1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стропильная система шатровой крыши

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

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

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

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

Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой

Подшивка карнизных свесов выполняется на завершающей стадии строительства шатровой кровли

Видео: строим сами шатровую крышу

Взвесив все положительные и отрицательные моменты в эксплуатации шатровой крыши, можно решиться на её постройку своими силами. Главное — всё просчитать и следовать чётким инструкциям, которые дают профессионалы строительного дела.

Стропильная система шатровых крыш

Крыша здания является главной его защитой. Разнообразие форм, видов кровельных конструкций позволяет добиться индивидуального облика частного дома или дачи. Одним из самых интересных вариантов является шатровая крыша.

Что это такое?

Шатровая крыша представляет собой модификацию, где все стороны наклонены вниз к стенам, как правило, с довольно пологим наклоном, хотя шатер по определению является четырехскатной крышей с крутым наклоном, когда он растет до пика. Таким образом, крыша не имеет фронтонов или других вертикальных сторон.

Они могут быть построены в самых разных формах. Каждый гребень является центральным над прямоугольником здания. Треугольные грани называются концами бедер, они ограничены самими бедрами. «Бедра» и беговые стропила находятся на внешнем углу здания и поднимаются к хребту. Там, где здание имеет внутренний угол, долина пространство между наклонными поверхностями. Они обеспечивают компактный, прочный внешний вид конструкции. Шаг крыши может меняться.

В современной отечественной архитектуре такие конструкции обычно встречаются в бунгало, коттеджах и являются неотъемлемой частью некоторых стилей, их стропильная система может отличаться.

Конструкция является самоподдерживающейся, требующей меньшего диагонального крепления, чем двускатная. Таким образом, крыша гораздо лучше подходит для районов, где не редкость ураганы. Она не имеет больших, плоских концов, чтобы ловить ветер, и по своей сути гораздо более устойчива, чем двускатная. Однако для такого района конструкция должна быть крутой, предпочтительнее не менее 35 градусов от горизонтального или крутого наклона.

Когда ветер течет по наклонному бедру, крыша может вести себя, как крыло самолета. Затем на подветренной стороне создается лифт. Если наклоны менее чем 35 градусов по горизонтали, крыша будет подвержена подъему.

Возможный недостаток состоит в том, что в помещении под крышей меньше места, доступ к обслуживанию более сложный, бедра крыши сложнее вентилировать и нет плацдарма с окном для естественного света.

Особенности

Такая кровля может оказать значительное влияние на общий внешний вид. В отечественной архитектуре есть буквально десятки вариантов, но один из самых популярных – это шатровый.

Есть несколько способов сделать ее, но в целом строители приходят к двум основным формам. Сначала это квадрат, или пирамида. Чтобы покрыть квадратное здание, четыре треугольные секции встречаются в одной точке в центре структуры, подобно пирамиде.

Но если ваше здание не квадратное, если это прямоугольник, в этом случае у вас будут части разных размеров. Стропила не встречаются в одной точке, напротив, две более длинные стороны будет разделять гребень, идущий параллельно направлению здания. В принципе, два ребра будут подобны первому варианту. Однако вместо того, чтобы оставлять концы открытыми, треугольные отрезки наклонены наружу от краев хребта, с четырьмя наклонными сторонами.

Плюсы и минусы

Существует несколько преимуществ выбора этой конструкции. Поскольку у них нет долин, меньше вероятность утечки. Это означает, что изоляция чердака функционирует должным образом.

Такая крыша отлично держится при сильном ветре. Ее аэродинамические качества и короткие карнизы препятствуют подъему и помогают обеспечить большую устойчивость дома. Это делает ее гораздо лучшим выбором, чем традиционная с остроконечным покрытием, поскольку она менее склонна к сдуванию или разрушению во время сильной грозы или торнадо. Домик всегда имеет отличия, особенно если продумать дизайн.

По периметру имеет большую площадь поверхности для вентиляции. Это предотвращает многие кровельные проблемы, такие как преждевременное старение, холодные коридоры. В дополнение к надлежащей вентиляции простые линии облегчают работу водосточной системы от дома и устраняют потенциальные утечки и другие проблемы, обычно связанные с неисправными желобами.

Солнечные панели функционируют на максимальной мощности при установке на южном склоне. Так как крыша состоит из четырех плоскостей, ориентация дома не влияет на использование солнечной энергии.

Однако есть и недостатки. Первоначально конструкция стоит дороже, фермы, которые поддерживают крышу, сложнее строить. Кроме того, для покрытия дополнительных двух склонов требуется больше кровельных материалов. Конструкция также ограничивает доступное количество чердачного пространства. Из-за этого домовладельцы, которые хотят использовать чердак в качестве хранилища или для преобразования его в дополнительное жилое пространство, не должны выбирать этот вариант.

Преимущества:

  • предпочтительны на холмистых станциях, где в зимние сезоны отмечается сильный снегопад;
  • имеют сплошную фасцию со всех сторон, поэтому становится проще устанавливать желоба;
  • хорошо подходят для теплого климата;
  • имеют карнизы вдоль всех направлений, которые помогают обеспечить полную защиту дома от солнца, а также других атмосферных неприятностей;
  • одним из важнейших преимуществ является способность обеспечивать дренаж воды.

Недостатки:

  • сложная процедура строительства;
  • требуют дополнительного сырья, что увеличивает стоимость;
  • время от времени они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы обеспечить длительный срок службы.

Как сделать шатровую крышу: устройство, схема, обрешетка, фото

Чертежи стропильной системы шатровой крыши дают только визуальное понятие об устройстве. Конструкция кровли создаст трудности неопытному застройщику. Прежде чем приступить к сооружению крыши, надо уметь выполнить расчеты, выбрать подходящий тип стропильной системы.

Особенности шатровой крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

При большем количестве скатов бывает крыша шатровая восьмигранная или шестигранная. Главное в конструкции соблюдать симметрию. Кровля может к низу сходится в круглое основание, а скатами выступает конусообразный шпиль.

Преимущества и недостатки шатровой крыши

В отличие от флигелей с двускатной крышей, шатровые дома смотрятся красивее, больше популярны среди застройщиков. Чтобы убедиться, нужно ли возводить такую крышу, надо знать ее положительные и отрицательные стороны.

  • Основным преимуществом является повышенная прочность шатровой конструкции. Крыша отличается хорошим сопротивлением ветру и снеговым накоплениям. Выдерживает даже ураганы. Прочность достигается за счет того, что ребра скатов поддерживают друг друга.
  • Несмотря на объемную форму, шатровая конструкция создает небольшую нагрузку на стены и цоколь здания. Давление от каждого ската равномерно распределяется на все элементы постройки.
  • В случае обледенения или большого накопления снега крыша выдерживает большие нагрузки, снижая риск разрушения стропильной системы.
  • При правильном обустройстве угла наклона скатов, с кровли быстрее сходит вода и снег.
  • Большим преимуществом считается высокий показатель энергосбережения, если кровля правильно утеплена.
  • Внешний вид шатровой конструкции смотрится презентабельно. Здания с круглыми или многогранными шпилями напоминают сказочные домики.
  • Основным недостатком считается сложность возведения крыши. Чем больше предусмотрено граней, тем труднее выполнять расчеты. Во время строительства важно правильно определить центр, чтобы добиться симметрии конструкции. Часто для расчетов и возведения кровли приходится приглашать наемных специалистов.
  • Вторым минусом является ограничение объема чердачного пространства. Недостаток проявляется, когда застройщик предусматривает мансардный этаж. Сделать его можно и под такой крышей, но придется увеличить уклон скатов. Конструкция приобретет большую парусность, что плохо для ветреных регионов. Для решения проблемы придется вновь обращаться за помощью к специалистам.

В остальных случаях шатровая кровля считается удачно продуманной конструкцией. Недостатки уходят на второй план. Главное, застройщик получает надежную и красивую крышу для своего дома.

Устройство шатровой крыши

Если подробнее рассмотреть, то схема каркаса крыши не такая уж сложная. Основными узлами сооружения являются:

  • Основой конструкции выступает мауэрлат и лежень. Первый элемент укладывают по периметру внешних стен. Лежень располагают по периметру внутренних стен. Элементы служат для равномерного распределения нагрузки от крыши на здание. В деревянных постройках мауэрлатом выступает верхний венец стен. Во всех остальных зданиях сначала заливают бетоном армированный пояс с выступающими резьбовыми шпильками. На них через просверленные отверстия надевают брус, затягивают гайками.
  • Стойки служат опорой стропильных ног, конькового узла.
  • У шатровой крыши коньковый узел образуется в самой высшей точке, где сходятся концы всех стропильных ног.
  • Стропильные ноги накосного типа вверху соединяются в коньковый узел, а вниз отходят к углам здания. Элементы образуют ребра, где сходятся скаты крыши. Накосные стропила намного длиннее обычных. На элементы припадает основная нагрузка, поэтому для их изготовления применяют пиломатериалы с большим сечением.
  • Нарожники – это тоже стропила, но они отличаются меньшей длиной. Элементы крепят одним концом к накосным ногам, а другим – к мауэрлату. Нарожники необходимы для создания плоскости скатов.
  • Подкосы исполняют роль стоек, только устанавливаются они под углом 45 о к стропильным ногам для исключения вероятности их провисания.
  • Горизонтальные, соединяющие стропила перемычки, называются затяжками, ригелями. Элементы уменьшают распирающую силу крыши, которая передается на стены здания.
  • Обрешетка набивается на поверхность стропильных элементов и образует плоскость для укладки кровельного покрытия. Шаг элементов определяется по типу используемого кровельного материала.

Шатровая крыша различается конструкцией стропильной системы, которая бывает наслонная и висячая. Вариант подбирают на стадии проектировки, учитывая планировку здания.

Отдельного внимания требует коньковый узел. У шатровой кровли отсутствует коньковый прогон. Края стропильных ног вверху сходятся вместе и опираются на вертикальную опору. Столб тоже должен иметь точку опоры, которую можно обустроить тремя способами:

  1. Опора на нижнее перекрытие не лучший вариант для шатровой конструкции, особенно если предусмотрен мансардный этаж. Столб занимает полезное пространство. Вариант приемлем для беседок. Столб служит элементом декорации, вокруг него обустраивают стол.
  2. В одноэтажных домах несущий брус устанавливают на балку перекрытия, концы которой лежат на внутренней стене здания. Чтобы добиться уменьшения нагрузки и не снизить прочность конструкции, на балку фиксируют лежень с подкосами.
  3. Сложный узел получается с опорой столба на состыкованные монтажными стальными элементами верхние пятки основных стропил. Такая схема увеличивает распирающую нагрузку на мауэрлат. Каждая стропильная нога оснащается ригелем.

Из-за сложности конструкции формирование конькового узла кровли лучше доверить специалистам.

Виды стропильных систем шатровой крыши

По внешнему виду шатровая конструкция напоминает пирамиду, но ее вершина не всегда может располагаться по центру, а иметь смещение. У такого сооружения два противоположных ската отличаются длиной.

У крыши шатрового типа каркас различается конструкцией:

  • Наслонная система сделана так, что стропильные ноги внизу обладают упором в двух точках. Этим местом являются участки внутренних и внешних стен. Допускается расстояние между упорами до 4,5 м.
  • У шатровой конструкции с висячей системой ноги стропил не имеют дополнительных опор. Элементы устанавливают на маленьких пролетах.

Конструкция каркаса не изменяет форму крыши, она сохраняется.

Кроме каркаса, различаются шатровые кровли другими конструктивными особенностями:

  • ломаные кровли приемлемы, если проектируется мансардный этаж;
  • у крыши с ендовой кровля в форме шатра выступает приставкой к эркеру;
  • у мансардной крыши выступы могут присутствовать на скатах.

Все конструктивные особенности аналогично сохраняют форму шатра.

Как рассчитать высоту шатровой крыши

Чтобы произвести расчет каркаса крыши, надо обратиться к специалисту. При наличии опыта и знании геометрических правил, расчеты можно выполнить самостоятельно:

  • Сначала у шатровой конструкции рассчитывают угол наклона скатов. Здесь учитывают тип используемого материала, среднегодовые показатели выпадения осадков и силы ветра, характерные для региона. Нормальным для большинства районов считается уклон скатов от 30 до 40 о .
  • Зная параметры крыши, высоту конькового узла вычисляют по теореме Пифагора. Шатер в сравнении с геометрической фигурой является аналогом пирамиды, где опора выступает прямой линией, соединяющей вершину с центром основания.
  • Когда основные данные будут получены, рассчитывают длину стропил, вычисляют площадь скатов крыши.

Нарисовать чертеж крыши можно самостоятельно или воспользоваться специальной программой на компьютере. По готовой схеме рассчитывают количество стройматериала.

Как сделать шатровую крышу своими руками

Когда все узлы шатровой кровли рассчитаны, разработан проект, приступают к строительным работам:

  • Монтаж начинают с укладки мауэрлата и лежня. Брус располагают по периметру стен, предварительно подложив рубероид. После затяжки гаек на резьбовых анкерах приступают к укладке балок перекрытия. Первый элемент монтируют по центру, а от него идут в противоположные стороны к краям здания.
  • По центру шатровой кровли для конькового узла ставят вертикальную опору, сделанную из бруса. Заготовку используют с размером стенок 150х150 мм. После выставления по уровню брус фиксируют временными укосинами.
  • Дальнейший монтаж предусматривает установку накосных ног. Снизу заготовки крепят к мауэрлату. В верхней части создают коньковый узел. Концы ног монтажными стальными накладками фиксируют к центральной опоре. От конькового узла к мауэрлату натягивают разметочный шнур и по нему устанавливают нарожники. Свесы ног соединяют ветровой доской. Если проект предусматривает, то на этом этапе ставят затяжки и подкосы.
  • Когда каркас шатровой кровли будет готов, на стропила укладывают гидроизоляционный материал. Края полос должны заходить внахлест с запуском 200 мм. Гидроизоляцию к стропилам крепят скобами строительного степлера или тонкими планками и гвоздями. Следующим этапом создается обрешетка.
  • Сверху на обрешетку укладывают кровельное покрытие. Технология зависит от выбранного материала. Важно учесть, что использование больших листов для шатровой кровли не выгодно. Из-за наличия треугольных скатов получается много подрезки. Материал идет в отходы. Для круглой крыши используют гибкую кровлю. Твердым листам невозможно придать форму конуса. Стыки кровли закрывают доборными элементами.

Традиционным завершением шатровой кровли является установка водостоков, проходных элементов для вывода труб из помещения на крышу.

Возводить шатровую крышу сложно. Видео инструкция поможет разобраться в трудных нюансах:

Чертежи и фото шатровых крыш

Советы и рекомендации

Чтобы у шатровой кровли возросла прочность к нагрузкам, специалисты рекомендуют предпринять ряд мер:

  • Для усиления углов каркаса на стропилах устанавливают штренгели рядом с мауэрлатом. Элементы делают из бруса. Если надо еще усилить конструкцию, дополнительно создают фермы.
  • Перекрытие с брусом соединяют дополнительными стойками. Элементы помогают равномернее распределить нагрузку.
  • Длинные накосные стропила лучше делать не из бруса, а использовать сдвоенные балки.
  • Надежная обрешетка на шатровой кровле получится, если ее изготовить из бруса сечением 40х40 мм.
  • Все деревянные элементы каркаса крыши обрабатывают пропитками, защищающими древесину от влаги и вредителей.
  • Пиломатериалы с повышенной влажностью для возведения крыши нельзя использовать. Во время высыхания они начнут «играть», искривляться, что приведет к деформации кровли.
  • Элементы обрешетки крепят только перпендикулярно стропильным ногам. Нельзя располагать бруски под уклоном.

Если шатровая кровля возведена по правильным расчетам без допущения ошибок, она прослужит много времени, не требуя ремонта.

Заключение

Чертежи стропильной системы шатровой крыши можно найти в Интернете. Схема даст общее представление о конструкции. По примеру будет легче разрабатывать собственный проект.

Расчет стропильной системы шатровой крыши

Рассматривая наиболее популярные крыши для частных домов, первой выделяется шатровая конструкция. Чтобы было понятней — это обычная четырехскатная крыша, обладающая эстетичным внешним видом и отличными аэродинамическими качествами.

Выполнение расчета крыши

Схема четырехскатной крыши на первый взгляд кажется несложной, но это большое заблуждение. Конструкция вроде бы проста, однако, без точных расчетов стропильная система может получиться слабой и не выдержит ветровой или снеговой нагрузки.
Чтобы сделать самостоятельный расчет, первым делом надо составить чертежи будущей шатровой крыши. Данный процесс требует соблюдения основных правил:

  • схема должна отображать все размеры основания, то есть ширину и длину;
  • обязательно надо учесть угол уклона скатов;

Форма основания шатровой крыши — это тот параметр, от которого в первую очередь придется отталкиваться.

Использование квадратной формы основания позволяет легко подсчитать общую площадь шатровой крыши, что пригодиться при покупке кровельного материала. Расчет производят по простым геометрическим формулам из школьной программы:

  • Вычисляют площадь одного ската, то есть равнобедренного треугольника.
  • Так как у четырехскатной крыши с квадратной формой основания все скаты одинаковы, то их общую площадь вычисляют умножением площади одного треугольника на четыре.
  • Далее, вычисляют площадь всех свесов карниза. Они представляют форму равнобедренной трапеции.
  • Все получившиеся в процессе вычислений результаты суммируются.

Упростить процесс самостоятельных расчетов помогают онлайн калькуляторы, где надо всего лишь подставить точные данные и получить готовый результат.
На этой картинке можно увидеть пример расчета по формулам:

Здесь представлен чертеж шатровой крыши:

Нажмите на картинку, чтобы увеличить чертеж

Дополнительные факторы, используемые при расчете

Определяя размер основания крыши, надо учесть на какую часть постройки будет опираться кровельная система. Это зависит от строительного материала, выбранного для возведения стен дома:

  • шатровая крыша деревянного дома опирается на верхнюю обвязку;
  • в каменных или кирпичных постройках опорой служит мауэрлат;
  • если возведение четырехскатной конструкции намечено для сруба, то основной опорой будут верхние вереницы.

Со стенами разобрались, теперь переходим к стропилам:

  1. Стропильная система имеет определенный шаг установки. При длине стропил до 3 м расстояние между ними выдерживают 1–1,35 м.
  2. Если длина элементов от 3 до 4 м, то шаг составляет 1,4–1,7 м.
  3. Для стропил длиной от 4 до 6,5 м расстояние между элементами составляет 1,1–1,35 м.
  4. Большие стропила длиной от 6,5 м монтируют шагом 1,1–1,4 м.

Следующим важным показателем является определение угла скатов. Шатровая крыша обычно выстраивается с углами скатов от 40 до 60 о . Эти показатели могут быть изменены, в зависимости от используемого кровельного материала:

  • если четырехскатная крыша будет укрыта черепицей, то скаты монтируют под углом 30 о ;
  • для асбестоцементного шифера можно выдержать уклон от 14 до 60 о ;
  • самым маленьким уклоном скатов обладает кровля из рулонного материала, что составляет 8—18 о .

Правильный учет всех этих параметров поможет соорудить прочную шатровую крышу. Хотя надо отметить, что такие расчеты лучше доверять специалистам, иначе мелкая оплошность может нарушить дисбаланс конструкции, что приведет к ее быстрому разрушению.

Применяемые виды стропильных систем

Укрепляющим элементом всей постройки и основанием для укладки кровельного покрытия является стропильная система. Шатровая крыша предполагает использование двух видов таких конструкций:
Висячая система используется на больших пролетах, где отсутствует возможность установки внутренних опор или для построек без внутренних стен. Все элементы конструкции монтируются на наружные стены с установкой деревянных или металлических затяжек. Верхняя часть стропил между собой соединяется в одной точке, а нижним упором служат наружные стены. Самостоятельный монтаж висячей системы очень сложный, да и ремонт производить будет тоже непросто;
Универсальной и простой является наклонная система. Ее упором могут быть, наружные или внутренние стены, а также дополнительные опоры, установленные на бетонное основание. Наклонная система для кровли с уклоном скатов меньше 40 о будет лучшим вариантом. При монтаже опор, допускается максимальное расстояние между ними — 4,5 м. Если длина пролета достигает 6 м, тогда требуется крепить под стропила подкосы. Строительство данной системы является более экономичным.
Определившись с подходящим вариантом стропильной системы для дома можно приступать к возведению конструкции.

Из чего состоит стропильная система

Для строительства каркаса крыши используют древесину хвойных пород дерева с влажностью не более 20%. Чтобы увеличить срок эксплуатации, деревянные заготовки обрабатывают растворами антисептиков. Вся стропильная система состоит из следующих элементов:

  1. Основной опорой каркаса служат два элемента, изготовленных из бруса. Мауэрлат располагают на внешней стене, а лежень — на внутренней.
  2. Вертикальные стойки нужны для стропильных ног.
  3. Наклонные или как их называют, накосные стропильные ноги образуют ребра скатов. Их большая длина требует использование более толстых заготовок из-за увеличенной нагрузки.
  4. Нарожники образуют поверхность скатов.
  5. Подкосы устанавливаются к стропилам под углом 45 о.
  6. Ригель соединяет два стропила, располагаясь горизонтально.
  7. Обрешетка служит основанием под укладку кровельного покрытия.

Надо обратить внимание, что стандартный размер пиломатериалов составляет 6 м. Используемые стропила большей длины изготовляют наборными или клееными.

Монтажные работы

Строительство стропильной системы начинают после приобретения всех строительных материалов. Чтобы был ясен процесс возведения шатровой крыши, его надо рассмотреть по шагам на примере кирпичного дома.
Основным элементом конструкции, подлежащим первоочередному монтажу, является мауэрлат. Под него надо уложить гидроизоляцию, например, два слоя рубероида. Это убережет древесину от влаги, идущей со стороны стены. Если разработанная схема предусматривает монтаж выносных балок, то их укладка начинается с центрального элемента. Все последующие с определенным шагом монтируют от центра к обоим краям.
Для основной стойки используют брус сечением не менее 150×150 мм. Опору располагают вертикально строго по центру каркаса, выравнивая отвесом или уровнем. Обеспечить устойчивость ей помогают временные подпорки.
Теперь пришло время монтажа центральных стропил. Сверху они крепятся к опоре металлическими накладками, а снизу закрепляются на мауэрлат. Для фиксации применяют гвозди, длиной не менее 150 мм, болты или саморезы совместно с металлическими накладками. Наклонные стропильные ноги располагают по натянутому шнуру от конькового узла до четырех углов мауэрлата. Стропильные свесы скрепляют доской. Если требуется, монтируют подкосы и ригели.
К наклонным ногам крепят нарожники. Элементы, упирающиеся на балки выноса, укрепляют дополнительными опорами. Далее, приступают к зашивке карнизов. Для этого используют фанеру или обычные доски.
Сверху готовых стропил расстилают гидроизоляционный материал. Стыки укладывают внахлест с шириной каждой стороны материала не менее 150 мм. Гидроизоляцию фиксируют степлером, после чего приступают к монтажу обрешетки. Ее шаг зависит от выбранного кровельного покрытия. Если решено, что шатровая крыша будет покрыта мягкой кровлей, под нее потребуется сплошная обрешетка из фанеры.

Выстроенная, по правильным расчетам, шатровая крыша выстоит без ремонта более десяти лет, после чего может быть понадобиться небольшая реконструкция.

МирТесен

Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы

Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам.

Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон. Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием. Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.

Варианты исполнения шатровой крыши

Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.

Классическая шатровая крыша

Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.

Двухуровневая шатровая крыша

Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.

Шестискатная крыша

Стропила крыши из восьми пологих скатов

Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:

Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.

а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень

Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).

На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.

Основные схемы и элементы стропильной системы

Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.

Геометрическое изображение шатровой крыши

Основные элементы

Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.

Конструкция с висячими стропилами

  1. Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
  2. Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
  3. Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
  4. Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
  5. Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.

Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.

Безригельная конструкция с наслонными стропилами

Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.

Наслонные стропила, усиленные ригелями

При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).

Элементы усиления

Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.

Вариант усиления стропильной конструкции

По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила. Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8). Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.

При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45–60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).

Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.

Свесы с кобылками

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

  • длину дома;
  • ширину дома
  • высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

  • длина дома: AB = DC = 9 м;
  • ширина дома: AD = BC = 8 м;
  • высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата.

  • AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Стропильная система шатровых крыш

Крыша здания является главной его защитой. Разнообразие форм, видов кровельных конструкций позволяет добиться индивидуального облика частного дома или дачи. Одним из самых интересных вариантов является шатровая крыша.

Что это такое?

Шатровая крыша представляет собой модификацию, где все стороны наклонены вниз к стенам, как правило, с довольно пологим наклоном, хотя шатер по определению является четырехскатной крышей с крутым наклоном, когда он растет до пика. Таким образом, крыша не имеет фронтонов или других вертикальных сторон.

Они могут быть построены в самых разных формах. Каждый гребень является центральным над прямоугольником здания. Треугольные грани называются концами бедер, они ограничены самими бедрами. «Бедра» и беговые стропила находятся на внешнем углу здания и поднимаются к хребту. Там, где здание имеет внутренний угол, долина пространство между наклонными поверхностями. Они обеспечивают компактный, прочный внешний вид конструкции. Шаг крыши может меняться.

В современной отечественной архитектуре такие конструкции обычно встречаются в бунгало, коттеджах и являются неотъемлемой частью некоторых стилей, их стропильная система может отличаться.

Конструкция является самоподдерживающейся, требующей меньшего диагонального крепления, чем двускатная. Таким образом, крыша гораздо лучше подходит для районов, где не редкость ураганы. Она не имеет больших, плоских концов, чтобы ловить ветер, и по своей сути гораздо более устойчива, чем двускатная. Однако для такого района конструкция должна быть крутой, предпочтительнее не менее 35 градусов от горизонтального или крутого наклона.

Когда ветер течет по наклонному бедру, крыша может вести себя, как крыло самолета. Затем на подветренной стороне создается лифт. Если наклоны менее чем 35 градусов по горизонтали, крыша будет подвержена подъему.

Возможный недостаток состоит в том, что в помещении под крышей меньше места, доступ к обслуживанию более сложный, бедра крыши сложнее вентилировать и нет плацдарма с окном для естественного света.

Особенности

Такая кровля может оказать значительное влияние на общий внешний вид. В отечественной архитектуре есть буквально десятки вариантов, но один из самых популярных – это шатровый.

Есть несколько способов сделать ее, но в целом строители приходят к двум основным формам. Сначала это квадрат, или пирамида. Чтобы покрыть квадратное здание, четыре треугольные секции встречаются в одной точке в центре структуры, подобно пирамиде.

Но если ваше здание не квадратное, если это прямоугольник, в этом случае у вас будут части разных размеров. Стропила не встречаются в одной точке, напротив, две более длинные стороны будет разделять гребень, идущий параллельно направлению здания. В принципе, два ребра будут подобны первому варианту. Однако вместо того, чтобы оставлять концы открытыми, треугольные отрезки наклонены наружу от краев хребта, с четырьмя наклонными сторонами.

Плюсы и минусы

Существует несколько преимуществ выбора этой конструкции. Поскольку у них нет долин, меньше вероятность утечки. Это означает, что изоляция чердака функционирует должным образом.

Такая крыша отлично держится при сильном ветре. Ее аэродинамические качества и короткие карнизы препятствуют подъему и помогают обеспечить большую устойчивость дома. Это делает ее гораздо лучшим выбором, чем традиционная с остроконечным покрытием, поскольку она менее склонна к сдуванию или разрушению во время сильной грозы или торнадо. Домик всегда имеет отличия, особенно если продумать дизайн.

По периметру имеет большую площадь поверхности для вентиляции. Это предотвращает многие кровельные проблемы, такие как преждевременное старение, холодные коридоры. В дополнение к надлежащей вентиляции простые линии облегчают работу водосточной системы от дома и устраняют потенциальные утечки и другие проблемы, обычно связанные с неисправными желобами.

Солнечные панели функционируют на максимальной мощности при установке на южном склоне. Так как крыша состоит из четырех плоскостей, ориентация дома не влияет на использование солнечной энергии.

Однако есть и недостатки. Первоначально конструкция стоит дороже, фермы, которые поддерживают крышу, сложнее строить. Кроме того, для покрытия дополнительных двух склонов требуется больше кровельных материалов. Конструкция также ограничивает доступное количество чердачного пространства. Из-за этого домовладельцы, которые хотят использовать чердак в качестве хранилища или для преобразования его в дополнительное жилое пространство, не должны выбирать этот вариант.

Преимущества:

  • предпочтительны на холмистых станциях, где в зимние сезоны отмечается сильный снегопад;
  • имеют сплошную фасцию со всех сторон, поэтому становится проще устанавливать желоба;
  • хорошо подходят для теплого климата;
  • имеют карнизы вдоль всех направлений, которые помогают обеспечить полную защиту дома от солнца, а также других атмосферных неприятностей;
  • одним из важнейших преимуществ является способность обеспечивать дренаж воды.

Недостатки:

  • сложная процедура строительства;
  • требуют дополнительного сырья, что увеличивает стоимость;
  • время от времени они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы обеспечить длительный срок службы.
Читать еще:  Крепление торцевой планки металлочерепицы
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector