Конструкция крыши деревянного дома особенности каркаса и монтажа

Многощипцовая крыша относится к самым сложным и красивым вариантам кровельных конструкций. Она состоит из множества непростых деталей.

Распространенные виды крыш деревянных домов

Внешний вид деревянной крыши

Нужно отметить тот факт, что редко можно встретить дом из дерева с односкатной крышей. Такая кровля деревянного дома не очень практична, а если учесть, что форма односкатной крыши не очень красива, то и выбирают чаще другие, более интересные варианты.

Существующие типы кровли для частного дома настолько разнообразны, что выбрать ту, на которой будет хорошо смотреться кровельный материал из дерева, довольно непростая задача. Впрочем, вне зависимости от вида крыш деревянное покрытие всегда будет смотреться оригинально, самобытно и неповторимо. Условно все типы крыш деревянных домов можно разделить на следующие категории:

  • Вальмовая крыша (у которой не один скат, а несколько);
  • Мансардная — по другому их еще называют ломаные крыши;
  • Двускатная — один из самых традиционных форм крыш;
  • Многощипцовые — крыши с большим количеством фронтонов;
  • Шатровые — это еще одна разновидность вальмовых крыш, у которых есть равные, одинаковые по форме, скаты;
  • Полувальмовые (бывают как двускатные, так и четырехскатными).

Если проекты крыш деревянных домов, изначально, задумывались таким образом, чтобы была деревянная крыша со скатами, то это может принести и дополнительные удобства, такие как :

  • Отличное стекание воды с крыши;
  • Хорошие свойства по термоизоляции перекрытий;
  • Устранение снежного покрова с крыши под собственным грузом;
  • Возможность использования более дешевых материалов.

И это еще не все перечисленные преимущества, а лишь некоторые из них.

Особенности многощипцовых крыш

Многощипцовый вид крыш подойдет дому со сложным и не типовым планом с присутствием дополнительных пристроек к зданию. Ее устройство и монтаж является довольно затратными в связи с большим количеством отходов кровельного материала. Советуем обязательно позаботиться о хорошей вентиляции чердачного пространства и изоляции от всех отапливаемых помещений.

Многощипцовое покрытие образуется в результате устройства нескольких скатов, создавая ендовы, которые играют важную роль в отводе атмосферных осадков. Стоит уделить внимание тому, что сделать качественную гидроизоляцию этих мест – значит правильно выполнить «все, как по учебнику».

Серьезным минусом этой конструкции является медленная скорость возведения и ее сложность.

Применение такого вида кровли зачастую встречается при постройке частных домов.

Шпиль и куполовидные кровли подчеркивают художественный характер здания. Не играя важной роли, данные элементы помогают создавать новые архитектурные стили.

Сегодня самые популярные кровли – это:

  • «В два уровня»
  • «Полувальмовые»

Система стропил для крыши многощипцового плана завязана на некоторых важных элементах: мауэрлате, стропилах, балках (прогонах).

  1. Мауэрлат предназначен для распределения нагрузки от веса всей вышележащей конструкции на стены здания при помощи стропильных ног, тем самым прочно связываясь с ними. Его строение может быть разным, как правило, это древесный брус 150х100 мм или 150х150 мм.
  2. Стропила делятся всего на два вида, а именно: висячие и наклонные. Выбрать стропила не составит труда, надо только узнать, будут ли в конструкции дополнительные опоры. Зачастую используются оба вида. Деревом будет служить хорошо высушенная сосна.
  3. Материалом для коньковых и боковых прогонов может служить металл, железобетон или как в нашем случае – дерево. Оно должно быть хорошо просушено и быть способным выдерживать значительные нагрузки.

В таких видах крыш серьезное внимание уделяется безопасности. Следовательно, в местах соединения двухскатных конструкций необходимы дополнительные диагональные стропильные ноги, которые сплачиваются в два бруса для усиления. На установленные вспомогательные ноги опираются нарожники, т.е. укороченные стропила.

