Конструкция и монтаж стропильной системы многощипцовой крыши
При возведении крыши очень важно внимательно подойти к такому вопросу, как монтаж стропильной системы. Эта конструкция будет образовывать каркас всей кровли
При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно. Самый простой вариант – это стропильная система односкатной крыши. Выполнить ее сможет практически любой. Но такой вариант устраивает далеко не всех. Поэтому многие выбирают более сложные конструкции, одной из которых и является многощипцовая крыша. А какая стропильная система используется в этом случае? Как ее правильно рассчитать и смонтировать? Об этом и будет рассказано в статье.
Материалы для строительства дома
Поскольку крыша многощипцовая оказывает большие нагрузки на строение, специалисты советуют сооружать дома из прочных и надежных материалов:
Иногда используется и древесина: оцилиндрованный или профилированный брус. Дома в таких случаях, для выдерживания нагрузки кровли, должны иметь большие габариты и множество несущих конструкций.
Для увеличения срока службы строения проводят ряд работ по его усилению. Например, изначально усиливается фундамент дома. По периметру уже готового основания выкапывают канавы подливают бетон с применением арматуры. Несущие стены усиливаются аналогичными материалами или специальными готовыми металлическими конструкциями, которые можно быстро и просто монтировать на внутренние и внешние углы строения.
Составные части каркаса
Для сборки многощипцовой кровли используется несколько основных элементов:
Устройство кровли
- Мауэрлат – один из основных элементов каркаса. Это несущая балка, на которую опираются стропильные «ноги». Он равномерно рассеивает нагрузку от кровли по несущим стенам или столбчатым опорам. В малоэтажном строительстве мауэрлат изготавливается из деревянного бруса прямоугольного или квадратного сечения. Мауэрлат постоянно подвергается значительным нагрузкам. Поэтому используется брус сечением не менее 150×150 мм. Он крепится на заранее подготовленные анкерные болты.
- Стропила – несущие элементы, установленные под углом друг к другу. Каждое стропило состоит из двух сборных частей. Они устанавливаются вдоль конька. Стропильные «ноги» принимают нагрузку от кровельного ковра и атмосферных осадков. Они крепятся к мауэрлату с помощью запилов, уголков или скоб. Верхняя часть стропил соединяется в один узел с коньковым прогоном.
- Стойки – несущие элементы, установленные вертикально. Обычно на них опираются стропильные «ноги» или коньковые прогоны.
- Подкосы – подпорки для стропил, установленные под углом.
- Ендова – узел примыкания двух соседних скатов. Она служит для стока дождевых вод. В ендове может скапливаться снег и вода. Поэтому каркас около неё усиливается дополнительными подпорками или сдвоенными стропильными «ногами». В местах, где проходит ендова, устанавливается сплошная обрешётка. Кровельный ковёр усиливается дополнительным слоем гидроизоляции. Затем сверху монтируется специальная планка, по которой стекает дождевая вода.
Нагрузка на ендову
- Ребро или конёк – узел, соединяющий верхнюю часть двух смежных скатов.
- Обрешётка – элементы конструкции, которые закрепляются перпендикулярно к стропильным «ногам». На неё укладывается кровельный ковёр.
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.
При возведении крыши очень важно внимательно подойти к такому вопросу, как монтаж стропильной системы. Эта конструкция будет образовывать каркас всей кровли. При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно
Самый простой вариант – это стропильная система односкатной крыши. Выполнить ее сможет практически любой. Но такой вариант устраивает далеко не всех. Поэтому многие выбирают более сложные конструкции, одной из которых и является многощипцовая крыша. А какая стропильная система используется в этом случае? Как ее правильно рассчитать и смонтировать? Об этом и будет рассказано в статье
При ее создании следует все внимательно рассчитать и провести все работы качественно. Самый простой вариант – это стропильная система односкатной крыши. Выполнить ее сможет практически любой. Но такой вариант устраивает далеко не всех. Поэтому многие выбирают более сложные конструкции, одной из которых и является многощипцовая крыша. А какая стропильная система используется в этом случае? Как ее правильно рассчитать и смонтировать? Об этом и будет рассказано в статье.
Преимущества и недостатки
Те застройщики, которые предпочитают минимализм и практичность, вряд ли оценят сложные ломаные линии столь дорогостоящей крыши, тем более что ее основная функция аналогична более скромным одноуровневым образцам. Эстеты и ценители изыска, для которых декоративные характеристики важны не меньше функциональных, наоборот, используют любую возможность для обустройства такой архитектурной композиции в своем жилище.
Возведение многощипцовой крыши — дорогостоящий и трудоемкий процесс
Несмотря на то что с не меньшим успехом можно обойтись более простым строительством кровельной системы, было бы ошибочно считать, что у крыши со множеством щипцов есть лишь одно достоинство – красивый дизайн, это не совсем так. Не считая выдающихся декоративных особенностей, такая конструкция имеет ряд положительных моментов, а именно:
- Длительный эксплуатационный период, достигающийся балансом стропильной системы, благодаря которому крыша способна выдержать внушительную нагрузку.
- Возможность планирования дополнительного пространства внутри дома за счет чердачного или мансардного помещения, где можно оборудовать спортзал, биллиардную или оранжерею.
- Практичность, выраженная в естественном удалении осадков. За счет наличия наклонных поверхностей (иногда их уклон достигает 90 градусов) снег и дождевая вода, а также опавшие листья, ветки и другой мусор не задерживаются на поверхности кровли и самостоятельно отводятся из нее.
Для строительства лучше привлечь бригаду профессиональных кровельщиков
Если говорить о недостатках рассматриваемого объекта, то они скорее условны, ведь для состоятельных домовладельцев эти минусы не будут иметь существенного значения. Как вы понимаете, речь идет о дороговизне проекта, больших расходах на материалы и высокой оплате труда строительной бригады из-за сложности работ. Мы не зря упомянули о необходимости привлечения к строительству многокомпонентной кровли специалистов высокого профессионального уровня, ведь ее возведение своими руками без соответствующей квалификации трудновыполнимо и весьма рискованно. Если же вы уверены в своих силах и владеете всеми практическими навыками в данной сфере, можете смело приступать к реализации задуманного.
Отрицательные стороны двускатной крыши
Основные недостатки, отмечаемые строителями и владельцами домов:
сокращение полезного объема чердака, дефект нивелируется при увеличении угла установки скатов
кровля отличается простотой форм и не подходит для дизайнерских домов
наличие плоских фронтонов портит оформление строения
непригодность для зданий с увеличенной площадью
воздействие атмосферных осадков на стены зданий, расположенные под фронтонами
Несмотря на имеющиеся недостатки, классическая двускатная крыша широко используется при строительстве или реконструкции дачных либо жилых домов. Кровля позволяет использовать чердак для хранения инвентаря или обустройства небольшой мастерской. Конструкции применяются при возведении хозяйственных или временных помещений, не требовательных к вместительности чердака.
Как вам статья?
Полезно2Не нравится
Основные элементы наружной конструкции
Щипцы формируют основу скатов крыши
Итак, все «за» и «против» взвешены, уверенность в своих интеллектуальных и физических возможностях присутствует, значит, вы готовы к выполнению сложного процесса своими руками. Наиболее простым вариантом конструкции со множеством щипцов принято считать объединение в единое целое пары двускатных сооружений, пересекающихся под прямым углом в виде креста (при верхней проекции).
Теперь перейдем к терминам, обозначающим отдельные участки кровли:
- щипцы, на языке профессионалов – не что иное, как верхушки стены без карниза (в отличие от фронтона), формирующие основу для двух скатов крыши;
- ендова – место стыковки двух плоскостей, образующее внутренний угол;
- ребро – наружный угол, сформированный на месте стыка двух скатов. Горизонтальное верхнее ребро плотники называют коньком.
Обратите внимание на то, что ендовам уделяют особое внимание, ведь они должны справляться с высокой нагрузкой, обусловленной скоплением атмосферных осадков. Даже малейшие просчеты на данном участке чреваты протечками и, как следствие, преждевременным разрушением кровли
Нюансы конструкции
Типовые проекты домов с многощипцовой крышей включают в себя скатную систему стропил с уклоном к стенам здания. Это позволяет без усилий обеспечить сток дождя и сход снега. Элементы конструкции, из которых состоит кровельное устройство, следующие:
Скат – это фрагмент кровли без изгибов и поворотов; Щипец (фронтон) – верхний фрагмент наружной стены, границы которого определяются скатами крыши. Есть несущественная разница между фронтоном и щипцом: у щипцов нет карниза внизу; Ендова (разжелобок) – внутренние угловые соединения кровли, которые появляются при стыках скатов. По торцу ендова заканчивается на границе фронтона. Ендова – самая нагружаемая часть кровельной конструкции, как как во внутренних углах постоянно собирается снег и дождевые потоки (смотрите фото выше)
В ходе строительных работ именно ей нужно уделять особое внимание, чтобы в будущем избежать проблем, связанных с появлением протечек. Ребро (конек – горизонтально расположенный стык, который образуется при соединении соседних скатов; Свес обеспечивает соединение фрагмента крыши шириной 300-500 мм
Основная функция свеса – защита здания от дождя и снега, максимально возможный отвод дождевой и талой воды; Водосточная система отводит воду с кровли в дренажную систему; Примыкание – это фрагмент стыка скатов с наружной стеной.
Ендовая кровля
Элементы фронтона
- Конек;
- Деталь фронтона – ветровая или торцевая рейка;
- Нижняя ендова;
- Верхняя ендова;
- Капельник – планка карниза;
- Планка для задержания снега;
- Примыкающая планка;
- Крышка вентиляционной шахты;
- Отлив на окно;
- Фронтонная L-планка для наружных углов кровли;
- Софит;
- Вентканал, обшитый профлистом;
- Окно в мансарде;
- Пристенный J- канал;
- Водосток.
Элементы многоскатной кровли
Восьмискатная крыша – фото Угол уклона, под которым возводится многощипцовая крыша стропильная система и укладывается кровельное покрытие, рассчитывается при составлении проекта, и зависит от таких параметров:
- Климатические условия в регионе;
- Используемые кровельные и другие материалы;
- Архитектура дома.
Простейшее решение при строительстве многощипцовой крыши – две двускатных плоскости, примыкающие друг к другу под углом 900 (смотрите фото ниже). Вид сверху отчетливо показывает крестообразную форму крыши. Такая конструкция приветствуется не только в единичном варианте – можно объединять на кровле одного дома сразу несколько таких скатных сооружений. Этот прием призван конструировать оригинальные щипцовые крыши, улучшающие дизайн и архитектуру здания.
4 ската
Плюсы и минусы многощипцовых крыш
Многоскатная крыша имеет следующие преимущества:
- внешний вид;
- возможность использования в сложных проектах;
- длительность эксплуатационного периода;
- можно применять в домах из любых материалов;
- не накапливается снег;
- пространство под крышей можно рационально использовать;
- разнообразие архитектурных решений;
- эффективный водоотвод.
Многоскатная крыша имеет следующие недостатки:
- водосточная система должна быть разветвленной;
- высокая материалоемкость;
- высокая стоимость из-за необходимости использования доборных элементов в большом количестве;
- можно использовать лишь некоторые из кровельных покрытий;
- необходим грамотный подход к проектированию и монтажу.
Схема и особенности устройства двускатной крыши
Двускатной называется крыша, образованная пересечением двух прямоугольных скатов под определённым углом. Такое устройство является самым надёжным и простым, поэтому смонтировать двускатную кровлю самостоятельно может даже человек со средними навыками плотницких работ.
Основанием крыши является стропильная система, выполняющая роль опоры для кровельного пирога и финишного покрытия. От её прочности и надёжности зависит срок эксплуатация кровли и комфортность проживания в доме. Стропильная система, подвергающаяся регулярным ветровым и снеговым нагрузкам, должна быть надёжно закреплена на корпусе здания. Эта задача решается при помощи мауэрлата, который прочно фиксируется к верхней плоскости стен дома. Таким образом создаётся практически монолитная система, надёжно защищающая внутреннее пространство дома от любых проявлений внешней среды.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
Крыша с двумя противоположными скатами — самая распространённая конструкция из применяемых в индивидуальном жилищном строительстве. Линия пересечения образует конёк, а боковые проёмы крайних стропильных ног служат для устройства фронтонов — вертикально расположенных стенок, создающих замкнутое подкровельное пространство. Для получения прочной и долговечной конструкции применяется множество подпорных и укрепляющих элементов, придающих дополнительную жёсткость всему сооружению. В основе двускатной конструкции лежит треугольник — наиболее жёсткая геометрическая фигура. Стропильная система состоит из следующих основных элементов:
- Мауэрлат — это деревянный брус, выполняющий роль связующего элемента между коробкой дома и его стропильной системой. К стенам он крепится резьбовыми шпильками, анкерными винтами или проволочными жгутами. Размер поперечного сечения бруса составляет от 100х100 до 150х150 мм и зависит от размера здания, его этажности и формы крыши.
Стропильная нога — деревянный брус размером 50х150 или 100х150 мм, соединяющийся в верхней точке крыши с коньком и опирающийся противоположным концом на мауэрлат. Стропила — основной несущий элемент кровельной системы, воспринимающий все виды внешних нагрузок: ветра, снега, дождя и собственного веса конструкции.
- Лежень — брус из древесины, укладываемый горизонтально с опорой на внутреннюю несущую стену. Размер лежня, как правило, равен размеру мауэрлата. Является опорой для кровельных стоек.
- Затяжка — элемент, применяемый в висячих стропильных системах. Его назначение — компенсация растягивающих усилий, возникающих на нижних концах стропильных ног.
- Стойки — брусья квадратного сечения, передающие часть нагрузки от стропил на лежни.
- Подкосы — элементы конструкции, передающие часть нагрузки от стропильных ног на затяжку. Таким образом формируется ферма, обладающая повышенными прочностными характеристиками.
- Контробрешётка — деревянные бруски размером от 25х50 до 50х50 мм, набиваемые на верхнее ребро стропил. Назначение контробрешётки — образование вентиляционного зазора между обрешёткой и гидроизолирующей плёнкой. Этот элемент обязателен при устройстве кровельного пирога на мансарде.
- Обрешётка — опорное основание для установки финишного покрытия кровли. Обрешётка бывает сплошной или разреженной и может быть выполнена из доски толщиной 25 мм, водостойкой фанеры, листов ОСП и других подобных материалов. Выбор конструкции обрешётки зависит от характеристик финишного покрытия.
- Конёк — горизонтально расположенная балка, по которой происходит пересечение противоположных скатов.
Свес кровли — является продолжением стропил на расстояние до 40 см от стен здания. Защищает стены от намокания, а также служит для размещения софитов, являющихся составной частью системы вентиляции подкровельного пространства. При недостаточной длине стропила свес формируется дополнительными деталями для их удлинения — кобылками.
Что представляют собой шатровые крыши
Этот тип кровли сильно напоминает по форме шатер, потому и называется соответственно. Это конструкция, которая похожа на многогранную пирамиду, основанием которой служит квадрат или прямоугольник.
Шатровая крыша состоит их четырех треугольных скатов, сходящихся вершинами в одной наивысшей точке, является оригинальным решением с использованием стропильной системы. Считается сложной в возведении, но, тем не менее, этому виду кровли всегда отдается предпочтение.
Фото: процесс установки крыши на каркас беседки
Основная особенность шатровой крыши — ее строгая симметрия. Поэтому от строителей требуется ответственное отношение на стадии расчета и особое мастерство при возведении.
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:
Как можно самостоятельно рассчитать многощипцовую крышу?
Процесс расчета многощипцовой крыши – дело непростое, особенно в том случае, когда конструкция имеет сложную конфигурацию, с различными по высоте и месту расположения отделами. Но если пользователь имеет хорошее пространственное воображение и базовые знания геометрии и тригонометрии, то любую систему можно «разложить» на более простые фигуры. Среди этих фигур явно будут преобладать треугольники, которые уже «подчиняются» строгим математическим правилам.
Общий порядок расчета
Для примера расчета будет взята довольно распространенная и, пожалуй, наиболее простая для проектирования система трехщипцовой крыши, то есть с одной пристройкой к дому. При этом соблюдается общая высота конька (Н) и линии карнизных свесов обоих отделов стропильной системы.
