеет уклон от 1 до 3. Если подъем составляет 4 фута за 24-футовый промежуток, то считается, что уклон крыши составляет «от 1 до 6».
Шаг может быть выражен численно в виде дроби. Фракция основного тона представляет собой определенную величину вертикального подъема на всем протяжении пролета. Например, для крыши с наклоном 4 фута и размахом 24 фута уклон составляет от 1 до 6, что можно выразить в виде доли от 1/6.Шаг от 12 до 24 выражается как 1/2.
Термины «тангаж» и «наклон» часто используются взаимозаменяемо, что неверно. Они не означают одно и то же. А уклон дает более ценную информацию, чем уклон, как определено в этой статье.
Используя приведенную выше иллюстрацию и информацию, которую мы только что узнали о наклоне и тангаже, мы можем видеть, что наклон 2:12 можно выразить как шаг 1/12, предполагая, что интервал в два раза больше длины трассы. Если уклон 4:12, шаг для 24-футового пролета составляет 1/6.Если шаг составляет 1/3, наклон составляет 8:12. Помните, что уклон выражается в виде отношения и в дюймах на фут. А высота тона — это доля, полученная делением подъема на весь промежуток.Минимальные уклоны для различных кровельных покрытий
Международный кодекс жилого фонда (IRC) устанавливает минимальные требования к кровельным покрытиям и предписывает использование инструкций по установке производителя кровельных покрытий.
- Асфальтовая черепица должна быть установлена на скатах крыши 2:12 или выше (IRC R905 2015.2.2).
- Глиняные и бетонные черепицы должны быть установлены на скатах крыши 2.5: 12 или выше (IRC 2015 R905.3.2).
- Металлическая черепица должна быть установлена на скатах крыши 3:12 или выше (IRC 2015 R905.4.2).
- Рулонная кровля с минеральным покрытием должна быть установлена на скатах крыши 1:12 или выше (IRC 2015 R905.4.2).
- Шиферная черепица должна быть установлена на скатах крыши 4:12 или выше (IRC 2015 R905.6.2).
- Деревянная черепица должна быть установлена на скатах крыши 3:12 или выше (2015 IRC R905.7,2).
- Деревянные встряски должны быть установлены на скатах крыши 3:12 или выше (IRC 2015 R905.8.2).
- Сборные крыши должны быть установлены на скатах крыши 0,25: 12 или выше (IRC R905.9.1 2015 года), за исключением крыш с каменноугольной смолой, у которых минимальный уклон крыши составляет одну восьмую единицы по вертикали в 12 единицах по горизонтали (Наклон 1%).
- Металлические кровельные панели должны быть установлены на скатах крыши в соответствии с определенными швами (IRC R905.10.2, 2015):
- минимальный уклон крыши 3:12 для притиренных кровлей металлических кровель без шва без применения уплотнительного кольца минимальная кровля
- наклон 0.5:12 для перекрытых металлических кровель без швов с нанесенным герметиком
- минимальный уклон крыши 0,25: 12 для систем кровли с постоянным швом
- На крышах скатов 0,25: 12 или более следует устанавливать модифицированные битумные кровли (2015 IRC R905.11.1).
- Однослойная кровля из термореактивного материала должна быть установлена на скатах крыши 0,25: 12 или выше (IRC 2015 R905.12.1).
- Термопластичная одноигровая кровля должна быть установлена на скатах крыши 0,25: 12 или выше (IRC R905 2015.13,1).
- Кровля из вспененного полиуретанового пенопласта должна быть установлена на скатах крыши 0,25: 12 или выше (IRC 2015 R905.14.1).
- Кровля, нанесенная жидкостью, должна быть установлена на скатах крыши 0,25: 12 или выше (IRC 2015 R905.15.1).
- Фотоэлектрическая черепица должна быть установлена на скатах крыши 2:12 или выше (IRC 2015 R905.16.2).
