Конструкция многощипцовой крыши: стропильная система, чертежи, сложности при обустройстве ендовы
Потребность в установке многощипцовых крыш возникает при сложной форме постройки (П, Т или Г-образной), планировании увеличения полезной площади в квадратных домах, наличии в проекте пристроек, углубленных балконов или многоуровневой планировке.
Вложения в такие конструкции в несколько раз превышают траты на строительство более простых крыш, расчет и установку щипцовых кровель без исключения доверяют специалистам.
Основные принципы устройства
Данная группа представлена крышами со сложной системой соединенных или врезающихся друг в друга двухскатных элементов с фронтонами или вальмами по краям свесов (узнать больше об устройстве многоскатной сложной кровли можно здесь). При этом крыша может иметь шипцы, не выходящие за пределы основных стен, или соединяться со скатами поверх пристроек.
Количество выступов не ограничивается, но в большинстве случаев оно варьируется от 2 до 4.
Щипцовые элементы могут противостоять друг другу, располагаться ассиметрично или параллельно, объединяясь другими скатами. В комплексе они формируют крышу с оригинальной и сложной конфигураций, множеством хребтов и внутренних углов-ендов.
Типы и фото кровель
Различия между отдельными видами проявляются в:
Ниже на фото представлены различные варианты многощипцовых крыш:
Плюсы и минусы
К преимуществам таких крыш относят:
Особенности каркаса
Стандартный каркас таких крыш включает стропильную систему из попарных рядовых ног (в конструкциях с вальмовыми скатами – в комплексе с диагональными стропилами и нарожниками).
Участки внутреннего пересечения скатов (ендовы) и внешние хребты (коньковые и щипцовые) испытывают повышенные нагрузки и усиливаются подкосами и стойками.
Сложности проектирования и расчет нагрузок
В отличие от других разновидностей, в многощипцовых крышах весовые нагрузки перераспределяет не только мауэрлат, но и диагональные стропила пересекающихся скатов. Некоторые конструкции и вовсе не имеют горизонтальных участков соприкосновения со стенами. В итоге их несущие способности зависят не только от сечения основных элементов, но и от надежности узлов и точности расчета ужесточающих каркас подпорок.
Из-за сложной конфигурации скаты таких крыш испытывают неодинаковые нагрузки, особенно при разной форме, площади или уклоне. Помимо этого, расчет усложняется из-за потребности многощипцовых крыш в изоляции и вентилировании (в жилых домах они преимущественно закладываются поверх эксплуатируемых этажей).
Создание схемы и подготовка к строительству
Работы начинаются с составления ориентировочного эскиза и расчета/проверки высоты расположения конька, длины основных стропил, ендов и нарожников. Сечение и шаг каждого элемента проверяются на соответствие ожидаемым нагрузкам, и лишь потом, на основе уточненных параметров каркаса и пирога составляется точный чертеж крыши.
Подготовка к строительству начинается с оценки состояния фронтонов и несущих конструкций, проверочных замеров и приобретения материалов.
Из-за большого количества сложных элементов распил материалов, обработка торцов и сборка отдельных частей каркаса по возможности проводится внизу или на чердачном перекрытии.
Установка мауэрлата и стропил
Подробно о том, в каких случаях нужен армопояс под мауэрлат и как производится его укладка, читайте в отдельном материале.
Организация стыка скатов
К узлам и зонам стыков скатов выдвигаются особые требования, диагональные стропила (при наличии) выполняются сдвоенными, а коньковые прогоны должны примыкать друг к другу с высокой точностью (что относится к узлам и элементам скатной крыши?).
Устройство ендовы
Данный участок относится к самым проблемным, малейшие ошибки при обустройстве ендов приводят к протечкам или деформации кровли. Во избежание таких рисков:
Точный порядок действий при обустройстве ендовы зависит от ее типа (открытого, закрытого или переплетенного), который в свою очередь зависит от крутизны ската и технологии монтажа покрытий.
Помимо этого, при проектировании многощипцовой крыши принимаются меры по отводу воды с нижних точек ендовы при отсутствии возможности ее естественного стока. Данные участки нуждаются в периодическом осмотре, при необходимости совмещаемом с чисткой ендов от мусора.
Из видео узнаете о монтаже ендовы:
Гидроизоляция и кровельное покрытие
При выборе типа кровельного пирога основным ориентиром служит назначение постройки, при размещении под крышей жилого этажа его делают утепленным.
Экономия на гидроизоляции в любом случае не допускается, хребты и ендовы многощипцовых крыш застилаются с нахлестом или укладываются в 2 слоя.
При выборе кровельного покрытия предпочтение отдается легким и экономным при раскрое материалам. Большинство владельцев останавливаются на мягкой кровле или металлочерепице. Последняя, не смотря на большие потери привлекательно выглядит на крутых и пересекающихся ската и имеет небольшой вес.
Заключение
Подводя итог, стоит отметить что многощипцовые крыши не относятся к пригодным для самостоятельного возведения конструкциям. Вне зависимости от площади таких крыш работы по их проектированию и строительству доверяют профессионалам.
Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши
При самостоятельном проектировании трехщипцовой крыши и подготовке к ее монтажу необходимо заранее просчитать немало важных параметров, одним из которых является общая площадь создаваемой кровли. Важность точного значения площади – велика, так как придется планировать приобретение не только самого выбранного кровельного материала, но и гидроизоляционных и ветрозащитных мембран, термоизоляции, материалов для создания разреженной или сплошной обрешетки.
Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши
Казалось бы – ничего сложного, так как скаты крыши представляют собой обычные плоские геометрические фигуры, формулы расчета площадей которых известны еще со школьной скамьи. Однако, правила могут и подзабыться, а особенности непростой конструкции с пересечением плоскостей неопытного начинающего проектировщика способны поставить в тупик или вызвать ошибку. Чтобы упростить процесс вычислений – в помощь будет калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши.
Ниже будет приведен ряд необходимых пояснений
Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши
На чем строится расчет площади кровли?
Кровля трехщипцовой крыши представляет собой совокупность прямоугольников, треугольников и трапеций.
Общая площадь кровли – это сумма площадей образующих ее прямоугольников, треугольников и трапеций.
Скаты основного здания – прямоугольные, но на одном из них «вырезан» треугольный участок, ограниченный накосными стропильными ногами. Над пристройкой скаты обычно трапециевидные, но в том случае, когда пристройки, по сути, нет, а дополнительный щипец (фронтон) создается лишь для образования мансардного окна, эти скаты становятся треугольными.
Итак, для внесения данных в калькулятор необходимо знать:
Откуда взять размер основных стропил с удлинением на карнизный свес?
Откуда взять размер основных стропил с удлинением на карнизный свес?Ничего сложного – если этот параметр полка неизвестен, то его можно быстро и точно вычислить. Для этого на портале размещены калькуляторы, один из которых предназначен для расчета длины основных стропильных ног , а второй – для определения необходимого удлинения стропил для формирования карнизного свеса .
Важно – для основного здания и для пристройки (дополнительного щипца) расчеты длины стропил проводятся отдельно, так как и угол уклона скатов, и размеры стропильной ноги при равной высоте конька могут различаться.
Цены на профнастил
Все остальное калькулятор рассчитает сам. Точный результат будет выдан в квадратных метрах. Ну а при дальнейшей покупке кровельных и иных материалов уже можно и нужно будет заложить определенный запас – для разных типов покрытий он может существенно различаться.
Многощипцовые крыши – как устроена их стропильная система?Более подробно с устройством стропильной системы многощипцовой крыши , с порядком ее расчета и строительства, можно ознакомиться в специальной публикации нашего портала, к которой ведет рекомендуемая ссылка.
Монтаж многощипцовой крыши
При подборе типа крыши для частного дома нужно понимать, что существуют конструкции, которые отличаются своей сложностью в устройстве.
В группу сложных конструкций входит и многощипцовая крыша, характеризующаяся наличием большого количества пересечений скатов, вследствие чего, формируются внутренние углы или ендовы.
Эти ендовы считаются не самыми надежными составляющими системы, так как хоть изначально крутость уклона у них не такая большая, как у скатов, талая вода и осадки по ним протекают в гораздо больших объемах, тоже самое можно сказать и про скопления снега, соответственно, кровле приходится выдерживать более серьезные нагрузки. И строить, и следить за такой крышей достаточно сложно.
Кроме ендов, скаты образуют собой и ребра, образующие собой внешние углы. Устройство конструкции может быть или квадратной или многоугольной.
Ограничиваться стандартными частными домами необязательно в данном случае, так как для мансарды, которая требует наличие системы бокового освещения и для зданий, имеющих сложную планировку, многощипцовая крыша вполне может устанавливаться.
Схема устройства многощипцовой крыши
При выборе именно такого типа крыши мастер стремится придать постройке оригинальный акцент, а такие нюансы, как высокая стоимость работ, возникающая по причине высокого расхода строительных материалов, не становятся аргументом, чтобы не устанавливать ее.
