В том случае, когда «коробка» стен дома имеет сложную конфигурацию с различными пристройками, или проект предполагает обустройство на кровле слуховых окон и выносных или углубленных балконов, как правило, выбирается многощипцовая крыша стропильная система, которой имеет весьма сложную конструкцию.
Такие крыши отличаются от стандартных наличием нескольких фронтонов, которых может быть три или более. Кроме того, мнощипцовая стропильная система включает в свою конструкцию несколько отделов, благодаря чему дом будет выглядеть более презентабельным, особенно в тех случаях, если для фасада строения подобрана отделка, соответствующая архитектурному стилевому решению.
Основные принципы конструкции многощипцовых крыш
Многощипцовая стропильная система имеет конструкцию, которая состоит из отдельных скатов, взаимосвязанных между собой. Верхняя часть стены отделов здания, ограниченная с двух сторон скатами, и называется щипцом (или фронтоном, если этот участок отделен от стены дома). Поэтому крыша, имеющая не два фронтона (щипца), а несколько, и называется многощипцовой.
В зависимости от особенностей конструкции, от количества таких отделов стропильной системы, крыши могут трехщипцовыми, четырехщипцовыми и даже более сложными.
На данном рисунке-схеме представлены наиболее часто применяемые варианты конструкций этих сложных сооружений. Причем, как можно увидеть, различные отделы одной крыши могут быть как обычными двускатными, так и вальмовыми.
Монтаж многощипцовой крыши – достаточно сложен и требует немалых затрат на приобретение материалов, так как их всегда потребуется больше, чем для обычной системы. И дело даже не только в том, что у таких кровель больше общая площадь — сложная конфигурация приводит к тому, что при раскрое кровельного материала остается большое количество обрезков.
Сложность возведения конструкции приводит к высокой стоимости работ, поэтому чаще всего такие варианты выбираются для обустройства респектабельных особняков, в чем-то напоминающих старинные замки.
Впрочем, в различных, иногда – несколько упрощенных вариантах, многощипцовые крыши стали широко применяться и на вполне «скромных» загородных домах.
Архитекторы, проектировщики, строители наделяют данный тип крыш следующими положительными характеристиками:
- Высокая несущая способность и прочность конструкции.
- В связи с тем, что стропильная многощипцовая система рассчитывается с учетом больших нагрузок, она имеет высокую стойкость к внешним воздействиям, таким как резкие порывы ветра или давление больших масс снега.
- Как правило, скаты этих типов крыш имеют большой уклон, что способствует простоте их обслуживания, так как на них не задерживается мусор, снег и дождевые потоки. Благодаря этим качествам, ремонт кровли проводится гораздо реже.
- Многощипцовые крыши имеют высокий конек, поэтому в пространстве, которое под ними образуется, вполне реально обустроить жилые комнаты, что не всегда получается сделать под традиционными двухскатными крышами.
Обратимся к основным принципам устройства многощипцовых крыш.
Как известно, стропильные системы бывают наслонными или висячими, и в многощипцовой конструкции могут быть использованы сразу оба варианта. Например, над основным строением, если оно отличается большой площадью и имеет внутри капитальные перегородки, устанавливается наслонная система, а над небольшими отделениями висячая.
Если же строение квадратное или прямоугольное и на нем запланирован монтаж многощипцовой кровли, то рекомендовано предусмотреть для нее дополнительную опору в виде несущей стены-перегородки внутри дома. Это связано с большим весом такого типа крыш.
На этом рисунке показаны основные элементы, которые характерны для этой кровельной конструкции. Обратите внимание, что могут одновременно применяться как обычные двускатные схемы, так и вальмовые.
1 – Скаты крыши — их у многощипцовой крыши всегда больше, чем у традиционной и они могут отличаться по своему строению, площади, углу крутизны.
2 – Конек – этот элемент также будет представлен «в нескольких экземплярах», так как без него не обойтись при постройке каждого из отделов крыши.
3 – Ребра – это выступающие наружу углы пересечения плоскостей кровельного покрытия. Как правило, они обычно имеются у крыш мансардной или вальмовой конструкции.
4 – Фронтон или щипец – количество этих элементов может различаться, в зависимости от сложности крыши
5 – Лобовая доска обрамляет каждый из щипцов кровли, закрывая торцевые края кровельного покрытия.
