Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши – в чем сложность?

Монтаж стропильной системы четырехскатной крыши может быть выполнен двумя методами. Сложнее всего сделать висячую систему, при которой стропила опираются на наружные стены здания. Надо отметить, что подобная конструкция монтируется только в том случае, если того требует архитектурная особенность дома, когда внутренняя его часть лишена несущих перегородок. Наслонная система вполне может быть смонтирована своими руками. Рассмотрим конструкцию и основные этапы монтажа более подробно. Расчет стропил мы приводить не будем, выполнение этой работы лучше доверить проектировщикам.

Наслонные системы

По сравнению с висячими, наслонные системы конструктивно проще, не такие материалоемкие. Если в середине здания есть внутренняя несущая стена или промежуточные опоры на перекрытии из железобетонных плит, наслонная система будет хорошим выбором. Как правило, подобные конструкции монтируются при обустройстве кровель, угол ската которых не превышает 40 градусов.

В конструкцию наслонной системы стропил входят:

• Накосные стропила, установленные диагонально, по направлению к углам стеновых конструкций;
• Нарожники или укороченные стропила, образующие скаты;
• Стойки;
• Подкосы;
• Лежни;
• Прогоны;
• Ригели;
• Шпренгели.

Рассмотрим каждый из элементов конструкции подробнее. Наглядно представить конструктивные особенности можно на фото- и видеоматериалах. Накосные стропила – основа системы будущей кровли. В качестве их опоры по периметру устанавливается мауэрлат. Может использоваться и немного другой вариант, когда с одной стороны в мауэрлат врезается балка, с другой – пара стропильных ног. Основная задача этого элемента – принятие нагрузки от кровли и равномерное ее распределение по ограждающим стеновым конструкциям. 

Накосные стропила, в свою очередь, будут служить опорой для нарожников. Поэтому специалисты советуют выполнять их больше длины, так как они выдерживают в процессе эксплуатации существенную нагрузку. Относительно выбора длины накосных стропил трудно дать какие-либо рекомендации, здесь необходимо делать специальный расчет.

Нарожники опираются с одной стороны на накосные стропила, с другой – на мауэрлат. Для обустройства крыши здания большой площади нарожники выполняются многопролетными. К созданию составных стропильных конструкций приходится прибегать, если ширина строения превышает 4,5 метра. Длинный пролет в процессе эксплуатации подвергается значительной нагрузке. Для ее сокращения устанавливаются стойки и подкосы – элементы, позволяющие сократить длину пролета. Не допустить возникновения аварийной ситуации во время эксплуатации здания позволяет правильно выполненный расчет всех элементов системы и нагрузки на них.

Распорная или безраспорная?

Наслонная стропильная система может быть распорной или безраспорной. Безраспорные системы – классический вариант. Для того, чтобы распор не появлялся, мауэрлаты и прогоны делают горизонтальными. Дополнительно устраиваются ригели, погашающие распор, вызываемый продольным усилием. В местах опор стропильных ног рекомендуется не использовать жесткое закрепление, так как древесина склонна к сминанию и изгибанию со временем. Лучше подходят опоры в виде свободно вращающейся балки.

В том случае, если стропила опираются друг на друга, получается распорная система. Распор передается на мауэрлат, что требует его жесткого закрепления. Безраспорная конструкция обходится дешевле, но она подвижна, не стабильна. Если на стропила будет оказана неравномерная нагрузка, статическая

устойчивость кровли нарушается. Распорные наслонные кровельные системы потребуют больших затрат, но по сравнению с первым вариантом они устойчивее. В то же время нельзя забывать, что устойчивость – основное преимущество распорной конструкции – будет сохраняться только до определенных значений нагрузки. Для того, чтобы представить себе разницу между двумя вариантами, можно обратиться к видеоматериалам.

Дополнительную опору подкосам и стойкам дают лежни. Они могут укладываться на внутренние стены или на столбики из кирпича. Независимо от способа укладки важно сделать тщательное выравнивание лежня по горизонтали. Качественное выравнивание верхней части лежней облегчает установку прогонов и стоек. Под лежнями обязательно прокладывается слой гидроизоляции, чаще всего – рулонной, как видно на видео.

Расчет размеров лежня выполняется исходя из способа укладки. Для кирпичных столбиков достаточно сечения 10×15 см. При укладке элемента на ограждающие конструкции и перекрытия рекомендуется сокращение его высоты до 5–10 см. Можно не обустраивать лежни, если кровля монтируется без подкосов. В таких случаях нижние части стоек связываются схватками.

