Вальмовая крыша: устройство стропильной системы и монтаж конструкции

Общие сведения

Разновидности стропил и применение

Подбор стропильной системы является крайне ответственным шагом, который требует знания конструкции каждого типа крыши. Стропила могут быть разных видов:

1. Наслоенные типы стропил, которые опираются на коньковый прогон и мауэрлат. Используются при построении односкатной, обычной двускатной крыши, а еще в качестве одного из элементов ломаной и вальмовой мансардной кровли.
2. Скользящие стропила – один из видов наслонных стропил, которые применяют для деревянных построек, которые дают большую усадку. Их главным отличием является крепление скользящего типа стропил к мауэрлату, что дает возможность компенсировать стеновую усадку без кровельной деформации.
3. Висячие типы стропил – системы стропильного типа, которая стянута ригелями или даже затяжками, и как правило, применяется при возведении стандартной двускатной крыши, а еще в роли верхних стропил мансардной крыши. В стропильной висячей системе коньковый прогон в полной мере отсутствует, и в верхней части стропильные симметричные прогоны опираются прямо друг на друга.
4. Накосные типы стропил, или как из иначе называют угловыми/диагональными. Используются для того, чтобы сделать четырехскатную или трехскатную крышу, а еще для крыши со сложной геометрией.

Рассмотрим, какие есть элементы системы.

Элементы системы стропильного типа

Любые типы стропил предназначены для того, чтобы распределять и передачи кровельной нагрузки на домовые стенки. Главными элементами, на которые будут опираться стропила, и они являются:

• Мауэрлат – брус, который закреплен на верхней стеновой плоскости по общему периметру дома.
• Лежни – брусья для опоры, которые уложены на внутренние несущие типы перегородок или колонны.
• Балки перекрытия на верхнем этаже.
• Опоры и стойки.
• Прогоны – опорные горизонтальные элементы, которые уложены вдоль кровельной оси на стойки.

Стропильная ферма сделана из таких элементов:

• Кобылки – доски, которые прикреплены на нижнем конце стропил и создают кровельные навесы.
• Подкосы – опоры, которые поставлены под углом и поддерживают ноги стропил.
• Ригели или затяжки – горизонтальные типы элементов, которые стягивают парные ноги (стропильные) между собой.
• Стропильные ноги – брус или доски, которые образуют контур кровли, и они уложены с определенным шагом.

Нарожники являются короткими стропилами, которые опираются на диагональные стропила в крыше вальмового типа. Все такие элементы в строительстве частного типа обычно выполняют из древесины – доски или бруса хвойных пород, просушенного естественным методом.

Древесину пропитывают посредством антисептика, что дает возможность увеличивать его эксплуатационный срок. Сечение и толщина элементов должны быть определены расчетом.

Устройство и разновидности вальмовых крыш

Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.

Конструкция вальмовой непроходной крыши

Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.

Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.

В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:

• висячие;
• наслонные.

Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части — на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.

Конструктивные схемы висячих и наслонных стропильных систем вальмовых крыш

Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:

• полувальмовая 4-х скатная (датская);
• двускатная полувальмовая (голландская);
• шатровая (4 одинаковых вальмовых ската);
• вальмовая с ломаным склоном.

Щипцовая крыша

Кровля щипцовая — это крыша самая тяжёлая в устройстве кровель, потому что в конструкции имеются очень много ендов, разжелобков, ребер. Она по большей части применяется в строениях с многоугольным проектом сооружения, тяжёлой архитектурой.

Щипцовую вальмовую кровлю часто используют в строительных работах частных строений. Шпиль имеет художественный характер, и ставят подобные компоненты на башни и куполовидные кровли.

Эти крыши полезного смысла не несут, но исполняют существенную работу в разработке стиля архитектуры постройки. В частном строительстве щипцовая кровля является комплексом нескольких форм, порой таких замысловатых, что даже тяжело их узнать.

На сегодня популярными считаются двухуровневые покрытия и полувальмовые крыши.