Асфальтовая черепица
Наклон крыши влияет на поверхностный сток воды и может определять тип кровельных материалов, которые необходимо установить.Асфальтовая черепица должна использоваться только на скатах крыши 2:12 или выше. Асфальто-черепичные крыши предназначены для отвода воды и не предназначены для использования в качестве водонепроницаемого барьера. Уклон крыши влияет на ее способность проливать воду и определяет пределы использования асфальта.
Большинство асфальтовых черепиц можно использовать на скатах крыши с 4:12 до 21:12, используя стандартные методы нанесения. Асфальтовая черепица может быть использована на склонах с 2:12 до 3.9: 12, если соблюдаются специальные процедуры нанесения на склонах.Инспектор обычно находит рулонные кровельные материалы, установленные на склонах менее 4:12.Измерительный уклон
Вам понадобится уровень плотника, рулетка и карандаш.
Измерьте 12 дюймов от одного конца уровня и сделайте отметку.
Вы можете проводить измерения в недостроенном мансардном пространстве под крышей или в области досок граблей, или поверх кровельных материалов. Измерение уклона от поверхности крыши может не дать наиболее точных измерений из-за по своей природе неровной поверхности кровельного покрытия.
Заползти в незаконченный чердак. Найдите стропильную доску крыши, которая легко доступна для вас. Поместите конец уровня против нижнего края стропила крыши и держите его ровно. Измерьте расстояние от отметки 12 дюймов на уровне по вертикали до нижнего края стропила. Это измерение — это количество дюймов, на которое поднимается крыша, в 12 дюймов.
Найдите доску граблей, которая вам доступна. Поддерживайте ровный уровень плотника, удерживая его за край нижнего края граблей.Измерьте расстояние от 12-дюймовой отметки на уровне по вертикали до места, где рулетка касается нижнего края граблей. Это измерение — это количество дюймов, на которое поднимается крыша, в 12 дюймов.
Измерение уклона крыши от поверхности крыши будет неточным без использования чего-либо, чтобы сделать плоскую поверхность для измерения уклона. Использование 48-дюймового уровня плотника или прямой доски 2х4 может быть полезным для создания гладкой поверхности, которая отражает наклон крыши.
Инспектор может счесть полезным использование мобильных технологий. Существуют приложения для мобильных устройств, которые точно измеряют уклон крыши, включая возможность делать цифровые снимки уклона с земли.
Резюме
Высота и уклон не означают одно и то же. Наклон — это отношение, измеренное в дюймах на фут. Поскольку уклон влияет на то, как вода проливается с поверхности крыши, и определяет пределы для использования асфальта, то понимание того, как измерить уклон крыши, может оказаться полезным для домашнего инспектора.
,
стропил против ферм для жилых домов
© stocksolutions / FotoliaЕсли вы строите новый дом или добавляете дополнение к существующему дому, одно из основных решений, которое вам нужно сделать, это: как вы будете поддерживать крышу? Если в планах не предусматривается плоская конструкция крыши, вам в основном придется выбирать между стропилами или фермами.
Посещение чердака почти любого более старого дома покажет, что стропила были чрезвычайно популярным методом в прошлом.Однако сегодня в четырех из пяти новых домов, построенных в США, используется ферменная конструкция. Очевидно, что все изменилось. Тем не менее, однако, оба метода имеют уникальные преимущества, которые могут рекомендовать один над другим, и новая конструкция с использованием любого из этих методов — или обоих — все еще продолжается каждый день.
Что такое стропила?
© ronstik / FotoliaМетод, в котором используется конструкция стропильной кровли, широко известен как «каркасная конструкция». Стропила представляют собой длинные доски, обычно 2 x 10 с или 2 x 12 с, которые спускаются вниз от центральной балки конька на вершине крыши, пересекаясь с наружными стенами.Эти длинные доски поддерживают кровлю и кровлю.
Между тем потолочные балки, проходящие горизонтально по полу мансардного пространства между наружными стенами, скрепляют стены вместе и вместе со стропилами над ними создают целостную кровлю и чердачную конструкцию.
