Изучаем стропильную систему многощипцовой крыши

Многощипцовая крыша, при всей сложности расчёта и монтажа, особенно популярна в нашей стране. Её сложный, геометрически совершенный вид вызывает стойкие ассоциации с деревянным зодчеством: высокими теремами, изукрашенными резьбой наличниками и ставнями. Хотя простые формы крыш дешевле и более удобны в эксплуатации, грамотно спроектированная многощипцовая кровля открывает широкие возможности для оригинальных архитектурных решений и использования внутреннего пространства.

Описание элементов стропильной системы

Свое название стропильная кровля берет от названия главного элемента в конструкции. Стропила это брус с прямоугольным сечением, образующий верхний угол треугольной крыши.

Самая простая двускатная крыша представляет собой две прямоугольные плоскости, соединенные под углом и закрепленные поверх верхнего обреза стен. Стропила двускатной крыши принимают на себя не только вес всех элементов, но и давление или подъемную силу ветра, а зимой еще и тяжесть накопившегося снега. Запас прочности стропильной системы должен с лихвой перекрывать все возможные нагрузки, включая вес людей, приспособлений и механизмов, необходимых для возведения или ремонта крыши.

Элементы стропильной системы двухскатной крыши

Стропильная система двухскатной крыши состоит из следующих элементов:

  • Мауэрлат. Брус хвойной породы, уложенный и закрепленный по периметру стен. Стропильная крыша опирается на него, и он играет основную роль в равномерном распределении веса конструкции на несущие стены строения. Сечение зависит от конкретной конструкции, но наиболее часто берется стандартное значение 10х10, 10х15 или 15х15 см. Мауэрлат устанавливается на анкеры или стержни с резьбой, закрепленные в стене. Крепление мауэрлата должно выдерживать усилие опрокидывающих нагрузок на крышу от действия ветра.
  • Стропильные ноги. Чаще всего именно их имеют в виду, когда говорят стропила на крышу — это также брус хвойной породы, имеющий прямоугольное сечение. Размеры сечения: 15х5 см или 15х10 см. Стропильные ноги образуют треугольную крышу и несут тяжесть всей кровли, снега и ветровых нагрузок.
  • Лежень. Укладывается на внутреннюю несущую стену и играет роль мауэрлата для равномерного распределения веса крыши по всем опорным стенам. Размеры сечения 10х10 см или 15х15 см.
  • Стойки. Промежуточные опорные элементы, требующиеся для обеспечения нужной жесткости крыши. Размеры сечения — такие же, как у лежня.
  • Затяжка. Не дает расползаться стропилам под действием веса кровли. Затяжка стягивает нижние части стропил и завершает конструкцию треугольника.
  • Подкосы. Элементы прочности и жесткости конструкции, необходимые для пологих крыш с длинным скатом. Они устраняют провисание стропил и завершают конструкцию фермы большого пролета. Благодаря подкосам ферма может выдержать очень большие нагрузки. Когда монтируется двускатная крыша, стропильная система под металлочерепицу невозможна без этих важных компонентов.
  • Обрешетка. Обеспечивает поперечное взаимное крепление стропильных ног, равномерно распределяет вес кровли на стропильные ноги. Учитывая специфику эксплуатации — для обрешетки лучше брать обрезные хвойные плотные пиломатериалы. В крайнем случае, подойдет и необрезная доска, но без коры и с малой шероховатостью. Под мягкую кровлю требуется сплошная обрешетка, без зазоров. Худший вариант — толстая влагостойкая фанера. Использовать для этой цели любой вид волоконно-стружечных плит ни в коем случае нельзя!
  • Конек крыши. Является элементом крепления двух соседних скатов. Размеры и форма сечения конька определяется конструкцией кровли с учетом расчетного веса стропильной конструкции и кровли.
  • Свес крыши и кобылки. Выступающие элементы крыши, защищающие стены от воздействия осадков и погодных факторов. Кобылки не испытывают серьезной нагрузки, но должны выдерживать вес свисающей кровли и водостоков, наполненных дождевой водой или снегом.

Основные преимущества вальмовой крыши

Помимо оригинального дизайна вальмовые кровли имеют ряд достоинств, которые выгодно выделяют конструкцию среди других моделей:

  • отсутствие фронтонов способствует неуязвимости конструкции к сильным ветровым нагрузкам. Чем меньше величина уклона скатов крыши, тем меньшее воздействие оказывает давление ветра на стропильную систему;
  • обтекаемая форма всех четырех скатов способствует устойчивости конструкции к любому виду атмосферных осадков;
  • что касается эффективности энергосбережения, то такая конструкция во многом превосходит двухскатные кровли;
  • утеплить вальмовую крышу гораздо легче, так как термоизоляционный пирог располагается под скатами. В моделях крыш с фронтонами — требуется особое утепление вертикального фасада, более подверженного силе ветра;
  • система накосных, центральных и нарожных стропил обеспечивает надежную конструкцию, стойкую к деформациям под воздействием внешних нагрузок;
  • в зависимости от уклона, есть возможность рационального использования пространства под вальмовой крышей для мансарды и обустройства в крыше окон.

Наряду с особенным внешним видом вальмовая крыша обладает высокой степенью надежности и прочности

Главными недостатками четырехскатных моделей остаются сложность устройства стропильной системы вальмовой крыши и невозможность обустройства мансарды в моделях с небольшим уклоном. Однако при должном изучении чертежей вальмовых крыш и продуманных до мелочей мероприятий по возведению, строительство таких конструкций становится реально выполнимой задачей.

Читайте также:  Вентиляционный клапан для пластиковых окон

Общие понятия

Стропильная система многощипцовой крыши довольно сложная конструкция. Чтобы выполнить ее расчет и монтаж нужно иметь определенный опыт. Но прежде чем о ней рассказать, следует познакомиться с самим понятием многощипцовой конструкции. Что из себя представляет этот вариант крыши? Почему ее так называют?

Такая конструкция представляет собой многоскатную крышу. Самое главное ее отличие – это наличие щипцов или двухскатных элементов с коньком. Именно от них и взяла свое название вся конструкция. Каждый из щипцов одной стороной упирается в стропильную систему основной крыши. Другой конец образует фронтон.

Устройство стропильной системы многощипцовой крыши имеет свои преимущества, а именно:

Общие понятия
  1. Такая конструкция обладает высокими несущими способностями и прочностью.
  2. Стропильная система многощипцовой крыши рассчитывается исходя из повышенных нагрузок. Такая особенность позволяет конструкции легко выдерживать даже ураганные ветры и большие слоя снега.
  3. Скаты у таких крыш делаются достаточно крутыми. Это не дает возможности скапливаться на них мусору. А это значит, что обслуживание кровли значительно облегчается. К тому же такая крыша, если правильно ее возвести, долгое время не требует ремонта.
  4. Благодаря высоко расположенному коньку, под многощипцовой кровлей образуется много свободного пространства. Это позволяет свободно создавать дополнительные жилые комнаты на мансардном этаже.
  5. Еще одно преимущество в том, что такую конструкцию можно использовать даже в тех случаях, если дом имеет сложную геометрию.

Но не стоит забывать и о сложностях. Стропильная система многощипцовой крыши – это сложная конструкция. Если у вас нет достаточного опыта в строительных и столярных работах, то лучше доверить ее возведению специалистам.

Стропильная система для двухскатной крыши своими руками

Проще всего выполнить монтаж системы с висящими стропилами — древесины расходуется меньше и по времени все происходит быстрее., т.к. сборку можно выполнить на земле. Поэтапную технологию можно представить так:

  1. Монтируют мауэрлат параллельно будущему коньку заподлицо с поверхностью стены, прикрепляя его к несущей стене с шагом не более 12 см. Перед монтажом его пропитывают антисептиком. Если стена толще мауэрлата, то брус снаружи закладывают кирпичами, заизолировав древесину рубероидом в 2 слоя. Надежность системы при этом повышается.
  2. Устанавливают балки перекрытия. Сечение их зависит от габаритов строения. Вначале закрепляют 2 балки по краям, затем размечают места установки остальных при помощи рулетки. Крепят балки гвоздями к мауэрлату, выравнивая их по горизонтали.
  3. Укладывают поверх балок временный настил.
  4. Устанавливают по центру строения стойки, закрепляя их распорками. Высота их равна длине стен от пола до верхней кромки мауэрлата.
  5. Выполняют установку конькового бруса из доски 15 х 5 см.
  6. Собирают из стропил треугольник. Для определения размеров один конец доски прикладывают к балке, а другой к коньковому брусу. Наносят контрольные линии, затем отпиливают лишнее.
  7. Примеряют шаблон и делают его копии в нужном количестве.
  8. Выполняют монтаж стропил: устанавливают первое и сразу закрепляют противолежащее. К балке крепеж осуществляют при помощи скоб или металлических уголков, а к коньковому брусу — с использованием гвоздей. Стропила верхней частью должны упираться в конек, а низом — в мауэрлат. Если так не получается, используют дополнительную деталь, называемую подпятником.
  9. Устанавливают под стропила ригеля, располагая их горизонтально и вертикальные стойки.
Стропильная система для двухскатной крыши своими руками

Внимание! Перед установкой стропильной системы нужно сделать из доски 5 х 15 см фронтоны.

При монтаже системы двухскатной крыши стоит заранее позаботиться и о финальных материалах покрытия: кровле, утеплителе и гидроизоляции

Крепление стропилин к мауэрлату

Разместив первые две стропилины, нижними концами их временно прикрепляют к мауэрлату. В верхней части стропилин под определенным углом делают надрез, чтобы обе ноги стропил были скреплены с нахлестом, и образовалась цельная плоскость в вертикальной проекции. После чего стропила скрепляются обычными гвоздями.

Чтобы получить правильный надрез, стропилины приставляют одну к другой, размечают, получая линии их будущих надрезов. Закончив разметку, оба бруса стропилин обрезают на половину их толщины.

Виды узлов крепления стропил к мауэрлату

Остальные стропильные пары-фермы возможно заготовить еще на земле – так как шаблон-трафарет стропильной фермы уже готов. После разметки и соединения всех пар стропилин начинают их установку на обеих фронтонных стенах. Прикрепление стропилин к мауэрлатному брусу выполняется гвоздями.

Чтобы выставить все стропильные фермы горизонтально на одной линии, и чтобы они не утратили необходимую форму, установку ферм выполняют строго по горизонтали, а между размещенными на фронтонах стропильными фермами натягивают шнур – он поможет контролировать уровень установки по горизонтали. Иногда возникает необходимость отрегулировать монтажа стропильных ферм по высоте. Для этого под ноги стропилин подкладывают небольшие отрезки досок необходимой высоты.

Расстояние между стропильными фермами, как правило, составляет 70 сантиметров (место установки размечают на мауэрлате простым карандашом). Для этого расстояния иногда делают временную разметку – на доску наносят отметки с требующимся расстоянием, затем ее временно прибивают к верху стропилин.

Это тоже важно знать: Стропила для крыши своими руками — схема монтажа

Если шаг между стропилинами очень большой, то такое «висячее» перекрытие иногда дополнительно укрепляют при помощи затяжек-брусков, устанавливаемых строго в горизонтальном виде. Между собой пары стропил, в этом случае, нужно соединить горизонтально возле конька спецдоской– сформировав его узел.

Читайте также:  Воздушные фильтры для вентиляции: описание элементов системы

Стропильная система многощипцовой крыши

Главная особенность стропильной конструкции многоскатной крыши — внутренние рёбра пересечения скатов, ендовы. В зависимости от того, под каким углом примыкают друг к другу скаты, проектируются узлы соединения элементов стропильной конструкции.

Стропильная система многощипцовой крыши

Стропильная система многощипцовой крыши

Стропильные системы симметричных многощипцовых крыш проще изготавливать с наслонными стропилами

Стропильная система многощипцовой крыши

Установка ендовы и примыкание к ней стропил не представляют значительной сложности при условии использования современного деревообрабатывающего инструмента и предварительного расчёта крыши.

Стропильная система многощипцовой крыши

Видео: монтаж стропильной конструкции с ендовой

Стропильная система многощипцовой крыши

Узлы примыкания двух частей крыши могут быть в простейшем случае реализованы с помощью только деревянных элементов и точной подгонки углов.

Стропильная система многощипцовой крыши

Стропильная система многощипцовой крыши

В стропильной системе многощипцовой крыши для образования внутреннего угла примыкания скатов используют накосные стропила ендовы и укороченные стропильные балки — нарожники

Стропильная система многощипцовой крыши

Для более сложных вариантов крыш, перекрывающих большие площади и несущих значительные эксплуатационные нагрузки, применяют металлические уголки и пластины. Обязательно выполнять расчёты несущей способности таких конструкций и разрабатывать детальные планы раскладки стропил, прогонов и других несущих элементов.

