Крыша здания является основной его защитой. Многообразие форм, конструкций, видов кровельных систем позволяет спроектировать здание таким образом, что оно получит индивидуальный облик, станет гордостью и теплым семейным гнездышком для любой семьи.
Крыши по особенностям строения, спецификой формы скатов могут быть нескольких видов:
- Плоские . Стороны конструкции опираются на стены здания. Они практически лишены уклона. Форма ската чаще всего представляет прямоугольник;
- скатные . Конструкция имеет два и более скатов различной формы, которые расположены под определенным уклоном.
Скатные крыши классифицируются по количеству, форме, расположению скатов :
- Двускатные;
- вальмовые;
- полувальмовые;
- шатровые;
- многощипцовые;
- купольные.
Кроме того, существуют другие конструкции, которые менее распространены. Они изредка используются в кровельных конструкциях: шпилеобразные, сводчатые, арочные, сферические, складчатые.
Из множества кровельных систем есть что выбрать: каждая из конструкций имеет свои особенности монтажа, характерное архитектурное оформление, индивидуальную функциональность.
Конструкция шатровой крыши характерна таким устройством, при которой скаты выполнены в форме треугольников с общей точкой соединения четырех вершин.
Количества треугольников в конструкции шатровой крыши может быть и больше, но все они должны иметь общую вершину . Идеальным вариантом постройки помещения под шатровую кровлю является четырехугольная форма, при которой вершина кровли образуется в центре.
Но шатровая система не обязательно может иметь вершину в центре конструкции. Кровля может быть смонтирована таким образом, что вершина смещена от центра в сторону . В такой конструкции длина сторон двух противоположных скатов при четырехскатной системе различна.
По конструктивным особенностям строения стропильной системы шатровые крыши могут быть :
- Наслонные . Имеют опорные точки на внешних и внутренних стенах, расстояние между которыми не больше 4,5 метров;
- висячие . Сооружают при небольшом пролете и без необходимости дополнительных внутренних опор.
Независимо от того, какая стропильная система смонтирована при обустройстве шатровой крыши, ее внешняя форма остается неизменной.
Кроме того, по конструктивным особенностям шатровые крыши могут быть :
- Ломаные . Чаще устанавливают под мансарду, при этом имеется изменение угла наклона на скате на меньший;
- с эркером (ендовые) . Шатровая кровля при этом является дополнением к эркеру;
- мансардные . При этом мансардные выступы располагаются на скатах кровли.
Независимо от конструкции шатровой системы, форма крыши похожа на шатер: отсюда и название.
Шатровая крыша частного дома
Достоинства и недостатки
Не бывает идеальной конструкции кровли: каждая имеет свои индивидуальные особенности.
Важным достоинством шатровой крыши являются ее аэродинамические свойства : ветровые потоки проходят по скатам, не нанося вред кровле, и не попадают в чердачное пространство. Кроме того, отсутствие фронтонов обеспечивает устойчивость конструкции.
Недостатками шатровой конструкции является сложность монтажа , а также при желании обустройства мансарды, ее площадь будет слишком мала.
Несмотря на то, что конструкция шатровой крыши требует значительных трудовых ресурсов, конечный результат однозначно будет оправдан: шатровые конструкции являются одними из самых привлекательных кровельных систем .
Достоинства и недостатки
Из каких элементов состоит шатровая кровля
Стандартная система шатровой конструкции состоит из элементов
:
- Накосные стропила . Доски, расположенные в угловых частях каркаса системы и распределяют значительную часть нагрузки, действующей на всю систему. Являются самыми длинными стропильными частями конструкции;
- нарожники . Служат для укрепления накосных стропил и распределения нагрузки;
- коньковый узел . Сложный элемент, так как не всегда идеально скрепляются стропильные доски, если крыша не квадратной формы;
- центральные стропила . Соединяются в коньковой части с накосными брусьями и являются показателем высоты ската;
- подкосы . Являются опорными частями стропильных ног;
- мауэрлат . Опорные брусья для всей конструкции, к которым крепятся стропильные ноги. Используют для мауэрлата брус большим сечением.
Дополнительными элементами системы являются ригели, дополнительные опоры, прогоны, лежни, то есть те элементы, которые служат для укрепления основных частей конструкции. Чаще всего они используются в регионах, предрасположенных к сильным ветровым потокам .
Чертеж элементов шатровой кровли:
Элементы
Шатровая крыша своими руками: последовательность строительства
Особенностью сооружения стропильной системы шатровой крыши является то, что монтаж ее основы производится на земле в соответствии с заранее подготовленными шаблонами. Для изготовления шаблона следует учитывать длину стропил, шаг, нагрузку и соответствующее сечение .
Строительство такой крыши своими руками подразумевает выполнение следующих работ :
- Установка мауэрлата;
- установка накосных стропил;
- монтаж подкосов, центральных подпорок;
- монтаж нарожников;
- установка обрешетки;
- монтаж пароизоляции;
- монтаж гидроизоляции;
- кровельное покрытие.
Каждый этап работ предусматривает выполнение обязательных шагов, без которых обустройство кровли будет нарушено.
Строительство своими руками
Устройство стропильной системы и монтаж
Стропильная система шатровой крыши - довольно сложная конструкция. Кроме того, монтаж конструкции шатровой крыши следует выполнять перед тем, как сделать потолок здания.
Монтаж производится поэтапно :
- Устанавливают мауэрлат (если стены кирпичные) : его крепят внешние несущие стены, предварительно застелив их гидроизоляционным слоем (чаще всего используют рубероид). Если стены из дерева - монтируют обвязку;
- с противоположных углов устанавливают накосные стропильные доски и скрепляют их в коньке способом крепления затяжек . При этом под углом спиливают верхние концы стропильных досок. Для крепления к мауэрлату рекомендуется использовать врезную балку. При деревянной стене их крепят скобами, если стена из кирпича - предварительно в мауэрлат монтируют арматурные хомуты;
- в центральной части ферм устанавливают стойки-подпорки ;
- в скатных частях устанавливают раскосы, подкосы, диагональные рейки . Так обеспечивается сопротивляемость ветровым нагрузкам;
- установка нарожников, подкосов, шпренгелей .
При обустройстве диагональных стропил следует придерживаться прямого угла.
Монтаж мауэрлата
Кровельный пирог
Пирог кровли - это последовательно смонтированные слои материалов для обустройства кровли.
Для шатровой крыши пирог состоит из таких слоев :
- Стропильная система . Изготавливается из деревянных брусьев, служит массивным каркасов всей системы;
- пароизоляция . Слой, предотвращающий образование конденсата;
- обрешетка . Система из досок, которая обеспечивает прочность конструкции и является основой для крепления слоев пирога;
- утеплитель . Служит для утепления кровли и здания в целом;
- гидроизоляция . Материал, который препятствует попаданию влаги из вне;
- контробрешетка . Деревянная конструкция, которая служит для обеспечения вентиляционного зазора между кровельным материалом и слоями пирога, а также для крепления внешнего покрытия;
- кровельный материал . Внешнее покрытие - главная защита от внешних факторов.
ОСТОРОЖНО!
Правильная последовательность уложенных слоев пирога обеспечивает его надежность и создание комфортного микроклимата. Если допущены ошибки по обустройству хотя бы одного слоя, это может стать причиной разрушения всей кровли.
Фото схемы шатровой крыши:
Установка обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции
Метод монтажа обрешетки напрямую зависит от кровельного покрытия: если предусмотрена мягкая кровля, что целесообразно монтировать сплошную обрешетку, если жесткая - разреженную.
Обрешетку выполняют из досок , ширина которых не более 150 мм, а толщина - около 2,5 см. Доски устанавливают на слой пароизоляции поверх стропил (вдоль). Выполняют обрешетку по всему периметру кровли.
Гидроизоляционный слой представляет собой мембраны, которые не пропускают влагу внутрь кровли со стороны кровельного покрытия . Гидроизоляцией может служить рубероид, другие рулонные мембраны, а также современные «умные» (дышащие) мембраны, которые препятствуют попаданию атмосферной влаги в утеплитель.
Гидроизоляцию крепят скобами к стропильным ногам . Стыковочное соединение производят внахлест (не менее 10 см), и места стыков проклеивают скотчем. Укладывают пленку таким способом, чтобы нижний свес материала находился на карнизной планке, а верх - около верхушки.
Пароизоляцию выполняют из специально предназначенных пленок , которые препятствуют попаданию капель конденсата в утеплитель кровли из помещения. В качестве пароизоляции используются пароизоляционные мембраны, пленки, специальные полиэтиленовые и пропиле новые пленки.
