Конструкция стропильной системы многощипцовой крыши

Конструкция стропильной системы многощипцовой крыши

Среди различных типов кровель самой красивой и в то же время непростой в реализации по праву считается многощипцовая конструкция. В нашу страну она пришла из Европы, где люди издавна питали любовь к квадратным домам и зданиям с большим количеством углов. Мудреная стропильная система многощипцовой крыши возводится на сооружениях со сложной планировкой, а также является отличным решением для организации дополнительного освещения на мансардах.

Особенности

Схема стропильной системы

Простым вариантом щипцовой кровли считается двускатная крыша без фронтонов. В такой конструкции верхний треугольный участок стены называется щипцом. В процессе постройки многощипцовой крыши нет простых этапов, все действия, начиная с расчетов, требуют знаний и умений. Устройство кровли позволяет расположить под ней жилое помещение. Несмотря на сложности, владельцы домов берутся за самостоятельный монтаж, позволяющий сэкономить значительную сумму средств. Многощипцовая крыша потребует колоссальных физических и финансовых затрат, но будет радовать создателей архитектурной красотой здания.

  • благодаря сбалансированной системе стропил крыша без труда выдерживает высокие нагрузки;
  • кровля имеет оригинальный и привлекательный вид;
  • конструкция отличается надежностью и долговечностью;
  • появляется свободное пространство для дополнительной комнаты или чердака;
  • на крутых скатах не задерживается снежный покров.
  • сложная конструкция, требующая грамотных расчетов и монтажа;
  • большое количество отходов, возникающих при раскрое кровельного материала, особенно металлочерепицы;
  • высокая нагрузка на ендову, возникающая из-за снега;
  • необходимость качественной гидроизоляции внутренних стыков.

Устройство

Многощипцовая крыша мало чем отличается от обычной, ее кровельный пирог также состоит из стропильного каркаса, финишного покрытия, утеплителя и гидроизоляции. Однако, из-за необычной формы в конструкции появляются дополнительные элементы, увеличивающие сложность монтажа. Кровельная конструкция такого типа состоит из следующих частей:

  • Мауэрлата. Мауэрлатным брусом называют элемент стропильного каркаса кровли, который укладывается на верхний пояс несущих стен, куда опираются скаты. Его функции – распределение нагрузки от веса конструкции, смягчение давления, предотвращение опрокидывания стропил.
  • Стропила. Стропильные ноги располагаются попарно вдоль конька кровли, формируя плоскости ската. Они располагаются под углом, благодаря чему формируется уклон крыши.
  • Ендова. Ендовой называется внутренний угол, образованный в месте соединения соседних скатов.
  • Ребро. Наружный угол, образованный сопрягающимися скатами, называют ребром. Конек – частный случай ребра кровли.
  • Обрешетка. Сплошное или разреженное основание из досок или фанеры называют обрешеткой, на нее крепится кровельное покрытие.

Опытные кровельщики отмечают, что некоторые элементы стропильного каркаса многощипцовой крыши нуждаются в дополнительном усилении и гидроизоляции. В частности, ендовы и ребра из-за особенностей строения испытывают повышенную нагрузку, а также часто становятся причиной протечек.

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.

Несмотря на серьёзные недостатки сложной архитектурной формы, эстетичный, оригинальный, презентабельный вид и эксплуатационные характеристики многощипцовой крыши по праву заслуживают похвалу и внимание владельцев частной собственности.

Возведение многощипцовой крыши своими руками

Основной нагрузочный элемент кровли – это мауэрлат. По сути, это брусы (минимальное сечение 150х150 мм), которые крепятся при помощи металлических анкеров к стенам дома. Чтобы заложить анкера, необходимо по всему периметру здания залить бетонный армированный пояс.

На установленный мауэрлат будут опираться стропильные ноги. Они могут быть висячими или наклонными, все будет зависеть от конструктивных особенностей кровельной многощипцовой системы. В качестве стропил обычно применяются доски сечением 150х50 мм. Если предполагаемые нагрузки, подтвержденные расчетами, будут достаточно большими, то вместо досок надо будет использовать брусы сечением 150х100 мм или вышеописанные доски сдвоить между собой.