Стропильная система многощипцовой крыши

Стропильная система многощипцовой крыши

Грамотно выполненый проект многощипцовой кровли — залог прочности конструкции и долгого срока службы

Стропильная система многощипцовой крыши

Стропильная система многощипцовой крыши

Виды стропильной системы двухскатной крыши

Для рассматриваемой конструкции крыши существует 2 варианта: наслонные и висячие стропила.

Виды системы крыши: с наслонными и висячими стропилами

Рассмотрим каждый вид подробно, дабы сделать взвешенный выбор.

Висячие стропила

Применяются при ширине крыши не более 6 м.п. Установка висячих стропил выполняется за счет крепления ноги за несущую стену и коньковый прогон. Конструкция висячих стропил особенна тем, что стропильные ноги находятся под воздействием распирающего усилия. Висячие стропила с затяжкой, установленной между ногами, позволяют снизить его влияние. Затяжка в стропильной системе может быть деревянной или металлической. Часто затяжки ставят внизу, тогда они играют роль несущих балок. Важно обеспечить надежное крепление затяжки на стропильной ноге. Потому, что на нее тоже передается распирающее усилие.

Совет. Чем выше расположена затяжка, тем большей прочностью она должна обладать. Если затяжку не установить, несущие стены могут попросту «разъехаться» от давления, создаваемое стропильной системой.

Наслонные стропила

Применяются при обустройстве крыш любых размеров. Конструкция наслонных стропил предусматривает наличие лежня и стойки. Лежень, лежащий параллельно мауэрлату принимает на себя часть нагрузки. Таким образом, стропильные ноги как бы приклонены друг к другу и поддерживаются стойкой. Стропильные ноги наслонной системы работают только на изгиб. Да и простота монтажа также склоняет чашу весов в их пользу. Единственный недостаток – наличие стойки.

{banner_link_1}

Комбинированные

Ввиду того, что современные крыши отличаются большим многообразием форм и сложностью конфигураций, используется комбинированный вид стропильной системы.

Комбинированный вид стропильной системы

После выбора вида стропильной системы можно точно рассчитать количество материалов. Результаты расчетов записать. При этом профессионалы рекомендуют составлять чертежи на каждый элемент кровли.

Крыша без единого гвоздя

Курицы врубались в несколько боковых слегов. Сами курицы вырубались из еловых стволов, крюк получался из корневой системы. На курицах держался поток – выдолбленное бревно, в которое упирался дощатый настил – тёс кровли. Верхняя часть тёса свободно укладывалась на коньковую балку таким образом, чтобы при усадке верхние концы теснин могли свободно сходиться. Для этого оставляли место при укладке. Коньковая балка (кнес) обтёсывался с двух сторон, чтобы теснины плотнее прилегали.

Если оставить 10 см для подъёма теснин по кнесу, то этого хватит с лихвой, потому что при усадке будет опускаться и курица, а значит и теснины лежащие на слегах. Сверху теснины придавливали к коньковой балке охлупнем – тяжёлым выдолбленным бревном. Таким образом тёснины закреплялись и в верху крыши и на отвесах.

Кончено, дотошно следовать древней технологии сейчас никто не заставляет, где уместно, можно использовать гвозди, саморезы и т.п. Главное уловить принцип. А в чём он?

Вот в чём:

Таким же образом можно крепить сегодня сплошную обрешётку на слеговой крыше. Если нет желания возиться с курицами (хотя это не труднее, чем со стропильной системой), то можно упирать доски в выдолбленную в верхнем венце ложбину. Причём можно наоборот – крепить доски на коньковой балке, чтобы они потом опустились в ложбину в верхнем венце. Именно таким образом действуют при устройстве тёплой крыши по «норвежской» технологии, о которой я вкратце скажу ниже.

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.

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

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.

Читайте также:  Восстановление вентиляционного короба на кухне

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.

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

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.

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

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.

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

Однотонная краска светлых тонов зрительно расширяет пространство мансарды

Этапы работ

  1. В зависимости от конструкции дома, выбираем подходящую .
  2. Если система стропил висячая, то сборку стропильных ног производят заранее. А после того как сборка завершена, получившиеся треугольники стропил монтируют на две крайние конструкции стропильной системы. Далее переходят к установки смежных стропил.
  3. Укладываем мауэрлат (опорный брус) на несущие стены при условии, что дом выполнен из блоков или кирпича, если же здание построено из брусов или бревен, то можно в качестве мауэрлата использовать верхний брусок.
  4. К кирпичным стенам мауэрлат крепится на заранее замурованные металлические стержни с резьбой. Их следует установить с шагом в метр — полтора. Это позволит сделать конструкцию более прочной и стойкой. При этом диаметр таких стержней должен быть не менее 10 мм.
  5. Перед монтажом мауэрлата на кирпичные стены укладывают слой гидроизоляции (для этих целей можно использовать рубероид). Его крепят на болты с шайбами.
  6. Если стены выполнены из пенобетона или керамики, то перед установкой мауэрлата поверхность их заливают армированным бетоном высотой 20-30 сантиметров.
  7. Мауэрлаты устанавливают параллельно друг другу, чтобы избежать неровностей при монтаже стропильной системы.
  8. Перед установкой стропил необходимо произвести разметку на мауэрлате, используя карандаш и линейку.
  9. Стропила изготавливают в соответствии с длиной ската, который можно определить по теореме Пифагора, опираясь на уже построенные щипцы.
  10. При расчёте длины стропил необходимо учесть наличие свеса, поэтому к рассчитанной величине прибавляют еще от 50 сантиметров.

Длина свеса зависит от личных предпочтений по внешнему виду крыши, но не рекомендуется делать его менее 50 сантиметров, иначе он не будет выполнять своих функций — защиты стен дома.

  1. Нижний конец стропила должен иметь отверстие, которое создаст идеальное крепление к мауэрлату. Этот вырез должен быть сделан в 1/3 от ширины стропила.

Чтобы не ошибиться с расположением вырезов, можно подготовить небольшой чертеж, где отметить все необходимые величины.

  1. При висячей системе стропил, они крепятся между собой на металлические накладки или болты.
  2. Фиксируют их укосинами, демонтируемыми после окончания работ.
  3. Далее производят крепление кобылок, которые будут образовывать свес крыши.
  4. После того, как произведена установка кобылок и стропил, переходят к монтажу обрешётки и массивных прочных досок к коньку.
  5. Если речь идёт о наслонных стропилах, то тут сборку начинают с монтажа лежня. На него крепят опоры.
  6. Далее следует установка конькового бруса, закрепляемого укосинами.
  7. И в завершении на брус монтируют стропила с длиной, превышающей длину бруса.
  8. Тип обрешётки выбирают в зависимости от кровельного покрытия.
  9. Любую крышу, в том числе и шипцовую, следует снабдить слоем гидро- и пароизоляции. А при наличии тёплого чердакаещё и утеплителем.

Многощипцовая крыша также является двускатной, а отличается от щипцовой большим количеством скатов и наличием ендовых . Их устройство — довольно сложный и трудоёмкий процесс. Ендовые — это места стыка двух скатов, когда образуется внутренний угол. В таких местах образуются скопления снега и большая нагрузка может привезти к разрушению конструкции. При организации такой крыши обязательно нужно предусмотреть организацию схода воды и снега в виде водосточных жёлобов.

При устройстве ендовых обязательно использование гидроизоляционных материалов, чтобы избежать протечек и образование гниения на древесине. Обрешётка в месте таких внутренних углов делается сплошной, вне зависимости от того, какая она для выбранного кровельного покрытия. Все стыки стоит делать качественно, без возможного образования щелей, чтобы не было уязвимых мест.

Для монтажа такой кровли необходимо правильно рассчитать все размеры дома и вычертить небольшой план кровли, на котором указать, где будет располагаться коньки, а где –ендовы. Это поможет правильно рассчитать длину стропильных ног.

Строительство крыши – важный этап постройки частного дома. Она защищает жильцов от солнца, холода, осадков и других сюрпризов природы. При составлении проекта необходимо учитывать особенности климатической зоны. Вторая ее функция – эстетическая.

Кто не хочет жить в красивом доме? Эффектная крыша может стать изюминкой всего строения и даже местной достопримечательностью.