Стропильная система шатровой крыши
Cтроим шатровую крышу
Оригинальное сооружение, привлекающее взгляд – шатровая крыша. Пока еще не слишком частое явление в загородных поселках: монтаж сложный, стоимость выше, чем у стандартных двускатных и вальмовых крыш. Тем не менее, встречается. Одна из основных причин – эстетика. Как построить на деревянном доме шатровую крышу?
Как устроена шатровая крыша
Шатровая крыша – это разновидность вальмовой, но без конька.
Пирамидальная конструкция, венчающая квадратное (чаще всего) сооружение. Граней у пирамиды может быть четыре, шесть, восемь.
Все это конгруэнтные равнобедренные треугольники. Сам дом – необязательно квадратный, может быть выполнен в форме прямоугольника. Тогда грани пирамиды конгруэнтны попарно, а угол наклона скатов у разных пар различен.
Разновидности
- Шатровая ломаная крыша. Скаты не прямые, состоят из двух частей. Верхняя часть пологая, нижняя крутая. Ломаная крыша – один из вариантов устройства мансарды.
- Шатровая крыша с эркером. Иначе – яндовая. Точнее, яндовой крышей называется крыша самого эркера, а основная может быть любой: двускатной, шатровой, вальмовой.
- Мансардная шатровая крыша. Либо ломаная, либо мансардные окна (балконы) расположены на выносных консолях.
Особенности шатровых крыш
- Монтаж шатровой крыши считается самым сложным;
- Стоимость выше, чем у двухскаток, за счет сложности монтажа стропил;
- Расход материала больше. Поскольку конфигурация скатов не прямоугольная, отходов получится много. На расход материала влияет также высота шатровой крыши;
- Шатровая крыша – конструкция относительно ветроустойчивая. Этот показатель зависит от крутизны скатов: самыми ветроустойчивыми считаются кровли с уклоном до 25 градусов;
- Скаты меньше страдают от осадков, чем торцы двускаток;
Обратите внимание
Как рассчитать шатровую крышу
Исходим из того, что крыша имеет четыре одинаковых ската, т.е. четыре конгруэнтных треугольника.
- Длина центрального стропила определяется по формуле прямоугольного треугольника, где центральное стропило является гипотенузой, известный катет – половина длины стены дома, α – угол наклона ската:
- Длину накосного стропила определяем по теореме Пифагора:
Один из катетов – а/2, второй – C.
L (длина накосного стропила) – корень квадратный из суммы квадратов а/2 и C;
- Высота крыши (центральной вертикальной стойки) определяется тоже по теореме Пифагора:
Гипотенуза – C, известный катет – а/2.
Высота H – корень квадратный из разности квадратов C и а/2;
- Площадь одного ската высчитывается по следующей формуле:
Примеры:
- Шатровая крыша для дома 9 на 9, угол 45 градусов. С – 6,4, L – 7,84, H – 4,55, S – 28,8, суммарная площадь покрытия – 115,2.
- Шатровая крыша для дома 10 на 10, угол тот же. C – 7,14, L – 8,71, H – 5,1, S – 35,7, суммарная – 142,8.
Шатровая крыша яндовая, правильная конструкция: сам эркер представляет собой половину шестигранной призмы. Шатровая крыша для него – больше половины шестигранной пирамиды. Длины ребер и площадь покрытия определяются в зависимости от угла наклона основного ската, к которому примыкает яндовая крыша.
На основании расчета составляется чертеж шатровой крыши.
Стропильная система
Стропильная система шатровой крыши, как и других типов крыш, может быть наслонной и висячей.
Более простой вариант монтажа – наслонная система. По центру дома есть дополнительные опоры для стропил, кроме мауэрлата и верхнего центрального узла. Для квадратного дома достаточно одной такой опоры: стойки, расположенной в центральной точке перекрытия.
Когда пролет между опорными точками больше 4,5 метров, под стропила для усиления ставят подкосы.
Гораздо сложнее устройство висячей системы. Висячие стропила используются на крышах с большими пролетами, когда невозможно ограничиться одной лишь центральной опорой.
При висячей системе опорой служат внешние несущие стены. Они создают распирающую нагрузку на крышу, для компенсации которой необходимо устанавливать между стропильными ногами стяжки-ригели (деревянные или из металла). Висячие стропила соединяются между собой в верхней точке, а вторым концом опираются на мауэрлатный брус.
Составные элементы стропильной системы:
- Мауэрлатный брус;
- Центральная стойка;
- Диагональные стропила (накосные);
- Центральные (соединяющие верхний узел с серединами мауэрлатных брусьев);
- Нарожники (короткие стропила, опирающиеся на мауэрлат и накосные стропильные ноги);
- Подкосы (дополнительные опоры стропил);
- Лежни, кобылки, другие дополнительные элементы;
- При большой площади скатов – боковые прогоны. Если крыша ломаная, прогоны присутствуют обязательно – проходят по линии перелома.
Я уже подробно рассказывал о стропильной системе вальмовых крыш. Советую прочитать эту статью.
Строим шатровую крышу своими руками
Если дом бетонный или кирпичный, стропильную конструкцию вместе с мауэрлатом собирают на земле, потом поднимают на крышу.
На деревянном доме устройства мауэрлата не требуется. Система стропил накладывается на верхнюю обвязку и верхний венец сруба.
Обратите внимание
1. На кирпичном или бетонном доме укладывают стяжку и монтируют в нее шпильки для крепления мауэрлата.
2. На стяжку кладут влагостойкий защитный материал (обычно в этом качестве используется рубероид).
3. На рубероид укладывают мауэрлатный брус.
4. Устанавливают стойку по центру перекрытия (при наслонной системе).
5. Из противоположных углов дома попарно поднимают накосные стропила и соединяют наверху. Таким образом получается коньковый узел шатровой крыши. Для аккуратного соединения верхние концы стропильных ног спиливают под углом. Величина угла зависит от крутизны скатов.
6. Нижние концы стропильных ног выступают за стену на ширину свеса (от полуметра). Если длины бруса не хватает, стропила наращивают кобылками.
7. На последнем этапе ставят нарожники и подкосы.
8. Стропильные ноги дополнительно крепят проволокой к стенам. Проволоку обматывают вокруг стропила, получившийся хомут цепляют к штырю, вбитому в стену.
9. Кровельный пирог устраивают так же, как и на любой другой крыше: пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция.
10. Поверх гидроизоляции устанавливают вдоль стропил брусья контробрешетки.
11. К ним горизонтально прибивают доски обрешетки. Шаг между досками зависит от крутизны ската и вида кровельного материала.
12. Отделка шатровой крыши дома может производиться различными материалами:
Технология укладки материала описана в инструкции производителя. К примеру, я подробно рассазывал, как смонтировать кровлю из керамической черепицы.
Особенность укладки покрытий на шатровых крышах: класть материал начинают не с краю, а от середины. Для этого середину отбивают маркировочным шнуром, протянутым от конькового узла к мауэрлату.
Как видите, монтаж шатровой кровли – занятие для профессионалов. Доверьте его нам. Мы занимаемся крышами больше пятнадцати лет! Посмотрите наши работы.
Вы получите качественно выполненную крышу в короткие сроки, недорого и с гарантией.
Шатровая крыша – стропильная система и особенности монтажа
Шатровой крышей называют такую конструкцию, в которой все скаты (стороны) упираются в одну верхнюю точку. Классический вариант шатровой крыши (для дома квадратной формы) – четыре ската одинаковой треугольной формы. Меньшего количества скатов в шатровой крыше быть не может. А вот пять, шесть и более скатов вполне возможно. Чем больше, тем сложнее конструкция. Такая стропильная система шатровой крыши сооружается для домов круглой формы, шести-, восьмиугольной и т.д.
В каких случаях сооружают шатровую крышу
Сложная конструкция шатровой крыши пользуется популярностью среди загородных застройщиков. Шатровую крышу выбирают для малоэтажных домов, беседок и других хозяйственных построек. Главное условие – внешние стены строения должны быть одинаковой длины.
Для зданий прямоугольной формы чаще выбирают вальмовую крышу, шатровую из 4-х скатов возвести сложнее. Вальмовая отличается от шатровой тем, что вместо одной точки (узла) в верху конструкции используют конёк (самый высокий горизонтальный продолговатый элемент).
Стропильная система шатровой крыши
Конструкция классической шатровой крыши состоит из следующих элементов:
- стропильные ноги – накосные, формирующие треугольник скоса, и центральные (по центру скоса);
- точка (узел), в которой соединяются стропила (под него устанавливают опорный брус большого сечения, без него можно обойтись только на небольших строениях);
- нарожники – балки, концы которых упираются в стропила, располагаются вертикально на определённом расстоянии друг от друга (заполняют плоскость скоса с обоих сторон от центральных стропильных ног);
- мауэрлат – четырёхстороннее основание, на которое крепятся стропила и нарожники.
Для увеличения надежности крыши могут также использовать:
- опорные стойки или подкосы (устанавливают под накосные стропила; чем толще стропильные ноги, тем чаще устанавливают опоры);
- затяжки – горизонтально смонтированные бруски, ими скрепляют противоположные стропила, чтобы снизить нагрузку на стены дома (чем выше расположена затяжка, тем больше должно быть её сечение);
- лежень – усиливает мауэрлат, повышает жесткость конструкции.
Преимущества и недостатки крыши
Главная сложность – изготовить стропильную систему шатровой крыши (на сегодняшний день считается одной из самых сложных систем). Это главный недостаток данного вида крыши. Но есть масса преимуществ.
1. Презентабельный внешний вид. Шатровую крышу часто выбирают архитекторы и дизайнеры, чтобы создать дом оригинальной архитектуры. Необычная форма всегда выделяется среди других крыш.
2. Выдерживает сильные ветра и даже ураганные порывы с любой стороны. Нет необходимости продумывать расположение частей крыши, поскольку со всех сторон конструкция одинаковая.
3. Снег не скапливается на крыше из-за большого уклона – 20-50° наклона.
4. В конструкции не предусмотрены фронтоны (боковые части, расположенные между двумя скатами). Это плюс, поскольку устройство фронтонов – сложный процесс, увеличивающий стоимость крыши.
5. Подкровельное пространство равномерно прогревается под лучами солнца.
Особенности монтажа шатровой крыши
Перед монтажом крыши необходимо выполнить расчет. Определяют количество и размеры необходимых элементов. Учитывают размеры дома и атмосферные нагрузки. Чтобы получить крышу с нужной несущей способностью требуются специфические знания и опыт.
Способ крепления стропильных ног, угол наклона скатов, степень сложности конструкции – всё зависит от климатических условий в регионе строительства и от размеров дома.
Кровельный материал выбирают в зависимости от угла наклона скатов (керамическая, битумная черепица, металлочерепица, шифер, сланец). Угол наклона выбирается по таблице строительных норм (указан минимально допустимый для разных климатических зон).
Нарожники крепят на болты или шпильки – это самый надежный вид крепления.
Для упрощения процесса монтажа допустимо использовать временные подпорки. Перед укладкой обрешетки и кровельного материала их демонтируют.
В заключении стоит отметить, все элементы стропильной системы взаимозависимы, любой неверный шаг при обустройстве шатровой крыши может нарушить устойчивость, стать причиной полного разрушения крыши. Монтаж следует доверить профессионалом с большим опытом работы.
Заказать монтаж шатровой крыши в Липецке
Обращайтесь в компанию «Артель-Строй»: наши специалисты имеют большой опыт кровельных работ и соответствующую квалификацию. Качественно выполним любой проект: беремся за возведение скатной кровли любого вида!
Работаем в Липецке и по области. Возможен выезд в соседние регионы.
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.
Пользователи часто ищут :
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.
Фото: схема шатровой крыши
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.
Фото: процесс установки крыши на каркас беседки
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 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:
- наслонными;
- висячими.
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:
- накосные стропила;
- мауэрлаты;
- нарожники;
- подкосы.
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 готова.
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.
Как сделать стропильную систему шатровой крыши своими руками
Четырёхскатная крыша получила название шатровой благодаря внешнему сходству с конструкцией обычного шатра и характеризуется наличием четырех равнобедренных треугольников, которые сходятся в центральной точке под одним углом. Однако в последнее время довольно часто можно встретить их необычного вида, отличающиеся наличием значительного количества скатов или абсолютно симметрично круглые. Несмотря на кажущуюся простоту схемы шатровой кровли, процесс возведения требует знания некоторых особенностей и нюансов.
Варианты шатровых крыш
По своим конструкционным особенностям шатровые кровли относятся к категории вальмовых крыш, имеющих верхнюю точку, с расхождением из неё трёх или более скатов. Основное отличие шатровой конструкции представлено отсутствием конька, что делает возможным выполнять кровельное покрытие на строениях, обладающих правильной формой. Такая крыша пользуется особой популярностью среди дизайнеров, которые могут воплотить свои идеи в создании купольных или конических форм кровли.
Купольная кровля является разновидностью и имеет необычную и привлекательную круглую форму. Следует учитывать, что использовать такую кровлю для всего дома невозможно, поэтому купольные элементы используются для отдельных участков крыши.
Круглая кровля идеальный вариант для высоких строений, которые расположены в ветреных климатических зонах. Обтекаемая купольная форма снижает воздействие ветра и исключает даже минимальное повреждение кровельных материалов.
Особенности устройства стропильной системы
На первом этапе устройства необходимо определиться с видом стропил, которые могут быть висячими или наклонными.
Висячие стропила будут иметь упор в наружные стены возведённой постройки, но строить и выполнять ремонт такой крыши достаточно сложно. Наклонный вариант стропил более удобен для монтажа и выгоден с экономической точки зрения. Наклонная стропильная система является идеальной конструкцией при возведении крыши с кровельным уклоном менее сорока градусов.
Кроме того следует учитывать, что для стропильной системы шатровой крыши необходимы очень надёжные крепления и качественный строительный материал, что обусловлено высокой нагрузкой.
Устройство стропильной системы
Брус мауэрлата необходимо установить по периметру сооружения или в месте крепления стропильных ног, которое определяется в соответствии с чертежом. При креплении к кирпичным сооружениям, опорный брус следует расположить на внутренней стеновой части и обязательно выполнить гидроизоляцию.
В деревянных зданиях в качестве мауэрлата может быть использована верхняя часть сруба или выполнена верхняя обвязка на каркасном сооружении.
Сама стропильная система шатровой кровли состоит из следующих основных элементов:
- диагональные или накосные стропила;
- укороченные скатные стропила или нарожники.
Кроме того, требуется использование стоек, подкосов, ригелей, лежней, шпренгелей и прогонов.
Внутреннее устройство
Как и на любых типах кровли, внутреннее устройство шатровой крыши требует внимательного отношения и начинается с выполнения качественной гидроизоляции. Технология предполагает настил гидроизоляционной плёнки снизу вверх с нахлестом с десять сантиметров. Нижняя часть материала должна располагаться на карнизной планке, а верхнюю часть следует обустроить около конька.
Поверх гидроизолирующей плёнки набивается контробрешетка, необходимая для удержания гидроизоляции в исходном положении и обеспечения вентиляции всей конструкции. Бруски контробрешетки располагают вдоль стропил. Отделка изнутри помещения выполняется утеплителем и пароизолирующим материалом. Дальнейшая отделка зависит от личных предпочтений.
Структура кровельного пирога теплой крыши
Расчёт конструкции
С целью облегчения расчётов целесообразно пользоваться специальной замерной рейкой из фанеры с шириной в пять сантиметров и таблицей соотношений между длиной стропил и их расположением.
Длина стропильного свеса определяется умножением горизонтальной проекции на табличный коэффициент или по формуле А2+В2=С2, где А и В являются показателями горизонтальных и вертикальных проекций. Угловые или накосные элементы характеризуются наличием косого среза, необходимого для закрепления к коньку, который обладает двойным скосом. Площадь вальм рассчитывается по теореме Пифагора.
Кроме того, всегда есть возможность воспользоваться специальными программами и строительными калькуляторами, позволяющими с максимальной точностью произвести все необходимые расчёты.
Проведение монтажных работ
Выполнение монтажа относится к очень ответственным этапам и производится в несколько действий:
- установка вертикалей для конькового бруса;
- пирамидальная крыша оснащается одной стойкой в середине конструкции;
- укладка диагональных стропил, которые должны обладать строго одинаковой длиной;
- установка накосных стропил;
- монтаж рядовых стропил с стандартным шагом в шестьдесят сантиметров и закреплением посредством врубки на мауэрлат и к коньку;
- закрепление на диагональных направляющих подготовленных нарожников, которые позволят связать мауэрлат и накосные брусья под прямым углом относительно кровельного конька;
- проконтролировать, чтобы в процессе крепления рядовые брусья не соприкасались к точкам фиксации мауэрлата.
Усиление кровельной конструкции прямо пропорционально габаритам строения. При необходимости следует установить добавочный шпренгель, на который монтируются стойка или шпренгельная ферма. При наличии очень большой площади здания целесообразно выполнять диагонали двойными балками.
Подробнее о расчете и возведении стропил своими руками смотрите в видео.
Подводим итоги
- стропильная конструкция шатровых крыш относится к максимально сложным кровельным системам среди всех существующих разновидностей;
- для обустройства шатровых крыш может быть использован абсолютно любой кровельный материал;
- отсутствие фронтонов позволяет значительно сэкономить материал для стен сооружения и использовать в процессе строительства относительно короткий вариант стропил;
- строительство коньковой и стропильной конструкций подразумевают применение пиломатериала из одной и той же породы древесины.
Сложность каркаса шатровой кровли легко компенсируется высоким уровнем аэродинамики крыши, которая позволяет противостоять очень сильным ветрам, а также делает возможным обустройство полноценного чердачного помещения.
Шатровая крыша своими руками
Шатровые крыши привлекают внимание издалека. Кажущаяся простота и лаконичность формы крыши подкупает, поэтому желание сделать такую крышу вполне естественное. Что необходимо предусмотреть для строительства и как правильно возвести шатровую крышу своими руками?
Среди всего разнообразия крыш для частных домов шатер или вальмовая крыша является наиболее экономичной в плане материалов для строительства. Скаты крыши состоят в виде равнобедренных треугольников, которые формируют общую вершину, а в качестве основания выступает квадрат.
Крыша в виде шатра представляет собой разновидность четырехскатной крыши. Другое название шатровой крыши – вальмовая. Ее основанием выступает прямоугольник: 2 боковые грани треугольные, а другие представляют трапецию.
Идеальная симметрия строительной системы и скатов крыши требует скоординированных действий и точного расчета при ее самостоятельном возведении. Для того чтобы сделать такую крышу, важно внимательно изучить особенности ее конструкции.
Главными элементам стропильной системы шатровой крыши являются:
- опорная балка мауэрлат, выступающая опорой концов стропил;
- диагональные стропила, находящиеся по углам каркаса;
- укороченные стропила или нарожники, которые прикреплены к накосным стропилам;
- дополнительные опоры (лежни, ригели и прогоны), создающие жесткость крыше.
Как выполнить расчеты шатровой крыши
Основная цель расчета такой крыши – нахождение объема материалов, требуемых для ее возведения (подкровельный, кровельный материал), обрешетка и монтаж стропильной системы по определенным параметрам. Помимо объемных параметров, выполняется расчет угла наклона ската, а также общая динамическая прочность системы.
Естественно, по количеству параметров расчет довольно сложный и объемный, поэтому лучше всего воспользоваться онлайн-калькулятором, который Вы легко найдете в сети.
В результате такого расчета Вы получите следующие данные:
- общая площадь поверхности крыши (с учетом свесов);
- углы наклона боковых стропил;
- длины боковых, диагональных и накосных стропил;
- необходимое количество стропил для устройства системы;
- рекомендуемое стропильное сечение;
- количество рядов обрешетки;
- объемы бруса для стропил.
Шатровая крыша своими руками: фото, видео, особенности процесса
Возведение шатровой крыши лучше начать с малых архитектурных форм (к примеру, крыши гаража или открытой беседки). Прекрасный повод для изучения технологии строительства крыши и дальнейшего совершенствования навыков в работе.
Обустройство каркаса
Каркас такой крыши отличается простой конструкцией и состоит из четырех диагональных стропил и восьми подкосов (на каждое стропило приходится по два подкоса).
Монтаж крыши всегда начинается со строительства каркаса. Важно понимать, что для деревянных домов каркас опирается на верхние венцы, для домов из пенобетона и кирпичных домов – на мауэрлат.
Установка опорных брусьев и мауэрлата
Для привязки мауэрлата советуем выполнить монтаж армопояса и закладных элементов. Для создания мауэрлата применяют деревянные брусья, которые закрепляются между собой прямым замком по всему периметру.
- используя стропильные шпильки;
- с применением стальной проволоки;
- с помощью анкерных болтов.
Крепление мауэрлата с использованием проволоки выполняют путем закладки проволоки из стали на расстоянии 20-30 мм. Как только кладка высохнет, проволокой обвивают брус, после чего закрепляют ее концы.
Шпильки для крепления стропил имеют Г-образную форму и глубину погружения в бетонную подушку до 450 мм. Мауэрлат размещают и просверливают отверстия для установки шпилек. Далее шпильки устанавливают по месту, после чего закручивают гайкой.
Независимо от того, какой способ крепления мауэрлата Вы выбрали, нужно предусмотреть гидроизоляционный слой. Перед введением шпилек материал гидроизоляции прокалывают. После заливки бетоном нужно рассчитать резьбу шпилек, пока бетон не успел застыть.
Крепление мауэрлата на анкерные болты выполняют прямо в армопояс перед заливкой. Чтобы произвести разметку отверстий под анкерные болты, нужно подготовить доску и разметить на ней места установки. Далее доску прикладывают к грани мауэрлата и согласно разметке высверливают отверстия. Мауэрлат после подготовки надевают на болты, подкладывают шайбу, затем закручивают гайку.
Обустройство стропильной системы
Произведя выравнивание мауэрлата по периметру крыши, можно приступать к монтажу стропильной системы, а именно диагональных стропил, находящихся по диагоналям шатровой крыши. При этом учтите, что основная нагрузка системы приходится как раз на диагональные стропила. Диагональные балки отличаются значительной длиной и существенным весом.
Их установка производится по расчетной безраспорной или распорной схеме, по которой стропильная нога балки может упираться в балку или мауэрлат. Угол наклона стропил может быть до 23°. Вторая пара стропил устанавливается точно таким же способом. После установки диагональных стропил к ним примыкают по 2 коротких подкоса.
Полезные советы при возведении шатровой крыши
Согласно выбранному проекту, все операции при строительстве шатровой крыши – строительство обрешетки, устройство ендовы, обрамление проемов и труб производят при установке стропильной системы. Точное соблюдение технологии строительства обеспечат прекрасный результат.
Какой крепеж выбрать для строительства шатровой крыши
Выбору крепежа для строительства крыши нужно уделить особое внимание.
Чтобы соединить все компоненты стропильной системы, нужно задействовать такой металлический крепеж:
- перфорированные гвоздевые и зубчатые пластины;
- хомуты, скобы, гвозди и шурупы;
- перфорированные стальные уголки;
- ползунки и салазки для крепления стропил.
Более того, могут понадобиться деревянные изделия:
- пластины и нагели;
- накладки при шиповом соединении;
- треугольные бруски.
Крепеж лучше выбирать высокого качества, потому что шатровая крыша стропильной системы должна иметь высокую прочность.
Как правильно монтируется стропильная система шатровой крыши наслонного типа
Данный вариант возведения кровли относится к наиболее сложным в выполнении конструкциям. Но множество владельцев все равно отдают ей предпочтение, ссылаясь в своих доводах на ее преимущества перед прочими вариантами. Во-первых, она намного экономичнее в плане трат на расходные материалы. Во-вторых, она способна выдержать более тяжелые нагрузки. В-третьих, ее конструкция располагает к легкому схождению осадков и препятствует их накапливанию на плоскостях.
Упрощенный расчет стропильной системы шатровой крыши и выбор типа ее конструкции
Рассчитывается стропильная система шатровой крыши на основе основных показателей высот и длин будущих элементов конструкции. Все подсчеты проводятся максимально точно (с учетом даже нескольких сантиметров), округлять показатели нельзя. Для того чтобы определиться с количеством требуемого материала необходимо узнать общую площадь поверхностей будущей конструкции. Рассмотрим вычисления для стропильной системы шатровой крыши на определенном примере:
1. Наклон конструкции будет сделан под углом в 40˚ (наклон ската относительно плоскости, размещенной на стенах дома). Здание имеет правильную геометрическую форму — равносторонний прямоугольник (квадрат). Длина одной его стороны 8м.
2. Сначала необходимо просчитать на какую высоту будет поднят конек кровли над зданием. Для этого разделяем длину стены пополам и умножаем на тангенс выбранного угла наклона: 8/2*0,8391=3,3564 м.
3. Скат кровли (одна из ее сторон) условно разделяется на две геометрические фигуры: треугольник и трапеция. Треугольник – это часть ската от конька до верхнего основания стен дома. Трапеция – часть ската, выходящая за пределы внешних стен (так называемый карнизный свес).
4. Необходимо найти площадь треугольника. Для этого определяем его высоту при помощи разделения высоты подъема конька на синус угла наклона ската: 3,3564/0,6428=5,2215 м. Площадь его высчитываем путем умножения стороны стены на найденную высоту и разделением этого показателя на два: 8*5,2215/2=20,886 м2.
5. Для нахождения площади трапеции необходимо найти длину ее нижнего основания. К длине стены прибавляем высоту, умноженную на сумму котангенсов нижних углов. Так как форма трапеции у нас правильная, то углы нижние равны 45˚. Длина свеса должна быть не менее 50 см, лучше больше. Итак, считаем: 8+0,5*(1+1)=9 м. Площадь вычисляется посредством суммирования двух оснований, разделения их надвое и умножения на высоту: (8+9)/2*0,5=4,25 м2.
6. Общая площадь поверхностей кровли вычисляется посредством суммирования площадей вышеназванных фигур и умножения на количество основных составляющих (скатов). Получается следующее: (20,886+4,25)*4= 100,544 м2.
Неизвестные вам показатели синусов и тангенсов указаны в математических таблицах.
Конечно, приведенные расчеты очень примитивны и не отражают всех параметров, которые учитывают профессиональные инженеры при проектировании кровли. Они служат лишь для наглядности процесса, расчета количества требуемых материалов и не являются рекомендацией. Для расчета несущей способности будущей кровли стоит обратиться к специалистам.
Возвести кровлю такого плана можно двумя способами: при использовании конструкции наслонного типа или висячего. Последний вариант применяется крайне редко из-за чрезмерной сложности исполнения, может быть использован только в крайних случаях, когда нет возможности опереть систему на внутренние подпорки (внутренние несущие стены или прочие опоры).
Процесс монтажа конструкции наслонного типа на кирпичном здании
Монтируется стропильная система шатровой крыши следующим образом:
1. На верхнее основание стен укладывается подкладочный материал, который способен противостоять воздействию влаги и защитит от гниения деревянные балки, укладываемые на них.
2. Далее укладываются по контуру балки и поперечные лежни. Не стоит соединять их при помощи скоб или шурупов. Нарушая целостность древесины, мы снижаем ее показатели прочности, что вовсе нежелательно, так как основная нагрузка от веса конструкции приходится именно на них. Соединение выполняется посредством врезки деталей друг в друга (шип-паз).
3. На уложенные лежни поперек монтируются подмости.
4. В центре площадки устанавливается вертикальная опора на лежне. На ее верхней части делаются пазы под закладку в них шипов с угловых стропил.
5. На углах площадки устанавливаются нижние края угловых наклонных элементов. В стропилах делают пазы в месте стыковки с горизонтальными балками, именно ними они и будут фиксироваться. На концах их делаются шипы-крючки, которыми они будут в коньке зацепляться за вертикальную центральную опору.
6. Поднятые наклонные элементы соединяются между собой посредством стяжек – горизонтальные перекладины, концы которых скрепляют два рядом стоящих стропила. Монтируются при помощи саморезов.
7. К угловым наклонным элементам (вдоль их сторон) крепятся нарожники при помощи гвоздей. К последним будут прикрепляться подкосы. Они служат опорой для основных деталей, снимают с них часть нагрузки, дабы избежать разлома по их длине.
8. Под подкосы устанавливают шпрингели для увеличения их прочности.
9. Учтите, что главные элементы, выходящие из углов под наклоном, должны монтироваться под прямым углом. В данном случае имеется в виду схождение друг с другом двух элементов размещенных по диагонали. Их стыковка проводится под прямым углом.
10. Если угловые элементы устанавливались вровень с краем стен, то их удлиняют при помощи кобылок. Именно на них будет монтироваться отвес, защищающий стены от осадков.
11. Далее на площадках монтируется обрешетка, которая будет гидроизолироваться и покрываться кровельными материалами.
Завершительным этапом будет фиксация стропил непосредственно к стенам здания. Для этого понадобится проволока толщиной около 5 мм, из нее вяжут хомут, накидывают его на ногу и затягивают. Свободный конец проволоки необходимо закрепить на металлическом крюке, который вбит в стену немного ниже от ее верха. Минимальное расстояние от ерша (крюка) до мауэрлата – 300 мм. Крепление производится через 1 стропильную ногу.
Устройство и монтаж стропильной системы шатровой крыши
Шатровая крыша имеет специфическую стропильную систему и активно применяется в частном домостроительстве. Подобную конструкцию целесообразно возводить на зданиях, квадратных, многоугольных и круглых.
Особенности
Основное отличие шатровых кровель – отсутствие конька. Его функцию выполняет одна центральная опора, к верхней точке которой сходятся все стропильные ноги. Для небольших строений иногда выбирают разновидность лишенную основной стойки. В этой ситуации балки упираются друг на друга, образуя свод.
Готовя чертежи, следует иметь в виду, что вне зависимости от выбранного варианта конструкции, в ней обязательно присутствует ряд следующих элементов:
- накосные стропила – стоят по скатам и принимают основную нагрузку;
- нарожники – распределяют вес кровли равномерно на всю площадь;
- центральная стойка – обеспечивает стабильность шатра и передает ветровые и снежные нагрузки на несущие стены;
- мауэрлат – брус, устанавливаемый по периметру кровли, служит опорой для стропильных ног;
- лежень – усиливает жесткость и выполняет роль дополнительной обвязки.
Характеристики шатровых крыш
Для висячей разновидности характерны такие признаки:
- стропила устанавливаются непосредственно на балки перекрытия чердака;
- требуется возведение дополнительных распорок и стяжек;
- годится для больших зданий;
- сокращает полезную площадь чердака.
- подходит для малых зданий;
- нагрузки перераспределяются между осевой стойкой и мауэрлатом.
Достоинства и недостатки
- отсутствие фронтонов;
- меньшая нагрузка на фундамент;
- сокращение расходов на строительство коробки;
- здания возводят, игнорируя имеющуюся в регионе роду ветров;
- чердачное помещение прогревается более равномерно;
- весной сход талых вод происходит постепенно.
Основной недостаток – большая сложность конструкции. Все элементы трудно содержать в порядке и при этом любой из них при выходе из строя резко снижает устойчивость кровли.
Кроме того, оборудование мансардной жилой комнаты в шатровых крышах обычно вызывает массу трудностей из-за множества опор стропильной системы.
А еще – сэкономленные на фронтоне деньги придется потратить на кровельный материал.
Общие рекомендации
Вероятнее всего, попытка самостоятельно соорудить шатровую крышу, без минимального необходимого опыта, завершится провалом. Для работы лучше нанимать профессионала. Мастер примет конкретные решения, учитывая индивидуальные особенности здания и его размеры.
Действующий СНИП рекомендует (при длине стропила менее 750 см) ставить опору только в его верхней части. Для элементов протяженностью до 900 см боковые укосины монтируются также и внизу примерно на уровне ¼ высоты.
Вершина шатровой кровли – наиболее сложный и при этом ответственный узел. Вопрос решается двумя методами:
- установкой центральной опоры (под ней должна находиться несущая стена);
- соединением пяток накосных стропил без столба (подойдет лишь для небольших зданий).
Нарожники фиксируются либо нижними упорами прямо к накосным стропилам или комбинированным способом.
Мауэрлат из-за специфики шатровой системы принимает на себя значительно большие нагрузки по сравнению со скатной крышей, потому его необходимо усиливать.
Как сделать расчет
У стандартной крыши шатрового типа обычно есть 4 ската, каждый из которых является равносторонним треугольником.
Угол уклона подбирают на основе:
- площади здания;
- климатических особенностей региона.
На основе этих данных в СНИП по таблицам выбирают минимально допустимую крутизну.
Высота центральной опоры определяется в соответствии с теоремой Пифагора, позволяющей вычислить длину сторон прямоугольного треугольника. Кроме того, нетрудно определить искомое значение, измерив расстояние от края кровли до ее центра. Здесь:
- на бумаге рисуют отрезок в масштабе – 1 метр к 2 см (то есть если у вас получилось, что от середины крыши до стены 5 метров, то отрезок делается 10 см);
- от нее транспортиром проводят луч на 90 градусов вверх;
- затем с другого конца отрезка прокладывают гипотенузу (наклонную линию) используя транспортир;
- после останется только измерить длины вертикальной линии и наклонной и разделить их на 2.
Для тех, кому неинтересно производить вычисления, в Сети есть немало специализированных онлайн-калькуляторов.
Строительство шатровой крыши – инструкция
В нашем примере здание имеет стены по 10 метров. Для центральной опоры используется брус толщиной в 15 см и длиной в 6 метров. Такие размеры позволят создать шатер с уклоном сторон в 25 градусов.
Сначала монтируют мауэрлат по периметру здания. Его укрепляют на торце стен с помощью заложенных при их возведении шпилек.
Далее готовят нижние и верхние пятки и приступают к креплению касаурин (это 4 угловых накосных стропила). Сначала устанавливают два по одной диагонали, а затем и оставшуюся пару. Вверху и снизу крепление осуществляется армирующими уголками и гвоздями.
В нашем примере накосные стропила имеют длину в 9 метров (с учетом выноса). Для этих параметров оптимальные габариты бруса:
- толщина 6,5 см;
- ширина – 30.
Их соединение осуществляют также стальными уголками и саморезами. Крепежные элементы необходимо устанавливать с обеих сторон.
На установленных накосных элементах отмечают места крепления нарожников – это довольно сложная операция, ведь боковых стропил в шатровой крыше много, и они отличаются по размерам. К тому же торцы их следует обрезать под разными углами.
Чтобы накосные элементы не прогибались, под них устанавливают и вертикальные опоры. Они представляют собой длинную прямоугольную рамку, занимающую всю стену и имеющую внутренние стойки, расположенные под каждой стропилиной. Для этого берут доску 50 на 100 мм.
На последнем этапе останется выровнять концы стропил. Для этого натягивают веревку и по ней обрезают излишек. Затем к торцам крепят ветровую доску. Ее габариты должны позволить в будущем спрятать материал подшивки свесов.
Расчёт шатровой крыши
Скачать, сохранить результат
Выберите способ сохранения
Информация
Шатровая крыша традиционной пирамидальной формы легко рассчитывается на нашем онлайн калькуляторе. Для расчёта нужно иметь лишь данные размера самого дома и точные размеры строительных материалов.
Онлайн калькулятор для шатровой крыши
Шатровая кровля имеет особенности:
- пирамидальную форму;
- одну вершину;
- треугольные скаты;
- сложность соединения стропил.
Онлайн расчет шатровой крыши позволит сэкономить время и деньги. Время, потому что неспециалисту такие сложные расчеты выполнить будет трудно. Деньги, потому что каждая лишняя доска или брус, кровельный и другие материалы (утеплитель, гидроизоляция) стоят недешево, а готовый поможет закупить стройматериалы без лишних затрат.
Преимущества онлайн калькулятора
Чтобы произвести расчет четырехскатной крыши шатрового типа вручную, нужно иметь достаточный опыт в строительстве, уметь выполнять чертежи и представлять крышу, которая получится в результате.
Расчеты же на онлайн калькуляторе позволяют:
- разобраться с малым опытом в строительстве
- получить расчеты стройматериалов для жесткой и мягкой кровли;
- отдельно рассчитать мауэлрат, контробрешетку, утеплитель и гидроизоляцию, для этого достаточно поставить нужную галочку;
- получить 2D чертеж, который станет основой для проектирования надежной крыши;
- посмотреть, как будет выглядеть готовая крыша в 3D формате.
Особенности ввода исходных данных
Правильность расчетов зависят от ввода реальных, продуманных исходных данных. Вы должны точно решить, какого вида будет кровля четырехскатной шатровой крыши, и какие материалы будут использованы.
Справка: ширина металлочерепицы 118 мм (рабочая 110мм), длину можно заказать у производителя; размер гибкой черепицы зависит от ее вида.
Исходные данные для стропильной системы:
- ширина стропил 100-150 мм при условии установки подпор, 200 мм без подпор;
- длина стропил — в зависимости от уклона крыши, но не более 5 м, чтобы не возникло провисание;
- доска для обрешетки под МЧ — 30х100 мм, под гибкую черепицу 30х100–150 мм ( с учетом, что на обрешетку будет набиваться фанера или ОСП);
- шаг для обрешетки МЧ соответствует продольной оси модуля черепицы – 350 мм (берем черепицу «супермонтеррей»), для остальных видов кровельных материалов шаг можно увеличить;
- доска для мауэрлата 150х50 мм, брус для мауэлрата 150х150 (брус используется, если нужно распределить нагрузку) ;
- размеры ОСП 250х120 мм;
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.