Что такое ферма?
© ftfoxfoto / FotoliaФерма представляет собой сборную деревянную конструкцию, которая объединяет треугольные перемычки из конструкционных элементов, чтобы обеспечить опору для крыши над ней, одновременно соединяя наружные стены дома.Длинные наклонные балки, простирающиеся до вершины фермы, и балка, проходящая горизонтально вдоль дна, называются хордами. Балки и стяжки, составляющие внутреннюю треугольную стропильную ферму, предназначены для распределения веса крыши по широкой площади.
Типичная конструкция крыши дома состоит из нескольких ферм, разнесенных равномерно по пролету, простирающемуся от одного конца дома до противоположного конца. В отличие от стропильной конструкции, выполненной в виде палки, которая выполняется на месте, большинство ферм изготавливаются на заводе и доставляются на рабочую площадку, готовые к установке.
Что у вас есть?
Если вы покупаете существующий дом, конечно, выбор стропил по сравнению со строительством фермы уже сделан для вас. Согласно вышесказанному, если это более старый дом, он почти наверняка будет включать в себя стропила, в то время как более новые дома имеют тенденцию к фермам. Если это совершенно новое строительство в новом развитии, строительство фермы можно считать хламом. Тем не менее, некоторые новые, индивидуально спроектированные дома могут по-прежнему использовать стропила частично или полностью.
Как они сравниваются?
Стропила Pros
Больше мансарды
Если вы думаете, что когда-нибудь захотите переоборудовать чердак в дополнительную комнату или вам просто понадобится много свободного пространства для хранения, стропильная конструкция оставляет пустоту чердака открытой для такого использования.
Варианты потолков
Если вы хотите включить специальный потолочный дизайн, такой как сводчатый потолок или потолок соборного стиля, стропила оставляют место на чердаке для необходимой конструкции. Фермы могут быть настроены специально для размещения некоторых сводчатых потолков, но это в основном нестандартная процедура, которая требует особых соображений.
Чердак Изоляция
Установка мансардной изоляции и других мер, связанных с эффективностью, таких как излучающий барьер, как правило, быстрее и проще в открытом пространстве, создаваемом стропильной конструкцией.
меньше времени выполнения заказа
Поскольку фермы изготавливаются на заводе, точные планы с точными размерами должны быть представлены задолго до фактического времени, когда они потребуются. Поскольку стропила изготавливаются на месте при необходимости, требуется меньше предварительного планирования.
Стропила Минусы
больше времени и дороже
Стропила на строительной площадке работает медленнее и требует больше людей. Строительство большой жилой стропильной крыши может занять неделю.В зависимости от местных затрат на оплату труда это может существенно увеличить стоимость строительства стропил.
Требуются квалифицированные, опытные работники
Поскольку метод строительства ферм становится стандартом в жилищно-строительной отрасли, труднее найти работников, обладающих специальными навыками для быстрого и точного строительства стропил. Во многих случаях эти мастера стареют, и, возможно, многие уже вышли на пенсию.
Truss Pros
Заводской контроль качества
Поскольку они производятся в заводских условиях внутри помещений, часто на компьютерных пилах и производственном оборудовании, контроль качества очень последовательный.Фермы также могут быть проверены и сертифицированы сторонней организацией.
Доставка точно в срок
Проект здания может быть поставлен хореографом с изготовителем фермы, так что готовые фермы прибывают в точный день, когда они потребуются. Таким образом, хранение на месте не требуется, а фермы не подвержены воздействию погоды.
Быстрее Строительство
Если фермы достаточно малы, чтобы их можно было вручную поднять двумя или тремя рабочими, что характерно для многих жилых проектов, всю ферму можно обработать всего за один или два дня.
Большая сила
Балки и стяжки, составляющие внутреннюю треугольную стропильную ферму, предназначены для эффективного распределения веса крыши по более широкой области. Кроме того, треугольная структура более широко использует более короткие и менее дорогие отрезки древесины.