Как и в других видах построек, здесь есть ярко выраженные сильные и слабые стороны. К сильным сторонам относится надежность системы в общем, так как набор стропил способны переносить серьезные нагрузки, возможность обустроить дополнительное пространство, и ее внешний вид.
Недостатком считаются специфические монтажные работы, предполагающие наличие опыта и знаний, да и стоимость работ может ударить по карману.
Как сделать многощипцовую крышу, если рассматривается квадратное здание?
Еще до того как система будет проектироваться, следует разобраться в ее особенностях, выражающихся в том, что в чертеже потребуется отразить значительное количество щипцов, ребер, скатов.
Расчет площади крыши
Что касается вентиляции помещения, то она должна быть качественной, а также принять в расчет планировку всего дома. Чертеж получится непростым, но само строительство не станет проблемой, если все технологии будут соблюдаться в полной мере.
Использоваться можно такие, уже наработанные конструкции, как четырехскатная, полувальмовая или ендова крыша, каждая из которых имеет свою ключевую особенность, которая накладывает отпечаток на все строительные работы.
В первом варианте этой особенностью является обязательное наличие продуманной системы вентиляции, также должно присутствовать разграничение этого комнаты от тех, которые будут содержаться в тепле.
Такая многощипцовая крыша включает в свое устройство ендовы.
Для полувальмовой крыши обязательно наличие нескольких стропил, что делает ее строительство наиболее сложным из представленного списка. Для ендовы крыши необходимо сделать как можно большее количество внутренних уголков, образуемых по причине пересечения скатов.
Несоблюдение этого правила приведет к тому, что талая вода попадет внутрь помещения, что недопустимо.
Видео: Устройство многощипцовой крыши
Есть формулы, по которым можно выполнять вычисления площади кровли, сделать расчет длины боковых стропил и т.д.
высота h=b tan a/2;
Длина стропил, если речь идет о боковых е=b/2cosa;
Длина стропил, если речь идет о диагональных d=корень из корня (h²+b²/2);
Площадь S=2*e*
Предполагается, что длина a, ширина b основания, и угол наклона скатов известен.
Формула для расчета угла наклона крыши
Дальше можно заниматься закупкой строительных материалов, инструментов и всего того, что может понадобиться для возведения крыши.
Сюда входят доски, брусы, гвозди, анкерные болты. Будет лучше, если многощипцовая крыша будет строиться с помощью профессиональных инструментов, но данная система не сильно требовательна в этом вопросе – сделать крышу можно и тем, что есть под рукой, просто работа будет продвигаться на порядок дольше.
Среди обязательных инструментов, без которых многошипцовая крыша не построится, отмечается набор молотков, болгарка, гвоздодер, рулетка, топор, уровень, кернер и прочее.
В подготовительный этап входит подготовка стен и перекрытий помещения, которая заключается в их замере. При возникших расхождениях их нужно устранять, причем все зависит от того, из какого материала сделан дом. Деревянными прокладками устраняются неровности в деревянном помещении, а цементно-песчаная стяжка применяется для кирпича.
Допускается только минимальное расхождение, и если оно достигнуто, то наступает черед гидроизоляции и мауэрлата, представляющий собой брус, который укладывается вдоль периметра стены. Этот шаг пропускать нельзя, иначе крыша не сможет выдерживать нагрузку, направляемую на нее. Этот брус одновременно является и ее основанием.
Фиксация происходит с помощью анкерных болтов. Усложнить устройство крыши укладкой мауэрлата не получится, поэтому устройство крыши, будь то вальмовая или полувальмовая, принципиального значения не имеет.
Теперь наступает черед стропил, которые могут быть и наклонными. Если речь не идет о вальмовой крыше, когда усилять ничего не нужно, в этой ситуации для стропил устанавливаются поддерживающие нарожники, которые и будут держать крышу.
Размер стропил может быть большим настолько, что потребуется особое внимание уделять вертикальным балкам, подкопам и стяжкам. Ошибка на этом этапе поставит устройство крыши под угрозу.
После стропил принято переходить к коньковым пробегам, для чего стойки с одинаковым размером фиксируются досками, которые впоследствии будут служить основой для крепления этих пробегов.
Эти стойки должны стоять вертикально, тогда как прогон устанавливается в горизонтальном положении. Стропильные ноги монтируются рейками, которые фиксируются боковыми стропилами между собой.
Дальше можно переходить к так называемым колыбелькам, предназначение которых в том, чтобы служить основой для установки карнизного свеса. Основная часть конструкции может считаться законченной, но работа на этом не завершится, так как потребуется заниматься установкой обрешеток, обеспечивать защиту от попадания воды, пара, устанавливать систему теплоизоляции, оборудовать вентиляцию, и завершать весь комплекс работ установкой кровли.
Видео: Крыша дома
Многощипцовая крыша: что даёт сочетание нескольких двускатных конструкций в одной кровле
Если коробка дома имеет множество пристроек, то и крыша будет иметь сложную форму. Многощипцовая крыша — это совокупность нескольких двускатных кровельных конструкций, накрывающих отдельные элементы коробки дома и объединённых в единую кровлю. Такие крыши позволяют обустроить слуховые окна и балконы. В конструкции присутствует несколько фронтонов (более трёх), которые и называются щипцами. Щипцы — это двускатные фронтоны, которые не отделены от стены коробки карнизом. Многощипцовая кровля имеет сложную стропильную систему, но эстетически эта конструкция выглядит наиболее презентабельно, напоминая крышу средневекового замка.
Конструктивные особенности многощипцовой крыши
Традиционная двускатная крыша, которая имеет два фронтона, называется двухщипцовой. Если в конструкции кровли имеется несколько элементов двускатной крыши, то она называется многощипцовой.
В конструкции могут сочетаться обычные двускатные, купольные, вальмовые и полувальмовые элементы. Профиль крыши определяется формой коробки. Самая простая форма — трёхщипцовая, которая сооружается на коробках с одной боковой пристройкой.
Фотогалерея: многообразие видов многощипцовых крыш
Коробки сложной формы обычно строятся для респектабельных особняков. Многощипцовая крыша будет подчёркивать соответствующий архитектурный стиль. Сложность и дороговизна кровли будет как раз под стать размаху строительства и дизайну таких проектов. Часто оси коньков разных частей многощипцовой крыши располагаются относительно друг друга не под прямым углом и образуют сложные многогранники. Конфигурация делает конструкцию изысканнее и сложнее в расчёте и в сборке. Поэтому такие работы следует доверять опытным профессионалам.
В частном строительстве, где преобладают дома с одной пристройкой, сооружают трёхщипцовые крыши. В них основная двускатная крыша сочетается с расположенной перпендикулярно к ней двускатной крышей пристройки. Этот упрощённый вариант является самым распространённым, и все особенности многощипцовой стропильной конструкции будут рассматриваться на этом примере. В ней присутствуют все узлы, которые используются при сооружении более сложных конструкций.
Трудности сооружения многощипцовой крыши заключаются в сложности создания чертежа и выполнения соединительных узлов (ендов и рёбер) между поверхностями разных элементов кровли. Сами же отдельные элементы сооружаются по такому же принципу, по которому собирают обычные двускатные или вальмовые крыши.
Преимущества и недостатки многощипцовой крыши
Кроме внешней привлекательности, многощипцовые крыши имеют практические достоинства: прочность каркаса и высокий конёк.
К недостаткам многощипцовой крыши относится дороговизна и сложность монтажа. На её сооружение потребуется гораздо больше материалов, чем на двускатную крышу такой же площади. Плоскость такой крыши в основном состоит из треугольников и трапеций, поэтому при раскрое материалов для кровли (фанеры, черепицы, металлопрофиля) будет оставаться много отходов.
Слабое место всей кровли — это ендовы. Внутренние тупые углы на стыках между поверхностями разных элементов крыши будут иметь меньший уклон, чем основные скаты. Поэтому если при проектировании не сделать уклон скатов крутым, то на ендовах будет скапливаться снег и мусор. Это принесёт множество неудобств, связанных с необходимостью постоянной уборки. Высокий конёк в многощипцовых крышах — это не только эстетическая целесообразность, но и решение практических задач.
Стропильные системы для многощипцовых крыш
Скелет каркаса многощипцовой крыши может быть выполнен из наслонных или висячих стропильных конструкций. Висячие стропила монтируют на небольших коробках, не имеющих перестенков. Они упираются только на мауэрлат по периметру коробки и стягиваются затяжками. В коробках большой площади имеются внутренние несущие стены, которые выполняют функцию опоры для вертикальных стоек (бабок), установленных под коньком. Такие стропильные системы называют наслонными.
В конструкции многощипцовой крыши выделяют такие детали:
В конструкции каркаса многощипцовой крыши присутствуют следующие элементы:
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:
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:
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.
Изготовление многощипцовой крыши
Из описанного выше принципа расчёта видно, что многощипцовая крыша может состоять из нескольких двускатных конструкций, имеющих разную высоту конька и крутизну ската. Прочность каркаса зависит от правильного выбора сечения бруса и надёжности соединительных узлов.
Типичные соединения стропильной системы
Монтаж крыши начинается с установки мауэрлата. Он может крепиться такими способами:
Видео: как крепить мауэрлат на шпильки
Крепление балок перекрытия
Балки перекрытия могут устанавливаться следующим образом:
Крепление стропильных ног
Для жёсткой фиксации стропильных ног используют такие методы:
Накосные стропила крепятся к мауэрлату теми же способами, что и основные. Важно помнить, что крепёжные уголки всегда устанавливаются с двух сторон бруса. Желательно дополнительно скреплять соединения сквозными нагелями.
Видео: как запилить стропила под нужным углом
Крепление стропил к коньку
Узел соединения стропил с коньком выполняется следующими способами:
Видео: установка и крепление стропил на коньковом брусе
Крепление стоек
Стойки крепятся довольно просто:
Подстропильную стойку, стойку-откос крепят гвоздями. Чтобы препятствовать её смещению, на стропиле выше стойки прибивают упорный брусок.
Видео: как профессионалы запиливают стропила к ендове
Технология монтажа каркаса многощипцовой крыши
Опытный мастер-кровельщик обладает развитым пространственным воображением, в процессе работы он всегда держит в уме трёхмерную картинку каркаса монтируемой крыши. Это позволяет легко придерживаться единой стратегии в работе и корректировать тактику действий в зависимости от обстоятельств.
Сооружение каркаса крыши можно разделить на такие этапы:
Сборка каркаса завершается подрезкой выступающих концов стропил (или набивкой кобылок) для формирования ровного карнизного свеса, набивкой на торцы обвязочной доски, а также лобовой доски на фронтон.
Обвязочную доску можно выполнить из обрешётки после укладки гидроизоляции.
Гидроизоляция, монтаж обрешётки, оформление ендовы и конька
Гидроизоляционная плёнка укладывается горизонтальными полосами от карниза (снизу вверх) с нахлёстом 150 мм.
Затем по стропилам набивается вертикальная тонкая рейка (10–15 мм) контробрешётки, которая сформирует вентиляционный зазор. Рейки обрезаются по внешнему краю ендовы, так как в этом месте будет укладываться отдельный ковёр гидроизоляции.
Шаг горизонтальной обрешётки зависит от материала кровли. Если в дальнейшем будет укладываться битумная черепица, то под неё необходимо набить сплошную обрешётку из OSB или фанеры. В этом случае вначале набивают разрежённую горизонтальную обрешётку, а уже поверх неё крепят листовой материал. Первые две нижние и верхние рейки разрежённой обрешётки крепятся с минимальным зазором, а уже остальные прибиваются с нужным шагом.
Толщина фанеры не должна быть слишком большой, так как это отразится на массе кровли. Достаточно 10–20 мм, в зависимости от шага обрешётки. Листы крепятся со смещением и с зазором 3 мм. Этот температурный зазор предотвратит вспучивание материала при перепадах температур.
Гидроизоляция и отделка ендовы
Особое внимание следует уделить гидроизоляции ендовы. Если планируется монтировать жёсткую кровлю, то монтаж несущих элементов осуществляется на этапе крепления горизонтальной обрешётки.
Ендова жёсткой кровли оформляется следующим образом:
Оформление ендовы в мягкой кровле:
Если есть опыт, можно попробовать выполнить бесшовный переход, но это не всегда получается.
Самым простым способом закрыть стык будет наклеивание ещё одной полосы, только уже меньшей ширины.
Монтаж конька
Мягкая черепица считается идеальным материалом для покрытия многощипцовых крыш, так как она позволяет сделать отходы минимальными, и с её помощью легко обходить рёбра, ендовы и коньки.
При использовании мягкой черепицы на коньке необходимо обустроить вентиляционный зазор. Это сделать легко: для таких целей выпускают пластиковые коньки, которые после укладки кровельного материала на скаты нужно прибить к обрешётке и уже поверх него завершить монтаж черепицы.
При использовании жёсткой черепицы с оформлением конька придётся повозиться, используя специальный комплект из конькового элемента, уплотнителя, боковых заглушек.
Монтаж конька на жёсткую кровлю выполняется так:
Видео: оформление конька жёсткой черепицей
Даже при таком поверхностном обзоре технологии монтажа многощипцовой крыши становится понятно, почему она считается наиболее сложной в кровельном деле. Для неопытного мастера эта информация поможет понять, с какими сложностями сталкиваются специалисты, почему кровельщики делают работу именно так, а не иначе. Организовать самостоятельно монтаж многощипцовой крыши при помощи друзей и знакомых не получится, ведь в бригаде специалистов каждый работник знает все тонкости процесса. Именно за счёт этого получается быстрая и слаженная работа и качественный результат.
