Многощипцовая крыша стропильная система - устройство, порядок расчета и основные приемы монтажа

Методы крепления стропил в каркасе крыши

Теперь давайте обратим внимание на узлы стропильной системы. Чтобы крыша получилось надежной, она должна хорошо выдерживать все нагрузки. Даже свои внутренние! Например, если сропила изготовлены из дерева, они могут менять свои геометрические параметры в разную пору года, а подвижные узлы системы позволяют добиться свести такие деформации на нет

Даже свои внутренние! Например, если сропила изготовлены из дерева, они могут менять свои геометрические параметры в разную пору года, а подвижные узлы системы позволяют добиться свести такие деформации на нет.

С давних времен на Руси все детали стропильной системы соединяли между собой при помощи врубок, и это было вполне надежный метод. Правда, не слишком экономный, ведь для этого все деревянные конструкции стропильной системы должны были иметь большие сечения.

В более тонких изделиях врубку уже делать было небезопасно, ослабляется само стропило. Хотя до сегодняшнего дня этот прием монтажа стропил все еще практикуется. Так, кто-то привержен традициям и считает врубку наиболее надежной, а кто-то доверяет современным технологиям. Нельзя сказать, что тот или иной метод лучше или хуже. Отметим только, что специализированный крепеж все-таки облегчает и ускоряет монтаж, а традиционные врубки и их качество намного зависит от навыков плотника.

Сегодня стропила чаще скрепляют болтами и шпильками, и намного реже – сварными швами. Но что касается последнего, то такие швы требуют особого строгого контроля качества, защиты от коррозии и периодического наблюдения. Также сам шов делает узел статичным, без какой-либо возможности принять на себя динамическую нагрузку.

Также стропильную сегодня систему соединяют при помощи стальных перфорированных накладок. Они надежно защищены от коррозии и держатся за счет пластин с зубьями, которые утапливается в дерево. Благодаря всему этому расход дерева на изготовление стропильной системы уменьшается примерно на 20%, чем со врубками.

Давайте подведем итог. Изначально неправильно спроектированная стропильная система в последствии практически не поддаются ремонту, а неисправности обнаруживаются только после завершения строительства крыши

Вот почему так важно разбираться в элементах строительной системы, знать значение каждого бруска и стоит ли отказываться от важных конструктивных элементов ради экономии. Зная все эти нюансы, вы легко заметите, что изначальный проект отличается от реализации вот в таком-то и таком-то месте, в какой части лучше укрепить скат и почему лучше пожертвовать высотой мансарды ради будущей долговечности крыши. Остались ли у вас еще вопросы после прочтения статьи? Задавайте!

Остались ли у вас еще вопросы после прочтения статьи? Задавайте!

Типы двускатных крыш

двухскатная крыша

Двухскатная крыша, также ее называют щипцовой, представляет собой две наклонные прямоугольные плоскости – скаты крыши, которые устанавливаются под определенным углом к наружным стенам здания. За счет угла наклона скатов обеспечивается естественный сток природных осадков (дождь, талая вода).

Крыши с неравномерными углами наклона скатов (т.е. расположение конька не через центр здания) и различной длиной карнизных свесов применяются при желании заказчика выразить архитектурную особенность его жилья. Такая кровля, в плане дизайна, выглядит достаточно оригинально, но имеет недостаток нерационального использования чердачного помещения.

крыша с разными уклонами скатов

Ломанная щипцовая крыша применима в тех случаях, когда имеется надобность использовать чердачное помещение под мансарду. В такой крыше увеличенный объем чердака позволяет с легкостью обустроить мансарду, которую защищают от влаги и утепляют.

вид ломанной щипцовой крыши

Двухскатная симметричная крыша имеет в своем основании равнобедренный треугольник. Ортодоксальная форма и неприхотливость при возведении сделали ее любимицей не только профессиональных строителей, но и начинающих специалистов.

вид симметричной крыши

Полувальмовая кровля — одна из разновидностей двускатных крыш, которая отличается оригинальным внешним видом и создает качественную защиту фронтона. Данный тип кровли особенно востребован в районах с высокой ветровой нагрузкой.

Первое, на что стоит обратить внимание при организации строительства двухскатной крыши – это угол ее наклона. В меньшей степени он зависит от архитектурных особенностей, но в большей степени от климатических особенностей региона, в котором будет возводиться крыша и от типа, устанавливаемой кровли

Крыши с крутым углом наклона устанавливается в регионах, которые подвержены частым выпадениям осадков. Районы с сильными зонами ветров требуют установку пологих скатов, чтобы разгрузить конструкцию от ветровых нагрузок.

расчёт угла наклона крыши

Угол наклона скатов может лежать в пределах от 5 до 90°. Распространенным вариантом является крыша, имеющая угол наклона 35-45°. Такой вариант наиболее экономичный, в плане расхода строительных материалов и равномерного распределения нагрузки по всему периметру здания. При таком угле наклона чердачное помещение делается холодного типа и в дальнейшем оно не пригодно для проживания в нем.

Если необходимо обустройство чердачного помещения под жилую комнату, тогда необходимо использовать ломанную двухскатную крышу. В таком случае верхняя часть крыши станет более пологой, а нижняя будет иметь крутой уклон. Чердачное пространство увеличится и появится возможность использовать его под мансардное жилье. Для такого вида скатов усложнится конструкция стропильной системы по сравнению с использованием простого варианта.

Устройство стропильной системы

Стропильная система многощипцовой крыши так же, как и для крыш другого вида имеет основой мауэрлат. Он укладывается по верху кирпичной или бетонной стены и представляет собой связанную жесткую раму. Мауэрлат крепится к наружным стенам посредством металлических оцинкованных шпилек, установленных в армопояс.

Так как крыши столь сложной геометрической формы представляют собой не простую конструкцию, перед тем как построить многощипцовую крышу нужно сделать её подробный чертеж. Для этого нужно:

знать все размеры дома;
выбрать уклон для крыши, в соответствии с климатическими особенностями данного региона;
определиться с видом применяемых стропильных систем;
сделать расчет длины стропил и их сечение;
разметить расположение ендов, ребер, коньков;
рассчитать, где будут располагаться вертикальные стойки, затяжки, прогоны, упоры, подкосы и прочие элементы стропильных систем, обеспечивающих жесткость всей конструкции;
сделать чертежи узлов соединения стропил с мауэрлатом и остальным элементами стропильной системы;

Очередность возведения стропильной системы

Частные дома иногда содержат целый комплекс разных по типу крыш, объединенных одной кровлей. И в этом случае нужно определить с чего начинать возведение такой сложной конструкции.

В зависимости от вида и назначения крыши, могут быть мансардные окна, которые требуют дополнительных скатов, тех же ендов и ребер, стропил и обрешетки, но в минимальных размерах.

Многощипцовая крыша над квадратным домом начинается с укладки мауэрлата, который является базой для всей стропильной системы, какой бы сложной она ни была. Потому что усилия от стропил передаются на несущие стены дома именно через мауэрлат. Чтобы эти усилия не смогли раздвинуть стены мауэрлат должен надежно и прочно крепиться к армированному поясу, который возводится на стадии кладки стен. После этого устанавливаются стропильные ноги.

При больших размерах дома возможна установка продольных или поперечных потолочных балок, которые могут играть роль затяжек.
Стропильные ноги могут иметь вид обычных стропил или диагональных (накосных), в случае когда используется тип вальмовой или полувальмовой крыши.
В этом случае накокосные или диагональные стропила усиливаются установкой нарожников. А сами стропила могут иметь сдвоенный или спаренный вид.
Крепление стропил к мауэрлату осуществляется путем устройства запилов, применения металлических скоб, пластин, уголков. Выбор крепления зависит от того, какой тип стропил применяется в каждом отдельном случае.
Стропила в верхней точке крыши соединяются на коньке, который может быть сделан их бруса или образован двумя верхними досками обрешетки.
По стропилам устраивается пароизоляция, контробрешетка и обрешетка. Вид обрешетки и ее шаг зависит от выбранного кровельного материала.
Для мягких покрытий устраивается сплошной настил, для профилированного металлопокрытия обрешетка делается разреженной.
Для стропильной системы выбирается древесина хвойных пород, имеющая на момент строительства крыши, влажность в пределах 18-20 %.

Конструкция многощипцовой крыши подразумевает устройство в чердачном пространстве мансарды. Поэтому кровлю следует хорошо утеплять и делать недоступной проникновению внешней влаги.

В качестве утеплителя для крыши следует выбирать утеплитель на основе минерального волокна ( базальта или стекла). Их мягкая структура позволяет утеплить самые сложные и малодоступные участки кровли, чтобы не возникали мостики холода, которые неизбежно приводят к образованию сильного конденсата. От скопившейся влаги в подкровельном пространстве страдает качество теплоизоляции и начинается процесс гниения деревянных элементов крыши.

Сделать многощипцовую крышу своими руками – дело непростое и если нет опыта строительства таких крыш, то возможно следует обратиться к специалистам.

Многощипцовые крыши: преимущества и недостатки

Итак, логично, что многощипцовая крыша зачастую венчает дома сложной конфигурации. Она придает особую выразительность внешнему виду дома и в классическом варианте выглядит так:

Впечатляюще, не правда ли? Но архитекторы неспроста неспроста называют крышу пятым фасадом

И в строительстве крайне важно выдержать баланс между функциональностью и эстетическими предпочтениями. Ведь дизайнерские решения бывают достаточно сложными, а в итоге стропильная система получает немало стыков и внутренних ендов

А это уже грозит целым рядом проблем при строительстве и эксплуатации.

Давайте остановимся на этом моменте подробнее

Это важно! Испокон веков домостроители знали, что чем проще крыша в архитектурном плане, тем она надежнее и долговечнее. Вот почему, по идее, правильно стремиться к тому, чтобы уменьшить количество ендов и перепадов коньков

С другой стороны, крестообразные, Г-образные и другие подобные виды крыши с несколькими щипцами не только красиво выглядят, но и позволяют построить такой дом, какой будет наиболее комфортным, светлым и функционально продуманным.

Второй момент – практичный. Дом в виде букв «Г», «П» или креста позволяет выгодно развернуться к соседям «спиной», а к солнцу и красивому участку – «лицом». Ведь, если хорошо продумать план постройки, можно максимально заманить солнечные лучи во все жилые комнаты, сделать удачную планировку внутри и, если нужно, отделить целое крыло для ворчливого родственника либо творческой натуры, которые так любят тишину. Да, в таком случае дом теряет компактность, зато становится более продуманным и уютным.

Также нередко к дому пристраивают еще одну комнату или веранду, и тогда дополнительную щипцовую крышу в прямом смысле встраивают в существующую. Ее стропильная система так же претерпевает изменения, но благодаря этому решается не менее важный жилищный вопрос.

Некоторые особенности рассматриваемой кровли

При выборе многощипцовой конструкции в качестве варианта для вашего дома учитывайте, что возведение такой кровли — достаточно сложный и дорогой процесс.

Понадобится достаточное количество материала, времени, профессиональных навыков и так далее.

Если вы уверены в своих возможностях — многощипцовая кровля своими руками (схема ее может быть легко найдена) не станет большой сложностью.

Советуем использовать качественные материалы для стропильной системы — на нее будут ложиться немалые нагрузки, а также уделить внимание гидроизоляции.

Для такого вида кровли, как многощипцовая, проект должен составляться с особой тщательностью и учетом всех возможных факторов — тогда крыша будет служить долго и качественно.

Если же вы построите такую крышу с учетом всех правил, то вы получите крышу, которая будет:

Устойчивой и надежной — за счет сбалансированной стропильной системы крыша может выдерживать большие нагрузки;
Крыша будет давать возможность обустроить в доме дополнительное пространство — мансарду или чердак;
Крыша будет практичной, однако ее внешний вид будет весьма привлекателен — многощипцовые крыши смотрятся весьма красиво, а за счет большой крутизны скатов снег и другие осадки на ней не задерживаются.

Как видите — многощипцовая крыша это несколько своеобразная конструкция, требующая больше затрат и усилий, чем другие виды крыш.

Однако, возведя такую крышу, вы в значительной степени украсите свой дом, сделаете его привлекательным внешне.

В нем будет приятно находиться, а если подойти к обустройству крыши творчески — он будет смотреться очень эффектно.

При этом такая крыша будет достаточно практичной.

Видео о стропильной системе крыши.

https://youtube.com/watch?v=v0lorRSnRdc

Что еще почитать по теме?

Самостоятельный монтаж стропильной фермы

Перед началом работы требуется провести расчёт стропильной системы, количество стройматериала, теплоизоляции и других дополнительных расходных материалов.

Монтирование производиться по такому алгоритму:

Делаем модель, по которой будете собирать конструкцию. Для этого требуется наличие двух досок, которые соответствуют длине строп, соединить их нужно гвоздями с одного края.
Получите конструкцию, которою называют «ножницами».
Монтируем вторую модель, с помощью которой будут установлены запилы на стропах. Для этого шаблона понадобиться фанера.
Вырезаем запилы специального назначения на стропилах. Соединяем их под углом уклона ската. Получившийся шаблон треугольной формы крепим к мауэрлату.
Вначале монтируем две боковые фронтовые стропы.
Протягиваем кабель меж этих вершин стропил. Обозначим этим конёк, а также точки остальных стропил, которые будут располагаться в промежутках.
Поднимаем и монтируем оставшиеся стропила
Для громоздкой конструкции используем дополнительные укрепляющие подкосы и подпоры.
Устанавливаем коньковые брусья.

Для монтажа правильной и надёжной конструкции в интернете вы найдете огромное количество фото стропильной системы с пошаговым руководством действий.

Многощипцовая крыша и её особенности

Многощипцовая крыша — это вид скатной крыши, конструкция которой состоит из нескольких или множества щипцов (двускатных элементов с коньками), по краям свесов образующих в строении фронтоны.

Многощипцовые крыши представляют собою непростую конструкцию, отличительностью которых является наличие пересекающихся или врезающихся в основной скат щипцовых элементов, формирующих численные ендовы на крыше.

Особенности конструкции

Среди крыш с прямыми плоскостями скатов, многощипцовая крыша относятся к сложным видам крыш с многочисленными пересечёнными скатами и внутренними углами между их стыков. Она возводится на строениях, которые отличаются сложной планировкой разной геометрической формы, многоуровневыми мансардами и чердачными помещениями.

Многощипцовая крыша считается сложной конструкцией. Сложность конструкции объясняется наличием в таких крышах большого числа ендовых и фронтонов, устройство которых вызывает специфические сложности и дополнительные затраты.

Обустройство ендовы требует особо пристального внимания, ведь именно по ним будут в будущем протекать потоки дождевой и талой воды. Также в этих местах наблюдается наибольшее скопление снега, а поэтому они должны обладать значительной несущей способностью и герметичностью. Профессиональное формирование ендовы, основного уязвимого элемента кровельного перекрытия, обеспечивает надёжный отвод с крыши талых и дождевых вод.

Элементы конструкции

В многощипцовых крышах всегда и обязательно присутствуют следующие элементы конструкции:

фронтоны и фронтонные свесы;
ендовы, образующиеся при сопряжении щипцов;
конёк крыши.

Схема стропильной системы простой многощипцовой крыши:

Разновидности многощипцовых крыш

Форма многощипцовой крыши может быть самой разнообразной и ограничиваться только фантазией застройщика или проектировщика. Количество щипцов (двускатных элементов с коньком) в крыше может быть от двух до неограниченого количества. Скаты крыши могут иметь форму треугольников и трапеций.

В качестве покрытия для многощипцовых крыш, могут применяться любые кровельные материалы, но при условии правильно сконструированного каркаса крыши (стропильной системы), способного выдерживать все приходящиеся нагрузки на крышу в процессе её эксплуатации.

