Стропильная система трехфронтонной крыши: особенности устройства

Стропильная система трехфронтонной крыши: особенности устройства

Cтропильная система трехфронтонной крыши довольно сложна, тем не менее ее нередко используют в частном строительстве. В ее конструкции сочетаются оба типа стропил – висячие и наслонные. Вот почему проект такой кровли требует тщательного расчета, в частности, сечения брусьев, шаг их установки, необходимость устройства дополнительных элементов для придания жесткости конструкции и точность исполнения.

Трехщипцовая крыша — какая она

Многощипцовые крыши подходят для домов, имеющих по плану квадратное или многоугольное горизонтальное сечение. Для них характерно присутствие различных пристроек разной высоты, мансардных помещений на чердаке, для которых необходимо особое боковое освещение. В числе основных отличий такой кровли – наличие как ендова, ребер, разжелобков, фронтонов.

Трехфронтонная – это смешанная конструкция двух типов крыш: вальмовой и обычной двухскатной. Сооружение получается прочным и надежным и неординарным. Не новое по сути, при использовании современных материалов для кровли оно приобретает совершенно другой, оригинальный вид.

Трехфронтонной может быть у всего строения или же отдельной его пристройки, что придает всему сооружению нестандартный вид. Такая кровля поможет оригинально выделить верхний этаж здания, террасу, веранду или его входную зону. Очень популярна прозрачная кровля с тремя фронтонами для покрытия помещения зимнего сада. Использование стекла и необычность формы придают изящность и некоторую загадочность строению.

Особенности конструкции

К основным несущим элементам в конструкции трехфронтонного типа относят:

• стропила;
• особые коньковые прогоны;
• затяжки, в большом количестве;
• балки перекрытия;
• стойки,
• мауэрлат.

Последний компонент играет важную роль в перераспределении всех нагрузок, испытываемых кровлей, на стены дома. Стропила в верхней части соединяют прогоном, выполненным из соединенных друг с другом брусков или досок. В определенных случаях может появиться необходимость в дополнительных промежуточных прогонах.

При расчете длины стропильных ног нужно учитывать, что по длине диагональные стропила больше накосных и, возможно, их придется наращивать.

Главная трудность, как правильно собрать стропильную систему, в устройстве узла, где накосные элементы стыкуются с одним концом конька, а диагональные – с другим. В этих узлах одновременно стыкуются три стропила. Важно, чтобы при этом соблюдалась перпендикулярность центральных стропил всех скатов и конькового бруса.

После завершения установки необходимо позаботиться об устройстве гидроизоляции. Изоляция должна быть уложена в направлении, перпендикулярном по отношению к скату. Гидроизоляционная пленка укладывается с небольшим напуском. Особого внимания требует гидроизоляция ендова кровли, поскольку именно на этих участках накапливается влага, сходящая с кровли. Другими этапами являются:

• устройство обрешетки, чаще из брусков,
• укладка теплоизоляции и, конечно,
• материала для кровли.

Технология монтажа стропильной системы

Следующим шагом после выполнения расчета, то есть:

• размеров всех элементов,
• просчета климатических нагрузок (снег, ветер и т. д.),
• сечения и длины стропил и другого переходят непосредственно к монтажным работам.

По периметру несущих стен устанавливают мауэрлат – основа, на которую устанавливается стропила с тремя фронтонами. Она представляет собой жестко связанную раму, уложенную по верху бетонных кирпичных стен. В качестве крепежей чаще всего используют шпильки из оцинкованного металла – их фиксируют в армированный пояс.

Диагональные брусья, как правило, усиливают, используя для этого нарожники. К мауэрлату их крепят, выполнив специальные запиливания, или используют для этих целей металлические пластины, скобы и уголки, исходя в каждом случае из конкретного типа стропил.

В верхней точке стропила соединяют в районе конька. Последний может быть выполнен из бруса или образован верхними двумя досками обрешетки.

Трехфронтонная крыша на примере устройства выхода на балкон

Подобная конструкция фактически является сочленением двускатных кровель под углом в 90°. При этом висячие стропила конструкции балкона, опирающиеся на элемент верхней обвязки и прогон, как бы вклиниваются в наслонные стропила строения.

Врубка стропил в этой конструкции на практике оказывается трудозатратной и достаточно сложной для выполнения. По этой причине рекомендуется собирать с помощью металлического крепежа, скажем, уголков или пластин. Они обеспечивают более жесткое соединение, и усиливают тем самым систему. Как известно, врубки, шиповые гнезда и прочее ослабляют элементы крыши.

При данном способе соединений элементов конструкции естественным образом решается проблема, связанная с наращиванием стропил и их стыковкой, перекрещиванием балок и другие вопросы, а также вопрос сопряжений элементов кровельного силового каркаса из дерева.

Если в выходе на балкон продлить систему стропил ее крыши в направлении, перпендикулярном фронтону, и в то же время продлить также ендовы до кровельного свеса, она сможет отлично перекрыть пристройку с примыканием к дому, или же площадку у двери на входе.

Главные требования к конструкции

Стропильная система обеспечивает комфортное проживание в доме. Поэтому должна быть качественной. Этот параметр определяется уровнем соответствия определенным требованиям.

Конструкция обязана обладать такими свойствами:

• Жесткость. Необходимо, чтобы каждая деталь, все места соединений были жесткими и не деформировались при усилии распора, сдвига. Основой конструкции является треугольник. Такую форму имеют фермы (рамы), расположенные и зафиксированные параллельно друг другу. Жесткость обеспечивает повышенную устойчивость.
• Малый вес. Для создания обычно применяют древесину. При большой массе требуется сооружение несущей металлической основы. Можно также использовать хвойные деревья первого сорта с уровнем влажности меньше 18%. Тогда проводят специальную защитную обработку. В этом случае узлы крепления получаются крепкими и надежными.
• Высокое качество материала. Идеальным вариантом является дерево 1-3 сорта с минимальным количеством сучков и трещин. На метр допускается 3 сучка высотой несколько сантиметров. Трещины допустимы по всей глубине. Главное, чтобы их длина не превышала длину бруска. Несущие части создают из деревянных деталей, толщина которых более 5 сантиметров. Лиственные доски могут быть длиной до 4,5, а хвойные – до 6,5 метра. Подушки, прогоны изготавливают из лиственных твердых пород древесины. Перед использованием их покрывают антисептиком.

Материалы для создания стропильной системы крыши своими руками

Для создания стропильной системы по фото опытные мастера выбирают древесину хвойных пород, которая не имеет пороков. Оптимальная влажность – 18-22%. Следует использовать первый или второй сорт. Иногда конструкцию выполняют частично или полностью из стальных уголков, швеллера, двутавра. Отдельные части соединяют сваркой.

Металлические изделия тяжелее по весу и сложнее в монтаже. Но они дают возможность получать безопорные пролеты большой длины. Также позволяют полноценно использовать пространство под крышей из бревна. Как правило, поверх каркаса из стали сооружают деревянную стропильную систему. В ней предусматривают слой теплоизоляции. Важно, чтобы металл находился в теплой зоне. Иначе есть риск промерзания металлического изделия, образования на нем конденсата. Что в дальнейшем приведет к коррозии. Перед тем, как купить выбранный материал по приемлемой цене, стоит провести расчет его количества. Можете почитать статью про гибкую черепицу.

Составные части крыши

Проектирование – обязательный этап создания надежной системы. Поэтому перед изготовлением надо определить перечень отдельных частей. Конструкция сложная, включает ряд элементов. Что в нее входит?

Ниже приведены составляющие, которые должны быть в обязательном порядке:

1. Мауэрлат. Помогает равномерно распределять нагрузку на стены здания.
2. Стропильная нога. Позволяет определить угол наклона, вид кровли дома и бани. Жестко фиксирует отдельные части.
3. Затяжка. Соединяет ноги внизу и не дает им разъезжаться.
4. Подкосы и стойки. Обеспечивают дополнительную устойчивость ногам.
5. Прогон. Скрепляет ноги. Бывает коньковым и боковым. Первый находится вверху, а второй – сбоку.
6. Обрешетка. Предназначена для передачи нагрузки от кровельного материала на стропильные ноги. Выполнена в виде обрезных досок, брусков.
7. Конек. Это участок соединения двух скатов. С целью усиления вдоль конька набивают сплошную обрешетку.
8. Свес. Предназначен для защиты стен и окон от попадания большого количества атмосферных осадков.
9. Кобылки. Их используют в том случае, когда длина стропильных ног короткая. Кобылки обеспечивают создание свеса.

