Содержание

Стропильная система шатровой крыши

Стропильная система шатровой крыши: описание вариантов монтажа

Шатровые кровли обладают всеми преимуществами кровельных конструкций с четырьмя скатными плоскостями. Они хорошо противостоят всем атакам окружающей среды, и очень экономичны. Однако, стропильные системы шатровых крыш обустраиваются с использованием особых требований и приемов строительства. Их необходимо знать начинающим строителям, которые хотят возвести такую крышу самостоятельно.

Особенности стропильных систем шатровых крыш

Шатровые крыши еще называют «кровля конвертом», которая отображает их конфигурацию на чертежах. Для возведения шатрового каркаса используются технологии обустройства крыш с четырьмя скатными поверхностями, но с соблюдением определенной собственной специфики. У таких крыш полностью отсутствует коньковый верхний брус и фронтоны. Функционально коньковый брус заменен центральным столбом (опорой), в верхней части которой все основные опорные детали стропиловочной системы сходятся.

Геометрически шатровая кровля состоит из 4 или большего количества равнобедренных треугольных плоскостей. Нижние части этих плоскостей опираются на стенки через брусья/бревна мауэрлата. Вершины либо упираются в центральный столб (опору), либо друг в друга.

Типы конструкций стропильных систем шатровых крыш — схемы

Как и для обычных крыш с одной/двумя скатными плоскостями, для возведения шатрового каркаса применяется 2 типа стропилин:

наслонные – которые используют 2 надежные опоры в верхней и нижней своих частях. Использование таких стропилин возможно, если в построенном домостроении имеется внутренняя стенка, на которой устанавливается центральный опорный брус. Вместо стенки, в любых строениях может быть установлен опорный столб, который опирается нижней частью на чердачные/подвальные плиты перекрытия из железобетона;
висячие – использующие только опору в нижней их части. Такие стропилины устанавливают, когда у строения отсутствует внутренняя опорная стенка, а размещение опорного столба по центру невозможно.

Важно: выбор вида стропилин — наслонных или висячих, определяет последующая технология монтажа других элементов стропиловочной системы.

Наслонная технология монтажа стропилин в стропильных системах шатровых крыш применяется чаще. Висячая конструкция — более сложная для обустройства и ее неудобно ремонтировать, так как часть ее деталей взаимозависима, и при замене поврежденных деталей нужно демонтировать неповрежденные элементы.

Стропилины шатровой кровли: укороченные и диагональные

Угловые части домостроения и верхняя часть кровли шатрового типа соединяются накосными/диагональными стропилинами – обязательной деталью крыш с четырьмя скатными плоскостями. Они являются самыми протяженными и нагруженные детали такой стропиловочной конструкции. Затем на них опираются укороченные стропилины, называющиеся — нарожники. Эти элементы формируют треугольные поверхности скатов у такой кровли — вальмы. Когда протяженность диагональной стропилины превышает 4,5 м, ее изготавливают из 2 досок, сшиваемых 1 м отрезком такого же, как и сами стропилины, деревянного стройматериала. Доска, из которой будет строиться стропиловочный каркас утепленной кровли, должна иметь достаточную ширину, с учетом будущего вентзазора 3 см. Он формируется верхней скатной поверхностью стропиловочной системы и теплоизолирующими элементами. Когда имеющиеся в продаже стройматериалы не обеспечивают получение нужного вентзазора, тогда к наружным частям стропилин прикрепляют брусочную контробрешеточную конструкцию.

Дополнительные опорные части накосных деталей

Для повышения прочности каркаса шатровой кровли и предотвращения провисание очень протяженных накосных стропилин, под ними размещают дополнительные опорные детали. Вид и количество таких дополнительных опор прямо зависит от протяженности пролета, перекрытого диагональной стропилиной:

для длины 7,5 м и меньше, жесткость стропилине диагонального типа будет обеспечивать подкос, размещаемый наверху пролета;
при длине 7,5-9 м размещается подкос, а внизу стропилины размещается опора-дополнение;
для длины более 9 м в центральной части стропилины размещается третья опора. Ее, по нормативам, можно упирать только в железобетонные плиты перекрытия.

Подкосы размещают под углом с произвольным значением в диапазоне 45-53 градусов.

Важно: шпренгели (и фермы) стойки размещаются только в вертикальном положении.

Крепление верхней части стропилин

Стропильные системы шатровых крыш не используют коньки или коньковые прогоны. Чаще центральные стропилины или диагональные с помощью врубок опирают на опорный центральный столб. У этого единственного опорного элемента такого шатра, расположенного вверху конструкции, имеется 3 способа установки:

На перекрытие внизу. Самый невостребованный способ, забирающий часть свободного пространства строения. Часто используется при возведении уличных беседок, позволяя задействовать массивную опору для организации внутреннего пространства, например, для установки вокруг нее столешницы.
На деревянные (стальные) детали перекрытия, уложенные поверх внутренней опорной стенки. Редко на такой балке размещается лежень, с прикрепляемыми к нему подкосами, препятствующими ослабить саму конструкцию перекрытия.
На скрепленные с помощью уголковых деталей верхние концы центральных стропил.

Крепление верхней части стропильной системы шатровой крыши

При таком типе крепежа на бруски мауэрлата передается нагрузка на распор. Потому все вальмы оборудуются ригелем-стяжкой.

Особенности монтажа нарожников

Нижнее место прикрепления укороченных стропил (называемых нарожники), формируется аналогично с местами крепежа центральных вальмовых стропилин. Верхнее крепление к диагональным элементам осуществляется несколькими способами:

с помощью врубки в брусок, который применяется для создания накосной стропилины.
путем опирания на закрепленный на протяжении самого нижнего края диагонали дополнительный брусок.
путем прибивания 8,2 см гвоздями, когда к укороченным стропилинам нет дополнительных требований по прочности.

Способы крепления нарожников к накосным стропилам шатровой крыши

А самым удачным считается крепление через опорный брус, который прикреплен заподлицо с нижней стороной накоса. При таком креплении не страдают показатели прочности диагональной стропилины, и установка нарожников будет выполняться быстрей. Кроме этого, в ходе такого варианта монтажа нет необходимости соблюдать разбежку для укороченных стропилин при их разметке и закреплении. А при креплении с помощью врубок, верхушкам нарожников нельзя сойтись в одной точке.

Шаг для монтажа у стандартных и укороченных стропил для теплоизолированной кровли должен совпадать со значением ширины теплоизолятора. Когда верхушки стропилин прикрепляются врубками/гвоздями возможно изменение шага между стропилинами, чтобы сместить верхушки соседних скатных плоскостей по отношению друг к другу.

Этапы возведения шатровой кровли

На первоначальном этапе строительства возведения стропильной системы шатровой крыши подготавливается основание — мауэрлат. Для этих целей монтируются детали мауэрлата, размещаются балки перекрытий.

Пошаговое строительство стропильной системы шатровой крыши

Последние элементы формируют затем кровельные свесы, направленные к балкам. Балки, функционирующие как вынос и перекрытие, размещают от центра – начинают с установки центральной, а затем от нее размещаются с установленным шагом остальные балки.

Для бетонных стенок, поверх формируется армпояс, к которому прикрепляется сам мауэрлат. На следующем этапе устанавливается несущая опора стропиловочной конструкции, центральные стропилины и угловые:

По центру перекрытия устанавливается стойка, изготовленная из бруса сечением не менее чем 15 см, с обязательной проверкой правильности ее установки с помощью отвеса;

Размещаются центральные стропила, вверху к стойке и внизу — к брусу мауэрлата — они прикрепляются металлическими уголками;

От узла стойки к углам основания протягиваются шнуры, а затем уже по ним устанавливают накосы. После завершения монтажа диагональных стропилин начинают установку опорных стоек.

По окончания установки и закрепления опорных стоек, изготавливают и устанавливают нарожники.

Эти элементы заполняют пространство, расположенное между центральными стропилинами и диагональными, что обеспечивает жесткую основу скатным плоскостям шатровой кровли. Нарожники размещаются параллельно к центральным стропилинам.

Верх нарожников крепится в накосные стропилины, а нижняя часть закрепляется на выносах/балках. По мере перемещения к углам стропиловочной конструкции длина нарожников уменьшается.

Под нарожниками размещаются подпорки.

Когда стропильные системы шатровых крыш смонтированы на своем месте, на них размещается обрешеточная конструкция, осуществляются теплоизолирующие работы и укладывается кровельное покрытие.

Стропильные системы шатровых крыш — видео

Устройство шатровой стропильной системы

Кровельная система частного дома – это вопрос, волнующий довольно многих пользователей. Ведь необходимо не просто выбрать тип крыши, но и грамотно ее смонтировать, уделив особое внимание стропильной системе. Форма кровли может быть самой различной. Однако, при желании построить жилье с необычной кровельной конструкцией, можно выбрать шатровую крышу. Именно такие системы становятся все более популярными в современном мире. При этом, несмотря на сложность подобной постройки, возвести ее вполне можно и собственными силами. Конечно, без точных расчетов, схем и чертежей монтаж будет невозможен. Кроме того, желательно иметь определенные строительные и столярные навыки, а также знать о правилах техники безопасности. Разумеется, несмотря на некоторые особенности, в целом установка кровли шатровой формы ненамного отличается от любого другого типа крыши. Как выглядит стропильная система шатровой крыши и можно ли произвести все требуемые расчеты и монтаж самостоятельно? Разберем данные вопросы подробно. Начать стоит с отличительных характеристик шатровой кровли.

Особенности шатровой кровельной системы

Шатровая кровля, которая считается разновидностью четырехскатной крыши, имеет форму пирамиды или шатра, читайте также: стропильная система четырехскатной крыши. Эта фигура, грани которой, чаще всего, представляют собой равнобедренные треугольники, соединяющиеся вершинами в одной точке, а ее основание в виде многоугольника. Стоит отметить, что квадратное основание считается наиболее простым для самостоятельного возведения подобной конструкции. Однако, это далеко не единственный вариант кровли. Возможны и более сложные системы, то есть не редко можно видеть шатровые кровли следующих конфигураций:

Классическим же вариантом считается квадратное основание и именно такой формы рекомендуется придерживаться, выполняя расчеты стропильной системы шатровой крыши самостоятельно.

Достоинства и недостатки шатровой кровли

Несмотря на сложность произведения расчетов и непростой монтаж, шатровая кровля отличается множеством положительных моментов. В частности, к преимуществам крыши такой формы можно отнести следующее:

оригинальный и привлекательный внешний вид;
кровля отличается меньшим весом, благодаря своей конструкции, то есть оказываемая на элементы строения нагрузка будет минимальной, по сравнению с другими типами крыш;
отличная аэродинамика, то есть способность противостоять ветровым нагрузкам, в том числе ураганным или шквалистым порывам, находится на высоком уровне;
высокая прочность конструкции, за счет того, что ребра кровли дополнительно поддерживают каждый скат;
равномерное распределение любых нагрузок, включая такие внешние факторы, как снежные наносы или ледяные массы;
осадки не доставят проблем пользователям, так как при выборе правильного угла наклона и финишной отделки снежные и водные массы будут легко скатываться с кровли;
высокое энергосбережение, то есть при грамотном подходе к теплоизоляции именно крыша такой формы способствует наибольшему удержанию тепла в помещениях.

Достоинств у шатровой кровельной системы действительно много, но пользователи должны знать и об имеющихся недостатках. В целом к минусам можно отнести два основных момента.

Сложность произведения расчетов и последующего монтажа, особенно если речь идет о многоугольном основании и скатах разного размера. Чаще всего, для составления чертежей и плана кровли рекомендуется приглашать специалистов.
Ограничение объема чердачного помещения в связи с одинаковой формой каждого ската. Конечно, организовать мансардный этаж вполне можно и под шатровой кровлей, однако, при этом придется значительно увеличить угол наклона кровли. Это, в свою очередь, приведет к тому, что самостоятельный монтаж будет практически не возможен, то есть придется прибегнуть к помощи профессионалов.

В остальном же шатровая крыша – это отличный вариант, который поможет сделать любое строение роскошным и эстетически привлекательным. Конечно, возможно это лишь в том случае, если стропильная система шатровой крыши будет правильно рассчитана и установлена, рекомендуем почитать: стропильная система вальмовой крыши.

Основные элементы шатровой кровли

Особенность кровли шатрового типа в том, что все ее скаты симметричны. Кроме того, здесь нет фронтонов и как такого конькового бруса. Конечно, отсутствие данных частей, не делают стропильную систему более легкой, а скорее наоборот. Итак, схема стропильной системы шатровой крыши включает следующие компоненты:

мауэрлат – это основание практически любой стропильной конструкции, именно этот опорный брус необходим для равномерного распределения нагрузки от кровли на стены строения;
лежень – этот брус необходим для поддержания подкосов и стоек, укладывается он в основании стропильной системы и опирается концами на параллельно расположенные несущие стены или специальные опоры;
диагональные стропила – ребра для скатов, такие стропила также называют накосными, они сходятся вершинами в единой центральной точке, а основанием устанавливаются в углах здания, от прочности элемента зависит надежность всей кровли, поэтому желательно использовать двойной брус;
шпренгельная ферма – опора для диагональных стропил, состоящая из шпренгеля и подкоса, важно прочно закрепить данный элемент, чтобы придать максимальную устойчивость всей конструкции;
вертикальные стойки – также относятся к опорным элементам, выполняющим функцию поддержки стропил;
нарожники – это особые элементы, которые бывают только в кровельных четырехскатных системах, представляют собой укороченные стропила, которые опираются на накосные стропила верхним краем, а нижним на опорные балки. Выделяют промежуточные и центральные нарожники. При этом центральные фиксируются к мауэрлату под прямым углом и по высоте равны скату, промежуточные же монтируются параллельно центральному.

Несмотря на то что, шатровая стропильная система не отличается большим разнообразием элементов, монтировать и производить ее расчеты намного сложнее, чем другие виды кровель. Именно поэтому к процедуре планирования, расчета и установки стоит подойти максимально ответственно. Ведь от этого будет зависеть не только внешний вид крыши, но и ее долговечность, прочность и безопасность.

Расчет шатровой стропильной системы

Произвести расчет кровельной конструкции можно собственными силами. Для этого стоит знать следующие замеры:

длина и ширина основания;
форма основания;
параметры скатов, то есть высота, угол наклона и так далее;
размер карнизного свеса.

Может показаться, что сделать чертеж шатровой крыши довольно легко. Ведь достаточно сделать все требуемые замеры и подставить их в соответствующие формулы. Однако, на практике все не так легко и зачастую оптимальным вариантом будет обращение за помощью к специалистам. Если все же есть желание сделать все самостоятельно, то в помощники можно взять онлайн-калькуляторы расчета кровель, которые в широком многообразии представлены в интернете. Особенно хорошо такие программы помогут рассчитать требуемое количество кровельного покрытия.

Начинать проектирование следует с вычерчивания контура строения. Стоит отметить, что высота крыши не зависит от параметров стен, а, значит, может быть самой различной. Однако, важно учитывать снеговые, ветровые и дождевые нагрузки в конкретном регионе. Так как, чем меньше угол наклона, тем дольше осадки будут задерживаться на поверхности крыши. Рекомендуемый вариант – это скаты с наклоном 25-60 градусов. Более острый угол будет сложно выполнить, в связи с тем, что потребуется скаты дополнительно укреплять, а это также приведет к повышению бюджета строительства. Следующий важный момент – это расчет всех элементов стропильной системы. Произвести подсчеты площади кровли можно при помощи теоремы Пифагора. Если в основании крыши квадрат, то скаты будут иметь форму равнобедренного треугольника, а также одинаковый угол наклона и размеры. Достаточно рассчитать один фрагмент, а затем перенести его на 3 оставшихся.

Монтаж шатровой кровли

Прежде чем переходить к непосредственному монтажу, стоит запастись всем необходимым строительным материалом и обработать его соответствующим образом. Наиболее распространенным вариантом стропильной системы шатровой крыши считается деревянная конструкция. Значит все балки, рейки и доски должны обрабатываться гидрофобизаторами, антипиренами и антигрибковыми препаратами. Возможно использовать универсальное средство комплексной защиты от воды, огня, насекомых и плесени. В том случае, когда стены строения деревянные, то возможно стропильную систему крепить непосредственно к верхней обвязки. Если же это каменное или кирпичное здание, то устройство мауэрлата из прочного бруса обязательно. Балки должны надежно фиксироваться металлическими крепежами, так как именно данный элемент будет воспринимать на себя нагрузку, передаваемую крышей. Лежни закрепляются к опорам при помощи уголков из металла и саморезов. После того, как основание подготовлено, можно монтировать диагональные стропила. Крепление стропил шатровой крыши производится четко параллельно между собой. Верхний край закрепляется в коньковом узле, а основание фиксируется на мауэрлате.

Следует иметь в виду, что стропильная система в шатровых крышах бывает висячей или наслонной. Конкретный вариант будет зависеть от размера строения, на широких пролетах, более 5-6 м оптимально использовать висячие стропила. Чтобы правильно установить стропильные ноги, следует монтировать их попарно из противоположных углов. Верхний край каждой ноги спиливается под углом, так чтобы в собранном виде балки плотно прилегали друг к другу. Нижняя часть стропил выступает за стены на величину, равную ширине свеса. Чаще всего, данный параметр не превышает 50 см. Чтобы стропила были максимально надежно зафиксированы их укрепляют нарожниками и подкосами, а также притягивают проволокой к закрепленным на стенах штырям. После того, как стропила установлены и укреплены, можно переходить к настилу обрешетки и дальнейшей подготовки кровельного пирога под финишное покрытие.

Шатровая форма считается одной из наиболее оригинальных конструкций для крыши. Однако, стропила шатровой крыши отличаются сложными расчетами. Именно поэтому браться за возведение подобной системы стоит лишь в том случае, если у пользователя имеются определенные навыки инженерного и столярного дела. В целом же можно отметить, что именно данный тип кровли поможет выгодно подчеркнуть индивидуальность любого строения и изысканный вкус владельцев дома.

Видео по теме:

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).

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.

Шатровая крыша: стропильная система

Многим уже надоели однотипные двускатные крыши загородных домов. И каждый хозяин желает выделиться на их фоне чем-то уникальным. Построить шатровую крышу стропильной системы можно, но это не так легко, как может показаться. Поэтому стоит изучить, что она из себя представляет, какие даёт преимущества, понять, как проводятся расчёты, и запомнить небольшие правила монтажа.

Устройство шатровой крыши

Стропильная система является каркасом всей крыши, это её основа. По способу крепления выделяют висячую и наслонную разновидности. Поэтому данную кровельную конструкцию называют «конвертом».

Тип, опирающийся на 2 точки (мауэрлат и коньковый узел), называется висячим, а наслонные имеют дополнительную опору на вертикальную стойку. Её устанавливают на внутреннюю несущую стену. Выбор типа зависит от планировки и площади дома. Специалисты не рекомендуют использовать наслонный способ, если угол наклона скатов выше 40 °.

Но чаще всего используется наслонная технология. Потому что висячая сложнее в монтаже и ремонте. При её починке часто приходится демонтировать неповреждённые элементы конструкции.

Устройство шатровой крыши состоит из:

мауэрлата;
конькового узла;
стропил (диагональные и центральные);
нарожников;
стоек;
затяжек и ригелей;
подкосов, подпорок;
обрешетки.

Стропильная система шатровой крыши может быть сделана как из дерева, так и из металла. Деревянный материал стоит дешевле, он проще в обработке, но нуждается в предварительной обработке антисептиком, антипирином, чтобы древесина была защищена от гниения и возгорания.

От геометрической формы основания крыши будет зависеть, сколько будет скатов. Если здание квадратное, то четырёхскатная, если круглое, то скатов будет 5 или 6, а то и больше. Главное, чтобы они были одинаковых размеров и форм.

Какие есть плюсы?

Шатровая крыша достаточно популярна. Обусловлено это следующими преимуществами.

Обладает мощными аэродинамическими свойствами. Может противостоять ураганам и шквалам. Можно не опасаться срыва кровли или обрушения чердака.
Благоприятные условия скатов позволяют избавиться от рутинных работ (например, очистки крыши от снега).
Свой оригинальный дизайн выделит вас среди соседей, благодаря четырехскатной конструкции.
Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внутренних и внешних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
Если правильно утеплить каркас, то это считается оптимальным решением с точки зрения энергосбережения.

Как производятся расчёты?

На первый взгляд кажется, что крыша простая, но это не так. Здесь не обойтись без точных геометрических расчётов. Потому что, если допустить ошибки при расчётах, крыша может не выдержать ветровой или снеговой нагрузки.

Основные правила расчётов, которые нужно учитывать, когда создаётся чертёж:

схема имеет длину и ширину основания;
нужно брать во внимание угол уклона крыши.

Форма основания будет основой, от которой будет вестись расчёт. Лучшей считается квадрат, потому что таким образом крыша будет в форме равнобедренного треугольника. С квадратом легко произвести подсчёты общей площади крыши. Во время приобретения материала для кровли это будет очень полезным. Вычисляется всё так:

нужно вычислить площадь ската (это равнобедренный треугольник);
у «квадрата» все скаты одинаковые, поэтому для вычисления общей площади нужно площадь треугольника помножить на 4;
рассчитать площадь свесов (форма равнобедренной трапеции);
произвести суммирование.

Если тяжело производить все эти вычисления, можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. При вводе нужных данных программа сама всё посчитает.

Ещё некоторые факторы, которые стоит учесть во время расчёта

От строительного материала зависит опора кровельной системы:

на верхнюю обвязку будет опираться крыша дома из дерева;
из кирпича и камня опора идет на мауэрлат;
дом из сруба — на верхние вереницы.

После стен идут стропила. Они устанавливаются с определённым шагом:

до 3 м — 1—1.35 м;
3—4 м — 1.4—1.7 м;
4—6.5 м — 1.1—1.35 м;
от 6.5 м — 1.1—1.4 м.

Следующий этап — угол скатов. Стандартные показатели — между 40—60 °, но эти числа меняются от материала, из которого будет состоять кровля:

черепица — 30 °;
асбестоцементный шифер — 14—60 °;
рулонный материал — 8—18 °.

При правильном учёте всех параметров можно достигнуть наибольшей прочности крыши.

Если присутствуют сомнения в процессе подсчётов, тогда лучше предоставить сделать это специалистам. Так как мелкая оплошность может нарушить баланс и крыша быстро разрушится.

Правильный монтаж

Монтаж можно поделить на несколько этапов.

Нужно закрепить опорную часть по периметру дома, которая смонтирована из бруса (деревянного). С помощью продольных и поперечных балок можно придать конструкции большую прочность. Также они используются по диагонали. Основанием центральной опоры будет поперечный брус. Его нужно закрепить.
Монтируется место соединения вершин скатов (вертикальный столб). Если есть коньковый прогон, тогда нужно установить столбы по обе стороны.
Нужно смонтировать одинаковой длины диагональные стропила.
Потом идут накосные брусья и рядовые. Между ними расстояние не менее 0.6 м.

Крыша должна устанавливаться из одного вида дерева, лучше всего подойдут хвойные породы. Древесина обязана быть хорошо просушена, ошкурена, обработана специальной химией и составами, которые будут защищать её от возникновения пожара, гниения и разных вредителей.
Чтобы соединения были наиболее прочными, помимо обычных гвоздей и скоб, нужно использовать жестяные пластины и уголки.
Деревянные детали нужно сопоставить с:

материалом кровли;
климатом;
весом гидроизоляции и материалом утепления.

Очень сложно уместить в одной статье всю информацию, касающуюся этой конструкции. Однако были указаны общие принципы, которые будут очень полезными, если вы решитесь построить шатровую крышу своими руками.

Шатровая крыша – особенности конструкции и стропильной системы

Иногда двухскатная крыша выглядит скучно и разрушает гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнерам приходится изобретать что-то более оригинальное. Один из таких вариантов с «изюминкой» — кровля шатрового типа. Изящная симметричная конструкция с одной стороны кажется простой, но в то же время поражает своей экзотичностью, отсылающей к эстетике востока или северным юртам.

Кровельные мастера советуют отказаться от самостоятельного возведения шатровой крыши в том случае, если вы не уверены в высоком уровне строительных навыков и опыте.

Самый простой вариант – доверить проектные работы и монтаж профессионалам. Однако ничто не помешает вам разобраться в том, как устроена шатровая крыша и ее стропильная система, чтобы оценить возможность строительства своими силами.

Особенности конструкции

Шатровая крыша, конструкция которой может состоять из четырех и более скатов, в классическом варианте рассматривается как вид четырехскатной. Количество скатов зависит от геометрической формы основания крыши.

Если перекрывают сооружение в виде квадрата, то их будет четыре, а если оно круглое, то их может быть пять-шесть и даже больше, главное условие, чтобы они были одинаковы по форме и размеру.

Конструкция шатровой крыши состоит из следующих частей:

Конькового узла, точки соединения всех стропильных ног шатровой крыши, образующих ее вершину, пик.
Скатов треугольной формы, поддерживаемых стропилами и образующих поверхность крыши. В не зависимости от того, сколько скатов имеет шатровая крыша, угол их наклона варьируется в пределах 20-50 градусов.
Свеса, выступающей части кровли, которая защищает стену от дождя и ветра. Для того чтобы свес выполнял свои функции эффективно, его длина должна составлять не менее 40-50 см. Формируют свес длинные нижние части стропильных ног или кобылки.
Кровельного покрытия, материала, которым закрывают стропильную систему шатровой крыши для образования ее поверхности. Он защищает здание от проникновения вовнутрь снега, дождя и холода. В качестве кровельного материала используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, шинглас, рубероид, шифер.
Стропильной системы, элементов каркаса шатровой крыши, которые несут и распределяют ее вес на несущие стены и фундамент, предотвращая деформацию, проседание и обрушение.
Системы водостока, совокупность элементов, помогающих излишкам влаги уходить с поверхности шатровой крыши в ливневую канализацию. Она состоит из водоприемных воронок, желобов, а также вертикальных труб.

Шатровая крыша конструируется, опираясь на принцип симметричности. Поэтому максимальной гармонии можно добиться, когда в качестве основания для нее используют круглое или квадратное сооружение. Для прямоугольного дома также можно построить шатровую крышу, однако это гораздо сложнее, чем если возводить вальмовую.

Преимущества

Шатровая крыша достаточно сложна в проектировании и трудоемка в монтаже, но, посмотрев на окружающие дома, можно увидеть, что она весьма популярна. Использование в проектах конструкции шатровой крыши дизайнеры объясняют ее преимуществами:

Превосходные аэродинамические свойства, позволяющие шатровой крыше противостоять шквалистым и даже ураганным порывам ветра, без опасения срывания кровельного материала и обрушения чердака.
Конструкция шатровой крыши с ее крутыми скатами позволяет забыть о таком малоприятном, рутинном мероприятии, как очистка кровли от снега.
Шатровая крыша оставляет возможность обустройства просторного, жилого мансардного помещения. Однако ввиду отсутствия фронтонов, придется устанавливать дорогостоящие мансардные окна, которые монтируются прямо на скат.
Оригинальный дизайн выделяет дома с шатровой четырехскатной крышей из рядов однотипных проектов с двухскатной треугольной кровлей.

Устройство стропильной системы

Стропильная система шатровой крыши – каркас на котором она держится, ее основа. В зависимости от способа крепления стропил выделяют висячую и наслонную разновидность.

Висячие стропила опираются на две точки – мауэрлат и коньковый узел, а наслонные имеют дополнительную опору на вертикальную стойку, которую устанавливают на внутреннюю несущую стену. Выбор вида стропильной системы шатровой крыши зависит от планировки и площади дома.

Опытные проектировщики кровли не рекомендуют использовать наслонную системы, если угол наклона скатов превышает 40 градусов.

Она состоит из следующих элементов:

Мауэрлат. В ходе строительства шатровой крыши мауэрлат из бруса толщиной 150х150 мм или более укладывают на стену, основание каждого ската. То есть, если кровля четырехскатная, необходимо четыре прочных надежных бруса, обработанных антипиреном и антисептиком. Мауэрлат используют в качестве опоры для крепления стропил и распределения веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К слову, на внутренние перегородки, задействованные в наслонной стропильной системе тоже монтируют опорный брус, только его называют лежень.
Коньковый узел. Точка, в которой встречаются верхние части стропильных ног, называют конек. Кровля шатрового типа подразумевает коньковое соединение в виде узла, а не линии, как вальмовые или двухскатные.
Диагональные (накосные) стропила. Они расходятся от конькового узла в четыре стороны к углам мауэрлата, образуя ребра скатов. Длина накосных стропильных ног больше обычных, поэтому толщина их должна выдерживать повышенные нагрузки.
Нарожники. Эти элементы характерная черта шатровой крыши, они имеют различную длину, увеличивающуюся по мере приближения к центральной ноге. Нарожники закрепляют одной стороной на накосные стропила, а другой на мауэрлат. Опытные кровельщики отмечают, что ни в коем случае нельзя крепить нарожники к стойкам и коньковому узлу, это нарушает жесткость конструкции!
Центральные стропила. Самое длинная нога, расположенная посередине между двумя накосными, это все, что осталось от рядовых стропил, которые используются в вальмовой четырехскатной крыше.
Стоки. Вертикально установленные брусья, служащие опорой для конькового узла или стропильных ног. Их задействует шатровая крыша с наслонной стропильной системой.
Затяжки и ригеля. Горизонтальные перекладины между стропильными парами, гасящих распирающую нагрузку на стены дома. Чем выше расположена затяжка, тем толще должен быть используемый брус.
Подкосы и подпорки. Устанавливаются под углом 45 градусов к стропильным ногам. Они необходимы для того, чтобы снизить прогиб стропил по тяжестью собственного веса.
Обрешетка. Служит основой для настила кровельного покрытия. Мягкая и рулонная кровля нуждается в оборудовании сплошной обрешетки из листов влагостойкой фанеры, а для профнастила и металлочерепицы достаточно решетчатой

Стропильную систему можно изготовить из металла или дерева. Дерево более дешевый, простой в обработке материал, однако он нуждается в предварительной обработке антисептиком, антипиреном для защиты от гниения и возгораний.

Нюансы конструирования

Устройство шатровой крыши начинают с проведения расчета и создания рабочего проекта. Помочь с этим могут не только архитекторы, но также специальные компьютерные программы. Они вычисляют угол наклона скатов, высоту конькового узла, сечение элементов каркаса.

Первым делом определяют уклон скатов, основываясь на данных строительной климатологии. С помощью специальных карт выясняют к какой из восьми зон снеговой и ветровой нагрузки относится место строительства, и каков рекомендованный угол. Далее следует выбрать кровельное покрытие, а затем удостовериться, что его можно монтировать на скатах с таким углом. Как правило, рулонные материалы используют на пологих крышах, а модульные, листовые на более крутых.
Также для создания проекта необходимо рассчитать высоту расположения конькового соединения. В ходе вычислений учитывают угол наклона скатов, желаемой высоте потолка в мансардном помещении. Условно, крышу делят напополам, и представляют срез как треугольник с двумя известными углами и стороной, равной ширине дома. После этого Высоту конька вычисляют с помощью тригонометрических формул.
Нельзя обойтись без вычисления суммарной нагрузки на стропильную систему, которая складывается из значений временных (масса снега и обслуживающего крышу человека) и постоянных (вес кровельного пирога, собственно каркаса и перекрытий). Этот параметр в средней полосе России достигает до 380 кг на метр, согласно ему подбирают толщину стропильных ног, мауэрлата, затяжки, стоек.

Крыша шатрового типа способствует рациональному распределению тепла в доме, защищает от дождя, препятствует образованию снежной шапки, а также подходит для ажурной беседки, монументального респектабельного коттеджа!

Видео-инструкция

Читать еще: Изоляционные материалы для кровли, изоляция крыши