Для вас!

Самая обычная конструкция эта пересечение меж собой под угол 90? 2-ух скатных кровель.

Система стропил многощипцовой кровли складывается из стропилин, мауэрлата, прогонов (балок). Элемент такого рода, как мауэрлат перераспределяет нагрузки от кровли на стены дома через стропильные ноги и подобным образом совмещается со стенками.

Он собой представляет бруски из древесины 150хсто милиметров и 150х150 мм. А еще чтобы это сделать применяют кусочки бруска, имеющие длину 1,5 метра. Собирают стропилины для подобной крыши из сухих сосновых дощечек, какие имеют сечение 150х50 мм.

Стропилины могут быть висячие и наслонные – это подчиняется от отсутствия или наличия добавочных опор, а еще от системы многощипцовой кровли. В устройстве кровли могут сразу применяться два вида стропилин.

В местах, где сочленяются двускатные кровли, ставят накосные или диагональные стропильные ноги, на какие будут опираться нарожники (короткие стропильные ноги). Благодаря тому, что на диагональные стропилины работает весьма не маленькая нагрузка, их нужно усиливать – соединять в 2-е дощечки.

Сверху стропилины объединяют коньковым прогоном, сделанным из сплоченных меж собой дощечек или бруска. Если потребуется ставятся добавочные промежуточные прогоны.

Совет!

Когда установят систему стропил, кладут водоизоляционную пленку полосками, перпендикулярно направлению ската, с напуском не меньше 15 см, а еще с необходимой проклейкой соединений при помощи соединительных лент.

Особое внимание следует выделять местам, где размещены ендовы, потому что по ним будут идти большие водные потоки. По стропилинам нашивают бруски контробрешетки после укладывания водоизоляционного слоя

По большей части для исполнения работ такого типа используют бруски, сечением 50х50 мм или же дощечки 32хсто милиметров. Каркас из рамы следует проводить в согласии с руководствами по подобранному кровельному покрытию

По стропилинам нашивают бруски контробрешетки после укладывания водоизоляционного слоя. По большей части для исполнения работ такого типа используют бруски, сечением 50х50 мм или же дощечки 32хсто милиметров. Каркас из рамы следует проводить в согласии с руководствами по подобранному кровельному покрытию.

Крыша своими руками – Пошаговая инструкция

После того, как были закончены все подготовительные этапы работ, можно приступать непосредственно к строительству крыши частного дома своими руками. Пошаговая последовательность выглядит следующим образом:

1. Подготовка инструментов, обработка древесины антисептиком.
2. Крепление мауэрлата к стене.
3. Монтаж подконькового бруса.
4. Установка основных элементов стропильной системы.
5. Усиление узлов конструкции при помощи стоек, подкосов и затяжек.
6. Установка контробрешетки и гидроизоляции.
7. Монтаж обрешетки.
8. Монтаж кровельного покрытия.
9. Создание водосточной системы.
10. Утепление крыши и пароизоляция.

Как правильно крепить мауэрлат?

Монтаж любой кровельной системы начинают с установки мауэрлата. Брусья, уложенные по периметру стен, являются основанием, которое равномерно распределяет нагрузку от стропильных ног на несущие стены. Также этот каркас «привязывает» конструкцию к дому, уменьшая негативное воздействие от парусности крыши. В зависимости от типа используемого стенового материала, применяются различные технологии монтажа.

Например, в деревянных сооружениях необходимость в мауэрлате отсутствует, а его функцию выполняет верхний ряд из бревна или бруса. В постройках из бетонных блоков мауэрлат крепится при помощи скоб, шпилек или анкерных болтов.

Фиксация мауэрлата при помощи металлических скоб предусматривает наличие брусков из дерева, которые заранее должны быть вмонтированы во внутреннюю сторону кладки на расстоянии 2-4 рядов от верхней кромки. В результате с одной стороны скоба закрепляется на мауэрлат, а вторая крепится непосредственно к брусу в кладке.

