Как сделать шатровую крышу своими руками
Шатровая крыша своими руками: от создания проекта до монтажа
В процессе строительства дома или беседки неизбежно встает вопрос о том, какую конструкцию кровли предпочесть. Если возводимое сооружением имеет четырехугольную, а лучше всего квадратную форму, дизайнеры и архитекторы нередко останавливают выбор на шатровой четырехскатной крыше. Сложность этой конструкции с торицей окупается оригинальным внешним видом, прекрасными термоизолирующими и аэродинамическими качествами. Эта статья расскажет, как конструируется и монтируется шатровая крыша своими руками.
Конструкция шатровой крыши
В строительстве принято рассматривать шатровую крышу как вариацию вальмовой четырехскатной, в которой коньковое соединение трансформировалось в коньковый узел, то есть видоизменилось из линии в точку. Крыша шатрового типа представляет собой пирамиду, стороны которой образованы четырьмя скатами в виде равнобедренных треугольников. Для монтажа подойдет любое четырехугольное здание, однако квадратная форма позволяет добиться идеальной симметрии, благодаря чему достигается наилучший результат.
- Коньковый узел. Пик крыши, наивысшая точка крыши, образуемая соединением накосных стропильных ног.
Этапы строительства
Создание проекта
Шатровая крыша своими руками строится только на основании грамотно составленного проекта, гарантирующего ее надёжность. Перед тем как сделать чертежи, необходимо вспомнить школьный курс геометрии, чтобы сделать расчеты угла наклона скатов, высоты конька и площади скатов. Для выполнения вычислений есть простая инструкция:
- Первым делом, необходимо определить угол наклона скатов с помощью рекомендаций производителя кровельного материала и данных строительной климатологии, которая разделяет территорию нашей страны на восемь зон согласно снеговой и ветровой нагрузке. Оптимальным считается уклон 30-40 градусов, который подходит практически для все типов кровли.
Следующий этап – вычисление высоты расположения конькового узла. Для этого расчета требуется знать размеры основания крыши и угол наклона ее скатов. Если представить шатровую крышу как пирамиду, то прямая соединяющая ее основание и конек под прямым углом будет ее высотой, а вычислить ее длину можно с помощью теоремы Пифагора.
Не забывайте, что у шатровой крыши с прямоугольным основанием, в отличии от такой же конструкции с квадратным, скаты будут иметь различный уклон и разную длину стропильных ног. Следует учитывать это в расчетах и монтаже!
Проект создают вручную или с помощью компьютерной программы, которая не только выполнит за вас расчеты длины элементов стропильной системы, но и подберёт их толщину. Результат этапа конструирования – схема с размерами и взаимным расположением элементов крыши, которая станет опорой для монтажных работ.
Конструкция стропильной системы
Стропильная система шатровой изготавливается из древесины хвойных пород и состоит из следующих основных и дополнительных элементов:
- Мауэрлат и лежень. Опоры из бруса, необходимые для распределения нагрузки по периметру несущих стен. Мауэрлат укладывают на внешние перегородки, а лежень на внутренние. В деревянных домах роль опорного бруса исполняет верхний венец из бруса или бревна. Сооружения из кирпича и блоков требуют обустройства армированного бетонного пояса, в которой вмуровывают металлические шпильки, на которые через слой гидроизоляции укладывают мауэрлат.
- Стойки. Вертикально устанавливаемые опоры, которые поддерживают коньковый узел или стропильные ноги.
- Накосные стропильные ноги. Они отходят от конькового узла к углам сооружения и образуют ребра скатов шатровой крыши. Накосные ноги длиннее обычных и подвергаются повышенной нагрузке, поэтому их толщина также должна быть больше в два раза.
В строительстве шатровой крыши используют висячую или наслонную стропильную систему, в зависимости от возможностей планировки сооружения. Однако, опытные кровельные мастера не советуют использовать наслонный тип, если уклон скатов превышает 40 градусов.
Ход монтажных работ
Когда проект утвержден и материалы закуплены, можно сделать монтаж шатровой крыши своими руками:
- Сначала устанавливают мауэрлат, лежень и балки перекрытия. Если проект предусматривает балки выноса, то монтируют и их. Начинают укладку с центральной, отступая от нее в обе стороны шаговое расстояние, продвигаются к краям.
Ровно посередине будущей шатровой крыши устанавливают центральную стойку, для нее используют брус толщиной 150х150 мм или более. Чтобы она сохраняла вертикальное положение ее временно закрепляют двумя укосинами.
Устанавливают центральные стропила. В верхней части закрепляем их к стойке металлическими накладками, а в нижней к мауэрлату. Натянув для ориентира от конькового узла к углам мауэрлата шнур, монтируют накосные стропильные ноги Для их установки на верхней части делают двойную врезку. Свесы стропил связывают ветровой доской. Если есть необходимость устанавливают подкосы и ригели.
Далее напиливают и приколачивают все нарожники. Нарожники, опирающиеся на балки выноса дополнительно укрепляют стойками, чтобы разгрузить их. Карнизы подшивают доской или влагостойкой фанерой.
На стропила полосами настилают гидроизоляционную пленку, нахлестывая в местах стыках ее на 15-20 см. Крепят пленку строительным степлером, а вдоль стропильных ног фиксируют рейками контр-обрешетки. Монтируют обрешетку. Если запланирована сплошная, то необходимы фанерные листы, а если решетчатая – необрезная доска размером 40х150 мм.
Настилают кровельное покрытие. Для этого сначала производят раскрой с учетом того. Что листы и полосы крепятся не в стык, а в нахлест. В качестве крепежа необходимо использовать специальные, поставляемые в комплекте с материалом кровли, оцинкованные саморезы или гвозди с каучуковой шляпкой, которая после вкручивания деформируется и закрывает отверстие.
Некоторые элементы стропильной системы шатровой крыши имеют длину, превосходящие 6 метров, стандартную величину пиломатериалов. Поэтому необходимо изготавливать наборные стропила, составляемые из нескольких частей, или клееные.
Строительство шатровой крыши своими руками – тяжелая, трудоёмкая работа, однако полученные результат, выделяющий дом или беседку среди однотипных соседей, вознаградит вас за старания и потраченные силы!
Видео-инструкция
Шатровая крыша своими руками
Шатровая кровельная конструкция состоит из треугольных скатов. Как правило, количество скатов равно четырем, но при желании владелец может менять их число. Главное, чтобы готовая конструкция была надежной и симметричной.
Внешне подобная кровельная конструкция похожа на шатер, за что и получила свое название. В составе крыши нет фронтонов, что дает возможность дополнительно сэкономить на строительных и финишных кровельных материалах. При условии грамотного обустройства такая крыша будет иметь привлекательный и оригинальный внешний вид.
Обустройство шатровой крыши требует от исполнителя наличия специальных знаний и навыков. С возведением шатровой кровельной конструкции можно справиться своими руками. Главное – правильно выполнить необходимые расчеты и строго следовать инструкции при выполнении каждого мероприятия.
Содержание пошаговой инструкции:
Необходимые расчеты
Прежде чем отправляться в магазин за требуемыми материалами, ознакомьтесь с порядком выполнения расчетов и составьте проект кровли, подходящий конкретно для вашего случая.
Основные сведения
Шатровая крыша для беседки
Традиционно в состав рассматриваемой крыши входит 4 наклонных ската.
Если основание конструкции имеет форму правильного квадрата, площадь конструкции рассчитывается путем умножения площади одного кровельного ската на 4.
Каркас шатровой крыши
Однако если основание системы имеет вид прямоугольника, то для начала надо определить суммарное значение площадей двух разных прямоугольников, а затем увеличить полученное число в два раза.
Для установления площади кровельного ската, представляющего собой равнобедренный треугольник, необходимо умножить длину основания фигуры на значение ее высоты, а затем увеличить полученное число в два раза.
При выполнении расчетов вам нужно узнать значение площади карнизных свесов, имеющих форму равнобедренных трапеций. Этот расчет выполняется путем умножения высоты фигуры ровно на 50% значения суммы длин оснований трапециевидной фигуры.
Расчет шатровой кровельной системы может выполняться двумя способами. Первый предполагает расчет с использованием значения высоты конька и длины основания кровельной конструкции. В соответствии со вторым методом расчета необходимо учитывать значение длины диагонального стропильного элемента, а также длину периметра основы.
Помимо этого, в процессе расчета необходимо обязательно обращать внимание на параметры разнообразных дополнительных компонентов, входящих в состав кровельной конструкции. К числу таких элементов относятся:
- диагональные стропильные ноги;
- лежни;
- опорные брусья;
- стойки;
- мауэрлат и пр.
Пример выполнения расчета
Угол наклона и длина стропил
Чтобы принцип расчета был более понятен, вашему вниманию предлагается простой пример выполнения основных расчетных мероприятий. Исходные данные:
- габариты дома – 6х6 м;
- длина диагонального стропила – 521 см;
- высота конька – 297 см;
- наклон кровельных скатов – 35 градусов;
- ширина карнизного свеса – 600 мм.
По первому из упоминавшихся ранее двух способов определите значение высоты кровельного треугольника. Для этого используйте теорему Пифагора, в соответствии с которой для расчета квадрата высоты нужно отнять от значения квадрата длины кровельного ската половину ширины основания, также возведенную в квадрат.
В рассматриваемом примере расчет покажет, что квадрат высоты равен 4,24 м в квадрате. По простой формуле можно определить, что площадь одного треугольного ската будет составлять 12,72 м 2 .
Ввиду того, что основанием крыши является квадрат со стороной 6 м, рассчитанное значение площади нужно увеличить в 4 раза. В итоге вы определите суммарную площадь кровельных скатов, равную в данном примере 50,88 м 2 .
Определите площадь карнизного света. Значение длины более короткого основания трапециевидной фигуры вы уже знаете – 6 м. Для установления длины большего основания нужно использовать простейшую форму, актуальную для таких фигур.
Четырехскатная крыша (шатровая)
В соответствии с расчетами длина большего основания составит 704 см, а площадь фигуры в результате будет равняться 4,76 м 2 .
Чтобы установить суммарную площадь свесов умножьте рассчитанное на предыдущем шаге значение на 4.
В итоге суммарная сумма шатровой кровельной конструкции составит 69,91 м 2 .
Что нужно знать о системе стропил?
Пример схемы шатровой крыши
Шатровая кровельная конструкция может возводиться с применением наслонной либо висячей системы. Окончательный вариант подбирается в соответствии с условиями конкретной ситуации.
К примеру, собственноручно справиться с монтажом висячих стропил довольно трудно, да и на ремонт такой конструкции будет уходить нерационально много времени. Такие стропила обычно обустраиваются в тех ситуациях, когда в доме нет внутренних стен, и стропила могут опираться исключительно на несущие стены конструкции.
Монтаж системы висячих стропил
Монтаж висячих стропил
Технические характеристики висячих стропил
Наслонные же стропила более просты и финансово выгодны в обустройстве. Система размещается на средней несущей стене, а также промежуточных опорных столбах, зафиксированных на железобетонном основании.
Узлы наслонных стропил
Наслонные стропила чаще всего применяются при монтаже четырехскатных кровельных конструкций с наклоном более 40 градусов.
Важно подобрать правильный вариант опоры для системы кровельных стропил. Если дом каркасный, крышу надо опирать на верхнюю обвязку. В случае с кирпичными и каменными строениями функцию опоры выполняет мауэрлат, а при обустройстве крыши дома из сруба кровельную систему фиксируют к верхним венцам.
Рекомендации по выбору размеров основных элементов
Определите оптимальное сечение стропильных ног. Для этого необходимо знать ряд параметров, а именно:
- шаг монтажа элементов стропильной системы;
- наклон кровельных скатов;
- предполагаемую снеговую, ветровую и прочие нагрузки;
- величину пролета и пр.
Важно знать основные параметры элементов кровельной конструкции шатрового типа.
Так, если стропильные ноги имеют длину, не превышающую 300 см, стропила нужно размещать с шагом на уровне 110-135 см. Оптимальный диаметр бревна для такой ситуации составляет 100 мм, а размер доски – 100х80 мм.
Если накосные стропила необходимо опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног
Если стропильные ноги имеют длину в промежутке от 300 до 400 см, их нужно крепить на расстоянии 140-170 см. Для обустройства такой стропильной системы рекомендуется использовать бревна диаметром 150 мм либо доски размерами 100х90 мм.
Если стропила имеют длину в пределах 400-500 см, их нужно крепить с шагом в пределе 110-135 см, используя для обустройства конструкции бревна, имеющие диаметр 200 мм, а также доски размерами 200х80 мм.
Шатровая крыша своими руками
При обустройстве системы стропил из элементов длиной не больше 650 см стропила нужно размещать с шагом в пределе 110-140 см, используя для обустройства конструкции бревна диаметром 240 мм либо доски габаритами 220х120 мм.
Для обустройства прогонов используйте брус 100х50 мм либо бревна диаметром 160 мм.
Мауэрлат традиционно возводится из бруса 100х50 мм либо бревна диаметром 120 мм.
Стойки, ригели и подкосы делаются из бруса сечением 100х50 мм либо бревен диаметром 120 мм.
Важно, чтобы стропильные ноги имели строго одинаковую длину, а нарожники были состыкованы вразбежку.
Наиболее распространенный наклон скатов шатровых кровельных конструкций выдерживается в промежутке 40-60 градусов, однако в зависимости от параметров финишного кровельного материала уклон может несколько изменяться. Зависимость следующая:
- при использовании черепицы уклон выдерживается в пределах 30-60 градусов;
- при использовании листовых кровельных материалов и материалов на основе асбестоцемента уклон будет находиться в промежутке от 14 до 60 градусов;
- при использовании рулонных материалов величина уклона составит 8-18 градусов.
Порядок монтажа крыши
Процесс обустройства шатровой кровли включает несколько этапов.
Первый этап
Составьте проект конструкции и сделайте необходимые расчеты в соответствии с приведенными ранее рекомендациями.
Второй этап
Купите требуемое количество материалов с учетом габаритов и характеристик, утвержденных проектом.
Третий этап
Уложите мауэрлат по всей длине строения. На него будут установлены стропильные ноги.
Если дом построен из кирпича, мауэрлат лучше всего укладывать по внутренней части стен. В данном случае между мауэрлатом и стеной необходимо проложить влагоизоляционный материал. Для гидроизоляции достаточно часто применяется рубероид. Чтобы стропильные ноги не провисали, нужно смонтировать решетку с соответствующими параметрами.
Если дом построен из дерева, с функциями мауэрлата в большинстве случаев сможет справиться верхняя часть сруба.
Четвертый этап
Установите опорную балку для стропил (прогон) вверху стропильной конструкции. Опорная балка должна быть размещена параллельно по отношению к мауэрлату. Рекомендованное расстояние между двумя упомянутыми элементами – до 450 см.
Пятый этап
Выполните монтаж диагональных связей, раскосов и подкосов.
Для изготовления диагональных связей обычно используются доски 250-450 мм. Их необходимо прибить к основе стропильной ноги.
Вам нужно обустроить запланированное количество скатов (обычно их 4). На этом этапе работайте в соответствии с имеющимися у вас чертежами.
Шестой этап
Утеплите крышу. Сначала крепится гидроизоляционный материал, под ним размещается утеплитель, а под утеплителем – мембранная пароизоляционная пленка.
Обрешетка на ендовах и хребтах кровли
В завершение вам останется лишь уложить желаемый финишный кровельный материал и установить разного рода дополнительные элементы вроде водостоков и пр.
Теперь вы осведомлены в основных особенностях шатровой кровельной конструкции, знаете, в каком порядке выполняется расчет системы, какими должны быть ее основные элементы и в какой последовательности выполняется непосредственно обустройство крыши. Следуйте инструкции, одновременно ориентируясь на положения имеющегося проекта, и все обязательно получится.
Видео – Шатровая крыша своими руками
Николай Журавлёв главный редактор
Автор публикации 27.02.2015
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Шатровая крыша своими руками
Последним этапом строительства каркаса здания является возведение крыши. В квадратных домах чаще всего монтируют шатровую кровлю. В настоящее время это довольно популярная конструкция. «Шатёр», возведённый вверху здания, имеет свои преимущества и недостатки. Один из положительных моментов — шатровую кровлю можно соорудить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
Особенности устройства шатровой кровли
Конструкция шатровой крыши — это сочетание нескольких скатов треугольной (реже — трапециевидной) формы. Количество их может меняться в зависимости от архитектурных особенностей строения. Чаще всего встречаются четырёхскатные шатровые кровли, но владельцы зданий могут построить крышу и с большим количеством скатов.
Архитектура постройки определяет форму крыши с шестью скатами
Историки утверждают, что шатровый вариант крыши появился в глубокой древности. Шалашные постройки первобытного человека похожи на шатёр. Крыши в виде шатров находят археологии в Мессопотамии, где проживали древние шумеры. Такие конструкции верхней части строений применялись в храмовых и других религиозных сооружениях и в более поздние исторические периоды.
Классический вариант шатровой крыши — это пирамида с квадратным основанием. Опора скатов кровли идёт в основном на стены постройки, иногда выходя за их границы. Свесы могут выступать за пределы здания на 400–500 мм, тем самым предохраняя архитектурное сооружение от неблагоприятного воздействия погоды.
Чаще всего в индивидуальном строительстве применяют классический вариант четырёхскатной шатровой крыщши
Отличия вальмовой и шатровой кровли
Ещё одно название шатровой кровли — крыша конвертом. Такой тип является разновидностью вальмовой крыши. Конверт с прямоугольным основанием — основа вальмового типа кровли, а квадрат чаще используется в шатровом варианте.
Вальмовая конструкция — это сочетание двух скатов в виде трапеции и двух скатов в треугольной форме. В кровле-шатре соединяются треугольные скаты.
Типичный вариант вальмовой кровли состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов
Если в вальмовой крыше есть конёк, то кровля шатровая монтируется без этого элемента. Вершины всех скатов шатровой конструкции соединяются в единой точке. Это происходит в виде их наслоения друг на друга или крепления к отдельной опоре. Конёк как таковой в этом случае отсутствует.
Плюсы и минусы шатровой конструкции
- Основное преимущество шатровой кровельной конструкции — её уверенное противостояние порывистым ветрам. Аэродинамические «способности» крыши проявляются в том, что воздушные потоки практически не попадают в чердачную часть, они уходят вниз по треугольным скатам.
- Ещё один большой плюс шатровой крыши состоит в отсутствии фронтонов. Это отличный повод для экономии, ведь строительных и отделочных материалов для кровли понадобится гораздо меньше.
- Многие пользователи строений с шатровой крышей отмечают быструю прогреваемость помещений именно благодаря такой конструкции кровли. Дождевые и сточные воды не задерживаются на конверте из треугольных скатов, а стекают вниз. Это продлевает срок бесперебойной службы крыши.
Но есть в шатровой кровле и отрицательные моменты:
- Сложная конструкция каркаса.
- Малые размеры мансарды.
- Большое количество отходов строительных материалов из-за конструктивных особенностей кровли.
Схема конструкции шатровой крыши
При расчёте и строительстве шатровой кровли обязательно нужно располагать основными сведениями о её составляющих элементах.
Чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, нужно знать все основные элементы её конструкции
Опорная часть кровли — мауэрлат, размещаемый по периметру строения. Он крепится на стены постройки с наружной стороны. В кирпичных домах мауэрлат может монтироваться с внутренней стороны. Материалом для этого элемента кровельной системы служит брус с большим сечением. Накосные стропила предназначены для образования кровельного угла, собственно благодаря им и получается пирамидальная форма крыши. Самым сложным в конструкции шатровой крыши считается коньковый узел. В коньковом узле вместе с накосными стропилами соединяются стропила центральные, которые регулируют высоту каждого ската. Параллельно центральным стропилам устанавливают нарожники. Они всегда короче центральных стропил и укладываются на определённом расстоянии друг от друга.
Фотогалерея: варианты устройства шатровой кровли
Подготовка к работе
Перед началом сооружения шатровой крыши следует внимательно изучить всю имеющуюся информацию о строительстве такой кровли, подготовить все материалы и инструменты, предварительно сделав расчёты.
Расчёт материалов
Чтобы произвести расчёты, нужно обзавестись специальной рейкой для замеров. Её можно соорудить из фанеры шириной в пять сантиметров. Нам понадобятся такие параметры:
- длина и ширина строения;
- высота коньковой части.
Сами расчёты не так сложны, как могут показаться на первый взгляд:
- Суммарную длину балок мауэрлата вычисляют простым суммированием удвоенной длины и удвоенной ширины основания, если дом имеет прямоугольную форму. Если в основе строения квадрат, то его сторону просто умножают на 4.
- Размер центрального стропила находят, применяя теорему Пифагора. Центральное стропило есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника, и её значение можно получить, извлекая квадратный корень из суммы квадратов двух величин (высоты коньковой части и половины стороны дома).
При расчётах кровель очень часто используется известная теорема Пифагора
Все необходимые параметры шатровой кровли можно рассчитать, обратившись к одному из онлайн-калькуляторов, которые нетрудно найти в интернете.
Необходимые инструменты и материалы
Для монтажа шатровой кровли следует приготовить следующие инструменты:
- Болгарку.
- Пилу ручную и бензиновую.
- Электролобзик.
- Молоток.
- Рубанок.
- Электродрель.
Для строительства шатровой крыши рекомендуется использовать древесину только одной породы. Для крепления элементов кровли необходимы гвозди, дюбели, стальные скобы и саморезы. Следует позаботиться и о кровельном материале, выбор которого зависит от предпочтений застройщика и его материальных возможностей.
Делаем сами шатровую крышу
Несмотря на всю сложность конструкции шатровой кровли, сделать такой тип крыши самостоятельно вполне возможно.
Порядок сооружения шатровой крыши включает в себя несколько последовательно выполняемых действий:
- Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
- Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
- Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
- Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
- Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
- Утепление крыши.
- Монтаж финишной кровли и дополнительных элементов для стока, вентиляции и др.
Полезные советы по строительству шатровой кровли
Профессионалы плотницкого дела делятся советами, которые обязательно нужно принимать во внимание при строительстве шатровой крыши:
- не использовать древесину разных пород;
- не собирать несущие элементы кровли из реек размером менее 150 на 50 мм;
- не крепить к опорной стойке коньковой части короткие детали, их закрепляют по углам;
- обязательно применять промежуточные стропильные ноги (в центре кровли).
Пошаговая инструкция по возведению шатровой крыши
Рассмотрим строительство шатровой восьмискатной кровли на конкретном примере. Крыша будет предназначена для постройки размерами 10 на 10 метров с перегородкой посередине (несущая конструкция).
- Устанавливаем мауэрлаты. Для этого используем брус с сечением 100*150 или 150*150 мм) и крепление при помощи шпилек (резьба более М12).
Мауэрлат укладывается по периметру строения и крепится на шпильки
На центральной опоре размещаются крепёжные устройства для установки центральных и диагональных стропил
Для страховки и укрепления конструкции в местах крепления нарожников используются дополнительные стойки
Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой
Подшивка карнизных свесов выполняется на завершающей стадии строительства шатровой кровли
Видео: строим сами шатровую крышу
Взвесив все положительные и отрицательные моменты в эксплуатации шатровой крыши, можно решиться на её постройку своими силами. Главное — всё просчитать и следовать чётким инструкциям, которые дают профессионалы строительного дела.
Устройство шатровых крыш террас и беседок
Крыша – самый важный элемент строения, на нее ложатся основные задачи в защите от внешних условий. Кроме того, что она обеспечивает защиту от непогоды, кровля придает любому строению завершенный вид и обеспечивает ему внешнюю привлекательность.
Основные типы существующих кровель
Виды кровель, используемые в строительстве очень разнообразны. Основных типов, которые пользуются популярностью у строителей, пять:
- круглая;
- односкатная;
- двухскатная;
- шестискатная или ломаная;
- четырехскатная или шатровая (конверт).
Особой любовью у профессионалов строительного дела пользуется шатровая крыша. Это можно объяснить тем, что строение с шатровой кровлей имеет презентабельную внешность. Кроме того, она обеспечивает строению значительное укрепление.
Еще одним огромным плюсом шатровой крыши является ее экономичность в исполнении. Это объясняется отсутствием фронтонов и использованием коротких балок, что позволяет закупить меньше строительного материала и сэкономить на этом.
К тому же шатровая крыша имеет отличное водоотведение из-за наклона скатов, срок эксплуатации материалов для кровли благодаря этому значительно увеличивается.
Важно: Шатровая крыша для дома, террасы, беседки более предпочтительна. Специалисты рекомендуют ее как один из самых практичных и надежных вариантов кровли.
Что представляют собой шатровые крыши
Этот тип кровли сильно напоминает по форме шатер, потому и называется соответственно. Это конструкция, которая похожа на многогранную пирамиду, основанием которой служит квадрат или прямоугольник.
Шатровая крыша состоит их четырех треугольных скатов, сходящихся вершинами в одной наивысшей точке, является оригинальным решением с использованием стропильной системы. Считается сложной в возведении, но, тем не менее, этому виду кровли всегда отдается предпочтение.
Основная особенность шатровой крыши — ее строгая симметрия. Поэтому от строителей требуется ответственное отношение на стадии расчета и особое мастерство при возведении.
Материал для кровли
Материал выбирается, исходя из бюджета строительства. Это может быть:
- ондулин;
- металлочерепица;
- профнастил;
- поликарбонат.
Ондулин(1) – отличный материал для этой цели. В Европе он очень широко применим. Отличается легкостью и прекрасными качествами в эксплуатации. Относительно легок в монтаже, пригоден к использованию даже в экстремальных условиях. Но имеет недостаток – высокую цену.
Металлочерепица(3) придает респектабельность постройке. К плюсам относится то, что не теряет цвет долгие годы, эффективна в использовании. Ее минус в том, что относится к тяжелым материалам, непригодным для кровли зданий, в возведении которых использовался легкий фундамент.
Профнастил(4) самый универсальный вариант для дома, террасы, беседки. Шатровая крыша из этого материала легкая, долговечная, элементы легко монтируются. Его чаще всего используют для легких конструкций, таких как террасы и беседки.
Поликарбонат(2) все чаще используется для террас и беседок. Среди плюсов материала: легкость, простота в обработке, огнеупорность. Но есть и большой минус, поликарбонат хрупкий, поэтому недолговечный материал. Глубокие царапины приводят к потере теплоизоляционных и водоотталкивающих свойств, в результате к непригодности в дальнейшем использовании.
В каждом конкретном случае нужно выбирать материал для кровли, учитывая свойства покрываемого сооружения и свойства материала.
Устройство крыши
Устройство шатровой крыши своими руками дело сложное и ответственное. Это значительно сложнее, чем крыша: односкатная или двухскатная. Так как симметричность — основная характеристика этого типа кровли, расчеты должны производиться с максимально возможной точностью.
Формула площади ската: Sската=BC*AD/2
Формула площади свеса карниза: Sкарниза= (BC+EF)/2*DG
Формула, по которой рассчитывается площадь крыши: Sкрыши=(Sската+ Sкарниза)*4
a – угол наклона
Специалисты рекомендуют использовать угол a, равный любому значению из промежутка 30-40 градусов.
Стропильная система
По конструкции стропильные системы могут быть:
Висячие системы применяются, когда пролеты большие, невозможно подпереть их стенами. Эта система используется довольно редко.
Наслонная система проста, но для нее необходима опора в середине или наличие несущей стены внутри. Данная конструкция применяется гораздо чаще, она более экономична и лучше подходит для устройства шатровых крыш.
Стропильная система состоит из таких элементов, как:
Ригели, лежни, прогоны
Важно: все перечисленные элементы создадут стабильную и устойчивую конструкцию, которая может выдержать значительные нагрузки. Если хоть один элемент будет отсутствовать, может произойти преждевременное разрушение крыши.
Монтаж
В начале шатровые конструкции монтируются на земле, собирается каркас: на мауэрлаты укладываются лежни и закрепляются подмостьями. Затем происходит поднятие накосных стропил из противоположных углов и соединение их в коньке. Далее следует прикрепить оставшиеся стропила к узлу. В центре устанавливается вертикальная балка. Что придает конструкции жесткость. Затем монтируются нарожники и стропильные ноги и осуществляется подъем конструкции на крышу. Можно сказать, шатровая крыша своими руками готова. Вот и все.
Несколько советов от мастеров
Свес должен быть не менее полуметра (от стены беседки, террасы). Это обеспечит защиту от попадания капель дождя и дополнительно произойдет усиление всей конструкции.
Стропила дополнительно прикрепите к стенам.
Когда будете производить покрытие кровли, не забудьте предусмотреть воздушные подушки и каналы вентиляции.
Самое главное в обустройстве крыши точно выверенные углы, необходимо контролировать их в процессе постройки.
Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы
Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам. В статье мы расскажем о конструкции шатровой крыши и методике расчёта её стропильной системы.
Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон. Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием. Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.
Варианты исполнения шатровой крыши
Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.
Классическая шатровая крыша
Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.
Двухуровневая шатровая крыша
Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.
Шестискатная крыша
Стропила крыши из восьми пологих скатов
Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:
Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.
а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень
Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).
На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.
Основные схемы и элементы стропильной системы
Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.
Геометрическое изображение шатровой крыши
Основные элементы
Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.
Конструкция с висячими стропилами
- Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
- Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
- Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
- Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
- Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.
Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.
Безригельная конструкция с наслонными стропилами
Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.
Наслонные стропила, усиленные ригелями
При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).
Элементы усиления
Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.
Вариант усиления стропильной конструкции
По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила. Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8). Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.
При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45–60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).
Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.
Свесы с кобылками
Расчёт стропильной системы шатровой крыши
За основу расчёта принимают такие исходные данные:
- длину дома;
- ширину дома
- высоту конька.
Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):
- длина дома: AB = DC = 9 м;
- ширина дома: AD = BC = 8 м;
- высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.
Расчёт длин стропильных элементов
1. Длина балок мауэрлата.
- AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м
2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.
Вспоминаем теормему Пифагора:
3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.
4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.
Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона
| Шаг стропил, см | Длина стропил, м | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100х150 | 100х175 | 100х200 | 100х200 | 100х250 | 100х250 | — |
| 175 | 75х150 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 100х200 | 100х250 |
| 140 | 75х125 | 75х125 | 75х200 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 |
| 110 | 75х150 | 75х150 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 100х200 |
| 90 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 |
| 60 | 40х150 | 40х175 | 50х150 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 50х200 |
Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.
Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.
Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.
Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.
Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники
| Шаг нарожников, см | Сечение бруса, мм | Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м | Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м | ||||||
| кол-во в полускате | AM, м | длины в полускате, м | объём пиломатериалов на два ската, м 3 | кол-во в полускате | AM, м | длины в полускате, м | объём пиломатериалов на два ската, м 3 | ||
| 215 | 100х175 | 1 | 2,25 | 2,356 | 0,165 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,172 |
| 175 | 75х200 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,268 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,148 |
| 140 | 75х175 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,235 | 2 | 1,333 | 3,282 + 1,641 | 0,258 |
| 110 | 75х150 | 3 | 1,125 | 3,354 + 2,236 + 1,118 | 0,302 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,332 |
| 90 | 50х175 | 4 | 0,9 | 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 | 0,313 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,259 |
| 60 | 40х175 | 6 | 0,643 | 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 | 0,376 | 6 | 0,571 | 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 | 0,413 |
Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.
Расчёт площади кровли с учётом свесов
Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.
Карнизный свес
Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:
BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.
AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.
AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.
- EF = (AG ∙ BC) / AD
- EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
- EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны
Площадь ската рассчитывается по формуле:
- S = (EF ∙ AG) / 2
- S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м 2 — для короткой стороны
- S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м 2 — для длинной стороны
Общая площадь кровельного материала:
Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.
Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.