По несущей капитальной стене укладывается коньковый брус, на который будут устанавливаться стропила верхними краями. Брус выставляется точно по месту и подпирается опорами и укосинами. После чего на него и мауэрлат устанавливаются стропильные элементы. Шаг укладки будет зависеть от выбранного кровельного материала. Если это тяжелые виды (к примеру, черепица), то шаг между стропилами должен быть в пределах 60-80 см. Если это профнастил или металлочерепица, то шаг можно увеличить до 1,0-1,5 м. Все то же самое касается и обрешетки.

Крепление стропил производится металлическими крепежными изделиями с помощью саморезов. Кстати, опытные мастера соединение между элементами многошипцовой крыши делают методом врубки, так сказать, по-старинке. Способ сложный в исполнении, требующий значительного опыта. Поэтому для тех, кто возводит дом и крышу своими руками, рекомендуется использовать современные технологии крепления.

Читайте также  Как утеплить крышу дома недорого

По коньковому брусу монтаж производится простой укладкой и металлическими крепежами, как это показано на верхнем фото.

Самый сложный этап при возведении многощипцовой кровли своими руками – это создание ендовы между скатами крыши. Кстати, на этом же фото она хорошо видна. Во-первых, необходимо отметить, что ендова нагружается больше всех остальных элементов кровли, поэтому при ее сооружении необходимо позаботиться о прочности материала, из которого она изготавливается. Здесь так же, как и с коньковым брусом, можно использовать или толстый брус, или сдвоенные доски.

Во-вторых, ендова – это наклонный внутренний угол, который образуется стропилами двух скатов кровли. Поэтому стропила будут опираться на нее. Здесь важно строго соблюдать параметры конструкции, которые заложены в проекте многощипцовой крыши. Особенно это относится к углу, по которому соединяются между собой скаты. Если разобраться, то ендова – это, по сути, часть опорной конструкции, к которой относятся конек и мауэрлат.

Обратите еще раз внимание на фото. На нем хорошо видно, что к коньковому брусу установлен в этой же плоскости только перпендикулярно еще один элемент. Это так называемый прогон. По сути, это конек для пристройки, которая и будет образовывать щипец крыши. Прогон обязательно изготавливается из того же материала, что и конек. Он также будет нагружаться. И хотя основная масса стропильных ног будет опираться на ендову, на прогон пристройки будут опираться стропильные ноги, формирующие щипец. Кстати, эти стропила носят название «нарожники».

Самая простая конструкция многощипцовой кровли – это крыша, установленная на квадратный дом. Вроде бы все просто, но есть у этой формы и свои трудности в возведении. Здесь важно понять, как соединяются в одной точке все остальные элементы. Тонкостей в этих узлах немало, особенно это относится к стыковке и креплению. Чтобы каждый элемент был прочно закреплен, специалисты предлагают использовать дополнительные упоры и подпорки. Чтобы не быть голословным, предлагаем посмотреть на фото, где эти узлы показаны в полном разборе.

В-третьих, что касается ендовы. Это самая уязвимая часть кровельной системы. Вот почему так важно тщательно провести ее герметизацию. Обычно это делают в несколько этапов.

  • По обрешетке устанавливается металлическая планка, закрывающая собой часть элементов по ширине.
  • Укладывается гидроизоляция, часто в два слоя.
  • Еще одна точно такая же планка.

Этот элемент многощипцовой крыши по своим технологическим свойствам ничем не отличается от обрешеток других форм кровель. То есть, точно также выбирается шаг установки, размеры элементов, способы крепления и так далее.

Стропильная система многощипцовой крыши

Самый простой вариант стропильной системы – пересекающиеся под прямым углом две двускатные крыши.

Стропильная система многощипцовой крыши состоит из следующих элементов:

  • стропила (стропильные ноги располагаются под углом, устанавливаются попарно вдоль конька, формируя плоскость ската);
  • прогоны;
  • мауэрлат (опорный брус, смягчает давление и распределяет нагрузку, на него опираются стропильные ноги, устанавливается на несущие стены дома);
  • ребра (в местах стыковки скатов, наружная часть);
  • коньки (ребра кровли);
  • ендова (элемент в углу схождения двух скатов, располагается внутри);
  • обрешетка (доски, которыми покрывают встык или разреженно все плоскости системы, на них укладывается финишное кровельное покрытие).

Проектирование и возведение многощипцовой крыши – задача повышенной сложности, требующая не малых ресурсов (денежных, человеческих, временных). Но результат оправдывает расходы. Дома с многощипцовыми крышами выглядят значительно презентабельно, чем с типичными кровельными конструкциями.

Устройство и порядок возведения стропильной системы

Основой стропильной конструкции является мауэрлат, укладываемый по верху стены и представляющий собой жесткую связанную раму.

К стенам он крепится посредством металлических шпилек, устанавливаемых в армопояс.

Поскольку крыша представляет собой достаточно сложную конструкцию, следует уделить внимание ее чертежу.

Для этого необходимо точно измерить все размеры, подобрать уклон, определить используемый тип стропильной системы, рассчитать стропила, разметить месторасположение ендов, коньков, ребер, а также элементов системы — затяжек, упоров, прогонов, вертикальных стоек.

Прежде всего укладывается мауэрлат — он является основой стропильной системы и принимает на себя все усилия от стропил, передавая их на несущие стены.

Мауэрлат надежно закрепляется на армированном поясе, после чего монтируются стропильные ноги.

При больших размерах дома устанавливаются продольные или поперечные потолочные балки, которые будут служить в качестве затяжек.

Стропильные ноги имеют вид обычных стропил, а если крыша будет вальмовой или полувальмовой — стропила будут диагональными, их будет необходимо усилить нарожниками, а сами они могут быть сдвоенными или спаренными.

Стропила крепятся к мауэрлату посредством запилов, а также металлических пластин, скоб, уголков — это зависит от типа стропил.

Еще об узле крепления стропил к мауэрлату.

О печной трубе на крыше в статье. Выход, устройство, разделка.

О выборе угла наклона кровли здесь. Минимальный и оптимальный углы наклона.

В верхней точке стропила соединяются на коньке, а затем оснащаются пароизоляцией, обрешеткой и контробрешеткой.

Это зависит от кровельного материала, который будет использован в дальнейшем.

Все деревянные элементы следует пропитать антипиренами и антисептиками в целях безопасности и повышения срока службы.

После возведения стропильной системы крыша утепляется и кроется.

Особое внимание следует уделить гидроизоляции, в частности, ендов и разжелобков — в них скапливается вода и снег, и при некачественной гидроизоляции они протекают в первую очередь.

Достоинства и недостатки

Каждая конструкция обладает как преимуществами, так и недостатками. Многощипцовые крыши частных домов не исключение.

К преимуществам относят:

  1. Практичность и долговечность устройства. Благодаря идеально сбалансированной системе стропил, конструкция способна выдерживать предельное напряжение.
  2. Увеличение полезного пространства. На образовавшемся втором этаже под крышей можно обустроить чердак или мансарду.
  3. Эстетичный вид и практичность сооружения является главным достоинством. Внешние факторы практически не оказывают негативного влияния на кровельный материал, а все благодаря крутому углу наклонной плоскости скатов. Так, выпадающие осадки не задерживаются на поверхности, образуя зоны повышенной влажности, а легко скатываются вниз.

Из недостатков выделяют:

  1. Сложность монтажных работ. Самостоятельная установка – трудоемкий и энергозатратный процесс. Возведение выполняют по специальной технологии, этапы которой отличаются сложностью. Возвести такую крышу под силу мастеру с большим стажем работы, ведь даже мелкие недочеты или ошибки могут привести к изменению конечного результата работы или даже частичному разрушению конструкции.
  2. Чтобы возвести многощипцовую крышу, придется потратиться. Материалы стоят дорого, кроме этого, сам монтаж отличается высокой ценой.
  3. Скаты конструкции придется покрывать подогнанным под размер материалом, из-за этого после строительства остается много отходов.

Подведем итоги

Многощипцовая крыша представляет собой технически сложную конструкцию, для грамотного возведения которой особенно важен точный расчет и знание нюансов монтажа.

Подобные кровли прекрасно смотрятся как на квадратных или прямоугольных зданиях, позволяя им приобрести более интересный внешний вид, так и на домах сложной формы, когда она является единственно возможным вариантом обустройства кровли.

Важно помнить, что любое усложнение кровельной конструкции не лучшим образом сказывается на стоимости и прочности крыши. Любой элемент кровли должен, в первую очередь, нести практическую пользу, а не быть возведенным в угоду вкусу.