Для кирпичных сооружений не теряет актуальности традиционный метод – крепление мауэрлата проволокой. Для этого используют стальную катанку диаметром 5-6 мм, которая закладывается на расстоянии 2-3 рядов от верха в процессе укладки стен. Она должна иметь такую длину, чтобы ее хватило на весь объем мауэрлата и осталось еще немного для скручивания концов друг с другом. На этапе, когда мауэрлат уже уложен на стену, балка притягивается проволокой сверху или через специальное отверстие, а лишние края проволоки обрезаются.

Технология выполнения наслонных стропил

1. До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
2. Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
   • Односкатная крыша;
   • Двускатная крыша;
   • Трехскатная крыша;
   • Четырехскатная крыша;
   • Мансардная крыша.
3. Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
4. В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
5. После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.

   Схема соединения мауэрлата со стропильной ногой

6. Полученный шаблон прикладывают в месте установки всех стропильных ног, проверяя, нужна ли будет подгонка по месту. Если шаблон подходит идеально (что случается редко) можно сразу изготовить необходимое количество стропильных ног. Если же нужна корректировка нижнего запила, то по шаблоны вырезают только верхнюю часть каждого стропила, а нижний запил каждый раз делают по месту.
7. Стропила ставят с установленным расчетом шагом. Обычно он составляет от 50 до 120 см и зависит от типа кровельного покрытия, а именно от его тяжести, и от ожидаемой снеговой нагрузки. Наиболее тяжелыми покрытиями являются шифер и керамическая черепица, но они в настоящее время применяются редко. Чаще выбор делается в пользу более современных, легких и надежных материалов: металлочерепицы, ондулина, мягкой кровли. Для них шаг стропил можно выбрать около 100 см, не выполняя сложных расчетов.
8. Сначала устанавливают стропила со стороны фронтонов. Стропильную ногу опирают на коньковый прогон и мауэрлат и закрепляют на два гвоздя 100-150 мм в каждом узле крепления. Установив стропильную пару, дополнительно скрепляют ее: в верхней части с помощью накладок из металла и саморезов с одной стороны и уголков с ребром жесткости с другой, в нижней части – скобами или также на уголки.

   Руководство по креплению стропильной ноги к мауэрлату

9. После установки стропил с обоих фронтонов крыши между ними натягивают бечевку и выравнивают остальные стропила по ней. Крепление стропил производят аналогично.

   Крепление стропил

10. Устанавливают подкосы, если того требуют результаты расчета. Подкосы выполняют из того же материала, что и стропила. Прикладывают доску подходящей длины под нужным углом к стропилу и размечают нижний запил. Важно учесть, на что будет опираться подкос: на балку перекрытия или на лежень, от этого зависит форма нижнего запила. После выполнения нижнего запила подкос ставят по месту и отмечают линию отреза по стропилам. Подготовленный подкос ставят враспор между балками и стропилами и закрепляют с помощью металлических накладок или уголков.

Расчёт многощипцовой крыши

При проектировании сложных конструкций, в которых элементы кровли имеют разную крутизну скатов, разную высоту конька, неопытному мастеру будет сложно определить принцип их расчёта. На самом деле, каждая плоскость многощипцовой крыши состоит из треугольников, поэтому все вычисления выполняются при помощи теоремы Пифагора.

Алгоритм расчёта основных элементов многощипцовой крыши

Обычную трёхщипцовую крышу можно представить такой схемой:

Основа каркаса двух модулей проектируется так же, как обычная двускатная крыша. Отличие от стандартных схем заключается в необходимости расчёта длины ендовы (накосных стропил) и коротких стропил (нарожников), идущих от конька к ендове.