Снижение совокупных затрат
Исследование, проведенное Национальной ассоциацией домостроителей, сравнило два идентичных дома. Дом, построенный с использованием ферм, привел к снижению затрат на рабочую силу и материалы на 16% по сравнению с домом, в котором использовались традиционные стропила.
фермы минусы
Уменьшенное Чердачное Пространство
Треугольная перепонка из равномерно распределенных ферм, однако, сегментирует открытое чердачное пространство и делает невозможным преобразование в дополнительное помещение и даже существенно уменьшает доступное пространство для хранения коробок и других предметов.
Более высокая первоначальная стоимость
Первоначальная стоимость изготовления ферм на заводе выше стоимости необработанных пиломатериалов для изготовления стропил. (Меньше трудозатрат на монтаж обычно компенсирует это.)
Информация о доставке и установке
Готовые фермы громоздки, и для доставки большого количества потребуется 18-колесный грузовик. Таким образом, сайт должен быть легко доступен для автомобиля такого размера. Кроме того, фермы, изготовленные для больших квадратных метров, обычно не могут обрабатываться вручную несколькими рабочими. В этих случаях для подъема ферм на место потребуется кран.
Маленькая гибкость для изменений дизайна
После того, как проект и размеры будут отправлены на завод, а фермы изготовлены, возникнут проблемы с дизайном.Изменения дизайна крыши или чердака в последнюю минуту будут либо неосуществимыми, либо выполнимыми только по высокой цене.
Будущие изменения
Ферменная система является взаимозависимой структурой. Как только он изготовлен и установлен, последующие модификации могут вызвать проблемы и потенциально могут представлять опасность из-за нарушения целостности конструкции. Это может включать такие незначительные меры, как простое сверление отверстий через ферменные элементы для размещения кабелей, проходящих через чердак. Поэтому рекомендуется провести осмотр и обоснованное мнение квалифицированного подрядчика, прежде чем вносить случайные изменения в фермы.
Похожие
Четырехтактный двигатель — Energy Education
Рисунок 1. 4-тактный двигатель внутреннего сгорания. 1: впрыск топлива, 2: зажигание, 3: расширение (работа выполнена), 4: выхлоп. [1]Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателей внутреннего сгорания и используется в различных автомобилях (которые специально используют бензин в качестве топлива), таких как автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы (многие мотоциклы используют двухтактный двигатель). Четырехтактный двигатель обеспечивает один рабочий ход на каждые два цикла поршня (или четыре хода поршня).Справа (рис. 1) изображен четырехтактный двигатель, а дальнейшее объяснение этого процесса приведено ниже.
- Ход впуска: Поршень движется вниз ко дну, это увеличивает объем, позволяя топливно-воздушной смеси проникать в камеру.
- Ход сжатия: Впускной клапан закрыт, и поршень движется вверх по камере вверх. Это сжимает топливовоздушную смесь. В конце этого хода свеча зажигания обеспечивает сжатое топливо энергией активации, необходимой для начала сгорания.
- Рабочий ход: Когда топливо достигает конца своего сгорания, тепло, выделяемое при сжигании углеводородов, увеличивает давление, которое заставляет газ давить на поршень и создавать выходную мощность.
- Ход выпуска: Когда поршень достигает дна, выпускной клапан открывается. Оставшийся выхлопной газ выталкивается поршнем, когда он движется назад вверх.
