Шатровая крыша своими руками: особенности и расчет
Garant-vl.ru

Строительный портал

Шатровая крыша своими руками: особенности и расчет

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.

  • Скаты. Шатровая крыша состоит из четырех наклонных плоскостей скатов треугольной формы. Диапазон их угла наклона лежит в пределах 20-50 градусов, однако опытные кровельные мастера считают оптимальным угол 40 градусов.
  • Стропильная система. Каркас, служащий для поддержки конструкции кровли. Стропильная система несет на себе и распределяет вес кровельного пирога, задает геометрию скатов. Она строится основе треугольников, самых жестких и устойчивых фигур, которые гарантируют стабильность, надежность крыши.
  • Кровельное покрытие. Материал в виде рулонов, листов, отдельных модулей или элементов, обладающий высокой износостойкостью, хорошими гидроизоляционными характеристиками. В этих целях используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, рубероид или шифер.

  • Свес. Свесы крыши выступают за периметр основания и защищают стены от воды во время дождя и ветра. Свес длиной 40-50 см считают достаточным для эффективного выполнения своих задач.
  • 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.

  • Зная угол наклона, высоту и размеры основания можно выяснить длину стропильных ног и площадь скатов. Эти расчеты нужны для вычисления необходимого строительного материала – дерева для стропильной системы и кровельного покрытия.
  • 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.

  • Нарожники. Стропила разной длины, прикрепляемые к накосным ногам и мауэрлату, формирующие поверхность скатов.
  • Подкосы. Расположенный под углом 45 градусов к стропилам элемент стропильной системы, который предотвращает провисание стропильных ног.
  • Затяжка, ригель. Горизонтально расположенная перемычка между двумя стропилами, которая гасит распирающее действие, которое они оказывают на стены.
  • Обрешетка. Основание, на которое настилают кровельное покрытие. В зависимости от типа которого, применяют решетчатый или сплошной вид обрешетки.
  • 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.

  • Завершающий этап — установка водосточной системы, состоящей из водоприемной воронки, желоба и трубы водостока, и снегозадержателей.
  • 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

    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

    1. 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.
    2. 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.
    3. 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:

    1. Сложная конструкция каркаса.
    2. Малые размеры мансарды.
    3. 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:

    1. 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.
    2. 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

  • Длину накосного стропила вычисляют аналогичным образом. Разница лишь в том, что стороны прямоугольного треугольника теперь — половина ширины дома и центральное стропило.
  • 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:

    1. Болгарку.
    2. Пилу ручную и бензиновую.
    3. Электролобзик.
    4. Молоток.
    5. Рубанок.
    6. 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:

    1. Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
    2. Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
    3. Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
    4. Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
    5. Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
    6. Утепление крыши.
    7. 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

  • Укладываем балки перекрытия и выноса, двигаясь от центра к краям и сохраняя одинаковое расстояние между ними (не меньше одного метра или восьмидесяти сантиметров).
  • Применяя брус 150 на 150 мм, монтируем центральную опорную стойку в коньковой части крыши. При этом обязательно проверяем вертикальность при помощи отвеса и рейки. Фиксируем стойку при помощи временных укосин, которые демонтируются после установки центральных стропил.

    На центральной опоре размещаются крепёжные устройства для установки центральных и диагональных стропил

  • Прикрепляем четыре центральных стропила. «Сшивают» эти элементы металлическими уголками или при помощи гвоздей.
  • Монтируем диагональные стропила, соблюдая необходимый уклон. Если эти элементы стыкуют из двух частей, то в месте соединения деталей делается дополнительная опора. Чтобы снизить нагрузки на балки, крепёж таких стоек желательно сместить к несущим стенам.
  • Укладываем и крепим рядовые стропила, опора при этом идёт на мауэрлаты и опорный брус коньковой части. Расстояние между стропилами — около 600 мм.
  • Прикрепляем нарожники, стараясь сохранять параллельность между ними и стропилами. Если крыша монтируется с выносами, то под нарожники в этой части кровли делаем подпорки.

    Для страховки и укрепления конструкции в местах крепления нарожников используются дополнительные стойки

  • Делаем обрешётку, применяя бруски (50 на 50 мм) или доски толщиной 20–25 см.
  • Укладываем материалы для тепло- и гидроизоляции.

    Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой

  • Пришиваем при помощи саморезов к обрешётке кровельный материал.
  • Подшиваем карнизы, устанавливаем водостоки, вентиляционные элементы.

    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.

    Построй дом

    Шатровая крыша характерна для древнерусского зодчества. Как это анекдотично ни звучит, но кто-то из царей повелел более не строить шатровых церквей, потому что они слишком красивые. Но в нынешнем веке с такой крышей никто не запретит построить собственное жильё. Если вы решились сделать всё в своём доме собственными руками, то вам надо обязательно знать, как рассчитать стропильную систему, чтобы крыша получилась аккуратной и могла хорошо противостоять ветровым, снеговым и дождевым нагрузкам. И хотя она выглядит достаточно просто, когда имеет четыре равных ската, в расчёте оказывается достаточно сложной. И от его точности зависит, насколько правильно и по центру дома сойдутся все вершины треугольников, образующих каждый скат.

    Особенности шатровой кровли

    Если вам надо сделать шатровую крышу для беседки или башенки на доме, то она может иметь ещё больше скатов – например, 6 или 8. Но в любом случае получается правильная пирамида, каждая грань которой – равносторонний треугольник. Такая кровля похожа на шатёр, откуда и повелось такое название.

    Для простоты рассмотрим четырёхскатный вариант. Исходной информацией для нас станет угол наклона ската крыши и сторона основания. Одна сторона — основание, представляет собой квадрат. Если же у нас просто вальмовая крыша, то есть имеющая ещё и конёк, то основание её будет прямоугольным, и нам надо знать две стороны. Такая конструкция состоит из двух треугольников и двух трапеций, и все они имеют одинаковую высоту. Когда мы найдём эту высоту по простой тригонометрической формуле, получим длину вальмовых стропил.

    Расчеты

    Теперь придётся вычислить площадь скатов. Это можно сделать по формуле:
    S = (b * h) : 2,
    где: b – величина основания треугольника;
    h – его высота.

    В случае трапеции расчёт будет сложнее:
    S = ((a + b) : 2) * h, где:
    а и b – основания трапеции;
    h – её высота.

    Однако крыша практически всегда имеет карнизные свесы. Их тоже надо учитывать при расчёте стропильной системы. Нетрудно догадаться, что они тоже имеют форму трапеции. Расчёт делается по второй из приведённых формул. Только основания у нас будут другими.

    При расчётах можно отталкиваться от разных величин:

    • — длины стропильной диагональной ноги и длины основания;
    • — длины основания крыши и высоты конька.

    Сложность расчёта по высоте конька заключатся в том, что у нас получаются все поверхности наклонные, а расчёт высоты задаётся по вертикали. Поэтому придётся построить некую фигуру, которая окажется в центре крыши. В одном случае – это всё тот же треугольник, в другом – трапеция. Гипотенуза этого треугольника или наклонная сторона трапеции явится длиной середины ската. А уже от этой величины надо рассчитывать диагонали крыши – стороны скатов, прилегающие к соседнему скату.

    Изначально при таком расчёте просто ошибиться, поэтому часто рекомендуют именно математическую сторону вопроса поручить инженерам-строителям, а когда вы получите готовые чертежи – то продолжайте работу своими руками.

    Сборка стропильных систем

    В каркасы шатровых крыш входят:

    • — опорный брус – мауэрлат;
    • — диагональные стропила;
    • — прогоны – боковые и коньковые;
    • — раскосы и подкосы.

    Помимо этого всего туда могут входить элементы, которые отвечают за жёсткость системы. Это разнообразные диагональные элементы.

    Виды диагональных стропил

    Диагональные стропила бывают двух видов – наслонные и висячие.

    При наслонной конструкции стропила опираются на внутренние несущие стены здания и на опоры, которые расположены посередине крыши. При этом стропильная система получается менее сложной и более лёгкой. Это даёт возможность экономии стройматериала, и, как следствие, меньших денежных затрат. Однако на такую стропильную систему есть свои ограничения: крыша не должна иметь угол ската выше 40°.

    При монтаже висячих стропил в качестве опоры используются только наружные стены дома. Поэтому конструкция каркаса должна быть более сложной, чтобы выдерживать все нагрузки. К тому же она оказывает распирающее действие на внешние стены. Чтобы уменьшить такое влияние, приходится ставить затяжки из дерева или металла.

    Монтаж шатровой крыши

    Это зависит от того, из чего сделаны стены дома. Ведь конструкция опирается именно на них. Если дом возведён из дерева, то опорой крыши будут верхние венцы, а если из кирпича или блоков – то на специальную стяжку. Она делается для того, чтобы выровнять верх стен. Когда выполняется стяжка, то надо предусмотрительно смонтировать в неё закладные элементы, которые предназначены для того, чтобы привязать мауэрлат.

    На ровную поверхность укладываются лежни и брусья, служащие для опоры. Если мауэрлат кладётся поверх кирпичной кладки, то под него надо уложить влагостойкую прослойку. Опорные брусья кладутся по периметру дома. Это наша опора и для стропил, и для конька.

    Мы имеем дело с двумя видами стропильных ферм. Если крыша прямоугольная, то часть ферм будут такими же треугольными и соединёнными в коньке, как и у обычной крыши – с фронтонами. Другая часть стропильных ферм – боковые треугольные стропила. Также устанавливаются диагональные стропила. Если крыша сделана пирамидкой с квадратным основанием, то у нас будут только треугольные стропила.

    Диагональные стропила надо ставить с высокой точностью, так как от этого зависит ровность скатов крыши, их симметрия. Длина будет равна, как и угол наклона, для всех четырёх сторон пирамиды.

    Когда определяется длина диагональных стропил, всегда надо учитывать величину свеса. Длина свесов в углах иногда доходит и до метра.

    Когда накосные стропила установлены, можно начинать монтировать центральные стропила. Их надо располагать параллельно по отношению друг к другу. Сложным узлом будет то место, где стыкуются друг с другом стропила разных типов. При правильном монтаже должен выполняться двойной подрез. Должно быть полное совпадение плоскостей скоса одинаковых стропил.

    Угловые стропила надо прикрепить к диагональным. По обе стороны накосных стропил крепится черепковый брус. Монтаж делается параллельно центральным элементам, а крепления выполняются в разбежку.

    Чтобы повысить прочность всего каркаса, рекомендуется установить поперечную балку, соединяющую все центральные стропила между собой. Крепить к перекрытию её нужно несколькими стойками.

    Утепление

    Когда каркас смонтирован, надо заняться утеплением крыши.

    Крыша в этом плане напоминает сэндвич или слоёный пирог:

    • утеплитель;
    • парозащита;
    • гидроизоляция;
    • кровельный материал.

    Первой кладётся гидроизоляция. Расстилать её стоит снизу вверх, листы класть внахлёст. Перекрывать друг друга они могут на 10 см. Нижний край должен приходится на карнизную планку, а на коньке соединение выполнять не обязательно. Иначе утеплитель не будет вентилироваться.

    Поверх этой плёнки набивается контр-обрешётка. Она и удерживает собой гидроизоляцию, и способствует вентиляции крыши. Бруски контр-обрешётки набиваются вдоль стропильных ног. Высота брусков выбирается в пределах от 2 до 5 см. На них, поперёк, набивается обрешётка, а на неё – кровельный материал. Обрешётка всегда расположена горизонтально.

    Утеплитель кладётся изнутри крыши, после чего покрывается пароизоляцией. Её, из соображений эстетики, можно закрыть вагонкой, шпоном или гипсокартоном. Такая крыша прослужит не один десяток лет.

    Шатровая крыша: устройство и технология монтажа своими руками

    Четырехскатная симметричная конструкция шатровой крыши позволяет добиться привлекательного вида строения и экономии на строительных материалах. Стропильная система шатрового типа имеет много преимуществ перед другими видами конструкций кровли. К тому же при правильных расчетах и грамотном подходе к монтажу такую систему легко установить самостоятельно.

    Что собой представляет шатровая крыша

    Название такая крыша получила благодаря особенности конструкции. Скаты кровли соединяются в одну точку, тем самым становятся похожими на шатер. Их может быть больше четырех, но чем больше скатов, тем сложнее расчет и возведение конструкции. Так как частные дома в основном имеют прямоугольную форму, то самым лучшим вариантом является классическая шатровая крыша.

    Сооружение формируется по принципу симметричности. По этой причине ее используют для зданий квадратной или круглой формы. Для монтажа такой крыши над прямоугольным зданием нет препятствий, но конструктивно это потребует немалых усилий.

    К тому же на прямоугольном здании потеряется симметрия, и крыша станет обычной многоскатной конструкцией.

    Шатровая крыша используется для:

    • частных домов;
    • летней беседки;
    • открытой кухни на дачном участке;
    • отдельно стоящего флигеля или гаража.

    Строительство симметричной крыши имеет определенные особенности. Перед возведением необходимо провести грамотный расчет.

    Преимущества крыши шатрового типа

    Шатровая крыша сложна в проектировании, а монтаж требует применения немалых усилий и опыта. Строители утверждают, что такой вариант стропильной системы обладает большим количеством преимуществ и является весьма популярным среди застройщиков загородных домов. Крыша имеет много плюсов:

    1. Шатровая форма обладает хорошими аэродинамическими свойствами. Она довольно устойчива перед сильными ветрами и ураганами.
    2. В регионах с большим количеством снежных осадков шатровая форма является хорошим вариантом, ведь угол ската находится в пределах 25-50 о , что не позволяет снегу задерживаться на кровле.
    3. Скаты шатровой крыши меньше подвержены разрушению от большого количества осадков. Они более устойчивые, чем торцы двухскатных конструкций.
    4. Устройство системы позволяет сэкономить, потому что не нужно устанавливать фронтоны, а значит материалов для строительства нужно меньше.
    5. Под шатровой крышей можно организовать мансарду. При отсутствии боковых частей дома установка мансардных окон становится обязательной, однако для современных технологий это не является проблемой.

    Оригинальный вид крыши обеспечит индивидуальный дизайн дома, отличный от других частных строений.

    Конструктивные элементы

    В основе конструкции шатровой кровли лежит набор стандартных элементов. Каждая конструктивная часть отвечает за определенную функцию:

    1. Мауэрлат. Мощный деревянный брус, который укладывают по периметру стены, образуя цельную раму. Он служит нижней опорой для закрепления стропил.
    2. Лежень. Он располагается горизонтально, соединяя противоположные стороны мауэрлата.
    3. Стойки. Устанавливаются под основными стропилами. Количество и частота стоек зависит от формы стропил, чем крупнее элементы, тем чаще ставятся опоры.
    4. Подкосы. Элементы, заменяющие опорные стойки, их устанавливают под углом 45 о .
    5. Ригель. Выполняет роль затяжки. С помощью ригелей укрепляются и связываются между собой стропила, расположенные на противоположных сторонах конструкции. Их задача заключается в уменьшении распирающей нагрузки, действующей на стены.
    6. Скаты. В шатровой конструкции их четыре. Форма образуется за счет нарожников и стропильных ног.
    7. Нарожники. Выполняют функцию стропил, однако своими верхними концами упираются в основные стропильные ноги, а не в коньковый узел. Нарожники в длину слегка укорочены. Их количество определяется длиной ската — чем он длиннее, тем больше необходимо поддерживающих элементов.
    8. Коньковый узел. Классического конька эта конструкция не предусматривает. Узел является верхней точкой, где соединяются верхними частями стропила.
    9. Подскатный прогон. Его устанавливают очень редко. Размещается он под нарожниками и стропилами, образуя горизонтальную линию. Для устройства прогона обязательно монтируют дополнительные стойки.
    10. Свесы скатов. Формируются благодаря выпускам стропил за пределы контура здания. Иногда крепят кобылки, которые используют для удлинения стропил.

    Завершается монтаж шатровой крыши укладкой кровельного материала. Вид кровли выбирается относительно пожеланий заказчика и характерных особенностей материала.

    Виды стропильных систем

    В конструкции шатровых крыш используются два вида стропильных систем:

    • Наслонные. Стропильные ноги имеют верхнюю и нижнюю опору. Применяется такая система только в случае, если существует внутренняя стена в планировке здания. На середине стены монтируется главная центральная опора. В качестве поддержки выступает столб или колонна, которая устанавливается на чердачное перекрытие из железобетона.
    • Висячие. В такой системе стропила имеют только нижнюю опору. Применяется конструкция при отсутствии центральной стены,т.к. монтировать столб не представляется возможным.

    Выбор типа стропильной системы влияет на дальнейшую установку всех составляющих крыши. В основном в строительстве частных домов используют наклонную систему, так как висячие стропила довольно сложные в исполнении. К тому же ремонт и замену прогнивших элементов крыши проще выполнить при наслонной схеме.

    При возведении четырехскатной крыши с углом наклона кровли равном 40 о и больше, монтируется наслонная стропильная система.

    Технология сооружения шатровых кровельных конструкций своими руками

    Для качественного монтажа шатровой крыши нужно иметь опыт возведения стропильных систем, потому что работа должна быть выполнена четко и грамотно. При этом необходимы навыки использования электроинструментов. В первую очередь проводится расчет всех элементов конструкции, выбирается подходящее сечение и размер.

    В расчете учитывается форма строения, ветровые нагрузки в регионе строительства и средний вес снега, а также возможность устройства жилого пространства под кровлей. После проведенных расчетов и закупки необходимых строительных материалов и инструментов можно приступать к монтажу.

    Устройство мауэрлата

    Для деревянного строения устройство мауэрлата делать необязательно, так как стропила укладываются на верхнюю обвязку сруба. При возведении крыши для кирпичного или бетонного здания сначала производится укладка стяжки, в которую монтируют специальные шпильки для дальнейшего крепления опорного бруса.

    Затем укладывается гидроизоляция, чаще всего используют слой рубероида. На изоляцию кладут мауэрлат и закрепляют его шпильками. Брус соединяется с лежнем для обеспечения стабильной связки. Вся конструкция крепится с помощью болтов, а угловые части укрепляются скобами. По поверхности мауэрлата проводится разметка для последующей установки элементов крыши.

    По периметру стены укладывают бортик толщиной в один кирпич, он компенсирует силу распирания.

    Если план сооружения имеет большие габариты, то при расчетах учитываются деревянные балки перекрытия. Их кладут сверху на мауэрлат от одного края здания до другого. К торцевым частям балок с определенным шагом крепятся короткие выноса, которые образуют свесы над противоположными стенами. Для домов небольшой площади предварительное устройство балок необязательно.

    Установка опоры и вальмовых стропилин

    На этом этапе проводится монтаж центральной опоры для обеспечения четкости сборки остальных элементов. Впоследствии опора демонтируется и стропильная система будет держаться самостоятельно. Стропила изготавливаются по наслонному методу. Верхняя часть доски прикрепляется к центральной стойке, производится врубка с учетом угла ската крыши.

    Нижняя часть деревянного бруса крепится к мауэрлату уголками, предварительно стропила также спиливаются. Если была установлена балочная система, то нижняя часть стропильной ноги будет упираться в карниз.

    Далее по такому же принципу устанавливаются пара противоположных стропил, для установки их крест-накрест с предыдущим комплектом. Верхние концы спиливаются, закрепляются гвоздями и укрепляются уголками. Этот этап особенно важен при возведении конструкции. Если все было рассчитано и установлено правильно, в дальнейшем не возникнет проблем, и исправления не понадобятся.

    Карниз устраивается по периметру здания и крепится за наружные концы балок и перпендикулярных выносов.

    Монтаж диагональных стропилин

    В любом углу полученного каркаса выбирается место установки диагонального бруса и делается отметка. Брус должен иметь толщину равную размерам вальмовых элементов. Его прикладывают к коньковому узлу и делают вертикальный спил на верхнем конце. Другой конец диагональной стропильной ноги укладывается и прикрепляется на мауэрлат уголками или присоединяется к карнизу.

    Так же устанавливаются остальные стропила по диагонали. Нижние концы брусьев выступают за пределы контура здания, не менее чем на 50 см, если карниз не был установлен. При нехватке длины к концам стропил прикручивают дополнительные доски, которые называют кобылками. Они делаются меньшего размера и крепятся к верхней грани наклонного бруса.

    Монтаж нарожников

    На последнем этапе монтируются нарожники, используя принцип крепления стропил. Также брусья подрезаются с обеих сторон и одним концом укладываются на опорную ось, другим — на мауэрлат. При этом нарожники также выступают за границу стен на 50 см, образуя прямую линию с концами стропил. Свес карниза необходим для отвода воды дальше от стен строения.

    Под нарожниками посередине монтируются опорные стойки. Они нужны для дополнительной жесткости конструкции. Верхним концом опоры крепятся к нижней грани нарожников, а другим концом упираются в деревянные балки. При отсутствии балок устанавливаются подмости, они скрепляют противоположные вальмовые стропила между собой.

    У шатровой крыши есть несколько вариантов исполнения в зависимости от величины здания, угла наклона кровли, конструктивных особенностей дома и пожеланий заказчика. Но принцип устройства остается неизменным. Шатровая конструкция имеет основной признак — это симметричность боковых скатов, что делает крышу оригинальным украшением внешнего вида сооружения.

    Шатровая крыша: расчет, особенности стропильной системы, выбор размеров кровли и изготовление стропил, порядок возведения

    В данной статье будет рассмотрена шатровая крыша – конструкция, расчет и устройство стропильной системы.

    Шатровая крыша представляет собой четырехскатную конструкцию, основанием которой является четырехугольник, от которого к верхней центральной точке сходятся четыре равнобедренных треугольника. Такое устройство крыши позволяет сэкономить на строительных материалах, поскольку не требует обустройства фронтонов. Внешний вид кровли при этом остается достаточно привлекательным и эстетичным.

    Вид шатровой крыши изнутри

    Конструкция шатровой крыши может быть изготовлена самостоятельно независимо от типа здания, хотя наилучшим вариантом является строение с квадратным основанием.

    Устройство шатровой крыши является довольно сложной системой и требует наличия у застройщика определенных знаний и навыков. Перед тем, как начинать возведение такой крыши, следует тщательно и грамотно выполнить все необходимые расчеты.

    Расчет шатровой крыши

    Шатровая крыша включает в себя четыре ската, являющихся по форме равнобедренными треугольниками. В случае, если основание крыши имеет квадратную форму, для расчета площади кровли достаточно посчитать площадь одного ската и умножить на четыре.

    Если же в основании лежит прямоугольник, то первым делом необходимо рассчитать сумму площадей двух отличающихся прямоугольников, после чего умножить ее на два.

    Площадь ската, являющегося равнобедренным треугольником, вычисляется по следующей формуле:

    где S – площадь ската, b–длина основания треугольника, h–его высота. После этого следует также рассчитать площади свесов карнизов, которые представляют собой равнобедренные трапеции. Для этого умножают высоту данной фигуры на половину суммы длин ее оснований.

    При этом устройство крыши шатровой предусматривает два варианта выполнения расчетов:

    1. Используя высоту конька, а также длину всего основания крыши;
    2. Учитывая длину диагональной стропильной ноги и длину периметра основания.

    Кроме того, следует также учитывать различные дополнительные элементы, которые включает в себя крыша шатровая:

    • Диагональные (накосные) стропила);
    • Нарожники;
    • Стойки;
    • Мауэрлат;
    • Бруски опорные;
    • Лежни и т.д.

    Приведем пример самостоятельного расчета площади шатровой крыши с учетом перечисленных данных:

    • Размеры здания составляют 6х6 метров;
    • Высота конька равна 2,97 м;
    • Длина диагональной ноги стропила составляет 5,21 м;
    • Угол уклона скатов – 35°;
    • Ширина свеса карниза равна 60 сантиметров.

    Согласно первому варианту расчета рассчитаем длину высоты треугольника: для этого используется теорема Пифагора:

    h 2 = a 2 – (b/2) 2 = (5,21) 2 – (6/2) 2 = (4,24) 2 м,

    где h – высота треугольника, a–длина ската, b–ширина основания. Далее по формуле можно рассчитать площадь одного ската в форме треугольника, которая будет равна 12,72 квадратного метра.

    В связи с тем, что основание, на котором возводится шатровая крыша,представляет собой квадрат, сторона которого составляет 6 метров, полученную площадь следует умножить на 4, в результате получим общую площадь скатов, составляющую 50,88 квадратных метров.

    Далее следует рассчитать площадь свеса карниза. Длина меньшего основания трапеции уже известна, она составляет шесть метров. Вычисление длины второго основания производится с помощью довольно простых формул, используемых для трапеций.

    В результате расчетов получено значение длины, составляющее 7,04 м, а площадь будет равна 4,76 м 2 . Для вычисления общей площади свесов, так же как и в случае самой крыши, следует умножить полученную площадь на четыре.

    Общая площадь шатровой крыши вычисляется путем сложения полученных площадей и равна 50,88 + 4,76х4 = 69,91 м 2 .

    Стропильная система

    После выполнения расчета площади крыши переходим к расчету элементов конструкции, из которых состоит стропильная система шатровой крыши.

    Висячая и наслонная стропильные системы

    Здесь следует учитывать, что для шатровых крыш могут использоваться два варианта системы стропил – висячая и наклонная, выбираемые в зависимости от типа крепления:

    1. Самостоятельный монтаж висячей системы является довольно сложной процедурой, а ее ремонт своими руками может занять достаточно продолжительное время.
      Данный тип конструкции чаще всего применяют, если в здании отсутствуют внутренние стены и точки опоры стропил находятся только на несущих стенах здания.
    2. Второй вариант, используемый, когда возводится шатровая крыша – стропильная система наслонная, отличающаяся более простой процедурой монтажа и низкой стоимостью изготовления.
      Для строительства такой конструкции требуются средняя несущая стена и промежуточные столбчатые опоры, установленные на основании из железобетона.
      Наибольшее распространение данная система получила при возведении четырехскатных кровель, уклон которых превышает 40°.

    Рассмотрим подробнее основные элементы, которые включают в себя шатровые крыши, возводимые самостоятельно:

    • Направленные с строну углов стен накосные стропила – стропила, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим – на ноги стропил.
      Данный элемент несет довольно существенную нагрузку, поскольку на него опираются нарожники;
    • Нарожники и крыша – укороченные многопролетные ноги стропил;
    • Стойки и подкосы, используемые в качестве опоры для стропильных ног;
    • Ригели, применяемые в случае упора ног друг в друга в районе конька;
    • Лежни, укладываемые на внутренней стене либо на специальных столбиках из кирпича и выполняющие функцию опоры для стоек и подкосов;

    Важно: минимальное сечение столбиков для опоры лежней составляет 10х15 см, а под самими лежнями в обязательном порядке следует уложить гидроизоляцию (рулонную).

    • Прогоны – расположенные параллельно мауэрлату балки, монтаж которых зависит от того, какая конструкция выбрана для перекрытий и стен, т.е. от того, есть ли возможность опереть их на что-либо;
    • Шпренгели, представляющие собой дополнительные опоры под конструкцию шатровой крыши. Чаще всего изготавливаются из бруса или бревен.

    В зависимости от того, какой материал выбран для строительства дома, его система стропил под шатровую крыш может опираться на следующие элементы:

    • В деревянных каркасных зданиях – верхняя обвязка;
    • В каменных и кирпичных домах – мауэрлат;
    • В случае срубов – верхние венцы.

    Выбор размеров крыши и изготовление стропил

    Такие элементы, как стойки, система стропил, подкосы, ригели и другие, несущие на себе существенный вес, изготавливаются из как можно более качественной древесины, на которой не должно быть сучков.

    Дерево необходимо как следует высушить, проследив за тем, чтобы на нем отсутствовали трещины, глубина которых превышает 1/4 длины целого бруса.

    Полезно: наиболее целесообразно для монтажа данных элементов использовать древесину хвойных пород, обладающую достаточной прочностью и устойчивостью к различным динамическим и механическим воздействиям на кровлю.

    Стропила, на которых возводится шатровая крыша, могут быть составными или спаренными:

    • Составные стропила включают в себя две доски, которые раздвигаются на расстояние, равное толщине вкладыша (1-2 высоты доски).
      При этом следует учитывать, что расстояние между отдельно взятыми вкладышами может достигать семикратного значения высоты самой доски, а в верхней части может быть установлена одинарная деревянная доска.
    • Спаренные стропила изготавливают из досок, между которыми не должно быть просветов. Обычно данный тип стропил применяется в процессе изготовления диагональных накосных элементов наравне с брусьями и бревнами.

    На сечения отдельно взятых стропил может оказывать влияние целый ряд факторов:

    • Шаг стропил;
    • Угол наклона крыши;
    • Снеговая нагрузка;
    • Размер пролета и т.д.

    Рассмотрим также значения основных параметров, используемых при возведении шатровой крыши:

    • Длина ног стропил менее 3 метров: шаг стропил составляет от 110 до 135 см, толщина и ширина доски – 10 и 8 см, диаметр бревна – 10 см;
    • Длина ног стропил – от 3 до 4 метров. Шаг стропил – от 140 до 170 см, толщина и ширина доски – 9 и 10 см, диаметр бревен – 15 см;
    • Длина ног стропил – от 4 до 5 метров. Шаг стропил – от 110 до 135 см, толщина и ширина доски – 8 и 20 см, диаметр бревен – 20 см;
    • Длина ног стропил – до 6,5 м. Шаг стропил – от 110 до 140 см, толщина и ширина доски – 12 и 22 см, диаметр бревна – 24 см;
    • Размеры материала для изготовления прогонов: бревно диаметром 16 см или брус сечением 10х5 см;
    • Размеры материала, используемого для изготовления мауэрлата: диаметр бревна – 12 см, сечение бруса – 10х5 см;
    • Материал, применяемый для подкосов, ригелей и стоек: диаметр бревна составляет 12 см, сечение бруса равно 10х5 см.

    Важно: при этом необходимо стыковать нарожникивразбежку, а длина всех стропильных ног должна быть одинаковой.

    Угол наклона шатровых крыш чаще всего составляет 40-60°, но в зависимости от выбранного кровельного материала значение может быть немного другим:

    • Угол наклона для черепицы – 30-60°;
    • Для листовых и асбестоцементных материалов – 14-60°;
    • При покрытии рулонными материалами – от 8 до 18°.

    Порядок возведения шатровой крыши

    Условно процесс строительства шатровой крыши можно разделить на несколько основных этапов:

    1. Проектирование и расчет крыши;
    2. Выбор и приобретение необходимых материалов с соответствующими размерами и характеристиками;
    3. Укладка опорного бруса (мауэрлата) под ногами стропил или на всю длину дома:
      • В случае кирпичного дома мауэрлат желательно положить по внутренней поверхности стен, а между ним и стеной прокладывают гидроизоляционный материал, например – рубероид, и монтируют решетку, предотвращающую провисание ног стропил;
      • В случае деревянного дома роль мауэрлата можно отвести верхней части сруба.
    1. В верхней части стропильной конструкции параллельно опорному брусу располагают прогон (опорную балку), подпирающую стропила.

    Важно: расстояние между мауэрлатом и прогоном не должно превышать 4,5 м.

    1. Монтируют раскосы, подкосы и диагональные связи в скатах шатровой крыши для сопротивления ветровым нагрузкам со стороны фронтонов;

    Полезно: диагональные связи обычно выполняют из досок 25-45 см и прибивают к основе ноги стропила.

    1. Выполняют утепление шатровой крыши путем укладки паро- и гидроизоляционного, а затем – кровельного покрытия.

    В данной статье приведены особенности конструкции, основные параметры и способы расчета шатровой крыши, а также значения основных показателей, применяемых при ее строительстве. Использование полученных из статьи знаний должно существенно облегчить процесс возведения шатровой крыши своими руками.

    Читать еще:  Схема мансарды двухскатной крыши
  • Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×
    Adblock
    detector