Основа любой крыши – система стропил. Ее устройство (длина и взаимное расположение элементов, их наклон к горизонту, количество и другие особенности) зависит от типа крыши. Для монтажа сложных кровель, как правило, составляется индивидуальный проект. Рассмотрим, как выглядит стропильная система четырехскатной крыши.
Разновидности систем
Как и для двускаток, для вальмовых, шатровых и других четырехскатных крыш есть две основные системы стропил, висячая и наслонная.
Висячая подразумевает, что дом небольшой и в нем нет внутренних фундаментальных стен. Висячие стропила опираются на мауэрлат и конек, внутренние опоры отсутствуют. Установить такую систему достаточно сложно. Для дополнительного крепления между противоположными стропилами делают стяжки (ригели). Часто в конструкции используются треугольные фермы. Систему можно использовать для острых крыш с углом 40 градусов и почти не допускает монтаж в такой кровле мансардных окон большого размера.
Наслонная система проще в монтаже и надежнее. Подразумевается, что в доме есть внутренние фундаментальные стены, на которых в подкровельном пространстве устанавливаются вертикальные опоры. Такая конструкция позволяет увеличить пролет для наслонных стропил. Система используется для больших домов и для крыш с небольшим уклоном.
Конструкция
Элементы стропильной системы:
1. Мауэрлат. Так называется опорный брус, расположенный горизонтально сверху фасадной стены. У деревянных домов эту функцию выполняет верхний венец. У бетонных или кирпичных брус укладывают поверх кирпича (пеноблоков) на изолирующий материал (рубероид).
2. Конек. Является продольной осью крыши, расположен на самом высоком ее уровне горизонтально. Если крыша шатровая, конька у нее нет.
3. Накосные стропила. Угловые брусья, соединяющие углы дома с концами конькового бруса, числом четыре штуки. Наклонены к горизонту под определенным углом в соответствии с проектом.
4. Боковые короткие стропила (нарожники). Служат для соединения накосных стропил с мауэрлатом.
5. Рядовые стропила. Расположены на боковых скосах параллельно друг другу, опираются на конек и мауэрлат. При отсутствии конька снизу тоже опираются на мауэрлат. А верхние концы всех стропил (накосных и рядовых) сходятся в одной точке.
6. Стойки – вертикальные опоры внутри дома, соединяющие конек с перекрытием.
7. Подкосы, ригели, прогоны, лежни, шпренгели – дополнительные усиливающие элементы.
Внимание: если ширина дома больше четырех с половиной метров, стропильные ноги делаются составными (иначе – многопролетными). Длину пролета уменьшают за счет подкосов и стоек. В висячей схеме стоек нет, конструкцию усиливают с помощью горизонтальных ригелей, соединяющих противоположные стропильные ноги на определенном расстоянии от перекрытия.
Лежнями называются горизонтальные бруски, являющиеся опорами для подкосов и стоек (только для стоек используются не всегда). Лежни устанавливают на внутренние стены, на кирпичные столбики, иногда просто на перекрытие. К ним с помощью скоб и стальных нагелей крепят соответствующие элементы системы.
Прогон – параллельный мауэрлату и коньку опорный брус. Является дополнительным опорным элементом для стропильных ног. Считается, что расстояние от бруса мауэрлата до прогона не должно превышать четыре с половиной метра.
Расчет стропил
Проще всего рассчитать стропила для шатровой крыши. Она венчает дом квадратного сечения. Все четыре ската – одинаковые по размерам равнобедренные треугольники.
1. Допустим, по центру чердака расположена вертикальная стойка, соединяющая перекрытие с вершиной крыши. Ее высота определяется как тангенс угла наклона кровли, умноженный на половину ширины дома.
2. Стойка, накосное стропило и соединяющая их прямая на перекрытии образуют прямоугольный треугольник, у которого накосная балка является гипотенузой. Длины катетов известны, длина накосного стропила вычисляется по теореме Пифагора.
3. Так же вычисляются длины рядовых стропил.
Для вальмовых кровель система подсчета та же самая, только здесь добавляются боковые стропила (нарожники). Нарожник располагается на некотором расстоянии от угла дома. Соответствующий фрагмент мауэрлата, участок накосной стропильной ноги и нарожник тоже образуют прямоугольный треугольник, в котором боковое стропило является одним из катетов.
У больших по площади скатов шатровых крыш тоже могут быть нарожники. Длина их считается так же.