Тепловая эффективность этих бензиновых двигателей будет варьироваться в зависимости от модели и конструкции автомобиля.Однако в целом бензиновые двигатели преобразуют 20% топлива (химическая энергия) в механическую энергию, при которой только 15% будет использоваться для перемещения колес (остальное теряется на трение и другие механические элементы). [2] Одним из способов повышения термодинамической эффективности в двигателях является более высокая степень сжатия. Это соотношение представляет собой разницу между минимальным и максимальным объемом в камере двигателя (обозначено как ВМТ и BDC на рисунке 2). Более высокое отношение позволит более крупной топливно-воздушной смеси поступать, вызывая более высокое давление, приводя к более горячей камере, которая увеличивает тепловой КПД. [2]
Цикл Отто
Рисунок 2. Реальный процесс отто цикла, который происходит в четырехтактном двигателе. [3] Рисунок 3. Идеальный цикл Отто. [4]Диаграмма объема давления (PV-диаграмма), которая моделирует изменения в топливно-воздушной смеси, испытывающие давление и объем в четырехтактном двигателе, называется циклом Отто. Изменения в них будут создавать тепло и использовать это тепло для перемещения автомобиля или машины (отсюда и причина того, что это тип теплового двигателя).Цикл Отто можно увидеть на рисунке 2 (реальный цикл Отто) и на рисунке 3 (идеальный цикл Отто). Компонент любого двигателя, использующего этот цикл, будет иметь поршень для изменения объема и давления топливовоздушной смеси (как показано на рисунке 1). Поршень получает движение от сгорания топлива (где это происходит, объяснено ниже) и электрического ускорения при запуске двигателя.
Далее описывается, что происходит во время каждого шага на PV-диаграмме, в которой сгорание рабочей жидкости — бензина и воздуха (кислорода), а иногда и электричества изменяет движение поршня:
Реальный цикл с 0 по 1 (идеальный цикл — зеленая линия): Упоминаемый как впускной этап , поршень опускается вниз, чтобы увеличить объем в камере, чтобы он мог «впускать». топливно-воздушная смесь.С точки зрения термодинамики это называется изобарным процессом.
Процесс с 1 по 2: На этом этапе поршень будет вытянут, чтобы он мог сжимать топливно-воздушную смесь, попавшую в камеру. Сжатие приводит к небольшому увеличению давления и температуры смеси, однако теплообмен не происходит. С точки зрения термодинамики это называется адиабатическим процессом. Когда цикл достигает точки 2, зажигание зажигания происходит при попадании топлива в свечу зажигания.
Процесс 2–3: Это место, где происходит сгорание из-за воспламенения топлива от свечи зажигания. Сгорание газа завершается в точке 3, в результате чего камера с высоким давлением имеет большое количество тепла (тепловой энергии). С точки зрения термодинамики это называется изохорным процессом.
Процесс с 3 по 4: Тепловая энергия в камере в результате сгорания используется для работы с поршнем, который толкает поршень вниз, увеличивая объем камеры.Это также известно как силовой сток , потому что это когда тепловая энергия превращается в движение для питания машины или транспортного средства.
Фиолетовая линия (процессы 4 к 1 и фаза выхлопа ): В процессе 4 к 1 открывается выпускной клапан, и все отработанное тепло выводится из камеры двигателя. Когда тепло покидает газ, молекулы теряют кинетическую энергию, вызывая снижение давления. [5] Затем фаза выпуска (этапы с 0 по 1) происходит, когда оставшаяся смесь в камере сжимается поршнем для его «истощения» без изменения давления.
для дальнейшего чтения
Ссылки
- ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
- ↑ 2,0 2,1 Р. Вольфсон, Энергетика, окружающая среда и климат. Нью-Йорк: W.W. Нортон и Компания, 2012, с. 106.
- ↑ Фактический и идеальный цикл Отто — Ядерная энергетика «, Nuclear Power, 2018. [Online]. Доступно: https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/thermodynamics/thermodynamic-cycles/otto-cycle-otto -движок / фактические и-идеальный цикл Отто /.[Доступ: 22 июня 2018 года].
- ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://en.wikipedia.org/wiki/Otto_cycle#/media/File:P-V_Otto_cycle.svg
- ↑ I. Dinçer и C. Zamfirescu, Усовершенствованные системы производства электроэнергии. Лондон, Великобритания: Academic Press является отпечатком Elsevier, 2014, с. 266.
% PDF-1.6 % 2 0 объектов > endobj 179 0 объектов > / Шрифт >>> / Поля 333 0 R >> endobj 180 0 объектов > поток применение / PDF