Многощипцовая крыша над квадратным домом: строительство стропильной системы, устройство

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Схема и последовательность устройства дощато-гвоздевой стропильной системы

Устройство стропильных систем

Висячая стропильная система

Разновидности висячих стропил.

Основные элементы несложной конструкции такого типа:

стропильная нога;
мауэрлат;
дополнительные связи.

Основным признаком висячих стропил является возникающий между ними распор. Они имеют только две точки опоры (на стены здания) и работают на изгиб и сжатие. Такая стропильная система создает сильную горизонтальную распирающую нагрузку, часть которой передается стенам. Для уменьшения такого усилия у основания стропильных ног необходим монтаж затяжки, которая одновременно будет служить и балкой перекрытия. Чем выше от внешних стен она находится, тем больше сечение и надежней крепление такая балка должна иметь. Также для таких целей следует использовать укрепленный железобетонным поясом мауэрлат.

В процессе устройства получается стропильная ферма виде треугольника. В случае образования слишком большого пролета она может иметь дополнительные связи. Вверху висячие стропильные ноги можно соединить встык или вполдерева. В большинстве случаев применяются такие деревянные стропильные конструкции при наличии пролетов до 9 м. Уклоны для крыш под такой вид стропильной конструкции рекомендуется назначать в пределах 25º…45º.

Схема крепления стропил к мауэрлату.

Преимущества использования висячих стропил:

высокая жесткость конструкции;
несложный монтаж для пролетов до 9 м;
простая схема расчета конструкции;
отсутствие сложных узловых соединений в системе.

Висячие стропила в большинстве случаев применяются для жилых домов с двускатной крышей, нежилых зданий (1-3 этажа), имеющих свободную планировку верхнего этажа либо с отсутствием каркаса или внутренних несущих продольных стен.

Наслонные несущие системы

Наслонная стропильная конструкция устанавливается в домах, имеющих среднюю несущую стеновую перегородку или столбчатые промежуточные опоры. Стропила в данном случае будут представлять собой наклонные балки, которые пятками упираются в наружные несущие стены, а опорой для верхушки служит коньковый прогон. В свою очередь коньковый прогон поддерживается вертикальными стойками, упирающимися на внутреннюю несущую стену.

Именно такое устройство позволяет этим элементам работать только на изгиб. Если при монтаже образовался слишком большой пролет, тогда дополняют подкосы, горизонтальные затяжки и дополнительные ветровые связи.

Разновидности наслонных стропил.

Основным преимуществом данного вида стропильной системы является ее облегченная конструкция, независимо от ширины дома, так как требуется гораздо меньше пиломатериалов. Кроме того, она считается и наиболее долговечной, так как находится в условиях постоянного сквозного проветривания. Такой фактор препятствует возможному ее загниванию. Монтаж наслонной системы может быть выполнен с лежнем, с подкладками и со шпренгелями под стойку.

Деревянные стропильные системы включают следующие элементы:

стропильные ноги;
мауэрлат;
коньковый прогон;
лежни (подкладки либо шпренгели);
стойки;
подкосы;
распорки.

Рассмотрим подробнее значение каждого элемента для стропильной конструкции.

. Основными частями в системах такого типа являются стропильные ноги, принимающие на себя основные нагрузки и далее распределяющие их на наружные и внутренние опоры. Устанавливаются они при длине пролета от 4,5…6 м и выполняются из бревен, диаметр которых равен 18…20 см. При наличии дополнительной опоры можно увеличить ширину перекрытия до 12 м, а двух – до 15 м.

Пример закрепления узла опирания стойки.

У таких брусьев обычно стесывается верхний кант, что облегчает монтаж обрешетки. Чаще всего на изготовление стропильных ног подбираются доски, имеющие размер 6х22 см. Но более точные размеры сечений определяются с помощью специальных формул или таблиц. В среднем они соответствуют:

Бревно – d 12 см.
Пластины – d/2 – 14/2 см.
Доски – 4х15.

Для прочности соединения используются болты, нагели и скобы, а также зуб и пластины из металла. Чтобы избежать попадания осадков на нижнюю часть стропильной системы, осуществляется монтаж отвесов. Технологический процесс установки кровли предполагает ее вынос за границы внешних стен на 50 см. Карнизный отвес должен быть не менее 550 мм.

Все опорные поверхности должны быть горизонтальными, в противном случае может возникнуть распор или нога начнет сползать. Ни в коем случае нельзя делать врезку в мауэрлат и прогон, так как происходит ослабление бруса и прогона, что способствует загниванию при попадании влаги в эти места.

https://youtube.com/watch?v=52Oid8iAZEg

Расчёт многощипцовой крыши

При проектировании сложных конструкций, в которых элементы кровли имеют разную крутизну скатов, разную высоту конька, неопытному мастеру будет сложно определить принцип их расчёта. На самом деле, каждая плоскость многощипцовой крыши состоит из треугольников, поэтому все вычисления выполняются при помощи теоремы Пифагора.

Алгоритм расчёта основных элементов многощипцовой крыши

Обычную трёхщипцовую крышу можно представить такой схемой:

Для удобного моделирования и представления плоскостей многощипцовой крыши удобно пользоваться CAD-программами

Основа каркаса двух модулей проектируется так же, как обычная двускатная крыша. Отличие от стандартных схем заключается в необходимости расчёта длины ендовы (накосных стропил) и коротких стропил (нарожников), идущих от конька к ендове.

Ключевыми элементами в приведённой схеме являются высота от верха стены до конькового бруса (H), ширина основной коробки (D1) и пристройки (D2), угол ската крыши основной коробки (a1) и боковой пристройки:

Вначале рассчитывается высота конька основной коробки исходя из её ширины. Тангенс угла a1 равен отношению высоты конька (противолежащего катета) к половине ширины коробки D1/2. Имея нужный угол ската, нетрудно вычислить высоту конька. Расчёт высоты конька нужно начинать с коробки, имеющей самую большую ширину, так как скат в ней будет самым пологим. Если в строениях ширина значительно отличается, то есть смысл рассмотреть вариант многощипцовой кровли с разной высотой конька.
Затем вычисляется рабочая длина (от конькового бруса до мауэрлата) основных стропил. Чтобы рассчитать накосное стропило, необходимо выделить прямоугольный треугольник. В нём катетами являются рассчитанное ранее основное стропило и часть конька, которая равна половине D2. Накосное стропило в этом треугольнике будет гипотенузой.

Все рёбра можно рассчитать, используя теорему Пифагора
Остаётся рассчитать длину нарожников (коротких стропил между накосным стропилом и коньком). Здесь поможет уравнение равенства пропорций: отношение длины основного стропила к D2/2 равно отношению длины нарожника к D2/(D2 — шаг стропил).

Например, имеется коробка шириной 6 м. У неё имеется пристройка шириной 3 м. Необходимо рассчитать размеры элементов каркаса крыши, уклон которой будет составлять 500. Получим такие значения:

Высота конька — tg(500) х 3 = 3,58 м.
Длина рабочего стропила — Lраб = √ 3,582 + 32 = 4,67 м.
Тангенс угла ската пристройки — 3,58/2 = 1,79, что соответствует углу 450.
Длина ендовы — Lенд = √ 4,672+22 = 5,08 м.
Длина нарожников Lнар вычисляется по пропорции: 4,67/1,5 = Lнар/(3/(3 — d)), где d — шаг установки. Если d = 50 см, то Lнар = 4,67/1,5*2,5/3 = 2,59 м.

Длина нарожника определяется из пропорции, составленной из расчёта подобных треугольников

После расчёта рабочей длины бруса стропил к ней добавляют длину карнизного свеса. Можно не делать стропила длиннее, а прибить к их концам короткие бруски (кобылки).

Затем необходимо вычислить нагрузку на крышу, которая прямо пропорциональна её площади. В зависимости от этого параметра в схему добавляют дополнительные стойки, затяжки и определяются с сечением бруса для каркаса крыши.

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:

Технические требования к ломаной крыше

К ломаным крышам предъявляются следующие требования:

высота стен мансарды должна превышать 2,2 м;
должна быть обеспечена хорошая вентиляция, чтобы влага не конденсировалась под кровлей;
кровельный материал должен иметь небольшую массу;
в конструкции должны быть предусмотрены меры против воздействия дополнительной нагрузки на стропильную систему — то есть, элементы крыши должны выдерживать не только собственную массу, но и, например, снег;
мансарда теряет тепло быстрее, чем нижние этажи, поэтому теплоизоляции должно быть уделено особое внимание;
для обеспечения пожарной безопасности все деревянные балки и элементы обрешетки следует обработать антипиренами.

Начало монтажа стропильной системы – установка стоек, крайних стропильных пар, конькового прогона

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.
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.

Конструкция стропил для обустройства крыши с двумя скатами

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши предполагает наличие таких составных деталей:

Схема установки стропильной системы двухскатной крыши существенно облегчит все строительные работы. Как будет выглядеть такая схема крыши, зависит от разновидности кровли.

Обратите внимание, что материал для стропильной системы должен быть максимально качественным, обработанным антипиреновыми и антисептическими средствами. На балках для стропил, мауэрлата и стоек не должно быть сучков или трещин

На обрешетке допускается лишь малое количество сучков, прочно сидящих в древесине.

Что это такое?

Кровля дома является многофункциональным элементом. Она одновременно выполняет технические, эксплуатационные и эстетические задачи. От качественной проработки всех элементов зависит успех ее использования, а уникальный внешний облик может сделать строение особенно привлекательным.

Традиционная двускатная крыша, имеющая два фронтона, называется двухщипцовой. Если проект предусматривает наличие нескольких элементов, состоящих из парных фронтонов или щипцов, то она называется многощипцовой. Подобное сооружение считается самым сложным из-за наличия большого количества различных архитектурных элементов. Именно они делают кровлю наиболее привлекательной и оригинальной, способной даже самому обычному зданию придать образ средневекового замка.

Элементы стропильной системы

Перед тем, как ставить стропила на двухскатную крышу, необходимо узнать из каких элементов состоит кровельная конструкция. В ее состав входят:

Мауэрлат. Это брус, жестко фиксируемый вдоль несущих стен постройки. Для его изготовления, как правило, применяют брус сечением 15 на 15 сантиметров. Мауэрлат служит нижней опорой для стропил, а также равномерно распределяет нагрузку, создаваемую кровельной конструкцией, на стены постройки. Между несущей стеной и мауэрлатным брусом должен располагаться гидроизоляционный материал, например, рубероид. Если кровельный каркас изготавливается из металла, в качестве мауэрлата используются швеллеры или двутавры.

Стропильные ноги. Являются основным элементом кровельного каркаса. Их размер принимается в соответствии с проектными расчетами. Нижние части стропил опираются на брус мауэрлата, а верхние – на коньковый брус. Для их изготовления независимо от типа возводимой конструкции рекомендуется использовать сосновую доску сечением 150 на 50 мм или 200 на 50 миллиметров.

Прогон. Представляет собой горизонтально расположенный брус, который перпендикулярно пересекает стропильные ноги по всей длине кровли. В стропильной конструкции присутствуют три типа прогонов: боковые, коньковый и мауэрлат.

Лежень. Представляет собой горизонтальный брус, который монтируется на внутреннюю несущую стену. Этот элемент служит опорой для стоек и равномерно распределяет создаваемую ими нагрузку. Лежни устанавливают сложных стропильных систем. Другими словами, этот элемент крыши не является обязательным и применяется в необходимых случаях.

Затяжка. Является элементом висячей системы стропил. Затяжка образует со стропильными ногами треугольную ферму. Этот элемент снижает распорное усилие, создаваемое висячими стропилами на стены здания. Расположение затяжки зависит от типа возводимой конструкции крыши.

Ригель. Этот элемент, как и затяжка, связывает стропила. Ригель делает конструкцию более прочной и устойчивой. Для его изготовления обычно применяют брус сечением 10 на 15 сантиметров. На ригель, в отличие от затяжки, оказывается нагрузка на сжатие, а не на растяжение.

Стойки. Представляет собой брус, устанавливаемый вертикально. Используется в случае, если ширина здания достаточно большая. Этот элемент усиливает стропильную систему изнутри. На стойки устанавливаются прогоны, подпираемые подкосами.

Подкосы. Представляют собой наклонные брусы, поддерживающие горизонтальные элементы. Подкосы усиливают конструкцию фермы и противодействуют перекосу и сжатию кровельной конструкции.

Свес кровли. Это часть стропильных ног, выступающих за внешние стены здания приблизительно на 40 сантиметров. Свес защищает внешние стены постройки от дождевой и талой воды, скатывающейся с крыши.

Кобылки. Представляет собой отрезок доски. Используется для удлинения нижней части стропильной ноги.

Многощипцовая крыша

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.

Стропильная система многощипцовой крыши

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.

Дополнительная теплоизоляция

Так как мансардное помещение под ломаной крышей используется в жилых целях, необходимо в обязательном порядке утеплить. Специалисты рекомендуют использовать минеральную вату на базальтовой основе в виде рулонов или же плит.

Утепление ломаной крыши

На внутренней стороне скатов налаживается контр-обрешетка. Для это используется доска, ширина которой на пару сантиметров больше, чем толщина утеплителя, так как утеплитель ни в коем случае нельзя утрамбовывать.

То есть для слоя минеральной ваты в 150 мм, подойдет доска 50х200 мм. Этот зазор также необходим для циркуляции воздуха, обеспечивающей естественную вентиляцию. Утеплитель укладывается враспор между брусьями контр-обрешетки, а внутри зашивается выбранным материалом.

Структурные особенности

Она представляет собой скатную конструкцию с поверхностями, имеющими наклон в сторону наружных стен. Благодаря этому, обеспечивается естественный сток талой и дождевой воды.

Такая кровля состоит из множества конструкционных элементов. Рассмотрим их.

Участок кровли расположенный в одной плоскости. Чем сложнее конструкция, тем больше у нее скатов.

Щипец или фронтон

Представляет собой верхний участок стены, ограниченный скатами. Небольшое отличие щипцов от фронтонов состоит в отсутствии карниза в их нижней части.

Ендова или разжелобок

Элементы конструкции в виде внутренних углов, образованных стыками. Со стороны торцов ендовы ограничиваются фронтонами или щипцами. В процессе эксплуатации эта часть строения принимает на себя наибольшее количество атмосферных осадков. Здесь происходит скопление дождевой воды и снега.

Горизонтальная линия, соединяющая две плоскости скатов.

Карнизный свес

Свисающий участок крыши шириной от 30 см до 50 см, главной функцией которого является защита от осадков и обеспечение эффективного отвода стока воды после дождя или таяния снега.

Конструктивный элемент, отводящий воду с поверхности кровли в водосточные трубы горизонтального расположения.

Примыкание

Участок соединения скатов с вертикальной поверхностью строения.

Угол наклона крыши определяется еще в процессе ее проектирования в зависимости от нескольких факторов:

особенностей климатических условий;
расходных материалов;
архитектурных особенностей здания.

В особых случаях он может составлять до 90 градусов.

Самый простой вариант многощипцовой крыши представляет собой две двускатные конструкции, соединенные под прямым углом. Если смотреть на подобное сооружение сверху, то оно будет иметь очертания креста. Чаще всего при разработке проекта дизайнеры предлагают применить подобную двускатную форму сразу на нескольких отдельных частях здания с дальнейшим объединением их в единую конструкцию. Такой подход позволяет создавать оригинальные сооружения, придающие всему строению привлекательный внешний вид.

Из чего состоит система висячих стропил

Система подобного типа имеет несколько составных элементов. И ознакомиться с ними нужно обязательно, чтобы понимать назначение каждого из них и не запутаться в понятиях.

Висячие стропила с затяжкой

Таблица. Составляющие элементы системы.

Элемент	Описание
Стропильные ноги или стропилины	Это – основа системы. Именно благодаря им получается сформировать форму крыши, скаты. Создаются они из бруса (либо доски) сечением 50х150, 100х150 мм и ставятся с шагом около 60-120 см. Выбираемые размеры и шаг напрямую будут зависеть от параметров крыши, ее конструктивных особенностей, рассчитываемой нагрузки.
Конек	Место, где производится соединение двух скатов крыши. Обычно имеется дополнительная коньковая балка.
Затяжки	При помощи этих элементов, представляющих горизонтально расположенные между стропилинами балки, производится стягивание и усиление стропильных ног. За счет затяжек происходит компенсация нагрузки, испытываемой стропильными ногами.
Ригель	Своего рода затяжка, которая располагается возле конька крыши. Выполняется из очень прочного бруса, так как испытывает колоссальный уровень нагрузки.
Мауэрлат	Брус, который устанавливается на верхнюю часть несущих стен, на него опираются стропила. Помогает распределять вес всей кровли по периметру здания, что дает возможность фундаменту и стенам испытывать нагрузку равномерно. Для изготовления применяется брус сечением 100х100 или 150х150 мм. Интересно, что он может использоваться не всегда – некоторые типы крыш обустраиваются и без него.
Бабка	Элемент, который устанавливается под коньком кровли и предназначен для поддержки длинной затяжки.
Стойки и подкосы	Эти детали конструкции используются для строений, которые имеют слишком большие пролеты между несущими стенами. Необходимы для поддержки стропил, обеспечивая им минимальную нагрузку на изгиб, то есть не позволят им прогнуться и провиснуть.

Деревянная стропильная система

Конструкция и устройство щипцовых крыш

Верхняя часть здания, которая ограничивается двумя скатами, называется щипец. Сложность конструкции напрямую зависит от количества пересекаемых скатов.

Двускатная

Двухскатная крыша – популярнейший вариант при строительстве жилых домов. Ее преимущества заключаются в следующих пунктах:

несколько вариантов схем углов для соединения;
под крышей может быть эксплуатируемый чердак или жилая мансарда;
длительность срока службы напрямую зависит от используемых материалов;
простота монтажа, ремонта, реконструкции;
угол наклона, благодаря чему эффективно отводится дождевая вода и талый снег.

Несущий каркас двускатной крыши строится из стропил или стропильных ферм. Первый используется в большинстве жилых домов.

Двухскатная крыша Источник krovlyakryshi.ru

Второй – при строительстве здания с большой площадью, где будет отмечена высокая эксплуатационная загрузка.

Стропила в двускатной крыше бывают висячими или наслонными. Первые не направляют нагрузку на несущую конструкцию из-за отсутствия опоры. Второй тип стропил имеет опору – прогон, устанавливаемый на вертикальных стойках.

Висячие стропила применяются для создания используемого чердака или мансарды. Наслонные – для усиления силовых качеств конструкции, когда используется тяжелый кровельный материал, или предполагаются значительные снеговые нагрузки.

Стропильная ферма – это конструкция, в которой используются прямые элементы и шарнирные узлы во избежание изгибающих нагрузок. Ферма позволяет снизить вес каркаса, увеличить пролеты и уменьшить расходы материалов. Иногда конструкция собирается на земле, после чего поднимается наверх. Это позволяет улучшить качество сборки и ускорить процесс монтажа.

Четырехскатная крыша

Четырехскатная крыша появляется в результате пересечения двухскатных конструкций.

Пространственная компоновка обязательно включает в себя внутренний угол или ендову Источник chezhidov.ru

Из-за этого дополнительного элемента конструкции, две простые системы образуют технологическую сложность многощипцовой крыши. Трудности возникают в расчетах и установке деталей для многощипцовой кровли. Если внутренний угол будет иметь недочеты, то это может привести к протечкам и нарушению целостности покрытия.

Иные типы щипцовых крыш

Многощипцовые крыши дают возможность комбинировать различные типы конструкций. При этом все пересеченные скаты могут иметь слуховые окна.

Щипцовая крыша является лучшим вариантом при строительстве одноэтажных зданий с большой площадью.

Ендова позволяет облегчить водоотведение в независимости от протяженности щипцовой кровли Источник yakimanskoe.ru

Если здание выполнено в форме буквы «П», «Г», «Т», то в таком случае может быть использована только многощипцовая крыша. Эффективным вариантом для избавления от фронтонов служат вальмовые скаты.

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.

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
Конек. Место соединения скатов кровли;
Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Важно! Выполнять простое крепление основания к перекладине категорически не стоит, так как это может привести к полному разрушению стропильной системы. Следует использовать такие виды креплений:

Следует использовать такие виды креплений:

С упором на конец перекладины;
Зубьями в упор;
Зубьями в шип.

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

Балочный узел;
Мауэрлатный узел;
Коньковый узел.

Балочный узел

При таком узле соединения элементов, в стропило выполняется вставка из зубьев в шип, а в поперечном участке перекладины делается углубление, соответствующее зубьям. Такое углубление или гнездо должно составлять не более 30% толщины бруса. Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Внимание! Если кровля выполнена из материалов с незначительным весом, а уклон ее ската не превышает значение 35º, то следует размещать основания опор таким образом, чтобы они упирались в площадь большую, чем сама балка

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Внимание! Жесткое крепление при неопытности строителей может привести к повреждению стен постройки

Нагрузка на стропила по схеме

Различают три типа нагрузки:

Постоянная. Это значение, которое не будет изменяться на протяжении всего срока эксплуатации кровли. К этой категории относят массу кровельного материала, утеплителя, гидро- и пароизоляции, обрешетки, доборных деталей кровли, а также внутренней отделки мансарды. То есть, суммированное значение массы элементов и будет ожидаемой нагрузкой. Ее средняя величина составляет 40-45 кг/м2, но не более 50 кг/м2. Желательно предусмотреть запас прочности, равный 10 % от общей массы.
Переменная. Имеется в виду интенсивность выпадения осадков, нагрузка от снега и ветра, которые могут существенно варьироваться в зависимости от времени года или погодных условий.
Особая. К данной группе относят экстремальные природные явления – землетрясения, торнадо, сильные ветры. В этих случаях запас прочности делают существенно больше обычного.

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.

После установки стропил на них набивается обрешетка, на стыках скатов, где устраиваются ендовы, она выполняется сплошной. Схема устройства гидроизоляции внутреннего угла предусматривает укладку дополнительного слоя, чтобы обеспечить надежность конструкции. На доски стелется гидроизоляция и монтируется нижняя планка. Если ендова состоит из нескольких деталей, они крепятся снизу, верхней деталью перекрывается край нижнего элемента. Место соединения нижней планки и кровельного покрытия утепляется. Для придания конструкции законченного вида устанавливается верхняя планка ендовы.

Статья по теме: Как покрыть крышу гаража бикростом своими руками