Правила монтажа

Безусловно, монтажные работы по обустройству стропильной системы будут отличаться в каждом конкретном случае. Несмотря на это, существуют правила, справедливые для любой стройки:

• Накосные стропила изготавливаются из усиленных материалов, так как во время эксплуатации именно на них приходится основная нагрузка.
• Сростка стропильных ног выполняется в тех местах, где они подвергаются наибольшей нагрузке, как правило, в верхней четверти.
• Для усиления конструкции устанавливаются подкосы и стойки, перпендикулярные к стропильным ногам.
• Для определения размера диагональных стропил делается расчет, но лучше изготавливать с небольшим запасом.
• При монтаже безраспорной системы нельзя выполнять врезку в мауэрлатный брус во избежание его ослабления. 
• Подкосы и стойки устанавливаются в местах всех стыков при сращивании стропильного бруса.
• Сращивать стропильные ноги лучше косым прирубом, стягивая места крепления стропил болтами.
• При укладке нарожников их верхняя часть немного подпиливается, чтобы обеспечить единую плоскость со стропильной ногой.
• Нарожники не должны сходиться в одном месте.

Последовательность работ

Монтаж стропильной системы начинается с обустройства мауэрлата. Не обязательна его укладка в деревянных домах, так как роль опоры в них будет выполнять верхний венец. Далее с помощью отвеса и ватерпаса устанавливается коньковый брус.

Именно он будет определять конструкцию будущей крыши, поэтому пространственное положение необходимо выдерживать максимально точно. Под коньковым брусом устанавливаются стойки.

Первый этап формирования крыши – установка стропильных ног. На этом этапе рекомендуется определить и заложить габариты свеса. В зависимости от климатических условий и месторасположения дома свес может доходить до одного метра. Минимальные размеры, рекомендованные специалистами – 0,5 метра.

Следующий шаг – формирование боковых скатов. Для этого устанавливаются промежуточные стропила и монтируются нарожники. Полуноги (нарожники) должны располагаться с боковыми скатами в единой плоскости. Во время монтажа требуется постоянно отслеживать их параллельность относительно друг друга. Последовательность выполнения этих этапов смотрим на видео.

После установки всех конструктивных элементов крыши выполняется обрешетка. Шаг обрешетки определяется исходя из особенностей кровельного материала. В некоторых случаях может потребоваться сплошной настил. Например, этот способ используется, если запланировано создание водонепроницаемого основания, так как большинство современных гидро- и пароизоляционных материалов для кровель укладывается на сплошное основание.

Преимущества четырехскатных крыш

Как видим, монтаж наслонной стропильной системы, в целом, несложен, но простота эта относительна. Поэтому стоит объективно оценить основные достоинства четырехскатных – шатровых и вальмовых крыш. Основные их преимущества заключаются в следующем:

• Хорошая устойчивость даже к сильным ветровым, снеговым и другим внешним нагрузкам.
• Возможность обустройства больших – до одного метра – свесов, являющихся защитой для стеновых конструкций.
• Низкая деформируемость.
• Равномерный прогрев скатов солнечными лучами.
• Возможность обустройства чердачного помещения или полноценной мансарды.

В чем подвох? Почему при таких преимуществах вальмовые крыши можно увидеть не столь часто? Причина этого – в недостатках таких конструкций:

• Важнейший “минус” – уже неоднократно отмечавшаяся сложность монтажа и материалоемкость работы.
• Сложность кровельных работ.
• Необходимо выполнять серьезный расчет, сделанный на профессиональной основе, иначе распределить нагрузку и определить оптимальные углы наклона практически невозможно.

Неверно выполненный расчет, малейшая допущенная ошибка, недостаточное внимание хотя бы одному из параметров – длине и ширине здания, виду кровельного покрытия, качеству древесины и т. п. – может привести к тому, что конструкция рухнет уже в первый год эксплуатации. Не лучший исход для крыши жилого дома.

В качестве совета можно порекомендовать только одно. Если вы решили делать четырехскатную крышу, как минимум, расчет необходимо доверить специалистам. Домашнее строительство – плохая площадка для экспериментов.

Таким образом, смонтировать стропильную систему четырехскатной (вальмовой или шатровой) крыши можно самостоятельно, но такие работы всегда выполняются “на свой страх и риск”. Сложность конструкции и выполнения монтажных работ – это особенность таких кровель. Обустраивать кровлю самостоятельно можно только в одном случае – при наличии строительных навыков и умений.