Ключевыми элементами в приведённой схеме являются высота от верха стены до конькового бруса (H), ширина основной коробки (D 1) и пристройки (D 2), угол ската крыши основной коробки (a 1) и боковой пристройки:

Например, имеется коробка шириной 6 м. У неё имеется пристройка шириной 3 м. Необходимо рассчитать размеры элементов каркаса крыши, уклон которой будет составлять 50 0 . Получим такие значения:

После расчёта рабочей длины бруса стропил к ней добавляют длину карнизного свеса. Можно не делать стропила длиннее, а прибить к их концам короткие бруски (кобылки).

Затем необходимо вычислить нагрузку на крышу, которая прямо пропорциональна её площади. В зависимости от этого параметра в схему добавляют дополнительные стойки, затяжки и определяются с сечением бруса для каркаса крыши.

Мансардные окна

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10%!о(MISSING)т площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.

Плюсы наклонного мансардного окна:

большее количество света, не такие резкие границы света и тени; поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф; относительно легкая установка.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы  — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Об устройстве двухскатной крыши читайте тут.

Многощипцовая крыша своими руками

Чаще всего многощипцовую крышу делают в нескольких случаях:

• изначально;
• в процессе пристройки помещений;
• для монтажа бокового освещения на мансарде;
• в зданиях со сложной планировкой и множеством комнат.

Обозначения основных конструктивных элементов

Устройство кровли

Ендова – место внутреннего соединения скатов, они являются одним из ключевых узлов. Им приходится выдерживать существенную нагрузку от скопления снега, поэтому снизу выполняется поддержка из системы подпорок и подкосов. Гидроизоляция узла имеет огромное значение, по ендовам проходит вся стекающая по кровле вода. Любая ошибка конструкции обернется протечкой.

Ребра – представляют собой наружный угол соединяемых скатов. Одним из сложнейших мест в конструкции многощипцовой крыши считается пересечение конькового бруса, к которому примыкает ендова. Конек – это одно из ребер кровли.

Щипец – участок стены, ограниченный скатами, он получается в форме треугольника и не отделяется от стены карнизом.

Мауэрлат – несущее основание всей кровли, распределяющее нагрузку на стены и фундамент.

Стропила – наслонные, висячие и диагональные.

Обрешетка – каркас из бруса, необходимый для крепления кровельного материала и утепления.

Установка стропильного каркаса

Стропильная система крыши

Основой многощипцовой крыши является мауэрлат. Базовый элемент подвергается высокой нагрузке, поэтому для него используется брус сечением 150x150 мм. К стенам здания он крепится анкерами, заложенными в процессе возведения дома. На мауэрлат опираются стропила. Стропила могут быть наслонными и висячими. Их выбор определяется конструктивными особенностями.

В случае вальмовой и полувальмовой кровли в местах соединения скатов устанавливаются диагональные стропильные ноги. На эти элементы приходится основная нагрузка, поэтому они требуют усиления нарожниками. Такие стропила можно изготавливать сдвоенными, соединенными из двух досок 150x50 мм.

Стропильные ноги, усиленные подкосами и ригелями, образуют фермы. Чтобы обеспечить привлекательный вид многощипцовой кровли и необходимую жесткость конструкции, все детали ферм изготавливаются шаблонно.

Начинающие строители могут собирать фермы не с помощью врубки, а скрепляя их накладными металлическими элементами.

Вид стропильной системы сверху

Крепление стропил к мауэрлату выполняется путем запилов, установки скоб или уголков. В верхней части стропила соединяются коньковым брусом. При установке стропильной системы в доме большой площади в роли затяжек используются потолочные балки. Усилить конструкцию позволяет лежень – горизонтальный брус, уложенный точно посередине между двумя стенами и соединенный с мауэрлатом. Под накосные ноги и ендову могут укладываться дополнительные лежни.

Монтаж ендовы

После установки стропил на них набивается обрешетка, на стыках скатов, где устраиваются ендовы, она выполняется сплошной. Схема устройства гидроизоляции внутреннего угла предусматривает укладку дополнительного слоя, чтобы обеспечить надежность конструкции.