6 – Ендова – это внутренний угол кровли, образующийся по линии стыка разных отделов конструкции. Этот элемент также будет являться своеобразным каналом для стока воды.
7 – Карнизный свес проходит по нижнему краю крыши. Он прикрыт с торцов ветровой доской, а по краю пущен капельник для отвода влаги из-под кровельного покрытия в сточный желоб.
8 – Фартук, устанавливаемый вокруг дымоходных и вентиляционных труб, для недопущения проникновения воды под кровлю на участках прохода.
Самая, пожалуй, несложная многощипцовая стропильная конструкция с выносом смотрового окна представлена на схеме. Однако, нужно отметить, что более сложные варианты с наличием двух и более встроенных отделов, состоят из тех же деталей, только их потребуется большее количество.
1 – Мауэрлат – это брус, закрепляемый на верхнюю часть стены дома, предназначенный для установки стропильных ног.
2 – Стропильные ноги, формирующие скаты крыши.
3 – Балки чердачного перекрытия.
4 – Коньковый брус (прогон) основной стропильной конструкции.
5 – Ендова, сформированная из двух на накосных стропилах по линии пересечения двух скатов.
6 – Коньковый брус отдела смотрового окна.
7 – Опорные стойки (бабки) конькового прогона.
8 – Ригели (затяжки), придающие дополнительную жесткость всей стропильной конструкции.
9 – Дополнительные стойки (бабки) под стропильными ногами, которые также могут служить для формирования каркаса внутренних перегородок или утепленных стенок мансардного помещения.
Как можно самостоятельно рассчитать многощипцовую крышу?
Процесс расчета многощипцовой крыши – дело непростое, особенно в том случае, когда конструкция имеет сложную конфигурацию, с различными по высоте и месту расположения отделами. Но если пользователь имеет хорошее пространственное воображение и базовые знания геометрии и тригонометрии, то любую систему можно «разложить» на более простые фигуры. Среди этих фигур явно будут преобладать треугольники, которые уже «подчиняются» строгим математическим правилам.
Цены на крепления для стропил
Общий порядок расчета
Для примера расчета будет взята довольно распространенная и, пожалуй, наиболее простая для проектирования система трехщипцовой крыши, то есть с одной пристройкой к дому. При этом соблюдается общая высота конька (Н) и линии карнизных свесов обоих отделов 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 Н, в зависимости от ширина здания D или пристройки (по фронтонной стене) и угла ската кровли а. 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.
Накостная стропильная нога, как показано на схеме выше, становится гипотенузой прямоугольного треугольника (выделено красным цветом), катетами которого являются:
— рассчитанная ранее длина стропила основного здания (выделено синим цветом);
— половина ширины D2 пристройки к зданию (выделено зеленым цветом).
Исходя их этого, применяя Теорему Пифагора, несложно произвести расчет.
Калькулятор расчета длины накосной ендовной стропильной ноги многощипцовой крыши
- Между коньком и накосными стропильными ногами устанавливаются укороченные стропила – нарожники. Можно сразу определить и их длину – для этого есть отдельный калькулятор. Он, правда, создан для расчета нарожников вальмовой крыши, но принцип остается тем же, только нарожники устанавливаются в «зеркальном отражении», не между мауэрлатом и накостным стропилом, а между этим стропилом и коньком.
Ссылка для открытия калькулятора расчета длины нарожников
- Итак, рассчитаны длины стропильных ног, но если предполагается за счет стропил выполнить еще и карнизный свес, то необходимо для этого предусмотреть определенное удлинение. Даже если планируется установка специальных удлиняющих кобылок, знать их «рабочую» длину – тоже не будет лишним.
Ссылка для перехода к калькулятору расчета удлинения стропил для формирования карнизного свеса
- Теперь необходимо определиться с нагрузками, выпадающими на такую крышу, чтобы правильно подобрать сечение стропил, предусмотреть расстановку дополнительных элементов усиления, то есть точек опоры стропильных ног.
Для этого есть специальный алгоритм расчета, который изложен в статье с соответствующим калькулятором.
Ссылка для перехода к калькулятору расчета распределенной разгрузки на стропильные ноги и определения их оптимального сечения
- И, наконец, важным параметром расчета всегда является общая площадь кровельного покрытия – это требуется знать хотя бы из соображений приобретения необходимых для работы материалов: кровли, мембран, утеплителя, а в случае со сплошной обрешеткой – листового покрытия (фанеры или ОSB).
В данном случае общая площадь будет складываться из:
— двух прямоугольных скатов крыши основной постройки, за вычетом треугольника, ограниченного наслонными стропилами по линии ендов.
— двух трапециевидных скатов крыши пристройки.
Чтобы не утомлять читателя геометрическими выкладками, сразу предложим воспользоваться калькулятором, в котором уже введены все основные зависимости общей площади трехщипцовой крыши от линейных размеров этой стропильной системы.
Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши
Итак, основные параметры крыши определены. В соответствии с ними можно провести расчет необходимого количества материалов и переходить к монтажу.
Примерный порядок монтажа многощипцовой крыши
Типичные соединительные узлы стропильной системы
Итак, как понятно из изложенного выше, конструкций многощипцовых крыш может быть достаточно много. И для того, чтобы лучше разобраться в принципах монтажных работ, стоит для начала рассмотреть наиболее сложные узлы системы, с помощью которых соединяются все ее элементы.
Монтаж стропильной системы
Теперь, ознакомившись с основными методами крепления узлов, можно перейти к рассмотрению общего порядка сборки элементов стропильной системы многощипцовой крыши в единую конструкцию.
Чтобы разобраться в проведении монтажных работ, лучше всего остановиться на одной из наиболее простых конструкций многощипцовой стропильной системы, по типу той, что была основой для проведения расчетов.
- Первым этапом на стенах дома закрепляется мауэрлат. Причем при обустройстве многощипцовой крыши, этот элемент конструкции монтируется на все несущие стены, как на внешние, так и на те, что возведены внутри строения. Впрочем, тот брус, который укладывается на внутренние перегородки, все же правильнее называть лежнем.
- Далее, на мауэрлате производится разметка, а затем осуществляется монтаж балок чердачного перекрытия одним из выше предложенных способов. Брусья балок перекрытия чаще всего устанавливаются с шагом в 500?600 мм. Это обеспечит и необходимую надёжность, и удобно при утеплении, так как большинство термоизоляционных материалов выпускается шириной именно 600 мм.
- Затем, для удобства проведения работ, на балки перекрытия укладывается временный настил из прочных досок. Это позволит производить сборку всех деталей конструкции на месте.
-
- Следующим этапом на продольный лежень основной части дома, имеющей большую площадь, чем пристройка, устанавливаются две крайние центральные стойки, задающие высоту конька крыши. Они так же, как и все другие детали конструкции, могут закрепляться по-разному. Часто для обеспечения стабильности установки этих стоек и соединяющего их конькового прогона, сразу выполняется монтаж крайних пар стропильных ног. После этого может укладываться коньковый прогон.
Цены на обрезную доску
- В представленной на иллюстрации конструкции, после установки стоек по краям производится закрепление серединных стоек, в том числе и той, что будет расположена в точке пересечения центральных осей основного здания и пристройки. Именно на нее далее будет монтироваться коньковый прогон для пристройки. В данном проекте в пристройке также есть центральная стена-перегородка с закрепленным на ней лежнем. Коньковый брус пристройки должен будет расположиться над ним.
- Далее, необходимо установить еще одну стойку такой же высоты на самом краю лежня пристройки.
- Теперь можно связать вторым коньковым прогоном среднюю стойку основной конструкции крыши со стойкой пристройки. Коньковый брус в данном случае устанавливается на прибитый к средней стойке опорный брусок, а также закрепляется на продольный коньковый прогон. Дополнительно для фиксации поперечного конькового прогона можно задействовать два металлических уголка или же скобы.
- Когда опорные элементы будут установлены, можно переходить к монтажу стропил на коньковый прогон основной конструкции. Сначала из стропил формируются фронтоны (если это не было выполнено ранее), а затем закрепляются промежуточные ноги.
- Следующим шагом производится монтаж накосных стропил ендовы, которые обычно собираются из нескольких досок. Верхний край этих стропил фиксируется над стойкой стоящей на пересечении осей двух отделов крыши, а нижний их конец — на внутренние углы, образованные пересечением стен основного здания и пристройки к нему.
- После этого накосные стропила соединяются с коньковыми прогонами нарожниками – укороченными стропилами.
- Если конструкция имеет высокий конек и большую площадь чердака, основная стропильная конструкция упрочняется дополнительными усиливающими элементами, такими, как подстропильные стойки, затяжки, устанавливаемые в верхней части стропил, диагональные подкосы.
- Следующим шагом стропила подрезаются в нужный размер по величине запланированного карнизного свеса, и по их нижнему краю стропил монтируется обвязочная доска, фиксируемая на их торцы (она же будет служить основанием для капельника), и торцевая лобовая доска. Иногда обвязочную доску заменяют доской обрешетки, прикручиваемой по карнизной линии, но уже сверху гидроизоляции.
Как правильно устанавливать стропила?
По сути, монтаж стропил каждого из отделов многощипцовой крыши схож с работой над обычной двускатной системой. Особенности монтажа больше касаются линии ендовы, то есть внутреннего угла пересечения скатов. О том, как устанавливаются стропила двускатной крыши – подробно рассказывает специальная публикация нашего портала. А про установку укороченных стропил-нарожников можно узнать из статьи, посвященной стропильной системе вальмовой крыши.
Видео: монтаж узла ендовы многощипцовой крыши – крепление стропил, накосных стропил и нарожников
- Следующим шагом готовая стропильная система затягивается гидроизоляционным материалом. Его укладка осуществляется от карниза горизонтальными полосами, а каждое верхнее полотно настилается на нижнее внахлест на 100?150 мм.
- Сверху гидроизоляционной мембраны на стропила прибиваются рейки контрообрешетки, которые создадут вентилируемое пространство между гидроизоляцией и кровельным материалом. Здесь нужно отметить, что рейки не заводятся вглубь ендовы, так как в этой области должно сохраниться свободное пространство для специфической обвязки этого участка.
- Следующим шагом на вертикальных рейках производится разметка для монтажа элементов обрешетки, которые закрепляются с необходимым шагом, в зависимости от выбранного кровельного покрытия. Если обрешетка делается разреженной, то шаг установки между первой (нижней) и второй доской уменьшается примерно на треть, а затем уже выдерживается одинаковым до коньковой области. Аналогично размещается и вторая доска от линии конька. Закрепив горизонтальные доски обрешетки, на них, с двух сторон получающегося ендовного желоба, вдоль него, прибивают доски, на которые будет крепиться металлический сточный желоб.
- Далее, по карнизной линии на обвязочную доску или первую доску обрешетки монтируются элементы водоотводной системы и обвязка карниза – капельник, вентиляционно-москитная сетка, кронштейны для установки желоба, карнизная планка.
Цены на бензопилу
Как правильно установить систему водостока с крыши?
Эффективное отведение воды с площади кровли в систему ливневой канализации способствует повышению долговечности конструкций здания, поддержанию порядка на территории двора. Пошаговая инструкция по установке водосточной системы на крыше представлена в специальной статье нашего портала. А еще одна публикация подробно расскажет о создании системы ливневой канализации в целом.
- В том случае, когда в качестве кровельного материала будет использована битумная гибкая черепица, то сверху разреженной обрешетки необходимо настелить сплошную — влагостойкие листы фанеры или OSB. В этом случае сверху накостного стропила ендовы закрепляется одна или две доски, которые стыкуются заподлицо с фанерой. Другим вариантом может быть стыковка фанерных листов непосредственно по линии ендовы.
Толщина фанеры может варьироваться от 9 до 20 мм и более миллиметров – все зависит от шага между направляющими разреженной обрешетки. Необходимо понимать, что при выборе более толстого материала, тем самым значительно увеличивается вес крыши в целом.
Фанерные листы настилаются со смещением, «вперевязку», то есть их стыковочные швы на разных линиях не должны совпадать. При монтаже листов необходимо создавать между ними температурный зазор в 3 мм, иначе, при изменениях температур и расширении фанера способна деформироваться, и ее края могут приподняться, а вместе с ними – и кровельный материал.
Далее, на фанеру монтируется специальный подкладочный ковер, сверху которого и будет укладываться от карниза гибкая черепица.
Современно, надежно и просто красиво – мягкая полимер-битумная черепица
Этот вариант кровельного покрытия показывает устойчивую тенденцию к росту популярности среди частных застройщиков. Если планируется создать крышу с мягкой кровлей из полимер-битумной черепицы, то стоит изучить этот вопрос более подробно, перейдя по ссылке к специальной публикации нашего портала.
- После того как основание под кровельный материал будет подготовлено, производится его монтаж. Здесь можно отметить, что самым экономным материалом для покрытия многощипцовой крыши будет именно битумная черепица, так как она используется для любой конструкции практически безотходно. Кроме того, с этим материалом проще работать, оформляя такие узлы, как коньковая линия, ендова, а также пространство вокруг дымоходных и вентиляционных труб.
- Если для покрытия выбирается металлический профнастил или металлочерепица, то монтаж коньковых деталей будет более сложен, так как будет необходимо:
— По коньковой линии закрепить отрезки бруса или целый брус для поднятия конька.
— По краю конькового элемента установить уплотнитель.
— Организовать вентиляционные зазоры.
— Закрепить металлический коньковый элемент, а затем и боковые детали — заглушки, которые защитят эту область от попадания воды во время косого дождя.
Обычно все детали этой конструкции продаются в стандартном комплекте, и отличаться в нем может только длина основного конькового элемента.
При обустройстве конька крыши, покрытой гибкой черепицей, для создания вентиляционных зазоров удобно использовать специальные пластиковые коньки, которые укладываются под кровельный материал, и прибивается гвоздями к обрешетке через фанерный настил.
- Ендова – это внутренний угол, образованный на стыке скатов двух отделов крыши. Этот элемент конструкции должен быть хорошо гидроизолированным, так как все потоки воды, попадающие на скаты во время дождя, будут устремляться именно в него. В зимний период в углублении ендовы будет собираться снег, а при его таянии вода может попасть в подкровельное пространство и испортить не только обрешетку и утеплитель, но и внутреннюю отделку дома.
Монтаж элементов ендовы начинается на этапе закрепления обрешетки. На доски, зафиксированные на накосных стропилах, являющиеся по сути обрешеткой для ендовы, и образующие тупой внутренний угол, укладывается и закрепляется от конька до карниза нижняя ендова, изготовленная из металлического листа. При недостаточности длины деталей укладка производится снизу, а верхний желоб должен находить на нижний на 150 мм. Особенностью этого элемента является загнутые по всей длине края, которые будут сдерживать потоки воды, проходящие через эту часть конструкции.
После этого на обрешетку закрепляется любое из выбранных для кровли жёстких покрытий, нижние края которого, направленные в ендову должны находить на ее края на 100?120 мм, так как вода, стекающая по углублениям его волн, должна попадать в металлический желоб.
Завершив монтаж кровельного материала, сверху него на битумную мастику закрепляется верхняя или внешняя ендова, изготовленная также из металлического листа.
Коньковые элементы монтируются после установки ендовных желобов.
При выборе в качестве кровельного покрытия битумной черепицы, работы по обустройству ендовы производятся несколько иначе, и начинаются после закрепления на обрешетке фанерного настила. В области углубления ендовы, также от конька до карниза, на битумную мастику приклеивается ендовный ковер. Ширина этой гидроизолирующей полосы должна составлять 300?400 мм, то есть на каждый из скатов будет заходить 150?200 мм ковра.
После того как ковер будет приклеен, можно приступать к монтажу кровельного покрытия, края которого также приклеиваются на мастику и не доходят до осевой линии ендовы на 50?70 мм.
В некоторых случаях кровельный материал полностью перекрывает ендову, образуя цельное покрытие стыка двух скатов, но выполнить такой вариант без наличия опыта будет затруднительно.
Еще одним вариантом закрытия стыка гибкой черепицы в ендове, является дополнительное наклеивание поверх него полосы ендовного ковра меньшей ширины, который будет заходить на кровельное покрытие скатов на 50?70 мм.
Любой гидроизолирующий материал или готовый элемент, закрепляемый в ендове, на карнизном свесе должен быть направлен в водосточный желоб, иначе влага будет попадать на стены дома.
Итак, были рассмотрены основные вопросы проектирования и монтажа многощипцовой крыши. В заключение нужно сказать, что возведение и покрытие подобной конструкции — задача из разряда повышенной сложности, требующая определенного опыта в плотницком и кровельном деле. Если соответствующие навыки отсутствуют, то велика вероятность неудачи, и лучше доверить эту работу профессиональным мастерам. Однако, прежде чем приглашать строительную бригаду, имеет смысл ознакомиться с результатами работы этих мастеров на уже готовых объектах, чтобы убедиться в их профессионализме.
И в завершение публикации – еще один информативный видеосюжет о варианте стропильной системы многощипцовой крыши: