Стропильная система фронтонами: нюансы сооружения крыш по фронтонным стенкам. Многощипцовая крыша (стропильная система) — Строим сами — фото и описание

— один из наиболее распространенных вариантов обустройства кровли здания.

Простота конструкции, легкость расчетов и отсутствие сложных элементов делают двухскатную крышу самой надежной и удачной для применения.

Наличие двух плоскостей равной площади или имеющих разброс по углу наклона и смещение оси конька упрощают отвод осадков, имеют меньшее количество проблемных участков , опасных мест скопления снега или воды.

В состав такой крыши входят два ската с одинаковым или разным углом наклона и площадью кровли, и два фронтона (щипцовые стены) — участка с торцевых сторон крыши, которые не относятся к стропильной системе и скатам и возводятся из другого материала.

Как сделать двускатную крышу самому вы можете прочитать .

Фронтон — это продолжение торцевой стены здания, закрывающего чердак от перекрытия до соединения со скатами кровли.

Обычно щипцовая стена строится из того же материала, что и стены, но иногда используется другой тип — например, стены из кирпича, а фронтон — из деревянного бруса, досок и т.п. Причинами использования других материалов чаще всего являются более позднее возведение фронтона под готовую крышу, экономия стройматериалов или иные соображения.

Форма щипцовой стены может быть самой разной, она определяется типом и конфигурацией крыши. Архитекторы выделяют такие типы устройств фронтона двухскатной крыши:

• Треугольный. Самый распространенный тип, встречающийся повсеместно. Чаще всего имеет форму равнобедренного треугольника , но при несимметричной форме скатов фронтон повторяет очертания поперечного сечения чердака в виде неравнобедренного треугольника.
• Полукруглый или лучковый. Применяется при строительстве зданий с арочной формой крыши, не имеющей выраженного конька и представляющей собой плавное сопряжение двух скатов в одну дугу. В современном строительстве используется крайне редко , был распространен в эпоху классицизма.
• Раскрепованный. Имеет выступающие части на плоскости, широко применялся в старину в эпоху барокко.
• Трапециевидный. Род треугольного со срезанной вершиной, крыша имеет плоскую поверхность.
• Разорванный. Имеет в верхней части разрыв, в который устанавливалось украшение (чаще всего — статуя или лепной геральдический элемент).

Список используемых типов можно продолжать еще долго, но это не имеет смысла — в настоящее время используются лишь несколько вариантов . Основной тип — треугольный, часто встречается его разновидность — пятиугольный фронтон. Он получается при крыши с изломанными скатами.

Фронтон двускатной крыши: фото

Когда возводить фронтон – до или после возведения крыши?

Для материалов наподобие кирпича, шлакоблока и т.п. наиболее удачный вариант — постройка щипцовой стены до возведения крыши . Работы с такими материалами в тесноте чердака сложны и доставляют немало неудобств.

При этом, важно правильно вычислить площадь и форму будущего фронтона , чтобы не выйти за рамки проектных расчетов. Тем не менее, вполне возможно возведение фронтона и после обустройства крыши.

Такая ситуация может возникнуть при необходимости скорее закрыть строение от дождей, или при отсутствии четкого плана постройки крыши: иногда угол наклона скатов определяется на глаз и критериями выбора становятся чисто эстетические предпочтения владельца.

Такой вариант имеет свои плюсы : фронтон сразу связывается со стропильной системой и имеет опору, в то время как фронтон, возводимый в первую очередь, представляет собой участок стены , не укрепленный никакими средствами и нуждающийся в поддержке на случай сильного ветра.

Большинство украшений на фронтонах играют роль дополнительного усиливающего элемента, выполняющего наряду с декоративной функцию механического усиления. Окончательный выбор очередности возведения стропильной системы и фронтона определяется, в основном, материалами, используемыми для фронтона и обстоятельствами строительства — погодными условиями, срочной необходимостью внутренней отделки и т.д.

Мнения специалистов в этом вопросе диаметрально расходятся — одни утверждают, что сначала нужен готовый фронтон, другие однозначно советуют сначала возводить крышу. Поэтому можно определенно считать оба варианта равноценными.

О видах стропильной системы вы можете узнать .

Порядок установки фронтонов

Как рассчитать площадь и размеры

Необходимость расчета площади фронтона может возникнуть при определении количества строительных или отделочных материалов для его возведения.

Расчет площади и размера фронтона опирается на геометрию и основывается на данных проекта дома.

Как рассчитать площадь фронтона двухскатнойкрыши мы можем узнать по формуле площади треугольника — произведение основания на высоту деленное пополам , где основанием служит ширина торцевой стены дома, высота — высота крыши от перекрытия до конька.

Если неизвестна высота, но имеется ширина стены и , то можно определить высоту, умножив ширину торцевой (щипцовой) стены на тангенс угла наклона, определяемый по таблицам Брадиса. Чаще всего, высота будущей крыши известна заранее, поэтому сложные расчеты редко бывают необходимы.

При проектировании дома важно вычислить нагрузку на фундамент , т.к вес кирпичных или шлакоблочных фронтонов вносит серьезные коррективы в распределение нагрузки. Поэтому все размеры чаще всего бывают рассчитаны еще на стадии разработки проекта.

Расчет фронтона

Из каких материалов делают щипцовые стены?

Наилучшим решением является постройка фронтона из тех же материалов, что и стены . То есть, кирпичные стены — кирпичный фронтон, бревенчатые стены — бревенчатый фронтон и т.д. При этом, такое предпочтение делается по большей части из эстетических соображений, для восприятия цельности постройки, большей аккуратности и собранности здания.

Тем не менее, часто для фронтона выбирается другой материал , что обусловлено стремлением снизить нагрузку на стены и фундамент, упростить работы по возведению и утеплению фронтона . Например, каркасный тип имеет значительно меньший вес, он может быть легко возведен как до, так и после строительства крыши, он имеет отличные теплоудерживающие свойства, кроме того — он значительно дешевле любого другого.

Такие свойства делают каркасный фронтон наиболее часто используемым в строительстве . Так или иначе, все соображения по поводу выбора материала имеют свои плюсы и минусы.

Основными вариантами являются:

• Кирпичный (шлакоблочный, газобетонные блоки и пр.) фронтон.
• Деревянный , брусовой, бревенчатый тип.
• Каркасный тип постройки, самый легкий и имеющий массу вариантов отделки.

Окончательный выбор материала делается самим владельцем исходя из данных конкретных условий и особенностей постройки.

Кирпичный вариант

Деревянный вариант

Стропильная система двухскатной крыши: франтон и способы завязывания

Выделяют два варианта: с деревом или с кирпичом. Рассмотрим их подробнее.

Деревянный фронтон

Часто является, по сути, обшитым крайним рядом стропил . Если он изготовлен из бруса или бревна, то его форма точно повторяет очертания стропил, и фронтон связывается обрешеткой со стропильной системой.

Необходимо помнить, что брус или бревно — тяжелые материалы, не допускающие постройки фронтона после возведения крыши. Но каркасный вариант удобнее для работ после постройки крыши, поскольку доски — легко обрабатываемый материал, обладающий небольшим весом, и вполне допускают работы по месту.

Обычно деревянный фронтон не рассматривается как самостоятельный элемент , его можно строить параллельно со стропильной системой, так как для этого не потребуется наличие раствора или других «мокрых» связующих составов. К тому же, одновременное строительство позволяет более точную подгонку деталей и элементов стропил и фронтона друг к другу.

Деревянный способ завязывания

Монтаж деревянного фронтона

Кирпичный фронтон

Требует первоочередного возведения . Встречаются случаи последующего заполнения торцевого среза крыши кирпичом, но это именно частные случаи, произошедшие в силу обстоятельств. На готовую щипцовую стену надо уложить поперечные балки, которые несут . Для этого края его должны быть ровными, чтобы не допустить искривлений среза кровли.

Кладку осуществляют по натянутому шнуру , один конец которого крепится к рейке и обозначает верхнюю точку конька. Другой конец шнура крепится к нижней точке. Верхушка оборудуется выемкой под коньковый брус, такая же выемка делается в основании под мауэрлат.

При большой площади скатов применяют дополнительные промежуточные брусья , располагающиеся посередине скатов и являющиеся опорой для стропил посередине. Последующая установка стропил и обрешетки прочно связывает все несущие брусья между собой и усиливает фронтон, предохраняя его от ветровых и прочих нагрузок.

Каменный способ завязывания

Монтаж каменного фронтона

Утепление щипцовой стены

щипцовой стены важно при планировании использования чердака для жилья или для длительного пребывания в иных целях — мастерская, кабинет и т.д.

Деревянный и каркасный типы сами по себе являются хорошими теплоизоляторами, а каркасный — уже имеет слой утеплителя внутри сэндвича.

Применяются два способа утепления — изнутри и снаружи . С точки зрения удобства и безопасности работ, утепление изнутри предпочтительнее.

Но с точки зрения физики эффективнее будет производить утепление снаружи , так как в этом случае точка росы выносится за пределы стены и влага имеет возможность улетучиваться в атмосферу, а не внутрь дома или утепляющего слоя.

Имеется масса утеплителей, хорошо работающих в таких условиях:

• Стекловата;
• Минвата;
• Пенопласт;
• Пеноплекс.

Эти и подобные материалы успешно выполняют свою задачу. Для обшивки снаружи может быть использован сайдинг или другие обшивочные материалы.

ВНИМАНИЕ!

Фронтон здания, будучи опорой для стропильной системы , в то же время частично увеличивает нагрузку на нее из-за воздействия ветра. Поэтому его строительство должно производиться с пониманием всех нагрузок и путей их компенсации , иначе появится излишнее давление на стропильную систему, которое может привести к деформациям кровли.

Все работы должны производиться после консультации с опытными строителями, а элементы конструкции должны иметь запас прочности.

Полезное видео

В этом видео вы можете увидеть как можно сделать фронтон крыши, довольно экономным способом:

Вконтакте

Сводит к нулю все старания по обустройству крыши. Чтобы затраты на дорогой кровельный материал оправдались, необходимо обшить участок стены, который с боков ограничивают скаты крыши, а снизу карниз, и выполнить термоизоляцию с помощью подходящего утеплителя. Как правильно отделать фронтон дома, какой материал и способ монтажа лучше расскажет сегодняшняя статья.

Фронтон – это часть торцевой стены, располагающаяся между двумя скатами крыши, снизу которой располагается карниз. Этот элемент присутствует почти у каждого вида скатных кровель, кроме шатровой и вальмовой. В зависимости от внешнего вида фронтоны разделяют на следующие категории:

Помимо основных видов в архитектуре используют более замысловатые виды фронтонов в форме полукруга, киля, лука, ступенек. Материал, из которого их изготовляют, может совпадать с основным материалом стен, а может использоваться другой вид отделки.

Если помещение под кровлей не предназначается для использования в качестве жилого, то минимально допустимая высота фронтона согласно строительным нормам составляет 0,7 м. В случае, если домовладельцы планируют использовать чердак в хозяйственных целях, требуется высота 1,5 м и выше. Для оборудования жилых одноуровневых мансард расстояние от карниза до конька крыши должно составлять не менее 2,5 м, для двухуровневых – 5 м или выше.

Фронтонный свес

Фронтонный свес – это выступающий элемент скатов крыши, обрамляющий торцевой фронтон по бокам и переходящий в карниз. Ширина свеса не регламентируется строительными нормами, обычно этот параметр варьируется в районе 0,4-0,7 м. Чем шире фронтонный свес, тем лучше он защищает отделку стены от попадания влаги. Однако, важно, чтобы этот элемент гармонировал с общим архитектурным замыслом. Сделать фронтонный свес можно следующими способами:

Чтобы материал свеса сам не страдал от воздействия влаги, с нижней стороны его необходимо подшить. Для отделки используют древесину, сайдинг, софиты, профнастил. Опытные кровельщики советуют подшивать свесы специализированными софитами с перфорацией, чтобы не ограничивать проникновение воздуха в толщу кровельного пирога.

Способы возведения

Теперь, зная, что такое фронтон, мы перейдем к вопросу, когда же происходит его монтаж. Даже опытные кровельщики не могут однозначного ответить на этот вопрос однозначно. Выбирать приходится из следующих вариантов:

Обшивка фронтона

Выбор материала, с помощью которого – вопрос, мучающий каждого домовладельца. Ведь хочется, чтобы он был не только практичным и долговечным, но и не портил привлекательный облик дома. К счастью, строительные магазины предоставляют огромные возможности для выбора:

Оборудование фронтона крыши – важный момент строительства, который отражается не только на внешнем виде дома, но и на удобстве его использования. Поэтому монтаж этого элемента кровли заслуживает внимательного изучения и профессионального подхода.

Видео-инструкция

Чем сложнее конструкция крыши, тем интереснее она смотрится по завершению строительных работ и тем больше внимания окружающих привлекает. Под такое описание отлично подходят трёхфронтонные крыши. Сочетание двух типов стропильной системы (использование висячих и наслонных стропил) делают её монтаж сложным, требующим тщательных расчётов. Но изучив все правила устройства, можно изготовить трёхфронтонную крышу своими руками.

Для дома, имеющего в плане квадрат или многоугольник, отлично подходят крыши с фронтонами, особенно при наличии мансардного этажа или пристроек разной высоты . Трёхфронтонная крыша позволит увеличить , обеспечив ей освещение с трёх сторон света.

Сложность организации такой крыши состоит в том, что при проектировании есть главное отличие — наличие ендов . Среди других отличительных черт - присутствие рёбер, разжелобков и фронтонов.

Можно рассмотреть трёхфронтонную крышу как комбинирование вальмовой и двускатной. В качестве кровельного покрытия можно выбрать любой материал. В частности, сейчас становится популярным использование прозрачной кровли – такой вариант подойдёт для организации освещения в зимнем саду. Но так как вся конструкция в этом случае находится на свободном обзоре, важно правильно и красиво обработать материал, возможно использование цветных лакокрасочных покрытий.

Особенности конструкции

Несущую стропильную конструкцию трёхфронтонной крыши можно сделать с помощью следующих элементов :

• стропильных ног;
• особых коньковых прогонов;
• затяжек в большом количестве;
• балок перекрытия;
• стоек;
• мауэрлата.

Используют для перераспределения нагрузок – это важный компонент, способный передавать давление с кровли на стены дома. Стропильные ноги вверху следует соединять, используя прогоны. Их выполняют из брусков, которые также необходимо соединить между собой. При больших снеговых, ветровых или временных нагрузках может возникнуть потребность в использовании дополнительного промежуточного прогона.

На расчёт длины стропил влияет тот факт, что длина диагональных стропил больше, чем у накосных. При недостаточной величине можно прибегнуть к наращиванию.

При монтаже стропильной системы может возникнуть главная трудность — устройство узла, в котором происходит стык накосных элементов с одним из концов конька, а диагональных — с другим. Получается одновременный стык трёх стропил. Важное условие работы с этим узлом — сохранение перпендикулярности между центральными стропилами всех скатов и коньковым брусом.

При монтаже любой крыши не стоит забывать об организации гидро- и пароизоляции . Эти мероприятия позволят уберечь дерево от неприятных воздействий, предотвратить образование грибка и плесени. Изоляцию укладывают таким образом, чтобы её направление было перпендикулярно скатам крыши. Плёнку укладывают, оставляя небольшой напуск, чтобы исключить возможность протекания. Но большая сложность появится при устройстве гидроизоляции ендовых. Монтаж этих мест усложняет тот факт, что здесь происходит задержание снега, а значит и накопление влаги.

Среди важных этапов монтажа стропильной системы можно назвать устройство обрешётки, укладку теплоизоляции и кровельного материала . При этом тип обрешётки определяется выбранным покрытием кровли. Так, для металлочерепицы понадобится устройство обрешётки из обрезных досок, для профилированных металлических листов подойдут необрезные доски. А вот для битумной черепицы и других мягких покрытий лучше всего использовать сплошную обрешётку из листов фанеры или ОСБ-плит.

Расчёт конструкции

В основе расчёта конструкции лежит составление небольшого плана кровли в соответствии с произведёнными замерами . Для этого понадобятся данные по длине периметра крыши. Её измеряют по имеющимся стенам. Чтобы определить необходимую длину стропильных ног, сначала определяются с уклоном. Причём чем он больше, тем быстрее будет сходить снег, но тем большие ветровые нагрузки придутся на кровельную систему. Поэтому оптимальной величиной считается уклон в 30-45 градусов.

При учитывают и свес крыши за стены дома . Он должен составлять не менее 50 сантиметров. Такое мероприятие позволит защитить стены дома, фундамент и отмостку от осадков, спускающихся с крыши. После того, как эти параметры выбраны, расчёт стропил можно произвести, используя теорему Пифагора, где они будут выступать в роли гипотенузы. А все необходимые для этого катеты можно найти путём замера.

Для определения необходимого сечения стропильных ног, а также потребности в дополнительных рёбрах жёсткости, проводят расчёт нагрузок — временных, снеговых и ветровых. Это можно сделать с помощью соответствующего СП или используя программы для расчёта, которые находятся в свободном доступе в интернете.

Также сечение стропил может увеличиться при условии необходимости использования нескольких слоёв утеплителя. Этот фактор зависит от района строительства.

Технология монтажа

После того, как все расчёты произведены, переходят к монтажу.

Этапы работ:

1. На весь периметр несущих стен необходимо установить мауэрлат. Он представляет из себя брус сечением 50х50 и будет являться основой для опоры стропильных ног.
2. Для крепления бруса к верху стен используют шпильки. Они должны быть сделаны из оцинкованного металла. Фиксацию шпилек производят в армированный пояс.
3. Также рекомендуется усилить диагональные брусья с помощью нарожников. Крепление к бруску мауэрлата происходит с предварительным специальным запиливанием. Можно применять вместо этого соединение с помощью металлических пластин, скоб и уголков. Выбор будет зависеть от того, какой вариант удобнее для конкретного случая.
4. Соединение верха стропил производят в районе конька.
5. Для монтажа конька используют брус или верхние две доски обрешётки.
6. Опирание висячих стропил производят на верхний элемент обвязки и прогон. Этот процесс напоминает вклинивание в наслонные стропила.
7. Можно применять врубку стропил, но это приведёт к увеличению трудозатрат. В качестве замены допускается использовать металлический крепёж, состоящий из уголков или пластин. Усиление жёсткости системы происходит за счёт того, что они обеспечивают прочное соединение.

Использование для монтажа врубок, шиповых гнёзд и прочих пазовых креплений может привести к постепенному ослаблению элементов стропильной системы.

1. Используя металлический крепеж, можно решить проблему, связанную с увеличением длины стропил путём наращивания и их стыковкой. Этот способ поможет и в перекрещивании балок, а также решит другие вопросы, связанные с сопряжением элементов каркаса.
2. При устройстве ендовых важно соблюдать все требования.

1. Для устройства внутренних ендовых рекомендуется использовать металл для монтажа жёлоба. Это позволит избежать неправильную укладку мягкого материала и его повреждения.
2. производят на настил до того, как уложена обрешётка. Перед установкой ендовой стоит предусмотреть настил из антисептированной доски под жёлоб. В качестве материала подойдут доски шириной от 30 сантиметров, толщина должна быть равна толщине контробрешётки.

1. Далее отгибают края жёлоба под прямым углом.
2. После требуется согнуть жёлоб относительно оси центра. Угол при этом должен немного превышать значение угла ендовы.
3. Монтаж жёлоба производят, начиная сверху и двигаясь вниз. Обрезка происходит после укладки на поверхность.
4. Свес на жёлоб делают равным 8-10 сантиметрам, чтобы обеспечить надёжное крепление краев. Отбортовку загибают внутрь.
5. Крепление жёлоба на настил производят, используя скобки или гвозди, размер последних должен быть 2,8х2,5 мм.
6. Чтобы исключить возможность продольного смещения желоба, необходимо закрепить его на настиле с помощью гвоздей. Расстояние от кромки должно быть равным двум сантиметрам.
7. При выполнении следующего нахлёста, его делают не менее десяти сантиметров. При монтаже необходимо следить за тем, чтобы поперечные рёбра совмещались.
8. Важно контролировать качество стыков, чтобы впоследствии исключить возможность протечки.
9. Места стыков обрабатываются грунтовкой. После чего ендовы накрывают, защищая от атмосферных воздействий, чтобы дать им возможность высохнуть.

Опорой для укладки наслонных стропил могут служить не только разные по высоте несущие стены малоэтажной постройки или замещающие их подстропильные конструкции. Установка основных элементов каркаса скатной крыши может производиться на торцевые стенки. Сооружают их из пенобетонных блоков, пиломатериалов, бревна, кирпича в форме чаще всего треугольников, реже пятиугольников.

Этот способ строительства отличается от стандартных схем. Для его реализации надо четко знать, как возводится стропильная система фронтонами, какие правила следует соблюдать при ее устройстве.

Самая распространенная в малоэтажном строительстве технология сооружения каркаса крыши заключается в укладке стропилин на несущие стены, различающиеся по высоте. Вместо сплошной внутренней стены посреди чердака может устанавливаться «рама» из бруса. Состоит она из стоек, опирающихся на лежень, установленного сверху конькового прогона и подкосов, обеспечивающих конструктивную жесткость.

Однако оба указанных метода существенно сокращают возможности по планировке чердачного пространства, которое рачительные хозяева все чаще стремятся оборудовать как спальню, бильярдную и т.п.

Для того чтобы не загромождать будущую мансарду стойками, арками и перегородками, можно просто в качестве опорных конструкций использовать торцовые стенки постройки. Они-то и станут служить опорой для конькового прогона.

Способы крепления коньковой балки

Прогон – опорная балка для верха стропилин, определяющая излом скатной крыши, ее коньковое ребро. Выполняют его горизонтально уложенным бревном, доской или брусом. В случае устройства каркаса с опорой на фронтоны, прогон устанавливают тремя методами:

• С замуровыванием во фронтонную стенку. В этом случае в торцовых стенах на высоте установки прогона формируются ниши, в которые укладываются обернутые гидроизоляцией края прогона.
• Со сквозным пересечением фронтона. По этой схеме в торцевых стенах формируют сквозные отверстия, через которые края прогона выходят за пределы строения с наружной стороны.
• С установкой на кронштейны. Практически народный способ, согласно которому на высоте расположения прогона к фронтонам крепят оцинкованные кронштейны, на которые опирают края прогонной балки. Метод применяют в основном в сооружении легких крыш дачных домиков.

Первый вариант не предполагает герметичной заделки края балки в каменной или кирпичной кладке. Материал стены и древесина не должны контактировать напрямую, чтобы не стать причиной преждевременного загнивания стропильной системы. Потому прогон делают длиной на 2 – 5 см меньше, чем размер перекрываемого пролета плюс глубина обоих углублений.

На дно выбранной во фронтоне ниши укладывают промасленную или пропитанную битумом деревянную прокладку из обрезка доски. Края балки запиливают под углом около 55 – 60º. Подобным образом увеличивают площадь торца деревянного элемента, чтобы оптимизировать просушку древесины и воздухообмен.

Перед монтажом коньковой балки проводится обязательная обработка антисептическим составом. Затем располагаемые в нише части обертывают рулонным гидроизоляционным материалом. В качестве обматывающей гидроизоляции краев прогона используют любой подходящий водоотталкивающий материал, начиная от рубероида до полимерной мембраны.

Во втором варианте, с пересечением фронтонных стенок прогоном, подготовка к укладке и гидроизоляция балки производится аналогичным способом. Преимущество этой схемы в том, что за счет выноса за стены консолей прогонная балка существенно разгружается.

Действующая на консоли снаружи дома сила будет гнуть их книзу, выпучивая центральную часть балки вверх. Немалый вес длинномерного деревянного элемента, направленный по традиции вниз, будет сопротивляться означенному явлению. Благодаря противодействию двух разнонаправленных сил коньковый прогон не выгнется ни в одну из сторон.

Варианты стропильных конструкций по фронтонам

Использование фронтонов в качестве опор позволяет отказаться от многочисленных конструктивных элементов, размещаемых в пределах мансардного или чердачного пространства. Отпадает необходимость в строительстве совсем не дешевых внутренних несущих стен, существенно сокращается, а при незначительных по протяженности пролетах сводится к нулю число вертикальных опор.

Сооружение трехфронтонной Т-образной крыши чаще всего проводится по схеме с опорой прогонов на фронтонные стенки, т.к. при выполнении работ обычным способом конструкция выходит излишне сложной. Устройство и установка многочисленных подкосов и шпренгельных ферм тормозит темпы строительства. А при возведении крыши скорость категорически не рекомендуется снижать, чтобы не «попасть» в период дождей.

Отметим, что при возведении крыш с пролетами свыше 6 м конструкцию, упрощенную путем отказа от ряда опорных деталей, придется все-таки усложнить. Коньковые балки получаются излишне массивными. Кроме того факта, что для их подъема к месту установки и монтажа потребуется спецтехника, есть риск слишком сильного прогиба посередине тяжелого прогона.

В списке стандартных решений для перекрытия больших пролетов прогонными балками, опирающимися на фронтоны, значатся:

• Сооружение в коробке дома несущей стены с установкой на нее опоры или шпренгельной фермы. Стену строят поперек направлению прогона.
• Деление коньковой балки на две части с установкой под место сопряжения опорной стойки или строительной фермы.
• Установка укосин с опиранием во фронтонные стенки.

Если пролет не превышает 7 – 8 м, то для разгрузки коньковой балки допустимо применять укосины или капители на фронтонных стенках под краями длинномерного элемента. Они примут на себя часть нагрузки и украсят интерьер.

Еще один действенный способ разгрузки слишком длинной коньковой балки состоит в установке дополнительных прогонов, точно так же опирающихся на фронтон, но сбоку и ниже по скату крыши. Реализация подобного метода наталкивает мысль: а нужны ли теперь в схеме устройства крыши стропила? Ведь обрешетку для установки покрытия можно крепить прямо к прогонам.

Возможно, для конструкций без утепления можно запросто обойтись и без стропил. В истории строительства есть такие решения, например, построенные на самцах бревенчатых домов бесстропильные крыши. Их подобие сейчас водружают над домами с пенобетонными или кирпичными фронтонами.

Однако в случае устройства утепленной мансардной крыши некую имитацию стропильных ног все же придется установить, ведь теплоизоляция нуждается в организации естественной вентиляции. Для этого перпендикулярно прогонам достаточно установить брусок с размерами сторон 40×50 или 50×50 мм с шагом от 0,7 до 1,2 м. Ему не нужно сопротивляться нагрузкам, он должен просто формировать вентиляционные продухи.

Выбор материала для конькового прогона

Понятно, что основным конструктивным элементом каркаса крыши фронтонами является коньковый прогон. Он воспринимает основную нагрузку и передает ее фронтонным стенам. Поэтому все расчеты по строительству стропильной системы подобного типа проводятся именно для него.

Для устройства прогонной балки подходит:

• Брус. Применяется в случае перекрытия пролета до 6 м. При использовании элементов бóльшей длины необходим монтаж дополнительных опорных стоек и подкосов.
• Бревно. Лес приобретают, исходя из проектных размеров прогона с запасом на обработку торцов. Бревна стесываются не полностью на два каната, а только в местах контакта с фронтонными стенками и со стропилинами.
• Клееная балка. Подходит для пролетов свыше 6 м, т.к. обладает внушительной прочностью и сопротивляемостью на изгиб, значительно большей, чем у цельнодеревянного бруса.

Сечение материала подбирают расчетным путем с учетом характерных для региона значений ветровой и снеговой нагрузки. Сначала определяют величины изгибающих моментов М, выражающихся в кг×см. Если прогон составлен из нескольких балок, то момент изгиба находят для самой изогнутой части составного прогона.

Когда результат вычислений момента изгиба станет известен, можно приступать к подбору сечения материала для устройства прогона. Для этого произвольно задается или высота, или ширина бруса, а вычисления производятся по приведенным нами в графических приложениях формулам.

Полученный в ходе вычислений результат необходимо проверить на предельную величину прогиба, которое не должно превышать 1/200 от общей длины коньковой балки. Если результат удовлетворяет техническим требованиям, то производится проверка на предельное внутреннее напряжение, появляющееся внутри балки во время ее прогиба.

Если по обоим предельным состояниям «запас» прочности получился довольно большим, можно уменьшить высоту либо ширину бруска. Не исключено, что в итоге повторных расчетов получится ощутимо сэкономить на материале. Если расчетный прогиб больше технического предела, то размеры материала для прогонной балки требуется увеличить и рассчитывать, пока не получится идеальный результат.

Если для устройства коньковой балки будет использоваться бревно, то следует помнить, что несущая способность сохранившей структуру древесины значительно выше, чем у пиленого бруса благодаря тому, что ее природные волокна не повреждены. Расчеты тогда производятся по формуле, ориентированной на вычисление характеристик цельного строительного леса.

Используя бревно при перекрытии больших пролетов, можно зрительно минимизировать прогиб одним из старинных способов, которым пользовались строители масштабных бревенчатых теремов. Бревна, используемые для устройства потолочных балок, они вытесывали в виде коромысла, создавая в середине бревна некое подобие небольшой арки. Края подтесывали сверху, чтобы выдержать общую толщину элемента.

Коромысло-образные тяжелые бревна в ходе эксплуатации прогибались посередине, в результате превращались в безукоризненно ровные элементы перекрытия. В наши дни описанная методика тоже нашла применение. Ею пользуются при заливке предварительно напряженных бетонных балок, просто незначительный изгиб практически незаметен, тем более, если конструкция уже простояла несколько лет.

Пример сооружения трехфронтонной конструкции

Рассмотрим пример строительства крыши с тремя фронтонами, один их которых будет ниже, чем расположенные друг против друга его парные аналоги. Это весьма распространенный вариант проектирования загородных домов с крупным эркером, перекрытым собственной скатной крышей.

Сопряжение скатов эркера с основными скатами формирует две ендовы, для сооружения которых используются сдвоенные доски. Т.к. планируется устройство мансарды, установлена будет только одна центральная стойка, требующаяся для опирания расположенного ниже прогона, присоединяемого торцом к главной коньковой балке.

Этот узел в обычных трехфронтонных крышах с расположением прогонов на одной высоте не усиливается стойкой без необходимости. Направленный перпендикулярно к основному коньковому брусу элемент в таких ситуациях устанавливается на металлический оцинкованный кронштейн или на прибитый к основной балке опорный брусок.

Монтируемые в половинах пролета балки относятся к категории вспомогательных элементов. Их демонтируют перед отделкой мансарды. Для изготовления временных опор подойдет доска 50×150 мм. Центральная стационарная стойка будет довольно солидно нагружена, потому для ее изготовления применяется брус 100×150 мм.

Следует учесть, что одной даже мощной опоры для разгрузки трехфронтонной конструкции недостаточно. К тому же диагональные стропилины ендов будут тоже опираться на нее через прогон эркера. Поэтому центральную стойку усиливают подкосом, упирающимся в ответвление прогона и в мауэрлат внутренней несущей стены. Планировку мансарды следует проводить с ориентиром на указанное обстоятельство.

Фиксация Т-образной конструкции к фронтонам производится на стальные кронштейны, которые необходимо заранее закрепить на положенном месте с учетом проектной высоты. Установка кронштейнов производится так, чтобы каркас крыши оказался выше линии фронтонов примерно на половину толщины стропилины.

После устройства каркаса к торцам крайних стропильных ног будут крепиться выноса, часть которых лежит на кирпичном фронтоне, часть формирует фронтонный свес. Перед установкой выносов – укороченных стропильных ног, прикрепляемых по схеме поперечного лобового упора, на фронтоны укладывается рубероид или подобная рулонная гидроизоляция.

Краткий алгоритм сооружения Т-образной крыши выглядит следующим образом:

• Установка мауэрлата по периметру будущей крыши. В сооружении основания для устройства стропильной системы в нашем примере используется брус 100×150 мм.
• Монтаж балок перекрытия. Их изготавливают из бруса 100×150 мм или поставленной на ребро доски 50×150 мм. Первыми устанавливаются крайние балки, между которыми натягивается шнур. После контроля их положения и крепления проводится монтаж рядовых балок с шагом 60 – 80 см.
• Для удобства производства работ по закрепленным балкам свободно укладывается доска.
• Установка основной опоры согласно проектным данным. Ее фиксация производится с помощью металлических уголков или пришитых с двух сторон деревянных накладок.
• Установка вспомогательных стоек в серединах двух частей основного пролета и в середине ответвления Т-образной крыши.
• Установка кронштейнов для укладки прогонов.
• Укладка прогонных балок с фиксацией в кронштейнах. Крепление прогона ответвления производится с помощью металлических зубчатых деталей или опорного бруска.
• Контроль качества установки прогонов. Проводится с помощью натянутой шнурки, отвеса и строительного уровня. При необходимости выполняется корректировка положения элементов конструкции.
• Изготовление и установка рядовых цельных стропилин.
• Изготовление и установка диагональной стропильной ноги, сшитой из пары досок.
• Изготовление и установка нарожников – укороченных стропилин, формирующих скаты ендов.
• Точка состыковки диагональных стропильных ног с прогоном ответвления Т-образной крыши усиливается установкой подкоса,

В завершении в точке присоединения диагональных стропилин устанавливается еще одна укороченная стропильная нога, проложенная от основного прогона к нижележащей балке. Она должна быть строго параллельна стропилинам основных скатов крыши. Для ее примерки на месте соседние стропила соединяются шнуркой, которая поможет провести точную разметку.

После по фронтонам ставят выноса, а затем по готовой стропильной системе монтируют обрешетку под крепление покрытия.

Видео о сооружении каркасов крыш по фронтонам

Ролик с подробным изложением нюансов строительства двухскатной крыши над коробкой с фронтонами из газобетона:

Сооружение крыши над мастерской:

Стропильная конструкция дома с тремя фронтонами:

Сооружение стропильных каркасов по фронтонам проводится проще и быстрее, чем устройство аналогичных крыш с каркасными торцевыми стенками. Однако расходы будут несколько выше. Следует помнить, что если прогон крепится к фронтону с оконным проемом, то между его верхней линией и местом фиксации коньковой балки должно быть не меньше шести рядов армированной кладки или должна быть установлена бетонная перемычка.

Все коробки домов в форме буквы «Г» можно поделить на две группы:

1 – ширина основания фронтонов одинаковая;

2- ширина основания фронтонов различная.

Г-образная крыша в зависимости от этого фактора строится в различной последовательности.

Итак, давайте пойдём по порядку. В этой статье мы рассмотрим коробку дома с одинаковой шириной фронтонов (см. рис.1). Эти размеры показаны на рисунке синим цветом. Дом наш из бруса. Балки перекрытия уже установлены. Стропила будут висячие с опиранием на верхний венец коробки (мауэрлат).

Рисунок 1

В принципе, стропильная система Г-образной крыши будет представлять собой две двухскатные крыши, врезающиеся друг в друга. Как рассчитываются стропила двухскатной крыши , мы уже видели, поэтому на этом я не останавливаюсь.

ШАГ 1: Ставим временные стойки и коньковую доску. Они расположены строго посередине (см. рис.2):

Рисунок 2

Временные укосины поддерживающие стойки в вертикальном положении на рисунке не показаны. Стойки мы сделали из досок 50х150 мм, конёк – 50х200 мм. Стропила также будут из досок 50х200 мм.

ШАГ 2: Устанавливаем стропила скатов. Шаблон стропил мы размечаем точно также, как было описано в статье «Четырехскатная вальмовая крыша» .

В первую очередь ставим стропила показанные на рис.3:

Рисунок 3

Это стропила на фронтонах, стропила на изломе конька и стропила во внутреннем углу коробки дома с противоположными им.

Как стоят стропила во внутреннем углу коробки дома также показано на рис.4. Указанные размеры (0,5 м) – это ширина карниза:

Рисунок 5

ШАГ 3: Устанавливаем угловое стропило на наружный угол коробки дома. Как это делается, во всех подробностях описывается в статье о вальмовой крыше, на которую я ссылался выше. Там же Вы найдёте описание того, как устанавливаются нарожники.

ШАГ 4: Устанавливаем угловое стропило в ендове (внутренний угол). Оно также будет состоять из двух сшитых досок с сечением стропил скатов.

Для начала закрепим в углу небольшой равносторонний треугольный брусок, сделанный, например, из бруска 100х100 мм распиленного по диагонали (см. рис.6):

Рисунок 6

Натягиваем шнурку между точками «А» и «В» (см. рис.7):

Рисунок 7

С помощью малки измеряем угол ʺβʺ (см. рис.8):

Рисунок 8

Из небольшого обрезка доски с сечением стропил (50х200 мм) делаем шаблон. Сначала запиливаем конец под углом ʺβʺ. Затем полученную заготовку прикладываем к макушке вдоль натянутой шнурки и размечаем второй запил параллельно коньковой доске (см. рис.9):

Рисунок 9

По полученному шаблону мы будем размечать верхние запилы углового стропила. А перевернув шаблон ʺвверх ногамиʺ, разметим нижние запилы.

Помимо этого нам нужно определить ещё один размер. Снова прикладываем шаблон к макушке и замеряем расстояние показанное на рис.10. В данном примере оно получилось равным 3 см:

Рисунок 10

Именно на столько нам нужно будет стесать верхние грани всех досок, из которых будет сшито угловое стропило (см. рис.11).

Сделать это можно либо обычным топором, либо бензопилой.

Рисунок 11

Итак, для изготовления первой половинки углового стропила ендовы берём доску необходимой длины, запиливаем с помощью шаблона верхний и нижний концы. Стёсываем по всей длине доски наши 3 см. Теперь осталось сделать запил в месте опирания стропила на мауэрлат. Для этого придерживая доску параллельно натянутой шнурке, делаем разметку (см. рис.12):

Рисунок 12

Шнурка на рисунке показана синим цветом. Мы замеряем расстояние на которое нам нужно опустить стропило, чтобы оно совместилось со шнуркой. Это расстояние (5 см) и будет искомой глубиной запила. Сделав его ставим стропило на место.

Вторая половинка углового стропила делается аналогично. Она является зеркальным отображением первой. Что в результате получается показано на рис.13:

Рисунок 13

ШАГ 5: Для усиления под угловые стропила устанавливаем стойки через шпренгели (см. рис.14):

Рисунок 14

Шпренгели у нас из бруса 100х200, как и балки перекрытия.

ШАГ 6: Изготавливаем и устанавливаем нарожники (см. рис.15):

Рисунок 15

ШАГ 7: Все последующие шаги уже были неоднократно описаны в предыдущих статьях, поэтому я просто их перечислю: ставим затяжки (затяжкой также связываем между собой угловые стропила), если нужно, убираем стойки под коньковой доской (стропила будут висячие, об этом мы говорили в начале главы), обшиваем фронтоны, делаем обрешётку и карнизы.

В следующей статье мы рассмотрим, как делается Г-образная крыша на доме с различной шириной фронтонов .