Многощипцовая крыша стропильная система: основные принципы монтажа многощипцовой стропильной системы, схемы

Общий вид стропильной системы и кровельного пирога

Стропила и кровельный пирог многощипцовой крыши в принципе повторяют основные моменты этих конструкций для других типов кровель. Поэтому остановимся на важных моментах, учитывать которые необходимо еще на этапе планирования кровли:

• Мауэрлат подвержен большим нагрузкам и для него целесообразно выбрать брус сечением 150*150 мм. Его крепление удобнее производить на анкеры, заложенные в стены еще в процессе их возведения;
• Стропила могут крепиться к мауэрлату тремя основными способами: запил, скобы или уголки. В верхней части соединение стропил производится коньковым брусом;
• Укрепляющими элементами для стропил в разных решениях многощипцовых крыш будут разные элементы. В случае основы в виде вальмовой кровли будут монтироваться диагональные стропила, которые обязательно изготавливаются сдвоенными и укрепляются нарожниками. Укрепление стропильных ферм возможно подкосами или ригелями. В здании большого размера удобно использовать для затяжек стропильных ферм потолочные балки;
• Особого внимания требует монтаж ендовы. В этих местах выполняется сплошная обрешетка и укладывается два слоя гидроизоляции. На гидроизоляционный слой монтируется планка ендовы. Если элемент требует стыковки, то монтаж производится снизу вверх, чтобы верхняя планка перекрывала нижнюю и вода не могла затекать под нее;
• Устройство обрешетки и утепление данной кровли в общих чертах повторяет данные этапы для любой другой кровли.

Установка стропильного каркаса

Стропильная система крыши

Основой многощипцовой крыши является мауэрлат. Базовый элемент подвергается высокой нагрузке, поэтому для него используется брус сечением 150×150 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 150×50 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.

Типы стропильных систем – чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

• Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
• На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
• Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу – мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

• Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
• Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
• Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
• Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
• Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
• Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
• Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
• Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.

Многощипцовая крыша и её особенности

Многощипцовая крыша

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

• 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 каких случаях предпочтительно создание кровельных перекрытий подобного вида?

Необходимость построения сложного объекта может возникнуть в целом ряде случаев:

• когда крыша должна быть выполнена в одном архитектурном стиле с возводимым строением;
• если к основному зданию были сделаны дополнительные пристройки;
• в случае, когда строение простой прямоугольной или квадратной формы дополняется несколькими фронтонами;
• если проект предусматривает обустройство на крыше углубленных балконов или окон, в том числе и слуховых;
• при необходимости создания бокового освещения мансарды;
• в многокомнатных зданиях большой площади со сложной многоуровневой планировкой.

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

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.

Последовательность монтажа:

• создание чертежей всех важных соединительных узлов, расчет нагрузки на стропильную систему, расчет сечения и длины стропильных брусьев;
• на первом этапе непосредственно монтажа поверх застеленной гидроизоляции устанавливается мауэрлат. Как правило, брус для основы выбирается сечением 100 на 150 или 150 на 150, его крепление к стене осуществляется посредством анкерных болтов;
• затем закрепляются стропильные ноги. Крепление зависит от типа стропил – это могут быть запилы, металлические уголки или скобы;
• вверху стропильные ноги сходятся, образуя коньковое соединение, коньковый прогон должен быть зафиксирован строго параллельно мауэрлату;
• в зависимости от размеров конструкции, укрепление производится с помощью горизонтальных затяжек, подкосов. В вальмовой и полувальмовой кровле используются нарожники;
• следующим этапом идет установка обрешетки, гидроизоляционного материала, тепло- и пароизоляции, кровельного покрытия.

Еще несколько рекомендаций

Стропильные ноги необходимо использовать одной длины.
Угол наклона стропил выбирается в зависимости от ожидаемых атмосферных воздействий: в дождливых регионах лучше выбрать больший наклон, в ветреных – меньший.
Не стоит забывать также о таком важном этапе работ, как устройство вентиляции.

Если позволяют финансовые возможности, оригинальная многощипцовая крыша сделает дом уникальным, непохожим на другие.

Немалое значение в придании оригинальности крыше имеет кровельное покрытие – при изобилии современных и проверенных веками материалов простор дизайнерской фантазии не ограничен.

Прибавить колорита можно также с помощью различных конструктивных элементов – к примеру, очень изящно выглядит такая художественная деталь, порой встречающаяся на куполообразной части многощипцовой крыши, как шпиль.

Особенности и виды двускатных крыш

Двускатная (она же щипцовая) крыша состоит из двух наклонных прямоугольных плоскостей – скатов, установленных под углом к наружным стенам постройки.
За счет наклона скатов происходит естественный сток природных вод (дождя, талого снега).Существует три основных вида двускатных крыш:

1. Симметричная – выполняется в форме равнобедренного треугольника. Классическая конструкция и простота возведения сделали этот вид крыши самым популярным у строителей и частных застройщиков;
2. С неравномерными углами наклона – имеет несимметричные скаты, идущий не через центр дома конек и различную длину карнизных свесов. Такая кровля выражает архитектурную особенность строения и выглядит очень оригинально в плане дизайна, но обладает существенным недостатком – нерациональным использованием чердачного помещения;
3. Ломаная – верхняя часть такой крыши более пологая, а нижняя имеет крутой уклон. Такая кровля рекомендована в тех случаях, когда чердачное помещение планируется использовать под мансарду или жилую комнату.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Краткая поэтапная инструкция по возведению

Монтаж многощипцового сооружения должен осуществляться в строгом соответствии с проектной документацией.

Все работы выполняются поэтапно.

• Собираются климатические данные, которые характерны для региона строящегося объекта. Эта информация учитывается при проведении технических расчетов и разработке проекта.
• Проектирование объекта и расчет. Тщательный предварительный расчет всех составных частей кровли лучше доверить опытным специалистам. Кроме того, необходимо заранее определить виды и объемы материалов, которые будут использоваться в строительстве.
• По периметру здания укладывается мауэрлат.
• Устанавливаются вертикальные опорные стойки и монтируются горизонтальные балки – прогоны, образующие конек.

• Монтаж основных и дополнительных опор формирующих переходы плоскостей.
• Стойки и стропила усиливаются подстропильными ногами или подкосами. Они помогают равномерно распределить нагрузку, а также не позволяют конструкциям прогибаться.
• Соединение элементов осуществляется с помощью металлических крепежей – пластин, скоб, резьбовых шпилек или анкеров. Для усиления соединения досок используют деревянные бобышки.
• Сверху (по стропилам) укладывается обрешетка в виде горизонтальных планок.

Гидроизоляция и защита чердачных помещений от потери тепла

Рулонная гидроизоляция укладывается полосами внахлест и перпендикулярно направлению ската крыши. Обязательно делается напуск шириной не менее 15 см. Стыки полос склеиваются с помощью специальной клейкой ленты или строительного скотча

Особое внимание уделяется ендовам, так как они принимают на себя наибольшее количество дождевой или талой воды, поэтому являются наиболее уязвимым местом

Нужно отметить, что традиционные гидроизолирующие изделия в виде рубероида или пергамина уже не могут обеспечить длительный срок службы и прочность. Они не до конца соответствуют современным нормам экологической чистоты и безопасности. Поэтому все большее распространение получают мембранные материалы. Кроме своей основной функции, они способны значительно снизить потери тепла за счет увеличения толщины утеплителя на полную высоту стропил.

Возведение многощипцовой крыши подразумевает образование чердачного пространства, достаточно просторного для оборудования в нем жилых или подсобных помещений. Поэтому кровлю необходимо хорошо утеплять и изолировать от попадания в него лишней влаги. Утеплители на основе минеральной ваты подойдут для этого идеально. Они предотвращают появление «зон холода», в которых возможно образование конденсата. Среди особенностей стоит отметить особо мягкую структуру, позволяющую использовать этот материал в труднодоступных зонах.

Для производства минеральных утеплителей используют стекло или базальт. Их несомненным достоинством является одновременное сочетание следующих свойств:

• легкость;
• огнеупорность;
• экологичность.

Кроме всего вышеперечисленного, этот вид строительного материала отличает высокая степень звукопоглощения и шумоизоляции, что особенно важно во время сильного дождя или града