На доски стелется гидроизоляция и монтируется нижняя планка. Если ендова состоит из нескольких деталей, они крепятся снизу, верхней деталью перекрывается край нижнего элемента. Место соединения нижней планки и кровельного покрытия утепляется.

Для придания конструкции законченного вида устанавливается верхняя планка ендовы.

Устройство обрешетки, утепления и монтаж кровли

Устройство кровельного пирога

Последним элементом стропильной системы является обрешетка. Она набивается на стропила с шагом, зависящим от выбора кровельного покрытия. Для мягкой кровли она выполняется сплошной, для металлочерепицы – с шагом 25–30 см.

На обрешетку горизонтально стелется полотно для гидроизоляции, перехлест полос составляет 10 см. Если предусмотрено утепление, то материал укладывается под гидроизоляцию. Выполняя изоляцию конструкции, нельзя забывать о вентиляционных отверстиях.

Для многощипцовой крыши рекомендуется покрытие с небольшим весом, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на стропила, например, при укладке металлочерепицы.

Монтаж кровли многощипцовой крыши закончен

Существует много вариантов, как сделать многощипцовую крышу, они отличаются по сложности конструкции и внешнему виду. Органичнее всего этот тип кровли смотрится на квадратных и прямоугольных домах.

Посмотрите видео, в котором подробно рассказывается о том, что нужно знать для правильного конструирования стропильной системы крыши:

Многощипцовая крыша

Красивая многощипцовая крыша

Многощипцовая крыша из гибкой черепицы

Из металлочерепицы

Многощипцовая крыша на деревянном доме

Для загородного дома

Многощипцовая крыша с мансардой

Простая конструкция

Сложная конструкция

Схемы

Чертеж многощипцовой крыши

Создание каркаса

Каркас окна на многощипцовой крыше

Конструкция крыши

Стропильная система многощипцовой крыши

Главные узлы конструкции

Виды стропильных систем

В зависимости от конструктивного решения стропила могут быть наслонными, висячими или комбинированными. При подборе схемы нужно учитывать размеры пролета и наличие внутренних несущих стен.

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Наслонная стропильная система

Этот вид конструкций представляет собой стропильные ноги, опирающиеся на наружные и внутренние стены. Балки как бы «наслоняют», при этом в системе отсутствуют горизонтальные распирающие усилия, которые воспринимаются только капитальными опорами.

Вариант простейшей наслонной системы

За счет меньших напряжений «наслонная» система имеет более простую и дешевую конструкцию. Мауэрлат может укладываться как по периметру здания (если стены недостаточно прочные), так и отдельными участками — коротышами по 60-70 см в местах опирания стропил.

Для усиления системы и уменьшения прогибов используются прогоны, подкосы, стойки. Они перераспределяют напряжения, что позволяет уменьшить сечение несущих элементов.

В коньковом узле стропила соединяются внахлест или встык. Дополнительно устанавливаются накладки на болтах или нагелях.

В зданиях, сложенных из бруса или бревен, роль мауэрлата играет верхний венец. В него врубается нижний конец стропил, который дополнительно закрепляется с помощью проволочных скруток или скоб.

Соединение стропильной ноги с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей

Наслонные системы собираются на высоте по месту. Все элементы монтируются последовательно. Для временной фиксации используются различные приспособления типа подпорок или прикрученной к фасаду доски. Ускоряет сборку укладка прогона (конькового бруса) перед монтажом стропил.

Преимущества наслонных конструкций — возможность сборки без грузоподъемных механизмов, меньшие усилия в системе и как следствие, применение пиломатериалов небольшого сечения. Недостаток — при пролетах от 6,5 м нужна внутренняя несущая стена.

Висячие стропила

В отличие от наслонной системы этот вид применяется при отсутствии промежуточной капитальной опоры и достаточно большом пролете (от 6 до 14 м). Усилия в нижнем поясе возникают значительные, поэтому вводятся дополнительные элементы — горизонтальные затяжки или ригели, вертикальные бабки с опиранием на затяжку.

Очень часто висячая система сочетает функции перекрытия, то есть нижние балки используются как основа для потолка или пола. При пролетах до 5 м стропила соединяются затяжкой, более 6 м — добавляются усиливающие ригели, свыше 9 —конструкция включает дополнительные наклонные и горизонтальные связи. Отдельный фрагмент крыши из стропил, затяжки и связей называется фермой.

Стропильные ноги, скреплённые ригелем

Крупные секции собираются на земле. Их поднимают на крышу с помощью механизированных устройств и устанавливают на мауэрлат. Предварительно по поверхности стены устраивается подкладка из гидроизоляционных материалов.

Схема шарнирной фермы с подвеской и подкосами

Поскольку ферма — жесткий элемент, крепление к коньковому брусу более сложное, чем при наслонном варианте. Здесь применяется врубка с усилением накладками из дерева или металла.

Иногда обе системы комбинируются. Между фермами, установленными с шагом 3-4 м, монтируются наслонные стропила. Это несколько упрощает и удешевляет строительство.

Преимущества висячих конструкций — высокая несущая способность, возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Недостаток — сложное изготовление и монтаж.

Что это такое?

Кровля дома является многофункциональным элементом. Она одновременно выполняет технические, эксплуатационные и эстетические задачи. От качественной проработки всех элементов зависит успех ее использования, а уникальный внешний облик может сделать строение особенно привлекательным.

Традиционная двускатная крыша, имеющая два фронтона, называется двухщипцовой. Если проект предусматривает наличие нескольких элементов, состоящих из парных фронтонов или щипцов, то она называется многощипцовой. Подобное сооружение считается самым сложным из-за наличия большого количества различных архитектурных элементов. Именно они делают кровлю наиболее привлекательной и оригинальной, способной даже самому обычному зданию придать образ средневекового замка.

Расчёт многощипцовой крыши

При проектировании сложных конструкций, в которых элементы кровли имеют разную крутизну скатов, разную высоту конька, неопытному мастеру будет сложно определить принцип их расчёта. На самом деле, каждая плоскость многощипцовой крыши состоит из треугольников, поэтому все вычисления выполняются при помощи теоремы Пифагора.

Алгоритм расчёта основных элементов многощипцовой крыши

Обычную трёхщипцовую крышу можно представить такой схемой:

Основа каркаса двух модулей проектируется так же, как обычная двускатная крыша. Отличие от стандартных схем заключается в необходимости расчёта длины ендовы (накосных стропил) и коротких стропил (нарожников), идущих от конька к ендове.

Ключевыми элементами в приведённой схеме являются высота от верха стены до конькового бруса (H), ширина основной коробки (D1) и пристройки (D2), угол ската крыши основной коробки (a1) и боковой пристройки:

1. Вначале рассчитывается высота конька основной коробки исходя из её ширины. Тангенс угла a1 равен отношению высоты конька (противолежащего катета) к половине ширины коробки D1/2. Имея нужный угол ската, нетрудно вычислить высоту конька. Расчёт высоты конька нужно начинать с коробки, имеющей самую большую ширину, так как скат в ней будет самым пологим. Если в строениях ширина значительно отличается, то есть смысл рассмотреть вариант многощипцовой кровли с разной высотой конька.
2. Затем вычисляется рабочая длина (от конькового бруса до мауэрлата) основных стропил. Чтобы рассчитать накосное стропило, необходимо выделить прямоугольный треугольник. В нём катетами являются рассчитанное ранее основное стропило и часть конька, которая равна половине D2. Накосное стропило в этом треугольнике будет гипотенузой.
3. Остаётся рассчитать длину нарожников (коротких стропил между накосным стропилом и коньком). Здесь поможет уравнение равенства пропорций: отношение длины основного стропила к D2/2 равно отношению длины нарожника к D2/(D2 — шаг стропил).