Достоинства и недостатки

В архитектуре щипцом называют верхнюю часть стены, заключенную между двумя соседними скатами. Щипец отличается от фронтона тем, что он не отделяется от кровли карнизом.

Щипцы — архитектурные элементы, типичные для готической архитектуры. Ими декорируют храмы, крепости, замки. В последние годы крыши с щипцами стали популярны в индивидуальном строительстве.

Многощипцовые крыши частных домов закладываются изначально, еще на этапе проектирования. Если у здания уже есть крыша другой формы, то многощипцовую крышу можно сделать только при строительстве пристройки.

В небольших домах щипец используется как элемент освещения мансард. Но уместнее всего крыша с щипцами будет смотреться на большом здании сложной архитектуры, состоящем из нескольких частей.

Достоинства и недостатки

Простейшая схема многощипцовой крыши — обычная двускатная кровля без фронтонов. В этом случае верхняя часть стены выполняется в виде треугольника вершиной вверх, который и называется щипцом.

Строительство даже самой простой многощипцовой крыши приходится начинать с тщательных вычислений.

Читайте также:  Выбираем профнастил. Качественный и практичный материал

Проектирование и сооружение такой конструкции требует солидных строительных познаний и опыта. В создании многощипцовой крыши нет легких операций — это касается и проектирования, и монтажа.

Большим плюсом многощипцовой крыши является возможность обустройства под кровлей жилого помещения, что стимулирует людей, самостоятельно строящих свои дома, покрывать их именно двускатными кровлями без фронтонов.

Строительство своими руками позволяет заметно сэкономить. Вложив массу труда в такую конструкцию, можно получить двойную выгоду — сохранить некоторую сумму в семейном бюджете и расширить жилплощадь дома.

Достоинства многощипцовой крыши:

  • сбалансированная стропильная система позволяет кровле выдерживать огромные нагрузки;
  • оригинальный внешний вид;
  • надежная и долговечная конструкция;
  • расширение жилой площади;
  • крутые скаты не нуждаются в очищении от снега.

Недостатки многощипцовой крыши:

Достоинства и недостатки
  • требует сложных подсчетов;
  • трудный монтаж;
  • много кровельных материалов уходит в отходы;
  • большое давление осадков на ендову;
  • гидроизоляция стыков должна быть максимально качественной.

Конструктивные элементы многощипцовой крыши

Ендова — линия соединения двух скатов. Это ключевой узел кровли, подвергающийся наибольшему давлению. В многощипцовых кровлях ендовы изнутри приходится укреплять подпорками.

Понятно, что основная масса воды, попавшая на крышу в виде осадков, будет стекать на землю именно по ендовам, поэтому любая ошибка в гидроизоляции ендовы в будущем обернется протечками.

Ребро — наружный угол двух скатов. Конек тоже является ребром. В монтаже многощипцовой крыши самой сложной операцией считается соединение ендовы с коньком.

Щипец — участок стены треугольной формы, огражденный сверху скатами.

Мауэрлат— металлический или деревянный брус, уложенный сверху по периметру стен. Мауэрлат является нижней опорой для стропил. Каждое стропило закрепляется одним концом на мауэрлате, другим — на коньковом брусе.

Стропила — каркас скатов. Стропильная система многощипцовой крыши складывается из вертикальных, горизонтальных и наклонных стоек.

Достоинства и недостатки

Стропила бывают наслонной, висячей и диагональной конструкции. У висячих стропил нога закрепляется на мауэрлате и коньковой балке.

Наслонные опираются на стену и промежуточные опоры. Какими будут стропила — наслонными или висячими, — зависит от конструктивных особенностей кровли.

Обрешетка — каркас, чаще всего из дерева, служащий для закрепления утеплителя и остальных кровельных материалов.

Особенности

Схема стропильной системы

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

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

Стропила из дерева: преимущества и недостатки ↑

Обычно для изготовления стропил используется древесина хвойных пород. К ней весьма серьезны требования по сортности, наличию дефектов и ряду иных показателей, основной из которых влажность (не более 18%). Кроме того, согласно СНиП кровельные конструкции обязаны выдерживать совокупную нагрузку порядка 200 кг на один квадратный метр. Это значит, что толщина и прочностные показатели бруса должны быть высоки.

Важно! Оптимальным считается сечение стропил, равное 50×150 мм, при этом величина площади поперечного сечения должна быть не менее 50 кв. см.

Иногда случается, что доски для стропильной системы не соответствуют заявленным требованиям. В таком случае их соединяют вместе, наращивая необходимые величины длины или ширины.

Стропила из дерева: преимущества и недостатки ↑

К основным недостаткам древесного материала относятся:

  • огнеопасность;
  • восприимчивость к вредителям;
  • недостаточный выбор брусьев по длине при строительстве больших зданий.

Для производства стропил используется брус сечением 50х150 мм

Первые два фактора нейтрализуются при помощи специальных средств, регулярное нанесение которых и пропитка древесины до начала монтажных работ помогают справиться с природными особенностями дерева. Что касается третьего момента, то здесь возможны два решения: наращивание длины при помощи соединения необходимых элементов или выбор иного материала.

Обычно останавливают на первом варианте, несмотря на трудоемкость данного процесса. Причина в преимуществах деревянных стропил перед другими системами:

  1. Экологичность материала;
  2. Небольшой вес;
  3. Возможность проведения монтажа без участия строительных машин;
  4. Невысокая стоимость;
  5. Возможность корректировки размера на рабочем участке;
  6. Многообразие способов крепления элементов системы между собой и к стенам дома.
Стропила из дерева: преимущества и недостатки ↑

Таким образом, получается, что древесина – это не только дань традиции, но и действительно удобное решение при разработке и монтаже стропильной системы.

Дерево – материал наиболее часто используемый для стропил

Нагрузка

Стропила многощипцовой крыши, как и вся система, должны выдерживать все внешние воздействия. Поэтому, еще до начала высчитывания всех основных параметров, следует рассчитать нагрузку. Специалисты различают два ее вида, а именно:

  • постоянную. В эту группу включают нагрузку на стропильную систему многощипцовой и других типов крыш, вызванной весом используемых материалов. Также сюда входят масса всего оборудования установленного на кровле;
  • переменная нагрузка. В эту группу включают воздействия от внешних факторов. На стропильную систему действует вес снегового покрова, который будет задерживаться на кровле. Кроме того, также воздействие оказывает и ветер.
Читайте также:  Особенности устройства фальцевой кровли

Зная, какой угол наклона скатов будет на вашей крыше, можно высчитать переменные нагрузки. Прибавив к ним массу всех материалов, используемых при строительстве кровли, можно определить общее воздействие, которое должна выдерживать вся конструкция, рекомендуется прочитать: расчет стропильной системы двухскатной крыши.

Зная все нагрузки можно определиться с сечением стропил. Чем нагрузки больше, тем толще должны быть основные элементы системы. Кроме того, после таких расчетов определяют и расстояние между стропил или шаг. Также, при необходимости (например, если стропильные ноги слишком длинные) уточняют расположение дополнительных поддерживающих элементов. После всего этого составляется чертеж.

Выполнить правильно все эти расчеты, тем более составить схему будущей стропильной системы многощипцовой крыши – эта задача сложная. Лучше ее доверить специалистам. Или можно воспользоваться специальными программами. С их помощью, указав все необходимые данные, можно не только рассчитать все параметры, но и составить план расположения всех компонентов стропильной системы многощипцовой крыши.

Ендова

Ендовы на самом деле представляют собой конструктивные элементы кровли, а если быть более точным, то внутренний угол, формирующийся в области стыков двух смежных скатов.

– достаточно сложный технологический процесс, это связано в первую очередь с тем, что этот элемент праву считается одним из важнейших конструктивных узлов во всей кровельной системе. Особенно актуально их формирование, когда возводится сложная щипцовая крыша.

Именно в ендову сходятся, а потом по ней же и отводятся все атмосферные осадки, которые попали на формирующие ее скаты. В результате этого ендова в процессе эксплуатации подвергается колоссальным весовым и механическим нагрузкам.

Помимо этого, именно этот кровельный элемент подвергается максимально длительному контакту с влажной средой, благодаря чему даже незначительные ошибки, допущенные при создании ендова, могут иметь достаточно плачевные последствия в виде образования течей, что способно негативно отразиться на состоянии всей кровли.

В связи с этим предъявляются повышенные требования не только к материалу, но и к процессу изготовления ендов.

В наше время загородные дома очень редко имеют прямоугольную форму, особой популярностью пользуются сооружения, имеющие Т и Г образные формы. Не менее популярными в наше время являются дома с эркером, для которых обустраивается специальная яндовая крыша.

Особенности проектирования многощипцовых кровель

Считается, что установка многощипцовой крыши должна выполняться на тех домах, которые в своих конструктивных особенностях имеют очень нетривиальную планировку. Ее применяют и в тех случаях, когда необходимо увеличить чердачное пространство, создав в нем больше места для дополнительных жилых площадей.

Многощипцовая крыша над квадратным домом – это наиболее распространенный вариант и гораздо реже основание крыши имеет вид многоугольника, так как это требует дополнительных расчетов. Если в конструкции крыши предполагается использование скатов в форме равносторонних треугольников, то их вершины должны сходиться в одной и той же точке.

Сегодня существуют готовые проекты самых разных форм многощипцовых крыш. Если говорить, например, о четырехскатной вальмовой крыше, то в этой конструкции обязательно должны быть ендовы. Необходимым условием в этом случае будет наличие проветриваемого (вентилируемого) чердачного помещения, оно должно быть полностью изолированно от других, содержащихся в тепле, помещений.

Еще один момент, который нужно учитывать, это то, что такие крыши расходуют больше строительных материалов, т.е. после монтажа остается довольно много отходов.

Если рассмотреть, например, постройку полувальмовой крыши, то ее главной особенностью является установка нескольких стропил. Такая конструкция будет довольно сложной в исполнении, и об этом необходимо помнить.

При изготовлении такой конструкции количество полученных скатов дает и определенное количество внутренних уголков, так называемых ендов. Это необходимый элемент кровли, ведь именно по ендовам скатываются ненужные осадки. Поэтому нужно уделить особенное внимание именно этому элементу, необходимому для изоляции от воды.

Ендовы характерны еще и тем, что в этих местах вероятность скапливания снега в зимний период наиболее большая, что может привести к дополнительной нагрузке на кровлю. Поэтому в зимний период, крышу (многощипцовую) периодически необходимо чистить, освобождая от лишних осадков.

Читайте также:  Инструкция по монтажу кровельного профнастила.

Расчет стропильной системы

Стропильная система сложной многощипцовой крыши и ее схема в идеале должны выполняться профессионалами, так как здесь подразумевается достаточно сложный расчет и монтаж со множеством подводных камней. Но если у вас есть начальный опыт возведения крыш и вы не планируете слишком вычурную крышу, то сделать чертеж подобной кровли вполне можно собственными силами.

Расчет стропильной системы

Привести точный алгоритм расчета многощипцовой кровли невозможно, так как сам тип конструкции подразумевает большие различия в стропильной системе в зависимости от внешнего вида крыши. Приведем основные моменты, на которые важно обратить внимание при проектировании:

  • Необходимо выполнить план-схему желаемой кровли, отобразив точные размеры здания. На этом этапе необходимо определиться с такими взаимосвязанными параметрами, как уклон скатов и высота крыши. Угол наклона скатов такой кровли, как правило, крутой. В противном случае будет проблематично использовать подкровельное пространство для создания жилой комнаты;
  • Стропильная система должна выстраиваться на основании ряда данных, в числе которых снеговая нагрузка региона и вес кровельного покрытия. Многощипцовые конструкции дают большое количество отходов, потому рекомендуем присмотреться к мягкой черепице;
  • Тип стропильной системы зависит от наличия опоры внутри здания. Важно тщательно рассчитать местоположение и нагрузку на все поддерживающие элементы, типа затяжки, упоры, прогоны и т. д., чтобы не прогадать с их размерами;
  • В зависимости от конфигурации крыши будут использоваться разные типы стропил: обычные или диагональные (для вальмовых конструкций).
Расчет стропильной системы

Типы стропильных систем — чем они отличаются между собой

Выбирается тот или иной тип стропильной системы не спонтанно, а в зависимости от конструкции строящегося дома и его размеров. Далее о каждом виде стропильных систем.

Система с висячими стропилами

Они хороши для крыш с двумя скатами, где пролет не более 6 метров, а стен внутри не имеется. Внизу опорой стропил служит мауэрлат, а вверху – они опираются друг на друга. Еще имеется затяжка, уменьшающая распор стропил на стены дома. Балочные затяжки размещены в самом низу стропильных ног – они одновременно служат в качестве балок перекрытия. Кстати перекрытие верхнего этажа, выполненное из железобетона, тоже может играть роль затяжки. Если затяжку делают повыше, она уже называется ригелем. Если пролет между наружными стенами более 6 м необходимо применение опорных стоек и раскосов для поддержания стропильных ног. При этом длинна нижней части стропил т. е. части после подпорки, должна быть не более 4,5 м.

Перечислим несколько важных фактов об их конструкции:

  • Опирать свес крыши на низ стропильных ног, выведенных за пределы стены, не стоит. Гораздо лучше для опоры таких стропильных систем крыши подойдет кобылка (при этом ширину свеса делают до метра). И тогда нога будет всей плоскостью опираться на мауэрлат. Сечение кобылок обычно меньше сечения стропильных ног.
  • На скате нужно прибить ветровую доску, от конька к мауэрлату. Наклон делают от чердака. Это необходимо, чтобы крыша стала жесткой, не шаталась и не разрушалась ветром.
  • Если влажность деревянного стропильного материала более 18 %, готовьтесь к тому, что система стропил после высыхания дерева может стать шаткой. Поэтому соединяйте такое дерево не гвоздями, а болтами – их подтянуть можно в случае чего. А еще лучше использовать винты или ершенные гвозди.

Наслонные стропильные системы

Они подходят для крыш, где пролет составляет от 10 до 16 м. Уклон может быть любым, а внутри здания должны быть несущие стены или колонны. Вверху стропила опираются на коньковый прогон внизу — мауэрлат. Коньковый прогон поддерживается либо внутренней стеной (лежнем), либо стойками. Так как нагрузки имеются лишь вертикальные, то в затяжке потребности нет.

Когда пролет большой (до 16 м), можно заменить прогон конька двумя боковыми, которые будут опираться на стойки. Чтобы стропильные ноги не гнулись, нужны подкосы и ригели. Если изготавливают мансарду, опорой наслонных строил можно сделать стену, высота которой от 1 до 1,5 м. Ну, или применить ломаную мансардную крышу (с ломаными скатами).

На что необходимо обращать особое внимание:

  • Каждый из элементов данной системы не должен иметь толщину менее 5 см.
  • Гладкая прогаблеванная поверхность всех узлов стропильной системы – необходимое условие. Так они не прогниют и не так сильно будут подвержены грибку.
  • Добавление дополнительных узлов «от фонаря» в рассчитанную систему стропил запрещено. Иначе нагрузки могут возникнуть совсем не там, где нужно.
  • Мауэрлат (его подошва) обязан лечь строго горизонтально относительно стен. Требует горизонтальности и поверхность стыковки мауэрлата со стропильной ногой. Иначе может и опрокинуться опора.
  • Стойки и подкосы располагают максимально симметрично.
  • Чтобы стропила не мокли и не подгнили, делают хорошую вентиляцию. Для этого в крыше мансарды предусматривают щели, в крыше чердака – продухи.
  • Там, где стропильные узлы стыкуются с каменной кладкой, нужна гидроизоляция. А то конденсат испортит дерево.
  • Не имеющая опоры или подкоса, нога стропил, делается длинной не более 4,5 м.