Виды стропильных систем

Существует следующие разновидности кровель:

1. Плоская;
2. Пространственная (треугольная);
3. Мансардная или двухскатная;
4. Ассиметричная (нестандартная). Сюда относится ломаная, полукруглая модель и прочие нетрадиционные кровли.

Фото — Стропильные системы

Плоская система – это конструкция, где все балки и узлы лежат в двумерной плоскости, в то время как пространство стропил имеет определенные ответвления, которые находятся в трехмерном положении относительно основания дома и кровли. Верхние балки в стропилах называются топ аккорды и, как правило, находятся в постоянном сжатии, нижние балки называются нижним поясами, они напряжены из-за непрерывного давления, внутренние балки называются ткани, а участки внутри стенок – это панели. Такой вариант является очень доступным, но не самым устойчивым, его лучше использовать для террасы, дачного дома, бани. Чаще всего она состоит из вертикальной балки, на которую опираются стропильные доски.

Пространственная система состоит из прямых балок, связанных в участках, которые называют стенки панели. Технология трехскатной кровли более сложна в оформлении, но она гораздо устойчивее. В основном её используют в экстремальных условиях, или там, где для покрытия дома выбрались очень тяжелые кровельные материалы (такой способ крепления будет хорошим для металлочерепицы и шифера).

Простейшая форма кровли с тремя гранями – это одноместный треугольник. Этот тип видно в обрамлении крыш, состоящих из стропил и потолочных балок. Из-за высокого показателя устойчивости такой вариант отлично подходит для щипцовой, многощипцовой, трехфронтонной и многоскатной кровли, также его относительно просто устанавливать.

Фото — классическая двухскатная крыша

Глубина стропил, высота верхней и нижней балками, создают высокую жесткость. Такой узел имеет существенный вес (несущую способность), это хорошо для сложной кровли. Кроме того, такая конструкция позволяет сэкономить материалы на строительство.

Пространственная стропильная система представляет собой трехмерный каркас из балок, закрепленных на концах. Форма тетраэдра является наиболее простым решением, она состоит из шести балок, которые закреплены на 4 узлах. Её можно использовать для шале, полумансардной крыши.

Арочная стропильная система преимущественно используется для нежилого фонда. Из неё строят ангары и гаражи, также она используется для невысоких типов домов с полукруглой, полувальмовой, шатровой или ломаной стропильной системы. Особенно часто она использовалась во времена Второй Мировой, для строения самолетных ангаров. Главной чертой такой стропильной системы является скорость её возведения и долговечность. Несущие балки образовывают сетку по всей площади, которая поддерживается поперечными досками.

Фото — Круглая стропильная система

Существует еще один тип стропильной схемы, она называется королевским. В такой системе внешние опоры находятся под углом по направлению к центру структуры. Там расположено расширение, которое позволяет увеличить опорные характеристики конструкции. Это создает условия высокой механической сопротивляемости. Такую кровлю не рекомендуется строить для больших пролетов, часто не более 3-6 метров.

Видео: пошаговая инструкция установки стропильной системы крыши

Трехфронтонные конструкции

Стропильная система трехфронтонной крыши состоит из установки опор прогонов на фронтонные стенки. Применение фронтонов позволяет отказаться от сложных конструктивных элементов, устроенных под мансардным или чердачным помещением. Дом с тремя фронтонами чаще всего используется в строительстве строений. Трехфронтонная крыша включает в себя крупный эркер, перекрытый собственной скатной крышей. Устройство скатов эркера образует собой 2 ендовы, которые делают при помощи двух сдвоенных досок.

Для информации! Многоскатная крыша с 3-мя фронтонами чаще всего используется для загородных домов с мансардой. Ответвления таких конструкций возводятся над пристройками, эркерами или крытой верандой.

Наиболее оптимальным вариантом для крыши с тремя фронтонами считается применение шага между стропилами в 70 см. Для облегчения соблюдения шага рекомендуется выполнить разметку на мауэрлате и установить стропильные ноги. Высоту стропил следует четко соблюдать, а ширина шага определяется до начала проведения работ по заранее выполненным меткам на мауэрлате. Стоит отметить, наличие одной мощной опоры для трехфронтонной конструкции будет недостаточно, т.к. диагональные стропилины ендов оказывают давление на нее через прогон экрера. Для получения мощной поддержки всей системы центральную стойку усиливают подкосом, которая упирается в мауэрлат по внутренней несущей стене и в ответвление прогона. Более подробно об устройстве стропильной системы можно узнать из видеоролика

Трехщипцовая крыша — какая она

Многоскатные крыши подойдут для домов, имеющих по плану квадратное или многоугольное горизонтальное сечение. Для них свойственно присутствие самых разных пристроек любой высоты, помещений мансардного этажа на чердаке, для которых нужно особенное освещение по бокам. В числе главных отличий такой кровли – наличие как ендова, ребер, разжелобков, фронтонов.

Трехфронтонная – это смешанная конструкция 2-ух видов крыш: четырехскатной и обыкновенной щипцовой. Сооружение получается прочным и хорошим и неординарным. Не новое по существу, при применении инновационных материалов для кровли оно приобретает абсолютно иной, необычный вид.

Трехфронтонной может быть у всего здания либо же индивидуальной его пристройки, что придаёт всему сооружению оригинальный вид. Крыша такого типа поможет необычно выделить верхний этаж строения, террасу, закрытую террасу или его территорию входа. Наиболее востребована светопрозрачная крыша с тремя фронтонами для покрытия помещения полудома-полусада. Применение стекла и оригинальность формы придают изящность и определенную загадочность зданию.

Плюсы вальмовых кровель

• Основным плюсом этого типа крыш является их надежность и повышенный уровень прочности благодаря сверхжесткому остову, который выдерживает негативное воздействие погодных условий. По всему периметру кровли устраивается водосток.
• Особенности стропильной системы позволяют максимально равномерно распределять нагрузку по поверхности всей кровли.
• Отсутствие торцевых вертикальных стен (щипцов, фронтонов) значительно сокращает воздействие воздушных потоков. Кровля прекрасно выдерживает сильные напоры ветра и защищена от деформации или разрушения в точках карнизных свесов.
• Наличие угловых ребер, которые сходятся к коньковой балке, повышает жесткость конструкции и предотвращает возможную деформацию.
• Вальмовая конструкция зрительно “приземляет” дома с мансардой. Этот момент имеет значение при необходимости встроить дом в уже имеющееся одноэтажное строение без нарушения его особенностей и внешней гармоничности.
• Такая кровля дает возможность устройства больших свесов для защиты фасада от воздействия осадков.
• Вальмовая конструкция является одной из наиболее эффектных и оригинальных.

Технология строительства

Технология отделки фронтонов единая, вне зависимости от используемого материала. Сразу после выбора наиболее подходящего материала нужно рассчитать его требуемое количество. Только после этого можно начинать монтажные работы. В тех случаях, когда нужно обшить фронтон деревянного дома сложной формы, ее придется разбить на более простые составляющие (квадраты, треугольники и т.д.), вычислив их площадь.

Любая деревянная конструкция в доме непременно пропитывается антисептиками или специализированными лаками. Сразу после этого можно приступать к утеплению фасада. Обычно для этого используется пенопласт или минеральная вата. Причем при работе с ватой, гидроизолирующая пленка прокладывается с наружной стороны, а листы крепят к внутренней стороне дома. В свою очередь пенопластом можно утеплять, как с внутренней, так и с наружной стороны. При этом потребуется тщательная герметизация швов при помощи монтажной пены.

Поверх этого стоя укладывается специальная сетка, которую оштукатуривают смесью штукатурки с антибактериальными средствами.

Собственно обшивка фронтона деревянного дома может осуществляться путем крепления панелей к деревянной обрешетке, алюминиевому каркасу или торцу крыши. Но обычно для частного дома на практике применяется вертикальная деревянная обрешетка. При этом пиломатериалы можно, как прибивать гвоздями к каркасу, так и крепить их на оштукатуренную поверхность посредством саморезов. Главное оставлять между планками расстояние порядка 40-50 см.

После того, как древесина будет обработана антисептиком и полностью высохнет, с ней можно продолжать работать. К креплению панелей можно переходить уже после монтажа обрешетки.

Сначала на саморезы крепится нижняя стартовая планка. После нее можно прикручивать и все прочие планки, контролируя их расположение посредством уровня.

Завершаются работы прикручиванием декоративных боковых панелей в область между скатом крыши и обшивкой. Именно они помогут скрыть все те температурные зазоры, которые оставались в ходе работы.

Другими словами, сделать фронтон крыши деревянного дома на практике оказывается не так уж и сложно. В любом случае, это интересный и познавательный опыт.

Фронтоны: какими бывают и из чего возводятся

Типов фронтонов существует несколько. Некоторые из них уже практически не используются (такие, например, как полукруглый, разорванный) или используются нечасто. Наиболее распространенным является треугольный фронтон, образующий двухскатную конструкцию крыши. Иногда при сооружении мансардной крыши применяют пятиугольный фронтон (являющийся, грубо говоря, производным от треугольного). Кроме того, встречаются также трапециевидные фронтоны, при возведении которого образуется кровля с плоской поверхностью.

Как мы уже отметили, наиболее востребованной является конструкция двускатной крыши, при которой используется треугольный фронтон.

Такого рода система пользуется заслуженной популярностью, поскольку обладает рядом довольно ощутимых преимуществ:

• возвести такого рода стропильную систему довольно просто;
• она обладает высокой степенью прочности;
• потребуется сравнительно небольшое количество расходных материалов;
• значительно большее, по сравнению с другими методами, чердачное пространство, не перегруженное конструктивными деталями, которое можно использовать в качестве жилого помещения.

Что до материала, из которого возводится фронтон, данный вопрос чаще всего решается, опираясь на характеристики стен дома. Так, например, если стены домовладения сооружаются с использованием кирпича или газобетона, логично использовать данные стройматериалы и для возведения фронтона.

Таким образом, фронтон как бы становится продолжением стены. Так же происходит и при строительстве жилища при помощи бревенчатого сруба. В данном случае фронтон называют рубленным. Отметим, что правило одного материала работает не всегда. Довольно часто из различных соображений стройматериалы комбинируются. Например, стены могут возводиться из кирпича, фронтон же сооружают из дерева.

Монтаж профнастила

При подъёме листов на место монтажа важно использовать деревянные лаги, чтобы не повредить внутреннюю поверхность настила и избежать дальнейшей коррозии. Огромный риск повреждения крыши возникает тогда, когда покрываются большие площади. В это время передвигаться необходимо только в мягкой обуви и с осторожностью. Проводить работы в ветреную погоду тоже не стоит, так как можно не только повредить лист, но и нанести вред здоровью окружающих. Для удаления мусора можно использовать мягкую щётку.

Как поднимать профнастил к месту монтажа

Нами рассмотрен подготовительный этап подъёма профнастила, а как покрыть крышу? Существует несколько способов, которые мы должны обобщить и предложить наилучший вариант. Когда скат в форме трапеции или треугольника, рекомендуется первым уложить лист по центру карниза, а затем стелить листы в обе стороны. Не нужно забывать о том, что свес должен быть не менее 50 -70 мм. В остальном, если покрытие будет состоять из нескольких рядов, нужно просто соблюдать очерёдность укладки.

Установка нижней планки ендовы

Тщательная укладка первого листа ведёт за собой правильную укладку всех остальных, поэтому ему надо уделить особое внимание. Первый лист металлического профиля нужно выровнять по торцу кровли и карнизу, проверить уровнем горизонтальность и закрепить саморезом в верхней части профиля. После этого закрепить по торцу в каждый брус обрешётки и в каждую волну по карнизу. Следующие листы крепятся через волну в шахматном порядке. Листы верхнего ряда кладутся на нижние с перехлёстом 180-200 мм. Горизонтальный нахлест закрепляем в каждую волну, то же самое по всем краям крыши. Фронтальный свес желательно делать равным 50-70 мм.

Узел торцевого свеса крыши

При этом способе правильно крыть крышу профнастилом, получается аккуратная и надёжная кровля. Важным элементом окончательного монтажа является операция крепления коньковых элементов и торцевых планок, а также снегозадержателей. При креплении конька нужно соблюдать шаг 300-500 мм и заворачивать саморезы в верхний изгиб листа, с нахлестом планок 50-100 мм. Ветровые элементы накрыть нужно аналогичным образом. Не нужно забывать и о самоклеящихся уплотнителях и герметизации стыков между кровлей и вспомогательными элементами.

Вариант устройства карнизного свеса

Таким образом, здесь было описано, как правильно крыть крышу профнастилом. Сделать эту работу самому, получив при этом не только существенную экономию, но и высокое моральное удовлетворение, от хорошо сделанной кровли. Пусть она вам служит долгие годы.