Схема для демонстрации принципа расчета трехщипцовой стропильной системы
Многие из расчетов, в принципе, повторяют проектирование двускатной или вальмовой крыши. И для подобных вычислений на нашем портале уже имеются удобные калькуляторы – на них будут даны необходимые ссылки. Калькуляторы будут открываться в отдельных окнах браузера, так что это не помешает при дальнейшем ознакомлении с настоящей статьей. Все калькуляторы сопровождаются подробной инструкцией по их использованию.
Первым делом обычно рассчитывают высоту конька Н, в зависимости от ширина здания D или пристройки (по фронтонной стене) и угла ската кровли а. Или же решается обратная задача – при известной планируемой высоте крыши в коньке необходимо определиться с углом крутизны скатов (это потребуется для некоторых дальнейших расчетов).
Очевидно, что если высота конька у обоих отделов крыши равная, и ширина здания и пристройки – различается, то это отразится и на величине угла ската, и на длине стропильных ног.
Схема, показывающая принцип расчета длины накосной стропильной ноги
Накостная стропильная нога, как показано на схеме выше, становится гипотенузой прямоугольного треугольника (выделено красным цветом), катетами которого являются:
— рассчитанная ранее длина стропила основного здания (выделено синим цветом);
— половина ширины D2 пристройки к зданию (выделено зеленым цветом).
Исходя их этого, применяя Теорему Пифагора, несложно произвести расчет.
Калькулятор расчета длины накосной ендовной стропильной ноги многощипцовой крыши
Между коньком и накосными стропильными ногами устанавливаются укороченные стропила – нарожники. Можно сразу определить и их длину – для этого есть отдельный калькулятор. Он, правда, создан для расчета нарожников вальмовой крыши, но принцип остается тем же, только нарожники устанавливаются в «зеркальном отражении», не между мауэрлатом и накостным стропилом, а между этим стропилом и коньком.
Для этого есть специальный алгоритм расчета, который изложен в статье с соответствующим калькулятором.
В данном случае общая площадь будет складываться из:
— двух прямоугольных скатов крыши основной постройки, за вычетом треугольника, ограниченного наслонными стропилами по линии ендов.
— двух трапециевидных скатов крыши пристройки.
Чтобы не утомлять читателя геометрическими выкладками, сразу предложим воспользоваться калькулятором, в котором уже введены все основные зависимости общей площади трехщипцовой крыши от линейных размеров этой стропильной системы.
Калькулятор расчета площади кровли трехщипцовой крыши
Итак, основные параметры крыши определены. В соответствии с ними можно провести расчет необходимого количества материалов и переходить к монтажу.
Установка стропил: советы
Независимо от того, какая конструкция была выбрана, нужно следовать определенной инструкции. Если создается сложная стропильная система – ендова требуют особого внимания, поскольку на них приходится большая нагрузка.
Прежде всего, необходимо сделать мауэрлат, для этого берут брус с квадратным сечением. Укладывают его с внутренней стороны по краю стены, а закрепляют металлическими анкерами. Также делают временные подпорки для конькового бруса, который располагают параллельно стене, строго горизонтально.
Как крепить стропила на односкатную крышу, подробно на видео:
Ориентируясь на чертеж стропильной системы, подготавливают ее элементы, подгоняют по требуемому размеру. Если стропила короткие, их сращивают, а на местах стыков прибивают специальные накладки, чтобы на них под нагрузкой не возник прогиб. Верхнюю и нижнюю часть стропил совмещают с мауэрлатом и коньком. Потом устанавливают крайние элементы системы, которые будут служить ориентиром для остальных пар стропил. При этом нужно точно соблюдать расстояние между ними.
Стропильную систему сложно устанавливать в одиночку, поэтому помощь не помешает. Трудности возникают при поднятии элементов на кровлю и их крепеже. Только в том случае, если все работы будут сделаны правильно, крыша получится надежной.
Листы ОSB, монтируемые на разреженную обрешетку, становятся сплошной обрешеткой для последующей укладки мягкой полимер-битумной кровли.
Толщина фанеры может варьироваться от 9 до 20 мм и более миллиметров – все зависит от шага между направляющими разреженной обрешетки. Необходимо понимать, что при выборе более толстого материала, тем самым значительно увеличивается вес крыши в целом.
Фанерные листы настилаются со смещением, «вперевязку», то есть их стыковочные швы на разных линиях не должны совпадать. При монтаже листов необходимо создавать между ними температурный зазор в 3 мм, иначе, при изменениях температур и расширении фанера способна деформироваться, и ее края могут приподняться, а вместе с ними – и кровельный материал.
Подготовительные работы
Стропила для двухскатной крыши своими руками устанавливать следует только после того, как были проведены подготовительные работы. Они заключаются в проектировании скатной конструкции, создании сметы затрат, подборе необходимых материалов и инструментов. Однако же основной частью работ, несомненно, является грамотный расчёт всех параметров.
Расчёт нагрузок на стропила для двухскатной крыши своими руками
При выполнении расчётов важно правильно вычислить нагрузку на каркас кровли. Существует три типа нагрузок:. Постоянные
В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1
Постоянные. В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1.
Таблица 1. Нагрузка на стропила с зависимости от материала кровли
Расчёт типичных переменных нагрузок на кровлю в зависимости от угла наклона
Согласно СП 2.01.13330.2011 нагрузка снега определяется как полная снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, который определяет ветровое и аэродинамическое давления. Вес снега на 1 м2 может составлять от 80 до 320 кг.
Расчёт нагрузки снега на погонный метр балок скатов для деревянного и кирпичного дома
Расчёт нагрузок для наслонной кровли
Определение угла наклона скатов
Угол наклона кровли определяется в первую очередь кровельным материалом. Обычно он выбирается на основе следующих критериев:
- для мягкой кровли – 50-250;
- для жёсткой – 200-450.
Определение угла наклона ската крыши в зависимости от типа материала
Также стоит руководствоваться тем, что чем меньше угол наклона, тем лучше обтекаемость кровли. При больших углах обеспечивается быстрый отвод осадков со скатов, а также появляется возможность создания мансарды.
Расчёт длины и шага стропил
Устанавливая стропила для двускатной крыши своими руками, нужно соблюдать шаг их закрепления 0,6-1 м. Выбор зависит от расчётных нагрузок с учётом запаса прочности. Чем меньше шаг, тем прочнее конструкция и больше расход строительных материалов. Большой интервал 0,8-1 м допускается использовать только при укладке лёгких кровельных листов и углах наклона 150-200. Рекомендуется выбирать шаг в пределах 0,6-0,8 м.
Схема стропильной конструкции под укладку лёгких кровельных материалов
Длину балок, зная угол наклона скатов и расстояние между двумя стенами объекта, рассчитать достаточно просто по теореме Пифагора. Однако реальную длину нужно увеличить на 60-70 см, которая пойдёт на их стыковку, а также на свес скатов примерно 0,5-0,6 м.
Способы наращивания балок
Определение сечения стропильных пар
Расчёт сечения стропила для двухскатной крыши играет важную роль для выполнения монтажа кровельной конструкции своими руками, так как от этого будет напрямую зависеть надёжность и долговечность кровли
При расчётах важно учитывать следующие факторы:
- тип древесины, применяемой при строительстве стропильной системы;
- вид применяемого бруса: цельный или клеёный;
- длину и шаг скатных балок;
- общую нагрузку.
Для определения сечения балок с учётом их шага и длины необходимо использовать Таблицу 2.
Таблица 2. Зависимость сечения бруса, применяемого для скатных балок, от длины,шага установки и нагрузки
На основе расчётных данных требуется составить чертёж и провести оценку финансовых затрат путём составления сметы. После этого следует провести закупку необходимых стройматериалов.
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.
Вид стропильной системы сверху Крепление стропил к мауэрлату выполняется путем запилов, установки скоб или уголков. В верхней части стропила соединяются коньковым брусом. При установке стропильной системы в доме большой площади в роли затяжек используются потолочные балки. Усилить конструкцию позволяет лежень – горизонтальный брус, уложенный точно посередине между двумя стенами и соединенный с мауэрлатом. Под накосные ноги и ендову могут укладываться дополнительные лежни.