Пароизоляцию крепят на обрешетку внахлест скобами таким образом, чтобы не образовывалось сильное натяжение . Стыки проклеивают липкой лентой (скотчем). Закрепляют пленку досками обрешетки.
После крепления обрешетки между ее досками укладывают утеплитель.
Укладывание гидроизоляции
Установка обрешетки
Утепление шатровой крыши
Необходимость утепления шатровой крыши особенно актуальна, если конструкция предусматривает оборудование мансардного помещения.
Однако, не лишним будет, если утепление производить и без жилого пространства непосредственно под кровлей.
Распространенными утеплителями для кровля являются : минеральная вата, пеноплекс, пенополистирол и другие.
Самым популярным материалом является минвата . При утеплении шатровой крыши пласты материала укладывают между стропильными брусьями сверху вниз так, чтобы не образовывались зазоры. Так укладывают утеплитель по всем скатам кровли.
Утеплитель должен иметь ряд характеристик, которые могут способствовать обеспечению надежного утепления :
- Низкая теплопроводность;
- прочность при сжатии;
- плотность;
- огнестойкость;
- паронепроницаемость;
- воздухопроницаемость.
Утепление
Укладка кровельного покрытия
Для шатровых крыш важным показателем выбора кровельного материала является угол уклона скатов.
Для разного покрытия определяется возможность его укладки в соответствии с уклоном :
- Черепица - от 30 до 60°;
- асбестоцементное покрытие - от 14 до 16°;
- мягкая кровля - от 8 до 18°.
Кроме того, можно использовать декоративные покрытия, характерные для такого вида кровли - тростниковые, камышовые. Такие покрытия являются недолговечными, для центрального региона менее распространены с учетом климатических особенностей .
Чаще всего шатровые системы покрывают черепицей и другими листовыми видами (профнастилом, листовой медью, металлочерепицей).
Покрытие кровельным материалом необходимо производить на каждом скате поочередно . Особенности укладки каждого материала предусматривают выполнение требований по монтажу.
Так, например, листы профнастила следует начинать укладывать с левого нижнего края ската и продолжать застилать, закрепляя специальными саморезами. При этом по диагонали срезают края листа с края ската.
ВНИМАНИЕ!
Расчет внешнего покрытия шатровой крыши должен производиться с учетом достаточно большого количества обрезков материала .
Несмотря на то, что отходы могут быть использованы на верхних частях ската, их все равно будет достаточно много.
Укладка кровельного материала
Заключение
Таким образом, выполнить монтаж шатровой крыши своими руками можно, но работы потребуют максимум усилий не только по монтажу каркаса кровли, но и по укладке слоев пирога.
Это связано не только с физическими работами, но и с правильностью расчетов по нагрузке и расходу материалов довольно сложной конструкции. Но все затраченные силы и средства с лихвой перекроет уникальность конструкции.
Вконтакте
Некоторым хозяевам загородного жилья кажется чересчур банальной и неинтересной, и они начинают поиски более оригинальных вариантов. К числу таких можно отнести шатровую конструкцию, чрезвычайно интересно смотрящуюся внешне, как будто сошедшую с иллюстраций к учебнику по истории или к книге детских сказок.
Несмотря на кажущуюся простоту, стропильная система шатровой крыши является одной из наиболее сложной в возведении. Браться за строительство такого сооружения самостоятельно, не имея опыта подобных работ – будет очень рискованно. Однако для тех, кто желает остановить свой выбор именно на такой конструкции, будет полезно получить информацию по строению системы, основным ее составляющим, по проведению базовых расчетов. Именно в таком контексте и будет построена настоящая публикация. Надеемся, что она поможет разобраться в нюансах шатровой стропильной системы, реально оценить ее сложность и возможность проведения самостоятельного монтажа.
Что из себя представляет шатровая стропильная система?
По сути, шатровая крыша геометрически представляет собой «классическую» пирамиду, то есть фигуру с многоугольником в основании и гранями, являющиеся равнобедренными треугольниками, сходящимися в единой вершине.
В частном строительстве чаще всего применяется пирамида с основанием в виде четырехугольника, хотя для пристроек (башенки, эркеры и т.п.) или легких садовых построек (беседок) практикуется возведение более сложных конструкций, у которых в основании может лежать и правильный шести- или восьмиугольник (иногда даже и больше).
В данной публикации акцент будет сделан все же на четырёхскатную шатровую крышу. Здесь тоже возможны вариации. «Классикой» считается пирамидальная конструкция, опирающаяся на основание-квадрат, с вершиной, находящейся на перпендикуляре, проходящем через точку пересечения диагоналей основания. В этом случае все четыре ската будут представлять собой абсолютно конгруэнтные треугольники, расположенные под одинаковым углом наклона.
На рисунке-схеме показана пирамида с квадратом в основании – именно ее и будем рассматривать в дальнейшем. К этому чертежу придётся не раз возвращаться по ходу изложения.
Вполне возможно использовать шатровую схему и на прямоугольном здании, у которого длина превышает ширину. Однако, на практике такое применяется нечасто – ввиду ненужного усложнения и расчетов, и монтажа. При подобном варианте скаты, опирающиеся на более короткую стену, становятся длиннее и имеют меньший угол наклона к горизонту, то есть и внешние нагрузки для них уже приходится рассчитывать индивидуально. Для прямоугольных оснований куда больше подойдет – она во многом схожа с шатровой, но лучше адаптирована именно к таким условиям.
Шатровая форма крыши дает немало значимых преимуществ:
- Дом с такой крышей очень выигрышно выделяется на фоне стандартных двухскатных кровель, обладая своеобразной привлекательностью.
- По своим аэродинамическим качествам, то есть по способности противостоять ветровой нагрузке, особенно при шквалистых или даже ураганных порывах, она среди скатных крыш, пожалуй, не имеет равных. Причем сведена к минимуму подъемная составляющая ветровой нагрузки – усилия, пытающегося сорвать кровлю вверх.
- Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внешних и внутренних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
- При правильном утеплении скатов кровли, такая крыша – оптимальное решение с точки зрения энергосбережения.
- При оптимальном выборе крутизны скатов кровли не будет особых проблем и со .
Недостатком, помимо определенной сложности конструкции, можно назвать то, что четыре одинаковых ската серьезно «съедают» объем чердачного помещения, что осложняет организацию в нем «обитаемой» площади. Чтобы создать жилую мансарду, приходится резко увеличивать крутизну кровли и прибегать к «врезке» дополнительных окон и надстроек. Понятно, что браться самостоятельно за расчет и возведение столь сложной конструкции – просто бессмысленно, так как здесь требуется высокопрофессиональное архитектурное проектирование и монтаж.
Основные элементы шатровой стропильной системы
Рассмотрим базовое строение стропильной системы шатровой крыши. Для этого вначале возьмем совершенно абстрактный дом, стены которого образуют квадрат, и попробуем примерить к нему такую кровлю.
В контексте данной статьи нас не особо интересуют кровля и стены. Скроем их из виду, чтобы остаться «один на один» уже с, собственно, самой конструкцией стропильной системы. Ну а затем рассмотрим ее по деталям.
Стены скрыты из вида, но оставлен мауэрлат (поз. 1). Это – мощный брус, который поясом закреплен по верхнему торцу стен – именно на него будут упираться все стропила. В отличие, например, от двускатной крыши, в нашем случае должен представлять собой обязательно замкнутую раму, жестко связанную – от этого напрямую зависит прочность и стабильность всей стропильной конструкции.
От углов мауэрлата вверх к центру, к коньковому узлу (поз. 3), сходятся ребра пирамиды – их роль выполняют накосные стропила (поз. 2). Это – самые длинные и наиболее нагруженные изо всех остальных стропильных ног, и обычно для их изготовления применяется наиболее «мощный» пиломатериал — об этом будет рассказано ниже. На чертеже пирамиды они соответствуют отрезкам [КА], [КВ], [КС] и [КD]. Длина наслонного стропила на той же схеме обозначена Lн.
От центра каждой стороны к тому же коньковому узлу проходят центральные стропила (поз. 4). Они определяют высоту равнобедренного треугольника каждого ската. На чертеже – это, например, отрезок [КЕ] (длина стропила – Lц). В геометрии для обозначения этого элемента пирамиды имеешься отдельное наименование – апофема.
Наконец, от каждой накосной стропильной ноги в обе стороны к мауэрлату отходят укороченные стропила или нарожники (поз. 5), установленные с определенным шагом. Их количество будет зависеть от общих размеров всей системы.
Кстати, нередко для того, чтобы не «перегружать» соединениями коньковый узел, отказываются от установки центральных стропил, и монтируют только нарожники, размещая их симметрично апофеме.
На данной схеме показан вариант, в котором все без исключения стропила, начиная от накосных и кончая самым коротким нарожником, выполнены с выступом за пределы мауэрлата – для создания необходимого карнизного свеса. Но в дальнейшем все расчеты будут проводиться для «чистой» длины – от конькового узда до мауэрлата, а величина удлинения будет просчитываться отдельно, в зависимости от планируемой ширины свеса и угла крутизны ската.
крепление для стропил
Очень часто так и поступают – мощный стропильный брус заканчивается на мауэрлате, а карнизный свет обеспечивается наращиванием длины за счет специальных деталей – кобылок из более тонких досок. Это позволяет достичь немалой экономии на пиломатериалах.
На схеме была приведена одна из самых простых схем, когда накосные стропила выполнены по висячей схеме, и полностью сбалансированы. Скажем честно – такое очень редко встречается в реальности. На практике приходится прибегать к установке дополнительных, усиливающих элементов, которые обеспечивают прочность и стабильность конструкции стропильной системы.
Во-первых, стропила могут быть установлены по наслонной системе, то есть с опорой на центральную стойку. Стойка же может упираться на капитальную внутреннюю стену (если есть такая возможность), или на уложенный по центру лежень – мощный брус, опирающийся на противоположные внешние стены здания.
1 – накосные стропила;
2 – центральная стойка (бабка);
3 – затяжки (ригели).
Кстати, при возведении лёгких построек, например, беседок, иногда центральная стойка располагается по всей высоте, от фундамента (пола) и до конькового узла, и служит своеобразным предметом «интерьера».
Еще один вариант – основанием для стойки являются горизонтальные затяжки (ригели) соединяющие противоположные стропила. Эти затяжки могут располагаться внизу, ближе к , или примерно посередине высоты «пирамиды». Иногда такие ригели служат основанием для подшивки крыши чердачного помещения.
На рисунке показан пример, когда накосные стропильные ноги (поз. 1) по диагонали связаны затяжками (поз. 5). На пересечении затяжек смонтирована центральная опора (поз. 4). Все стропила, в том числе и центральные (поз. 2) соединены на опоре (бабке), образуя тем самым коньковый узел (поз. 3).
Часто центральная стойка вообще не используется. На крышах небольшого размера жесткость конструкции обеспечивается просто надежным скреплением центральных и накосных стропил на мауэрлате и в коньковом узле. В коньке стропила подгоняются друг к другу запилами под определённым углом, а затем это соединение усиливается металлическими накладами. Еще один вариант – используется центральный элемент-вставка, к которому крепятся стропильные ноги.
металлочерепица
Но при больших длинах стропильных нога иногда – и нарожников, они все равно требуют усиления. Для этого могут применяться дополнительные элементы системы.
На данной иллюстрации представлен один из вариантов. По центру квадрата, образованного мауэрлатом (поз. 1) врезан лежень (поз. 2). Как и в обычной схеме – установлены накосные (поз. 3) и центральные (поз. 4) стропила и нарожники (поз. 5).
Снизу накосных стропильных ног укреплены черепные бруски (поз. 6) – они служат для более надежной опоры для установленных нарожников.
И центральные ноги, и нарожники связаны с противолежащими, симметрично им расположенными деталями с помощью стяжек (поз. 7). Стяжки нижнего ряда, для исключения прогиба по центру, опираются на лежень, а сами одновременно служат опорой для верхнего ряда, перпендикулярного им.
От стяжек к каждой центральной стропильной ноге и к нарожникам идут вертикальные стойки (поз. 8).
Вместо вертикальных стоек (или вместе с ними) могут применяться подкосы – опорные элементы, расположенные под углом к горизонту. Это бывает удобно, когда основную нагрузку необходимо переложить на какую-то одну центральную точку (например, лежень или капитальную перемычку внутри здания), а не распределять ее по затяжке. Подкосы обычно располагают под углом в 45÷60°. Применение они находят, если длина стропильных ног превышает 4,5 метра. Такие дополнительные точки опоры позволяют снизить сечение пиломатериала, идущего на изготовление стропил, то есть и облегчить, и удешевить всю конструкцию системы.
На иллюстрации показано два варианта. Слева – комбинированный, в котором к лежню (поз. 1) закреплены и стойка (поз. 2), и подкосы (поз. 3). На правом рисунке – обошлись без стойки, и в лежень упираются только два подкоса, уходящие вверх, к симметричным стропильным ногам.
На схеме также показаны соединительные детали – металлические нагели (поз. 4) и стальные скобы (поз. 5).
Как уже говорилось, самыми длинными и испытывающими наиболее сосредоточенные нагрузки являются накосные (диагональные) стропильные ноги. Мало того, что обычно они толще других – нередко их приходится дополнительно подпирать, чтобы не допустить прогиба или кручения. Для этого могут применяться такие же подкосы, отходящие от центрального лежня, или специальный узел системы, называемый шпренгельной опорой.
Этот узел представляет собой шпренгельную балку (поз. 9) которая врезается на углу в мауэрлат, и от которой вертикально вверх уходит стойка (поз. 10), подпирающая накосную стропильную ногу. Иногда, на крышах большого размера, приходится устанавливать на просто шпренгель, а шпренгельную ферму, то есть усиливать вертикальную стойку подкосами.
Существуют и другие варианты монтажа и усиления стропильной системы шатровой крыши – многие мастера используют собственные, наработанные и проверенные годами методики. Но базовый принцип все равно сохраняется таким, как было показано выше.
Теперь необходимо рассмотреть блок вопросов, связанных с линейными размерами основных деталей конструкции, с необходимым для их изготовления сечением пиломатериалов, с другими геометрическими параметрами создаваемой системы. Одним словом, необходимо погрузиться в расчеты.
Проведение основных расчетов стропильной системы шатровой крыши
Проведение предлагаемых расчетов поможет хозяевам заранее определиться с основными характеристиками будущей крыши и необходимым количеством материалов. Расчеты должны проводиться в определенной последовательности, так как большинство параметров тесно взаимосвязаны, и, можно сказать, вытекают один из другого.
Высота «пирамиды», угол уклона скатов и планируемое кровельное покрытие шатровой крыши
Эта группа параметров выделена на первое место. Перечисленные характеристики тесно увязаны между собой и будут определяющими для остальных расчетов.
Почему необходимо заранее знать крутизну скатов? Да хотя бы потому, что каждый хозяин заранее видит крышу своего будущего дома, «одетую» в то или иное кровельное покрытие, которое больше ему по душе. А при выборе покрытий, хочешь – не хочешь, а приходится соблюдать определенные требования – у каждого материала есть свои предельно допустимые рамки по минимальному уклону.
То, что уклон зависит от высоты вершины «шатра» (и наоборот), наверное, объяснять не приходится — с ростом одного параметра возрастает и второй. Но только зависимость здесь – не линейная, а тангенциальная. Обратимся к схеме чертежу «пирамиды».
Высота конькового узла обозначена Н – это отрезок . Сама эта вершина в горизонтальной проекции лежит точно посередине любой из сторон квадрата, образующего основание. Получается прямоугольный треугольник КFE , катет которого известен – это половина ширины (длины) здания [АВ]. Угол ската кровли – α . Несложно определить и высоту:
Н = 0.5 × [АВ] × tgα
Это вычисление проще будет произвести при помощи встроенного калькулятора:
Калькулятор взаимосвязи высоты вершины шатровой крыши и угла крутизны кровли
В процессе строительства дома или беседки неизбежно встает вопрос о том, какую конструкцию кровли предпочесть. Если возводимое сооружением имеет четырехугольную, а лучше всего квадратную форму, дизайнеры и архитекторы нередко останавливают выбор на шатровой четырехскатной крыше. Сложность этой конструкции с торицей окупается оригинальным внешним видом, прекрасными термоизолирующими и аэродинамическими качествами. Эта статья расскажет, как конструируется и монтируется шатровая крыша своими руками.
Конструкция шатровой крыши
В строительстве принято рассматривать шатровую крышу как вариацию вальмовой четырехскатной, в которой коньковое соединение трансформировалось в коньковый узел, то есть видоизменилось из линии в точку. Крыша шатрового типа представляет собой пирамиду, стороны которой образованы четырьмя скатами в виде равнобедренных треугольников. Для монтажа подойдет любое четырехугольное здание, однако квадратная форма позволяет добиться идеальной симметрии, благодаря чему достигается наилучший результат.
В входят следующие основные элементы:
Этапы строительства
Создание проекта
Шатровая крыша своими руками строится только на основании грамотно составленного проекта, гарантирующего ее надёжность. Перед тем как сделать чертежи, необходимо вспомнить школьный курс геометрии, чтобы сделать расчеты угла наклона скатов, высоты конька и площади скатов. Для выполнения вычислений есть простая инструкция:
Не забывайте, что у шатровой крыши с прямоугольным основанием, в отличии от такой же конструкции с квадратным, скаты будут иметь различный уклон и разную длину стропильных ног. Следует учитывать это в расчетах и монтаже!
Проект создают вручную или с помощью компьютерной программы, которая не только выполнит за вас расчеты длины элементов стропильной системы, но и подберёт их толщину. Результат этапа конструирования – схема с размерами и взаимным расположением элементов крыши, которая станет опорой для монтажных работ.
Конструкция стропильной системы
Стропильная система шатровой изготавливается из древесины хвойных пород и состоит из следующих основных и дополнительных элементов:
В строительстве шатровой крыши используют висячую или наслонную стропильную систему, в зависимости от возможностей планировки сооружения. Однако, опытные кровельные мастера не советуют использовать наслонный тип, если уклон скатов превышает 40 градусов.
Ход монтажных работ
Когда проект утвержден и материалы закуплены, можно сделать монтаж шатровой крыши своими руками:
Некоторые элементы имеют длину, превосходящие 6 метров, стандартную величину пиломатериалов. Поэтому необходимо изготавливать наборные стропила, составляемые из нескольких частей, или клееные.
Строительство шатровой крыши своими руками – тяжелая, трудоёмкая работа, однако полученные результат, выделяющий дом или беседку среди однотипных соседей, вознаградит вас за старания и потраченные силы!
Видео-инструкция
Шатровая кровельная конструкция состоит из треугольных скатов. Как правило, количество скатов равно четырем, но при желании владелец может менять их число. Главное, чтобы готовая конструкция была надежной и симметричной.
Внешне подобная кровельная конструкция похожа на шатер, за что и получила свое название. В составе крыши нет фронтонов, что дает возможность дополнительно сэкономить на строительных и финишных кровельных материалах. При условии грамотного обустройства такая крыша будет иметь привлекательный и оригинальный внешний вид.
Обустройство шатровой крыши требует от исполнителя наличия специальных знаний и навыков. С возведением шатровой кровельной конструкции можно справиться своими руками. Главное – правильно выполнить необходимые расчеты и строго следовать инструкции при выполнении каждого мероприятия.
Прежде чем отправляться в магазин за требуемыми материалами, ознакомьтесь с порядком выполнения расчетов и составьте проект кровли, подходящий конкретно для вашего случая.
Основные сведения
Традиционно в состав рассматриваемой крыши входит 4 наклонных ската.
Если основание конструкции имеет форму правильного квадрата, площадь конструкции рассчитывается путем умножения площади одного кровельного ската на 4.
Однако если основание системы имеет вид прямоугольника, то для начала надо определить суммарное значение площадей двух разных прямоугольников, а затем увеличить полученное число в два раза.
Для установления площади кровельного ската, представляющего собой равнобедренный треугольник, необходимо умножить длину основания фигуры на значение ее высоты, а затем увеличить полученное число в два раза.
При выполнении расчетов вам нужно узнать значение площади карнизных свесов, имеющих форму равнобедренных трапеций. Этот расчет выполняется путем умножения высоты фигуры ровно на 50% значения суммы длин оснований трапециевидной фигуры.
Расчет шатровой кровельной системы может выполняться двумя способами. Первый предполагает расчет с использованием значения высоты конька и длины основания кровельной конструкции. В соответствии со вторым методом расчета необходимо учитывать значение длины диагонального стропильного элемента, а также длину периметра основы.
Помимо этого, в процессе расчета необходимо обязательно обращать внимание на параметры разнообразных дополнительных компонентов, входящих в состав кровельной конструкции. К числу таких элементов относятся:
- диагональные стропильные ноги;
- лежни;
- опорные брусья;
- стойки;
- мауэрлат и пр.
Пример выполнения расчета
Чтобы принцип расчета был более понятен, вашему вниманию предлагается простой пример выполнения основных расчетных мероприятий. Исходные данные:
- габариты дома – 6х6 м;
- длина диагонального стропила – 521 см;
- высота конька – 297 см;
- наклон кровельных скатов – 35 градусов;
- ширина карнизного свеса – 600 мм.
По первому из упоминавшихся ранее двух способов определите значение высоты кровельного треугольника. Для этого используйте теорему Пифагора, в соответствии с которой для расчета квадрата высоты нужно отнять от значения квадрата длины кровельного ската половину ширины основания, также возведенную в квадрат.
В рассматриваемом примере расчет покажет, что квадрат высоты равен 4,24 м в квадрате. По простой формуле можно определить, что площадь одного треугольного ската будет составлять 12,72 м 2 .
Ввиду того, что основанием крыши является квадрат со стороной 6 м, рассчитанное значение площади нужно увеличить в 4 раза. В итоге вы определите суммарную площадь кровельных скатов, равную в данном примере 50,88 м 2 .
Определите площадь карнизного света. Значение длины более короткого основания трапециевидной фигуры вы уже знаете – 6 м. Для установления длины большего основания нужно использовать простейшую форму, актуальную для таких фигур.
В соответствии с расчетами длина большего основания составит 704 см, а площадь фигуры в результате будет равняться 4,76 м 2 .
Чтобы установить суммарную площадь свесов умножьте рассчитанное на предыдущем шаге значение на 4.
В итоге суммарная сумма шатровой кровельной конструкции составит 69,91 м 2 .
Что нужно знать о системе стропил?
Шатровая кровельная конструкция может возводиться с применением наслонной либо висячей системы. Окончательный вариант подбирается в соответствии с условиями конкретной ситуации.
К примеру, собственноручно справиться с монтажом висячих стропил довольно трудно, да и на ремонт такой конструкции будет уходить нерационально много времени. Такие стропила обычно обустраиваются в тех ситуациях, когда в доме нет внутренних стен, и стропила могут опираться исключительно на несущие стены конструкции.
Наслонные же стропила более просты и финансово выгодны в обустройстве. Система размещается на средней несущей стене, а также промежуточных опорных столбах, зафиксированных на железобетонном основании.
Наслонные стропила чаще всего применяются при монтаже четырехскатных кровельных конструкций с наклоном более 40 градусов.
Важно подобрать правильный вариант опоры для системы кровельных стропил. Если дом каркасный, крышу надо опирать на верхнюю обвязку. В случае с кирпичными и каменными строениями функцию опоры выполняет мауэрлат, а при обустройстве крыши дома из сруба кровельную систему фиксируют к верхним венцам.
Определите оптимальное сечение стропильных ног. Для этого необходимо знать ряд параметров, а именно:
- шаг монтажа элементов стропильной системы;
- наклон кровельных скатов;
- предполагаемую снеговую, ветровую и прочие нагрузки;
- величину пролета и пр.
Важно знать основные параметры элементов кровельной конструкции шатрового типа.
Так, если стропильные ноги имеют длину, не превышающую 300 см, стропила нужно размещать с шагом на уровне 110-135 см. Оптимальный диаметр бревна для такой ситуации составляет 100 мм, а размер доски – 100х80 мм.
Если стропильные ноги имеют длину в промежутке от 300 до 400 см, их нужно крепить на расстоянии 140-170 см. Для обустройства такой стропильной системы рекомендуется использовать бревна диаметром 150 мм либо доски размерами 100х90 мм.
Если стропила имеют длину в пределах 400-500 см, их нужно крепить с шагом в пределе 110-135 см, используя для обустройства конструкции бревна, имеющие диаметр 200 мм, а также доски размерами 200х80 мм.
При обустройстве системы стропил из элементов длиной не больше 650 см стропила нужно размещать с шагом в пределе 110-140 см, используя для обустройства конструкции бревна диаметром 240 мм либо доски габаритами 220х120 мм.
Для обустройства прогонов используйте брус 100х50 мм либо бревна диаметром 160 мм.
Мауэрлат традиционно возводится из бруса 100х50 мм либо бревна диаметром 120 мм.
Стойки, ригели и подкосы делаются из бруса сечением 100х50 мм либо бревен диаметром 120 мм.
Важно, чтобы стропильные ноги имели строго одинаковую длину, а нарожники были состыкованы вразбежку.
Наиболее распространенный наклон скатов шатровых кровельных конструкций выдерживается в промежутке 40-60 градусов, однако в зависимости от параметров финишного кровельного материала уклон может несколько изменяться. Зависимость следующая:
- при использовании черепицы уклон выдерживается в пределах 30-60 градусов;
- при использовании листовых кровельных материалов и материалов на основе асбестоцемента уклон будет находиться в промежутке от 14 до 60 градусов;
- при использовании рулонных материалов величина уклона составит 8-18 градусов.
Порядок монтажа крыши
Процесс обустройства шатровой кровли включает несколько этапов.
Первый этап
Составьте проект конструкции и сделайте необходимые расчеты в соответствии с приведенными ранее рекомендациями.
Второй этап
Купите требуемое количество материалов с учетом габаритов и характеристик, утвержденных проектом.
Третий этап
Уложите мауэрлат по всей длине строения. На него будут установлены стропильные ноги.
Если дом построен из кирпича, мауэрлат лучше всего укладывать по внутренней части стен. В данном случае между мауэрлатом и стеной необходимо проложить влагоизоляционный материал. Для гидроизоляции достаточно часто применяется рубероид. Чтобы стропильные ноги не провисали, нужно смонтировать решетку с соответствующими параметрами.
Если дом построен из дерева, с функциями мауэрлата в большинстве случаев сможет справиться верхняя часть сруба.
Четвертый этап
Установите опорную балку для стропил (прогон) вверху стропильной конструкции. Опорная балка должна быть размещена параллельно по отношению к мауэрлату. Рекомендованное расстояние между двумя упомянутыми элементами – до 450 см.
Пятый этап
Выполните монтаж диагональных связей, раскосов и подкосов.
Для изготовления диагональных связей обычно используются доски 250-450 мм. Их необходимо прибить к основе стропильной ноги.
Вам нужно обустроить запланированное количество скатов (обычно их 4). На этом этапе работайте в соответствии с имеющимися у вас чертежами.
Шестой этап
Утеплите крышу. Сначала крепится гидроизоляционный материал, под ним размещается утеплитель, а под утеплителем – мембранная пароизоляционная пленка.
В завершение вам останется лишь уложить желаемый финишный кровельный материал и установить разного рода дополнительные элементы вроде водостоков и пр.
Теперь вы осведомлены в основных особенностях шатровой кровельной конструкции, знаете, в каком порядке выполняется расчет системы, какими должны быть ее основные элементы и в какой последовательности выполняется непосредственно обустройство крыши. Следуйте инструкции, одновременно ориентируясь на положения имеющегося проекта, и все обязательно получится.
Удачной работы!
Видео – Шатровая крыша своими руками
Шатровая крыша является симметричной и по своей форме напоминает пирамиду с прямоугольным основанием. Такая конструкция позволяет сэкономить на стеновом материале, поскольку не имеет фронтонов.
Существенный недостаток шатровой крыши – это стропильная система, являющаяся более сложной по сравнению с ее устройством у других видов крыш. Стропильная конструкция должна быть качественно установлена, поскольку малейшая ошибка в расчете может спровоцировать даже ее обрушение. По этой причине, достаточно трудно выполнить строительные работы самостоятельно, разумнее прибегнуть к услугам профессионалов.
Выделяют два вида стропил:
— наклонные, которые устанавливают, как правило, на четырехскатной крыше с углом наклона не более 40 градусов, подобные стропила довольно легко устанавливаются и выгодны с точки зрения экономии;
— висячие, опорой для которых служат наружные стены, такого рода стропила достаточно сложно изготовить, а также отремонтировать.
Конструкция шатровой крыши изготавливается следующим образом. Под стропильными ногами либо по всей длине строения подкладывают опорный брус, так называемый мауэрлат. В случае с кирпичным домом, брус устанавливают на внутренней части стены, при этом, между стеной и мауэрлатом необходимо поместить влагоизоляционный материал. Если дом деревянный, в качестве мауэрлата будет выступать верх сруба.
В верхней части конструкции из стропил, параллельно опорному брусу, необходимо уложить опорную балку (прогон). Она нужна для того, чтобы подпирать стропила. Выше будет находиться конек крыши. В процессе строительства необходимо учитывать тот факт, что промежуток между прогонами и мауэрлатом не должен быть больше 4,5 метров. Для противостояния ветровым нагрузкам со стороны фронтона делаются диагональные связи, раскосы и подкосы. Чтобы утеплить кровлю, рекомендуется уложить слой паро- и гидроизоляционного материала. После завершения всех этих работ можно приступать к установке кровельного покрытия.
При квадратном типе скат состоит из четырех треугольников. Но, шатровая крыша имеет и свой недостаток. Ее каркас достаточно сложен и требует точности и немалых усилий при монтаже.
Самая большая сложность в создании подобной крыши – это верный расчет схемы конструкции. Произведя неточные измерения и расчеты, строитель рискует подвергнуть себя дополнительным расходам на покупку дополнительных материалов и перестройку конструкции. Такой казус неминуемо приведет к значительному удорожанию стоимости работ и материалов.
Тем не менее, сделать верные расчеты и смонтировать крышу возможно, не прибегая к услугам профессионалов.
После осуществления предварительных расчетов, можно переходить собственно к монтажу кровельного каркаса.
Существуют основные принципы обустройства шатровой крыши:
· для конька и стропильной системы необходимо использовать одинаковую древесину;
· доски промежуточные требуют более крутого наклона, а их размер не может быть меньше 5 сантиметров на 15 сантиметров;
· короткие элементы крепятся на угловые стропила;
· центральные стропила закрепляются на доске коньковой;
· упор стропил производят в коньковую доску и в верхний обвязной конец;
· конек исполняет роль несущей оси;
· накосные стропила одним концом закрепляются на коньке, а другим выступают за предел дома;
· стропила центральные выводятся на все стены;
· разветвление стропил промежуточных производят от конька.
Более подробно о схемах и порядке действий легко узнать, обратившись к нам: шатровая крыша – конструкция четырехскатная или другая – будет сделана по высшему разряду. Специалисты разъяснят все непонятные вопросы, порекомендуют необходимые материалы и инструменты.
Из инструментов при сооружении каркаса понадобятся:
1. Болгарка, электро- и ручная пилы.
2. Гвозди, молоток и дюбели.
3. Топоры и рубанок.
4. Дрель электрическая.
5. Доски и брусья одинаковой древесины.
6. Материал для кровли.
7. Скобы стальные.
Площадь чердачного помещения или мансардного этажа значительно меньше, чем в случае использования двускатной крыши. Данную проблему можно частично решить, используя мансардный тип специальной вальмовой кровли. Рассмотрим последовательность шагов, которые необходимо выполнить, чтобы построить шатровую кровлю. Проведение расчетов Проведение расчетов при строительстве шатровой крыши Для выполнения непростой задачи изготовления шатровой крыши своими руками необходимо иметь определенные знания и навыки. Вначале требуется выполнить расчеты, для проведения руками которых.
Также должна быть описана технология изготовления кровельного пирога и других элементов крыши. На основании детального проекта легко можно будет подсчитать требуемое количество материалов. Разработка такого проекта является достаточно сложной задачей и если у вас возникнут затруднения в самостоятельной его разработке, то лучше привлечь специалистов, которые произведут необходимые расчеты с учетом ваших требований. Особенности руками стропильной системы При изготовлении четырехскатной крыши используются накосные стропила, направляемые к углам дома (иногда их называют диагональными)
Возвести ее сложнее, чем двускатную или односкатную кровлю, но, вопреки этому, ей отдают предпочтение чаще всего. Причина этому – наилучший отвод воды, обеспечивающийся за счет устройства скатов с наклоном, как результат – длительный срок эксплуатации кровельных материалов, гидро- и теплоизоляции, используемых для монтажа крыши. Кроме того, шатровая крыша смотрится презентабельнее и оригинальнее в сравнении с другими видами конструкций. Шатровая кровля характеризуется как одна из самых надежных и практичных Основные детали оригинального сооружения Конструкция шатровой крыши должна быть строго симметричной. Она может монтироваться на любом строении, но намного проще, если оно имеет форму квадрата или прямоугольника. Основой рассматриваемой крыши считается стропильная система, сложная и замысловатая. Чтобы ее возвести правильно, необходимо предварительно произвести тщательный расчет. Любая ошибка в его ходе может привести к необратимым последствиям. Если планируется возведение шатровой кровли на квадратном основании, тогда у конструкции будет четыре абсолютно одинаковых ската.
Чтобы рассчитать в таком случае площадь кровли, рекомендуется определить площадь скатов и умножить полученный показатель на 4. Результат, полученный в ходе подсчетов, необходимо увеличить на площадь карнизных свесов. Важно! Чтобы определить площадь карнизного свеса, необходимо использовать следующую форму: Sкарн.=(BC+EF)/2*DG. Площадь крыши определяется так: Sкрыши = (Sската + Sкарн)*4. Перед тем как приступить к возведению шатровой крыши, необходимо учесть важные детали Расчет крыши шатрового типа Шатровая крыша своими руками будет устроена безупречно, если расчет стропильной системы сделан правильно. Если в основе конструкции лежит квадрат, то прежде всего необходимо определить угол наклона скатов, ширину и длину основания, затем, используя полученные данные, определить площадь всех четырех скатов. Если в основе крыши лежит прямоугольник, то начинать расчет следует с определения высоты трапеции и треугольника, из которых конструкция и состоит. Этот показатель равен длине вальмовых стропил. После того как высота определена, можно приступить к вычислению площадей данных фигур. Их суммарный показатель позволит получить площадь скатов кровли. Немаловажно предельно точно рассчитать и площадь карнизного свеса. Чтобы это сделать, необходимо высоту фигуры увеличить на ½ суммы длины основания. Важно знать! Расчеты последнего показателя можно вести, используя длину крыши и высоту конька или учитывая длину стропильных ног и длину крыши.
После того как площадь крыши и скатов рассчитаны, можно рассчитать основные элементы стропильной системы. Расчет шатровой крыши должен быть максимально точным Желательно данный промежуток работ доверить специалистам. Они составят максимально грамотный и точный чертеж, по которому будет элементарно просто определить количество материалов, требуемых для устройства шатровой крыши своими руками, длину стропил и последовательность работ. Виды стропильных систем Стропильная система шатровой кровли – опорная конструкция, состоящая из брусков, стоек, опор и других конструктивных элементов. Она считается не только основанием для крепления кровельного материала и других элементов крыши, но и укрепляющим элементом всего здания. Различают висячие и наслонные системы. При весомом пролете, когда возможность подпереть стропила внутренними опорами отсутствует, применяется висячая система. Она предполагает монтаж конструкционных элементов крыши на наружные стены и предусматривает установку металлических затяжек или затяжек из дерева.
Висячие стропила снизу опираются на наружные стены, а сверху – соединяются между собой. Существует два вида стропильных систем шатровой кровли Наслонная система предполагает монтаж стропил как на наружные стены, так и на внутреннюю несущую стену или дополнительные опоры. Максимально допустимый пролет между опорами – 4,5 метра. Если он достигает шести метров, тогда необходимо устанавливать под стропила подкосы. К преимуществам данного вида стропильной системы можно отнести экономичность, легкость и практичность. Составляющие элементы конструкции стропильной системы Стропильная система шатровой кровли включает в себя следующие элементы: накосные стропила – конструктивные элементы, монтаж которых производится непосредственно на каркас крыши по углам; нарожники – конструктивные элементы, фиксирующиеся к накосным стропилам; мауэрлаты – массивные балки, служащие опорой для нижних концов стропил; прогоны, лежни и ригели и ряд других дополнительных опор, необходимых для надежности и жесткости конструкции рассматриваемой кровли; подкосы, исполняющие роль держателей ног.
Шатровая крыша включает в себя несколько важных элементов Важно знать! Все указанные элементы стропильной системы создают надежную и стабильную конструкцию, способную выдержать большие нагрузки. Отсутствие одного из них может стать причиной скоропостижного разрушения кровли. Технология монтажа кровельной конструкции Монтаж шатровой крыши – задача не из легких. Он начинается со сбора основных узлов и стропил на земле, ориентируясь на заранее подготовленный шаблон. Важно! Брус, бревна и доски, необходимые для организации стропильной системы крыши, подбираются в зависимости от шага стропил, предполагаемых нагрузок и угла уклона кровли. На стены здания монтируются лежни и мауэрлаты, к ним крепятся подмостки, из двух углов, расположенных противоположно, возводятся стропила. Их соединяют в верхних точках. Затем поднимаются остальные стропила, подгоняется врубка и скрепляются в коньке специальными затяжками. Монтаж шатровой кровли выполняется в четкой последовательности Важно знать! Шатровая кровля в отличие от других крыш не предполагает подгоны. Для ее укрепления используется дополнительная стойка, которая монтируется в качестве подпорки в центре строения. Когда стропила возведены и закреплены, выполняется монтаж нарожников с подкосами. Под них минируются шпрингели, в несколько раз укрепляющие стропильные ноги. Важное требование монтажа шатерной крыши: стропила монтируются под углом девяносто градусов. Защитить от воды стены здания позволят свесы, их устраивают на расстоянии пятидесяти сантиметров от наружных стен.
Невыступающие стропила удлиняются кобылками. Поверх них устраивается обрешетка, паро- и гидроизоляционный слои, поверх которых монтируется кровельное покрытие. Небольшой дачный домик с шатровой крышей Несомненно, произвести монтаж шатровой крыши самостоятельно можно, но в виду сложных конструкционных особенностей и жестких рамок ее устройства лучше доверить работу профессионалам. Они выполнят грамотный чертеж, с предельной точностью рассчитают важнейшие параметры кровли и произведут монтаж всех элементов стропильной системы правильно и быстро. Если все же принято решение построить крышу такого плана самостоятельно, то следует должное внимание уделить расчету важнейших показателей и составлению плана-проекта. Любые погрешности могут привести к тому, что конструкция крыши не сможет выдержать даже небольшие нагрузки и разрушится от малейшего серьезного воздействия. Шатровая крыша на загородной усадьбе При подборе бригады мастеров, которые будут возводить кровлю, следует обратить внимание на их опыт работы в строительстве. Желательно доверять устройство шатровой кровли только профессионалам во избежание лишних нервов и материальных затрат, связанных с решением возникающих спорных вопросов
Конечно же, для самостоятельного строительства лучше выбрать более простой вариант, а чтобы результат работы был максимально красивым и качественным, нужно обязательно следовать подробным инструкциям, которые предложены профессионалами этой сферы.
Изначально нужно произвести расчет площади для будущей четырехскатной крыши (рассмотрим шатровую или пирамидальную). Это нужно для того, чтобы как можно более точно определить количество требуемых материалов.
В этом деле очень пригодится школьный курс геометрии. Ведь понадобится знание о том, как найти площадь пирамиды и рассчитать площадь одного ската. Если же вы по каким-то причинам подзабыли эту важнейшую информацию, то вот напоминание:
Важно! Площадь боковой поверхности пирамиды — сумма площадей боковых граней. Площадь пирамиды – площадь одного ската умножить на 4.
В интернете без труда можно найти онлайн калькуляторы, в которые, поставив свои параметры, вы быстро узнаете расчет необходимых материалов. Обычно замеряют:
· длину основания крыши;
· ширину основания;
· угол наклона в градусах;
· материал для кровельного покрытия.
Важно! Обязательно нужно проверить все расчеты по нескольку раз. Ведь одно дело, когда материалов будет куплено слишком много – обидно, но не смертельно и уже на много хуже, когда их не хватает потому, что может случиться ситуация, когда вы опомнитесь, идентичных на складе уже не будет.
И запомните такие важные моменты:
· практически все кровельные материалы укладывают внахлест, поэтому необходимо закупать их с некоторым запасом;
· площадь ската нужно начинать высчитывать со свесов;
· от 7-ми до 10-ти процентов материала идет в отходы, это тоже забывать нельзя.
Чтобы по максимуму избежать ошибок, при этом, не обращаясь в строительную компанию, можно обзавестись специальной программой для проведения подобных расчетов.
Кроме того, обязательно создать четкий план действий:
· необходимо учесть все дополнительные элементы такие, как мансардные окна, дымоходы, воздуховоды и др.;
· очень важно максимально точно измерить длину ската, при чем делать это нужно от конька до карниза;
· в расчетах необходимо прибавить длину некоторых элементов, к примеру, свесы, брандмауэрные стены, парапеты и пр.;
· учесть особенности материала, который планируется использовать для кровли. Ведь каждый из них имеет свои особенности;
· важный момент – длина скатов уменьшается примерно на 70 сантиметров, если используется черепица, либо рулонный материал.
Не забудьте учесть все следующие параметры:
· вес кровельного покрытия;
· вес паро и гидроизоляции;
· массу утеплителя;
· снеговую, ветровую, дождевую нагрузку;
· вес людей, которые будут обслуживать крышу;
· тяжесть оборудования, которое собираетесь водрузить на крышу (окна, антенны, фонари, аэраторы, лестницы и так далее).
· принимая во внимание угол наклона скатов, рассчитывают длину и ширину сечения стропил.
Расчет площади для разных материалов:
По большому счёту, шатровая крыша (см. фото) – это та же вальмовая крыша, в которой длина конька равна нулю, т.е. конька нет, и все угловые стропила сходятся в одной точке. Чаще всего её возводят на домах, коробка которых представляет из себя квадрат.
Давайте рассмотрим один пример такой крыши. Стропила у нас будут опираться на балки перекрытия. Допустим, мы имеем коробку дома размером 10х10 метров с несущей перегородкой посередине.
ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлаты, балки перекрытия и выноса (см. рис.1). Балки перекрытия и выноса ставим, начиная от середины, т.е. сначала центральные, а потом от них влево-вправо остальные с рассчитанным шагом.
Рисунок 1
Мы видим, что крайние балки перекрытия и крайние выноса находятся от угла дома на одинаковом расстоянии. Как мы уже говорили в статье«Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия», расстояние это желательно брать не меньше 0,8-1 метра.
ШАГ 2: Посередине будущей крыши устанавливаем центральную стойку из бруса 150х150 мм. Высоту её определяем из предварительного эскиза крыши, выполненного на бумаге. Стойку фиксируем строго вертикально при помощи двух временных укосин (см. рис.2). После того, как мы в следующем шаге установим центральные стропила, укосины можно будет убирать. На последующих рисунках они не показаны.
Рисунок 2
ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем четыре центральных стропила скатов.
Как размечаются стропила, показано на рис. 3
Рисунок 3
Таким образом мы делаем все четыре центральных стропила скатов и устанавливаем их (см. рис.4):
Вверху между собой их можно сшить либо гвоздями, либо при помощи металлических уголков, как показано на рисунке.
ШАГ 4: Пришиваем ветровые доски и устанавливаем угловые выноса (см. рис. 5). Как делать угловые выноса также подробно описано в статье о вальмовой крыше (ссылка выше):
ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.
Для этого в первую очередь натягиваем шнурку (см. рис. 6):
Сейчас я хочу показать способ, который мы всегда используем при установке угловых стропил длиной более 6 метров (когда их приходится наращивать). В первую очередь мы берём две доски по 6 метров. У одной делаем только нижний запил, у другой только верхний. Затем ставим эти две доски, сшивая их между собой гвоздями прямо по месту. Также сразу ставим под них стойку (см. рис.7):
Теперь рулеткой замеряем длины двух кусков, которых нам не хватает – одного с верхним запилом, другого с нижним. Изготавливаем их и нашиваем на уже стоящие доски.
Таким образом мы делаем все четыре угловые стропила (см. рис.8):
ШАГ 6: Добавляем на углы выноса, которых не хватает, и при необходимости ставим под стропила стойки (см. рис.9):
Рисунок 9
Необходимость установки стоек определяется расчётом, в зависимости от размеров крыши и снеговых нагрузок. Стойки желательнее упирать на несущие перегородки, либо ставить подкосы. Возможность установки стоек на балки перекрытия также проверяется расчётом. Об этом мы говорили в статье «Стропильная система. Расчет стропил и балок перекрытия». При этом всегда старайтесь по возможности смещать стойки ближе к несущим стенам, чтобы уменьшить нагрузку на балки.
ШАГ 7: Изготавливаем и устанавливаем все нарожники (см. рис.10).
Под нарожники, опирающиеся на выноса, над мауэрлатом ставим небольшие подпорки.
После этого нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку.
Во время строительства беседки или дома неизбежно возникает вопрос о выборе кровельной конструкции. Если у возводимого сооружения имеется четырехугольная или, еще лучше, квадратная форма, архитекторы и дизайнеры зачастую отдают свое предпочтение четырехскатной шатровой крыше. Такая сложно устроенная конструкция полностью окупается за счет своего оригинального внешнего вида, аэродинамическими качествами и замечательными термоизолирующими свойствами
Такой вид кровли считается наиболее сложным для самостоятельного устройства, но, тем, не менее, многие выбирают именно его из-за оригинальности и привлекательного вида. Далее будет рассмотрена техника изготовления шатровой крыши самостоятельно.
Шатровая крыша является специальной четырехскатной конструкцией с квадратным основанием, при этом скаты крыш выглядят как равнобедренные треугольники, которые сходятся к этому основанию. У такой крыши может быть множество по количеству скатов, либо она может быть вообще круглая. Главное при ее устройстве соблюдать симметрию. По внешнему виду такая крыша похожа на шатер, откуда и происходит ее название.
Следует отметить, что отсутствие у шатровой конструкции фронтонов дает возможность экономии на материалах при ее строительстве.
Крыша с шатровой конструкцией при желании может быть возведена практически на любом здании, но будет намного удобнее, если дом будет иметь основание квадратной формы. Основа конструкции шатровой крыши состоит из довольно сложной в исполнении стропильной системы, которая может быть устроена самостоятельно, если имеются определенные навыки в строительстве крыши.
Виды стропильных систем шатровой крыши
Стропильная система крыши шатрового вида представляет собой опорную конструкцию из опор, стоек, брусков и иных конструктивных элементов. Она служит как основанием для крепления материала кровли и иных элементов крыши, так укрепляющей деталью всего здания.
Различаются два типа стропильных систем для шатровых крыш:
1. наслонные системы;
2. висячие системы.
Если пролет весомый и нет возможности подпорки стропил внутренними опорами, то применяют висячую систему, которая подразумевает монтаж элементов конструкции кровли на наружных стенах и предполагает установку деревянных или металлических затяжек. Стропила висячего вида опираются снизу на наружные стены и соединяются между собой сверху.
Под наслонной системой предполагается монтаж стропил и на наружные стены, и на несущую внутреннюю стену либо дополнительные опоры. Между опорами максимально допустимый пролет составляет 4,5 метра. Если пролет достигает шести метров, то под стропила требуется установить подкосы. Преимуществами такого типа стропильной системы являются практичность, легкость и экономичность.
Основные элементы сооружения шатровой крыши
Крыша шатрового типа должна иметь строго симметричную конструкцию, которую возможно монтировать на любом строении, но будет намного легче, если оно будет иметь прямоугольную или квадратную форму. Основой для рассматриваемого вида крыши служит стропильная система, замысловатая и сложная.
Для ее правильного возведения следует произвести тщательный предварительный расчет. Малейшая любая ошибка может привести к негативным последствиям. В случае, если планируется возвести шатровую кровлю на основании квадратной формы, тогда конструкция будет иметь четыре полностью идентичных ската. Для расчета площади крыши в данном случае следует определить площадь скатов, а полученный показатель умножить на 4. Полученную в результате расчетов величину нужно увеличить на площадь свесов карниза.
Следует отметить, что для определения площади свеса карнизов необходимо применить формулу S карниза=(BC+EF)/2*DG. Для определения площади крыши используется формула S крыши = (S ската + S карниза)*4.
Расчет параметров крыши шатрового вида
Самостоятельно возводимая шатровая крыша будет безупречной, если сделать корректный расчет стропильной системы. В случае, если конструкции в своей основе имеет форму квадрата, прежде всего следует определить длину и ширину основания, угол наклона скатов, а после, применяя полученные показатели, определить площадь для всех четырех скатов.
Если крыша имеет основу прямоугольной формы, то расчет должен начинаться с того, что определяется высота треугольника и трапеции, составляющих конструкцию. Данный показатель равняется длине вальмовых стропил. Определив высоту, приступают к определению площадей этих фигур. Благодаря их суммарному показателю можно получить величину площади скатов крыши.
Очень важно максимально точно рассчитать также площадь карнизного свеса, для чего высота фигуры увеличивается на ½ суммы от длины основания. Важно отметить, что расчет данного показателя может быть произведен, применяя высоту конька и длину крыши либо с учетом длины крыши и длины стропильных ног.
После расчета площади скатов и крыши, можно выполнить расчет основных элементов стропильной систем. Рекомендуется доверить этап расчетов профессиональным специалистам, которые составят максимально точный и грамотный чертеж, благодаря которому можно будет легко определить длину стропил, объем материалов, которые требуются для возведения шатровой крыши своими руками и дальнейшую последовательность работ.
Конструкция крыши шатрового вида
Шатровую крышу принято рассматривать в строительстве ка разновидность вальмовой крыши, у которой соединение конька трансформировано в коньковый узел, а конкретнее из линии видоизменилась в точку. Шатровая крыша является пирамидой, у которой стороны образуются четырьмя скатами, имеющих форму равнобедренных треугольников. В данном случае квадратная форма основания крыши даст возможность получить идеальную симметрию, что даст наилучший результат.
Конструкция крыши шатрового вида включает в себя следующие основные элементы конструкции:
Коньковый узел, то есть пик кровли, ее наивысшая точка, которая образуется в результате соединения стропильных накосных ног.
Скаты – четыре наклонные плоскости скатов, имеющие треугольную форму, которые составляют шатровую крышу. Они имеют угол наклона, диапазон которого лежит в рамках 20-50 градусов. Опытные мастера по устройству кровли предпочитают оптимальный угол в 40 градусов.
Стропильная система, то есть каркас, который служит для поддержки кровельной конструкции. Система стропил несет на себе вес кровельного пирога и распределяет его, задавая геометрию скатов. Ее строят на основании треугольников – наиболее устойчивых и жестких фигур, гарантирующих надежность и стабильность шатровой крыши.
Покрытие кровли – материал в виде листов, рулонов, отдельных элементов или модулей, который обладает высокой степенью износостойкости и хорошими гидроизоляционными качествами. Для этих целей применяется шифер, рубероид, ондулин, профнастил или металлочерепица.
Свес крыши, который выступает за периметр основания крыши и защищает стены от ветра и воды во время дождя. Достаточным считается свес кровли, имеющий длину 40-50 сантиметров, чтобы эффективно выполнять свои функции.
Этапы строительства шатровой крыши
Создание проекта
Строить шатровую крышу своими руками допускается строго на основании грамотного проекта, который будет гарантировать ее надежность. Перед выполнением чертежей, нужно знать хотя бы минимальный школьный курс по геометрии для того, чтобы рассчитать угол наклона скатов, площадь скатов и высоту конька. Для того, чтобы произвести эти вычисления, существует простая инструкция, которая заключается в следующем:
Для начала нужно узнать угол наклона скатов при помощи рекомендаций от производителя материала кровли, а также показателей строительной климатологии, разделяющей территорию Российской Федерации на 8 зон в соответствии с ветровой и снеговой нагрузкой. Оптимально принятый уклон равняется 30-40 градусам. Такой угол подходит почти для любого вида крыши.
Следующий этап заключается в вычислении высоту, на которой располагается коньковый узел. Для такого расчета нужно узнать величину основания крыши, а также угол наклона кровельных скатов. Если изобразить крышу шатрового типа в виде пирамиды, то ее высотой будет прямая, соединяющая конек и ее основание. Ее длину можно рассчитать при помощи теоремы Пифагора.
Узнав высоту, угол наклона и размеры основания можно вычислить площадь скатов и длину стропильных ног. Данные расчеты необходимы для того, чтобы вычислить количество расходуемого строительного материала, а конкретнее для покрытия крыши и древесины для стропильной системы.
Нельзя забывать, что шатровая крыша, имеющая прямоугольное основание, в отличие от аналогичной конструкции, имеющей квадратное основание, будет иметь скаты с различными уклонами и разной длиной стропильных ног. Это важно учесть при расчете и монтаже шатровой крыши.
Проект создается при помощи компьютерной программы или вручную. Программа не только выполняет все необходимые расчету длины деталей стропильной системы, но и подбирает для них толщину. В результате получается схема с наличием размеров и взаимным расположением деталей кровли, которая послужит опорой для проводимых монтажных работ.
Конструкция стропильной системы шатровой крыши
Стропильную систему крыши шатрового вида изготавливают из древесины различных хвойных пород. Ее составляют следующие основные и дополнительные элементы:
Лежень и мауэрлат – опоры из бруса, которые необходимы для распределения нагрузки по всему периметру несущих стен. Мауэрлат укладывается на внешние перегородки, а лежень располагают на внутренние. Роль опорного бруса в деревянном доме играет верхний венец, выполненный из бревна или бруса. Для сооружений из блоков и кирпича требуется устройство бетонного армированного пояса, в которой вмуровываются шпильки из металла. На них через слой гидроизоляции укладывается мауэрлат.
Стойки, которыми являются устанавливаемые вертикально опоры, поддерживающие стропильные ноги или коньковый узел.
Стропильные накосные ноги, которые исходят к углам сооружения от конькового узла, образуя ребра скатов кровли шатрового типа. Длина накосных ног больше обычных и они подвергаются повышенной нагрузке. По этой причине они должны иметь толщину соответственно в два раза больше.
Нарожники – стропила, имеющие различную длину, которые прикрепляются к мауэрлату и накосным ногам. Они формируют поверхность скатов.
Подкосы – элемент стропильной системы, расположенный к стропилам под углом в 45 градусов.
Ригель, затяжка – перемычка, горизонтально расположенная между двумя стропилами. Ее функция заключается в гашении распирающего действия, которое стропила оказывают на стены.
Обрешетка кровли – основание, на которое настилается покрытие крыши. В зависимости от вида кровельного покрытия применяется сплошной или решетчатый вид обрешетки.
При строительстве шатровой крыши используется наслонная или висячая стропильная система в зависимости от того, какими возможностями располагает планировка сооружения. Хотя кровельные мастера, имеющие опыт не рекомендуют применять наслонный тип стропильной системы в случае, если скаты имеют уклон больше 40 градусов.
Процесс монтажных работ стропильной системы
Утвердив проект и закупив необходимые материалы, можно приступить к самостоятельному монтажу шатровой крыши. При этом производится следующая последовательность действий:
1. Первым делом устанавливается мауэрлат, балки перекрытия и лежень. Если проектом предусмотрены балки выноса, то их также монтируют на данном этапе. Укладка начинается с центральной балки, а от нее отступается шаговое расстояние в обе стороны, продвигаясь к краям.
2. Центральная стойка устанавливается ровно посередине возводимой шатровой крыши. Для нее используется брус, имеющий толщину 15×15 сантиметров или больше. Для того, чтобы она держала свое вертикальное положение, она временно закрепляется с помощью двух укосин.
3. Далее устанавливаются центральные стропила, которые в верхней части закрепляются к стойке с помощью металлических накладок, а в нижней части – к мауэрлату. Натянув от углов мауэрлата к коньковому узлу шнур для ориентира, монтируются стропильные накосные ноги. Чтобы их установить, на верхней части делается двойная врезка. Свесы стропил связываются посредством ветровой доски. При необходимости устанавливаются ригели и подкосы.
4. Затем напиливаются и приколачиваются все нарожники. Те нарожники, которые опираются на балки выноса, дополнительно укрепляются стойками для их разгрузки. Карнизы подшиваются влагостойкой фанерой или доской.
5. На стропилах полосами настилается гидроизоляционная пленка, которая нахлестывается в местах стыка на 15-20 сантиметров. Пленка крепится с помощью строительного степлера, а вдоль стропильных ног фиксируется посредством реек контробрешетки. Монтируется обрешетка. Если запланировано устройство сплошной обрешетки, то потребуются листы фанеры, а если решетчатой, то необрезная доска, имеющая размеры 15×4 сантиметров.
6. После настилается кровельное покрытие. Для этой цели сначала производится раскрой, учитывая то, что полосы и листы крепятся не в стык, а с некоторым нахлестом. Необходимо использовать в качестве крепежа специальные оцинкованные саморезы, которые поставляются в комплекте с кровельным материалом или гвозди с шляпой из каучука, которая деформируется после вкручивания, закрывая тем самым отверстие.
7. Завершающим этапом является установка системы водостока, которая состоит из трубы водостока, желоба, водоприемной воронки, а также снегозадержателей.
Некоторые детали стропильной системы крыши шатрового вида имеют величину, которая превосходит 6 метров, то есть стандартную длину пиломатериалов. Поэтому требуется изготовить наборные стропила, которые состоят из нескольких элементов, либо клееные.
Заключение
Разумеется, вполне возможно возвести шатровую крышу своими руками, но учитывая сложные конструкционные особенности и жесткие ограничения ее устройства, можно доверить данную работу соответствующим профессионалам. Они выполнят грамотный чертеж, предельно точно рассчитав все наиболее важные параметры крыши и произведут монтажные работы всех деталей стропильной системы корректно и в минимальные сроки.
В случае, если все же решено возвести крышу шатрового вида самостоятельно, то требуется уделить должное внимание расчетам самых важных показателей и составлению планового проекта. Из-за любых мелких погрешностей может иметь место то, что кровельная конструкция не способно будет выдерживать даже слабые нагрузки, а в результате разрушится от небольшого серьезного воздействия. При подборе рабочей бригады мастеров, возводящих крышу, внимание следует уделить их опыту работы в сфере строительства. Рекомендуется доверить устройство шатровой кровли только опытным профессионалам, чтобы избежать лишних материальных затрат, которые связаны с решением возникших спорных задач, и сберечь нервы.
Процесс самостоятельного строительства шатровой крыши является тяжелой и трудоемкой работой, однако, полученный результат будет стоить всех стараний и потраченных сил, выделяя беседки или дом среди других соседних сооружений.