Например, имеется коробка шириной 6 м. У неё имеется пристройка шириной 3 м. Необходимо рассчитать размеры элементов каркаса крыши, уклон которой будет составлять 500. Получим такие значения:

1. Высота конька — tg(500) х 3 = 3,58 м.
2. Длина рабочего стропила — Lраб = ? 3,582 + 32 = 4,67 м.
3. Тангенс угла ската пристройки — 3,58/2 = 1,79, что соответствует углу 450.
4. Длина ендовы — Lенд = ? 4,672+22 = 5,08 м.
5. Длина нарожников Lнар вычисляется по пропорции: 4,67/1,5 = Lнар/(3/(3 — d)), где d — шаг установки. Если d = 50 см, то Lнар = 4,67/1,5*2,5/3 = 2,59 м.

После расчёта рабочей длины бруса стропил к ней добавляют длину карнизного свеса. Можно не делать стропила длиннее, а прибить к их концам короткие бруски (кобылки).

Затем необходимо вычислить нагрузку на крышу, которая прямо пропорциональна её площади. В зависимости от этого параметра в схему добавляют дополнительные стойки, затяжки и определяются с сечением бруса для каркаса крыши.

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

В зависимости от того, как планируется использовать подкровельное пространство, выбирается способ отделки.

Если чердак неэксплуатируемый или технический, достаточно просто обшить его строительной плитой OSB по нижней поверхности стропил.

Кровля жилого помещения должна быть утеплена. Для этого теплоизоляционный материал монтируется между стропилами с помощью контрбруса, который устанавливается перпендикулярно стропилам. Иногда его устанавливают и параллельно, со смещением в межстропильный промежуток. Со стороны помещения утеплитель закрывается пароизоляционной мембраной. И только после неё можно монтировать лицевую отделку. Выбранный материал можно крепить к контрбрусу или применить дополнительную рейку или металлический профиль.

Монтаж финишного покрытия по рейке позволяет обеспечить дополнительный вентзазор для лучшей вентиляции утеплителя

Для мансард или одноэтажных домов без чердачного перекрытия в стиле лофт может применяться частично открытая снизу стропильная система.

При этом кровля утепляется и зашивается, а части деревянных стропильных ферм, выступающих в помещение, покрываются декоративной пропиткой или краской.

Деревянные фермы могут быть использованы в интерьере как самостоятельный декоративный элемент

Популярным видом отделки является обшивка деревом — вагонкой, строганой доской. Используется в интерьерах стилей кантри и рустик. Деревянные отделочные материалы нашиваются на контробрешётку по стропилам, что позволяет всем частям конструкции крыши хорошо вентилироваться. Такая обшивка дополнительно увеличивает жёсткость конструкции и улучшает её теплоизоляционные свойства.

Обшивка деревом подчёркивает сложные ломаные формы крыши

Наконец, мансардное помещение можно обшить магнезитовой плитой или гипсокартоном, после чего покрасить в любой цвет. Для этого поперёк стропил после монтажа утеплителя и пароизоляции нашиваются металлические профили, на который прикручивается выбранный листовой материал.

Однотонная краска светлых тонов зрительно расширяет пространство мансарды

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

• Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
• Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
• Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
• Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
• Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
• Конек. Место соединения скатов кровли;
• Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
• Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
• Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Важно! Выполнять простое крепление основания к перекладине категорически не стоит, так как это может привести к полному разрушению стропильной системы.

Следует использовать такие виды креплений:

• С упором на конец перекладины;
• Зубьями в упор;
• Зубьями в шип.

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

• Балочный узел;
• Мауэрлатный узел;
• Коньковый узел.

Балочный узел

При таком узле соединения элементов, в стропило выполняется вставка из зубьев в шип, а в поперечном участке перекладины делается углубление, соответствующее зубьям. Такое углубление или гнездо должно составлять не более 30% толщины бруса. Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Внимание! Если кровля выполнена из материалов с незначительным весом, а уклон ее ската не превышает значение 35o, то следует размещать основания опор таким образом, чтобы они упирались в площадь большую, чем сама балка.

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Внимание! Жесткое крепление при неопытности строителей может привести к повреждению стен постройки.

Коньковый узел

В этом случае крепление также может быть выполнено двумя видами – встык и внахлест. При стыковом соединении верхушка опор обрезается со скосом, как и угла наклона крыши. Они опираются в такие же подрезанные противоположные опоры. Крепление выполняется с использованием гвоздей, в количестве двух штук. Их забивают сверху под определенным углом. Швы, которые образуются между опорами, соединяют металлическими накладками или пластинами. Во втором случае скрепление выполняется стыковкой внахлест, не торцевыми частями, а боковыми участками и закрепляются при помощи болтов.

Укладка кровельного покрытия

Монтаж кровли начинается после окончания установки стропильной системы (или установки паро- гидроизоляционной мембраны с контробрешеткой).

Порядок установки во многом зависит от типа материала, выбранного в качестве кровельного покрытия.

Общие требования для всех типов кровельного материала:

Создание многощипцовой крыши — сложная работа, имеющая большую ответственность. Требуется опыт, обладание множественными знаниями как строительных дисциплин, так и физической сути работы кровельного пирога.

Поэтому при самостоятельной постройке следует предварительно получить нужную информацию и прояснить для себя все неясные моменты. Тогда работы могут быть успешными и эффектная крыша порадует хозяев дома.

Источник

Виды стропильных систем

Стропильная система – сложная инженерная конструкция. Она может быть выбрана для:

• Обустройства кровли двускатной и многоскатной;
• Для организации крыши в помещениях с большими расстояниями между стенами, обычно в производственных здания, на складах;
• Для обустройства мансарды в жилом доме.

Множество разновидностей крыш обусловлено многообразием стропильных систем. Выбор той или иной перед строительством объекта определяется множеством факторов:

• Форма крыши или мансарды;
• Возможные нагрузки на стены или опоры;
• Желаемый состав системы и т.д.

Состав и основные виды стропильных систем крыш и мансарды рассмотрим в этой статье.

Нагрузка

Стропила многощипцовой крыши, как и вся система, должны выдерживать все внешние воздействия. Поэтому, еще до начала высчитывания всех основных параметров, следует рассчитать нагрузку. Специалисты различают два ее вида, а именно:

• постоянную. В эту группу включают нагрузку на стропильную систему многощипцовой и других типов крыш, вызванной весом используемых материалов. Также сюда входят масса всего оборудования установленного на кровле;
• переменная нагрузка. В эту группу включают воздействия от внешних факторов. На стропильную систему действует вес снегового покрова, который будет задерживаться на кровле. Кроме того, также воздействие оказывает и ветер.

Зная, какой угол наклона скатов будет на вашей крыше, можно высчитать переменные нагрузки. Прибавив к ним массу всех материалов, используемых при строительстве кровли, можно определить общее воздействие, которое должна выдерживать вся конструкция, рекомендуется прочитать: расчет стропильной системы двухскатной крыши.

Зная все нагрузки можно определиться с сечением стропил. Чем нагрузки больше, тем толще должны быть основные элементы системы. Кроме того, после таких расчетов определяют и расстояние между стропил или шаг. Также, при необходимости (например, если стропильные ноги слишком длинные) уточняют расположение дополнительных поддерживающих элементов. После всего этого составляется чертеж.

Выполнить правильно все эти расчеты, тем более составить схему будущей стропильной системы многощипцовой крыши – эта задача сложная. Лучше ее доверить специалистам. Или можно воспользоваться специальными программами. С их помощью, указав все необходимые данные, можно не только рассчитать все параметры, но и составить план расположения всех компонентов стропильной системы многощипцовой крыши.

Монтаж стропильной системы многощипцовой крыши не сильно отличается от традиционной двухскатной системы. Все работы проводятся в следующей последовательности: