Сложная многоскатная крыша: стропильная система и планы кровли, пошаговая инструкция по строительству

Крыши с большим числом и сложной формой скатов по понятным причинам не относятся к бюджетным, но пользуются неизменным спросом из-за оригинального внешнего вида и хороших рабочих показателей.

Возведение их своими силами возможно лишь при наличии грамотного проекта и навыков кровельных работ, в остальных случаях все этапы без исключения доверяют специалистам.

Устройство многоскатной кровли

Данная группа представлена крышами с числом скатов от 4 и более, направленными в сторону наружных стен. Верхний предел ограничен лишь бюджетом и фантазией застройщиков, проект может включать несколько фронтонных участков, врастающие друг в друга скаты, одно- или многоуровневые конструкции.

Конструкция в любом случае является сложной и включает:

• Скаты – наклонные участки крыши, расположенные в одной плоскости и формирующие конфигурацию кровли при стыковке или пересечении друг с другом. Количество скатов напрямую влияет на сложность и стоимость проекта, в большинстве случаев эта величина является четной.
• Щипцы и фронтоны вертикальные участки стены, ограниченные плоскостью скатов. Первые по сути не имеют карнизного свеса, вторые – закрываются выступами со средней длиной в 40-50 см. Подробно об устройстве фронтона односкатной крыши читайте в этой статье.
• Наружные ребра хребтов и внутренние ендовы – углы, образуемые на стыках смежных скатов. В зависимости от места расположения выделяют верхний горизонтальный коньковый прогон, диагональные ребра-вальмы и внутренние разжелобки ендовы. Последние нуждаются в усиленной герметизации и подпорках в верхней зоне.
• Карнизные свесы, защищающие фасад от осадков. О том, как обустроить карнизный свес односкатной крыши, читайте тут.
• Второстепенные системы и элементы, устанавливаемые с целью продления срока службы кровельных конструкции (водосточные желоба, аэраторы).

Остальные элементы стандартные, по аналогии с другим скатными разновидностями сложные крыши закрываются многослойным пирогом, при необходимости – утепляемым и вентилируемым (что относится к основным узлам и элементам скатной крыши?)

Отличительными особенностями каркасов таких кровель являются:

• 

  Высокая крутизна скатов. В домах с неэксплуатируемыми чердаками многоскатная крыша может иметь сравнительно малый угол, но чаще всего она имеет уклон от 45° и даже больше.

  Это объясняется как потребностью в быстром сходе снега (сложные крыши не рассчитаны на удержание толстого покрова в течение длительного времени), так и особенностями планировки дома (крутые скаты обеспечивают больше пространства под кровлей).

• Наличие множества ендов и наружных хребтов, нуждающихся в дополнительном укреплении и впоследствии – в надежной герметизации. Зоны сопряжения скатов подвергаются усиленным нагрузкам и не могут эксплуатироваться без подпорок (как минимум 1 вертикальная стойка при длине прогонов и стропил более 6 м), подкосов, затяжек и аналогичных элементов.
• Отсутствие горизонтального опорного бруса на наклонных участках. Ряд элементов стропильной системы привязывается не привычному мауэрлату, а диагональным стропилам, что существенно усложняет расчет.
• Высокая вероятность комбинирования разных типов кровельных систем и способов соединения узлов.
• Большое количество участков примыкания к вертикальным стенкам, проходным и доборным элементам.

Сложность стропильной системы сказывается на технологии монтажа пирога и выборе кровельных материалов. Из-за большого числа стыков при выборе последних предпочтение отдается мелкоштучным или экономным при раскрое покрытиям.

Вне зависимости от типа кровли на проблемных участках стропильный каркас закрывается сплошной обрешеткой. Это, вкупе с причудливой формой крыши приводит к необходимости установки аэраторов в верхней зоне или принятии других мер по проветриванию пирога.

Строительные нормативы относят к сложным крышам конструкции с числом скатов на площади в 100 м от 5 и выше или меньшим количеством при наличии элементов с криволинейными поверхностями. В частности, ЕНиР «Кровельные работы» определяет сложными крыши шатрового, купольного или сводчатого типа, или совмещенные постройки с примыканием к таким конструкциям от 10% от общего периметра (как сделать шатровую крышу своими руками?).

Основные отличия проявляются в форме дополнительных скатов. В зависимости от этого параметра сложные крыши условно разделяются на вальмовые (с треугольными скатами и ровной линией фронтонов) и многощипцовые (с треугольными вертикальными вставками под двускатными выступами). Подробно о том, что такое вальма крыши, читайте тут.

Примеры фото сложных вальмовых конструкций приведены ниже:

Многощипцовые разновидности отличаются отсутствующей или малой протяженностью горизонтальных опорных участков, в ряде случаев все весовые и распорные воздействия переносятся исключительно на диагональные ноги.

Помимо этого, различия проявляются в числе уровне скатов, их форме и симметричности. Максимальную сложность имеют комбинированные виды, совмещающие все типы скатов и имеющие многоуровневую конструкцию. Это же относится к крышам со скатами или элементами с криволинейными или ломаными поверхностями (как сделать ломаную крышу своими руками?)

Плюсы и минусы

К преимуществам многоскатных кровель относят:

• Оригинальный внешний вид, возможность реализации любых дизайнерских идей и многообразие предлагаемых вариантов исполнения.
• Быстрый сход снега на конструкциях с крутыми скатами.
• Хороший баланс крыши (при условии грамотного планирования), устойчивость и долговечность.
• Большой объем подкровельного пространства и возможность заложения под крышами комфортных жилых помещений.

Недостатки связаны со сложной формой конструкции. В частности:

• Многоскатные разновидности кровель обходятся в разы дороже обычных крыш из-за потребности в профессиональном проектировании и монтаже, перерасходе материалов и доборных элементов, и необходимости усиления отдельных участков типа ендов.
• Выбор кровельных покрытий для данного типа крыш ограничен бюджетом и требованиями герметичности, правильно уложить фальцевые материалы, черепицу или замковые системы на угловые скаты могут только профессионалы.
• В ряде случаев многоскатные крыши нуждаются в разветвленной и сложной системе водоотвода.

Сфера использования

Потребность в заложении многоскатных крыш возникает при сложном проекте дома (наличии пристроек, П, Т или Г-образной форме, многоуровневой внутренней планировке), необходимости заложения под крышей углубленных балконов или полноценных жилых помещений.

Из-за больших трат на возведение эта конструкция в принципе не является универсальной или бюджетной, но вложения в нее частично окупаются при строительстве домов с мансардными этажами. Последнее объясняется большой площадью фронтонных и вертикальных участков и простотой их остекления.

Также, такие конструкции хорошо себя зарекомендовали при покрытии одноэтажных построек с большой площадью (крыша сложной формы лучше отводит осадки и имеет меньшую парусность в сравнении с ровными протяженными скатами).

Проектирование и расчет нагрузок

Расчет и составление проекта начинают со сбора нагрузок и данных, с акцентом на собственном весе системы и пирога, объеме осадков и силе ветров в регионе. Параметры крыши уточняются и корректируются несколько раз, вплоть до выбора оптимального решения. Первыми подбираются уклон и высота крыши, затем по предварительному эскизу рассчитывается ориентировочная площадь каждого ската и всей крыши (как рассчитывается уклон и площадь крыши?).

При уклоне скатов менее 60° при расчете обязательно учитывается влияние снеговой нагрузки (величина, выбираемая по климатическим таблицам, умножается на площадь скатов по отдельности и на поправочный коэф. зависящий от их уклона). Ветровые нагрузки помимо добавления в суммарный расчет учитываются при выборе частоты привязки стропил к мауэрлату или величине выноса карнизного свеса.

Важно! С целью упрощения расчета конструкция разбивается на простые элементы (прямоугольники, трапеции, треугольники), параметры каждого вычисляются отдельно и суммируются.

Этап завершается получением подробного проекта и 3-D модели крыши, они же используются при подсчете материалов и сметы.

Строительство пошагово своими руками

Работы начинаются с подготовки несущих конструкций дома (включая уточнение их размеров до мм и согласование с данными проекта, укрепление, гидроизоляцию участков под мауэрлатом), материалов, лесов и площадки.

Большая часть элементов распиливается, обрабатывается и собирается внизу или на ровном перекрытии, любые мелочи продумываются заранее. Порядок действий в целом стандартный:

• На горизонтальных участках несущих стен шпильками крепится цельный брус мауэрлата.
• Проводятся разметочные работы – на опорном брусе или конструкциях дома отмечаются точные места крепления рядовых и диагональных стропил.
• Выполняется укладка лежня и вертикальных опорных стоек и коньковых прогонов (при наличии, в частности – при сборке частей со наслонным типом стропил). Фермы висячего типа, наоборот, крепятся в собранном виде. Костяк каркаса считается собранным после фиксации всех самонесущих опор, проверки их положения и надежности крепления.
• Каркас равномерно обшивается укороченными стропилами.
• Монтируются все элементы, усиливающие каркас. Особое внимание уделяется верхней зоне, ендовам и наружным диагональным стропилам. В обязательном порядке укрепляются зоны примыкания и вставки других элементов.

  Сборка стропильного каркаса завершается проверкой надежности всех крепежей и дополнительной привязкой стропильных ног (обязательной для каждой стропилины на скатах с крутым уклоном).

• Стропильная система обшивается обрешеткой (сплошной в зоне внутренних углов и повышенных нагрузок).
• Сложная многоскатная крыша изолируется от влаги, внутреннего пара и теплопотерь и покрывается выбранной кровлей. В домах с жилыми чердаками принимаются меры по утеплению мансарды и заложении правильной системы ее вентилирования (какой выбрать утеплитель для мансардой крыши?).

  Из-за сложной геометрической формы конструкций этап требует профессионального подхода, малейшие ошибки ухудшают циркуляцию воздуха между слоями пирога или снижают герметичность кровли.

• Выполняется монтаж второстепенных узлов и разветвленной системы сбора и отвода воды со скатов.

  Снегозадержатели на крутых конструкциях не устанавливаются, но доступ к ендовам, зонам примыкания к вертикальным стенам, проходным конструкциям и аналогичным проблемным участкам обеспечивается в любом случае. Этап завершается их герметизацией, подшивкой лобовой доски и карнизных свесов.

• Многоскатная крыша обшивается изнутри.

Видео по теме

Из видео узнаете о том, как сделать стропильную систему сложной многоскатной крыши:

Заключение

В заключение стоит отметить, что долговечность, внешний вид и герметичность таких крыш полностью зависят от профессионализма укладчиков. Грамотно спроектированные и построенные многоскатные крыши десятилетиями украшают дом вне зависимости от условий эксплуатации. Ошибки приводят к деформациям и протечкам.