Преимущества и недостатки многощипцовых крыш

Многощипцовая конструкция кровли имеет определенные преимущественные характеристики. К ним относятся:

оригинальные, неповторимые, изящные формы крыши;
идеальное сочетание со строениями любых архитектурных форм;
сбалансированная стропильная система;
возможность обустройства просторной мансарды и значительного увеличения её полезной площади;
отсутствие риска застаивания дождевых и талых вод вследствие большого наклона поверхности кровли и наличию разжелобков;
надёжность, прочность, долговечность конструкции;
соответствие стоимости многощипцовой кровли эксплуатационным и эстетичным характеристикам.

В перечень недостатков кровли такого вида внесены: уровень сложности проведения монтажа, наличие большого количества ендов, усложняющих процесс обустройства, ухода и обслуживания крыши, а так же большой расход строительных материалов. Устройтво многощипцовой крыши относится к трудоёмким строительным работам, для проведения которых необходимо обращаться за помощью профессиональных специалистов. Монтаж крыши занимает больше времени.

При возведении крыши очень важно внимательно подойти к такому вопросу, как монтаж стропильной системы. Эта конструкция будет образовывать каркас всей кровли. При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно

При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно

Самый простой вариант – это стропильная система односкатной крыши. Выполнить ее сможет практически любой. Но такой вариант устраивает далеко не всех. Поэтому многие выбирают более сложные конструкции, одной из которых и является многощипцовая крыша. А какая стропильная система используется в этом случае? Как ее правильно рассчитать и смонтировать? Об этом и будет рассказано в статье

При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно. Самый простой вариант – это стропильная система односкатной крыши. Выполнить ее сможет практически любой. Но такой вариант устраивает далеко не всех. Поэтому многие выбирают более сложные конструкции, одной из которых и является многощипцовая крыша. А какая стропильная система используется в этом случае? Как ее правильно рассчитать и смонтировать? Об этом и будет рассказано в статье.

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.

Мауэрлат можно уложить на край стены, либо в предусмотренный при кладке кирпича карман с внутренней стороны несущих стен.

II. Накосные ноги

Накосными ногами называют четыре угловых стропила, которые опираются на края конька и углы мауэрлата. Они – самые длинные среди всех стропильных ног системы, поэтому должны иметь сечение не менее 100х150 мм для максимальной жесткости.

III. Коньковый брус

Коньковый прогон – горизонтальная балка, которая соединяет все стропила, вершина стропильной системы. Брус необходимо укреплять стойками и подкосами. Конек должен располагаться строго параллельно плоскости чердачного перекрытия и перпендикулярно стойкам.

IV. Стропила

Стропила для четырехскатной кровли делятся на: центральные (крепятся на мауэрлат и конек); основные вальмовые (крепятся на ось конька и мауэрлат); промежуточные и укороченные (устанавливаются на накосные ноги и мауэрлат, соединяют углы скатов).

V. Укрепляющие элементы

К дополнительным усиливающим элементам относятся стойки для конькового бруса, ригели или балки перекрытия, подкосы стропильных ног, ветровые балки и пр.

Состав стропильного каркаса

Стропильный каркас многощипцовой крыши отличается повышенной сложностью, поэтому его строительство лучше доверить профессиональным мастерам или хотя бы изучить особенности конструкции по детальным видео-инструкциям. Он состоит из отдельных сопряженных скатов, которые соединятся между собой, образуя внутренние и внешние углы. В состав стропильной системы многощипцовой кровельной конструкции входит:

Мауэрлат. Мауэрлатом называется стандартный элемент стропильного каркаса кровли любой сложности, который смягчает давление стропил на несущие стены, а также равномерно распределяет их вес между опорами.
Стропильные ноги. Стропила или стропильные ноги устанавливают попарно вдоль конькового прогона. Они несут на себе тяжесть кровельного покрытия, а также придают скатам уклон и форму.
Стойки. Вертикальные опоры, поддерживающие коньковый прогон или стропила, называют стойками. Их монтаж выполняют на лежень или затяжку.
Подкосы. Элементы, которые подпирают стропильные ноги, называют подкосами. Они располагаются под углом к стропилам, придавая каркасу жесткость.
Ендовы. Ендовами называют специфический элемент стропильного каркаса многощипцовой кровли, который образуется в месте слияния двух смежных скатов. Эти термином называют внутренний угол, сформированный между ними.
Ребра. Ребрами считаются наружные углы, образованные поверхностью кровли. Кстати, конёк по сути также является ребром стропильного каркаса.

Устройство многощипцовой кровли

Схема сопряжение скатов

Некоторые приемы работы

Чтобы увеличить несущие качества стропил, важно сделать усиление стропильной системы. Для этого производится монтаж разгружающих балок, подкосов и двусторонних накладок

Для этого производится монтаж разгружающих балок, подкосов и двусторонних накладок.

По итогам практики, стропильные конструкции, выбранные с учетом прочностных характеристик, порой не подпадают под расчеты на прогиб по СНиПу «Нагрузки и другие воздействия».

Поэтому площадь поперечного сечения нужно делать больше.

Произвести усиление стропил совсем несложно: можно применить подмогу – дополнительную балку.

Этот элемент необходимо прикрепить к нижней части стропил в пролете между ними и мауэрлатом.

Усиление стропильной ноги закрепляется металлическими пластинами с зубцами или же болтовыми хомутами.

Если стропила уже была усилена с помощью подмоги, то можно увеличить ее длину и увести за край опоры на подкос.

Тут достигается две цели: мы получаем удовлетворяющий показатель прогиба и проводим усиление опорного узла.

Чтобы усилить или восстановить поврежденные конструкции, можно воспользоваться следующими способами:

Деревянные накладки. Они применяются, если была повреждена одиночная стропила. Накладка из дерева крепится болтами или гвоздями, что приводит к усилению участка кровли.На мауэрлат накладки должны упираться всем торцом, а крепиться к нему с помощью проволочной скрутки.
Прутковые протезы. Этот метод применяется, когда произошло массовое повреждение стропильных ног. С помощью временных опор закрепляют поврежденные стропила.Разбирают покрытие и производят выпиливание сгнившей части. После этого, элемент из нового бруса, вставляют в свободное место и делают опору на мауэрлат.
Накладки, опирающиеся на балку. Способ подходит для замены гнилого участка на конце стропил или части мауэрлата. Устанавливаются временные опоры и прогнившие элементы вырезаются.В кладку забиваются костыли, куда укладывается метровая балка. После этого на стену или перекрытие кладут кусок лежня такой же длины.Два подкоса, предварительно закрепленные гвоздями крепят к новой балке.

Схема для демонстрации принципа расчета трехщипцовой стропильной системы

Многие из расчетов, в принципе, повторяют проектирование двускатной или вальмовой крыши. И для подобных вычислений на нашем портале уже имеются удобные калькуляторы – на них будут даны необходимые ссылки. Калькуляторы будут открываться в отдельных окнах браузера, так что это не помешает при дальнейшем ознакомлении с настоящей статьей. Все калькуляторы сопровождаются подробной инструкцией по их использованию.

Первым делом обычно рассчитывают высоту конька., в зависимости от ширина здания. или пристройки (по фронтонной стене) и угла ската кровли. . Или же решается обратная задача – при известной планируемой высоте крыши в коньке необходимо определиться с углом крутизны скатов (это потребуется для некоторых дальнейших расчетов).

Очевидно, что если высота конька у обоих отделов крыши равная, и ширина здания и пристройки – различается, то это отразится и на величине угла ската, и на длине стропильных ног.

Ссылка для открытия калькулятора расчета высоты конька или угла крутизны кровли

Следующим шагом можно рассчитать длину основных стропильных ног, отдельно для основного здания и для пристройки. При этом пока рассчитывается «рабочая» длина стропил, то есть от конька до мауэрлата.

Ссылка для открытия калькулятора расчета длины стропильных ног

Некоторые особенности имеет расчет длины накосной стропильной ноги, становящейся ендовой – внутренним углом между двумя отделами крыши.