Расчет стропильной системы шатровой крыши

Как выполнить расчеты шатровой крыши

Основная цель расчета такой крыши – нахождение объема материалов, требуемых для ее возведения (подкровельный, кровельный материал), обрешетка и монтаж стропильной системы по определенным параметрам. Помимо объемных параметров, выполняется расчет угла наклона ската, а также общая динамическая прочность системы.

Естественно, по количеству параметров расчет довольно сложный и объемный, поэтому лучше всего воспользоваться онлайн-калькулятором, который Вы легко найдете в сети.

В результате такого расчета Вы получите следующие данные:

• общая площадь поверхности крыши (с учетом свесов);
• углы наклона боковых стропил;
• длины боковых, диагональных и накосных стропил;
• необходимое количество стропил для устройства системы;
• рекомендуемое стропильное сечение;
• количество рядов обрешетки;
• объемы бруса для стропил.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Материал для кровли

Материал выбирается, исходя из бюджета строительства. Это может быть:

• ондулин;
• металлочерепица;
• профнастил;
• поликарбонат.

Ондулин (1) – отличный материал для этой цели. В Европе он очень широко применим. Отличается легкостью и прекрасными качествами в эксплуатации. Относительно легок в монтаже, пригоден к использованию даже в экстремальных условиях. Но имеет недостаток – высокую цену.

Металлочерепица (3) придает респектабельность постройке. К плюсам относится то, что не теряет цвет долгие годы, эффективна в использовании. Ее минус в том, что относится к тяжелым материалам, непригодным для кровли зданий, в возведении которых использовался легкий фундамент.

Профнастил (4) самый универсальный вариант для дома, террасы, беседки. Шатровая крыша из этого материала легкая, долговечная, элементы легко монтируются. Его чаще всего используют для легких конструкций, таких как террасы и беседки.

Поликарбонат (2) все чаще используется для террас и беседок. Среди плюсов материала: легкость, простота в обработке, огнеупорность. Но есть и большой минус, поликарбонат хрупкий, поэтому недолговечный материал. Глубокие царапины приводят к потере теплоизоляционных и водоотталкивающих свойств, в результате к непригодности в дальнейшем использовании.

В каждом конкретном случае нужно выбирать материал для кровли, учитывая свойства покрываемого сооружения и свойства материала.

Как рассчитать шатровую крышу

Исходим из того, что крыша имеет четыре одинаковых ската, т.е. четыре конгруэнтных треугольника.

• Длина центрального стропила определяется по формуле прямоугольного треугольника, где центральное стропило является гипотенузой, известный катет – половина длины стены дома, ? – угол наклона ската:

C = а/2 * cos ?

• Длину накосного стропила определяем по теореме Пифагора:

Один из катетов – а/2, второй – C.

L (длина накосного стропила) – корень квадратный из суммы квадратов а/2 и C;

• Высота крыши (центральной вертикальной стойки) определяется тоже по теореме Пифагора:

Гипотенуза – C, известный катет – а/2.

Высота H – корень квадратный из разности квадратов C и а/2;

• Площадь одного ската высчитывается по следующей формуле:

S=C * а/2.

Примеры:

• Шатровая крыша для дома 9 на 9, угол 45 градусов. С – 6,4, L – 7,84, H – 4,55, S – 28,8, суммарная площадь покрытия – 115,2.
• Шатровая крыша для дома 10 на 10, угол тот же. C – 7,14, L – 8,71, H – 5,1, S – 35,7, суммарная – 142,8.

Шатровая крыша яндовая, правильная конструкция: сам эркер представляет собой половину шестигранной призмы. Шатровая крыша для него – больше половины шестигранной пирамиды. Длины ребер и площадь покрытия определяются в зависимости от угла наклона основного ската, к которому примыкает яндовая крыша.

На основании расчета составляется чертеж шатровой крыши.

Внутреннее устройство

Как и на любых типах кровли, внутреннее устройство шатровой крыши требует внимательного отношения и начинается с выполнения качественной гидроизоляции. Технология предполагает настил гидроизоляционной плёнки снизу вверх с нахлестом с десять сантиметров. Нижняя часть материала должна располагаться на карнизной планке, а верхнюю часть следует обустроить около конька.

Поверх гидроизолирующей плёнки набивается контробрешетка, необходимая для удержания гидроизоляции в исходном положении и обеспечения вентиляции всей конструкции. Бруски контробрешетки располагают вдоль стропил. Отделка изнутри помещения выполняется утеплителем и пароизолирующим материалом. Дальнейшая отделка зависит от личных предпочтений.

Структура кровельного пирога теплой крыши

Достоинства и недостатки

Основные преимущества:

• отсутствие фронтонов;
• меньшая нагрузка на фундамент;
• сокращение расходов на строительство коробки;
• здания возводят, игнорируя имеющуюся в регионе роду ветров;
• чердачное помещение прогревается более равномерно;
• весной сход талых вод происходит постепенно.

Основной недостаток – большая сложность конструкции. Все элементы трудно содержать в порядке и при этом любой из них при выходе из строя резко снижает устойчивость кровли.

Кроме того, оборудование мансардной жилой комнаты в шатровых крышах обычно вызывает массу трудностей из-за множества опор стропильной системы.

А еще – сэкономленные на фронтоне деньги придется потратить на кровельный материал.

От расчетов к строительству

Конструкция типичной шатровой крыши обустраивается на деревянном основании. Если сооружение построено из дерева, тогда достаточно подготовить верхнюю обвязку. При сооружении стен из блоков или кирпичей придется дополнительно обустроить мауэрлат. В кирпичных домах поверх них заливается стяжка, в которую устанавливаются деревянные закладные элементы. При использовании газобетона, шлакоблоков и других блоков можно просто подготовить бруски такой же высоты и заложить их между элементами кладки. Устройство четырехскатной крыши предполагает использование обилия деревянных элементов: досок и брусьев различных размеров и назначения.

Прежде чем изготавливать каркас, обязательно проведите их антисептическую и противопожарную обработку. Таким образом вы сможете с минимальными затратами продлить срок эксплуатации конструкции.

Когда поверхность будет обладать необходимой прочностью, закрепите с помощью саморезов к деревянным брускам опорные брусья и лежни. Мауэрлат будет использоваться в качестве основания для стропильной системы, поэтому его обустраивают по периметру внешних стен. Следующим этапом станет изготовление стропильных ферм. Они бывают различных видов: боковые стропила треугольной фермы, стропильные фермы для соединения в коньковый узел, также используются диагональные стропила.

Обустройство четырехскатной крыши предполагает точное выполнение работ, особенно это относится к сооружению стропильной системы. К тому же каркас должен отличаться высокой надежностью и быть абсолютно симметричным.

Все размеры должны быть идеально выдержаны и быть одинаковы для каждой стороны.

Конструкция четырехскатной крыши и установка стропильной системы

Теперь, когда готов проект и у вас на руках есть чертежи четырехскатной крыши, можно приступать к устройству стропил системы крыши. Монтаж можно осуществлять несколькими способами – висячим и наклонным.

Наклонный способ более экономичен и не так сложен при возведении. При возведении стропильной системы необходимо учитывать элементы, которые обязательно присутствуют в каждой конструкции:

• накосные или диагональные стропила. В готовой конструкции их устанавливают так, чтобы они имели упор. Обычно упирают в мауэрлат и следующую пару стропильных ног;
• мауэрлатом называют нижнюю опору для стропил;
• прогоном-балку, которую используют как дополнительную опору, располагают обычно параллельно мауэрлату;
• укороченные стропильные ноги, также используют для упора в мауэрлат и стропильные ноги;
• стойки и подкосы используются для сооружения конструкции с многопролётностью, в этом случае необходимо ещё установить несколько опор на накосную ногу;
• ригели. Помогут если появились распоры. Обычно это происходит, если стропильная система четырёхскатной крыши при монтаже была установлена неправильно;
• лежень используют в качестве опоры для подкосов и стоек;
• шпренгель применятся как дополнительный элемент стропильной опоры.

Этапы работы

Первым делом, для равномерного распределения нагрузки от стропильной системы, кровельного покрытия и выпадения осадков в зимний период, на несущие стены укладывают опору для стоек и мауэрлат. Опору для стоек устанавливают на несущие перегородки. На эти опоры потом будут устанавливать опорные стойки. Здесь не обойтись без водяного уровня, при помощи которого выравнивают опорные стойки и закрепляют подпорами из досок. Крепят стойки с помощью металлических уголков. В зависимости от того, монтаж какой крыши выполняют, учитывают и необходимую расстановку стоек.

При монтаже стропильной системы для вальмовой крыши, стойки располагают в один ряд, а расстояние между ними должно быть не более двух метров. Если происходит монтаж шатровой конструкции, то тут стойки располагают по диагонали с одинаковым расстоянием от угла. На стойки потом укладывают прогоны и закрепляют их с помощью уголка на саморезы. Далее устанавливают диагональные стропила с шагом от 0,5 до 1,5 метра. Профессиональные плотники советуют изготавливать стропила из двух досок, объединённых в толщину, так как именно эти элементы конструкции испытывают нагрузку. Их упирают верхней стороной на стойку, а нижней на угол мауэрлат.

Далее нужно заполнить расстояние между стропилами. Для этого прекрасно подойдут укороченные стропильные ноги. Наибольшую нагрузку получает нижняя четверть диагональных стропил, поэтому рекомендуют под них установить дополнительные элементы стропильной опоры. Их ставят, как и коньковые стойки, на усиленные балки. На готовую конструкцию стропильной системы четырёхскатной крыши делают обрешётку, с последующим укладыванием на неё кровельного материала.

Преимущества и недостатки четырёхскатной конструкции

Если сравнивать четырёхскатную конструкцию с классической двускатной, сразу можно выделить ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относятся:

• благодаря мансардным крышам можно переоборудовать чердачное помещение в жилое, что значительно увеличит жилую площадь дома;
• четырёхскатная крыша за счёт особенности своей конструкции не подвержена временным деформациям;
• утепляя кровельный материал при монтаже, вы тем самым улучшаете теплоизоляцию всего дома, это экономия на отоплении;
• за счёт низких углов наклона конструкции, такие крыши лучше противостоят разным погодным изменениям;
• благодаря своему необычному дизайну, конструкция смотрится очень красиво и придаст изюминку любому помещению.

К недостаткам, пожалуй, можно отнести такие моменты:

• учитывая, что конструкция четырёхскатной крыши сложнее, чем двускатной, при монтаже она вам обойдётся дороже. Но опять же, благодаря ей можно не делать кирпичную кладку;
• скаты, расположенные с четырех сторон, забирают часть жилого помещения с коротких торцов;
• ещё одним недостатком считается то, что мансардные окна, которые устанавливаются, во время дождя могут стать причиной появления лужи на полу. Но опять же, только в том случае если вы забыли их закрыть. При желании даже в мансардную крышу можно установить обычные вертикальные окна.

Если вы все-таки решили возводить четырёхскатную крышу своими руками – это будет нелегко. Но, имея в наличии ручной и электроинструмент, а также все нужные измерительные устройства, у вас все получится, главное соблюдать общие принципы. Важно помнить, что при установке мауэрлата, его нужно хорошенько закрепить по углам, приступать к монтажу всегда нужно с конька, а стойкам нужны хорошие основания. Когда выполняются работы своими руками, хочется, чтобы результат сохранялся как можно дольше, поэтому элементы конструкции стропильной системы лучше всего фиксировать современными металлическими крепёжными соединениями для дерева.

Пошаговая инструкция по монтажным работам

Сразу следует оговориться, что возможные ошибки при сооружении кровли своими руками исправить будет сложно. Поэтому важно четко продумать последовательность действий и проверять качество исполнения каждого узла.

Изначально нужно выполнить следующее:

• Сделать армопояс, который увеличивает жесткость и прочность здания. Сооружается он по периметру строения и особенно актуален для домов из легких бетонов и поризованных блоков. При его устройстве нужно предусмотреть установку шпилек для последующего крепления мауэрлата.

• Определить длину стропил. Для этого следует подготовить 2 длинные доски (стандартная длина 6 м) и временно закрепить их к вертикальным опорам на двух противоположных стенах. Затем путем их подъема и опускания можно найти подходящее положение и высоту будущей стропильной конструкции. Лучше всего если длина стропил будет до 6 м, поскольку более длинных пиломатериалов в свободной продаже нет – их придется наращивать самостоятельно.

Технология устройства стропильной системы кровли предполагает необходимость неукоснительного соблюдения последовательности действий и всех рекомендаций. Это обеспечит надежность и долговечность не только самой крыши, но и здания в целом.

Установка мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус, который выступает в качестве крайней нижней опоры для стропил и укладывается сверху по периметру наружных стен. Основная его функция – распределение сосредоточенных нагрузок от точек опирания стропильных ног по все площади верхней части стеновой конструкции. Также он служит для привязки крыши к несущим стенам здания.

При устройстве покрытия кровли учитывайте, что в деревянных и каркасных домах установка мауэрлата не требуется. В брусовых и бревенчатых зданиях в качестве этого элемента выступает верхний венец. Однако и техника крепления в этом случае более сложная – применяются специальные скользящие опоры. Это необходимо для обеспечения возможности небольшого смещения стропильной системы без деформации и разрушения при усадке стеновых конструкций.

Рисунок 11. Крепление стропил с помощью скользящего крепежа

В каркасных строениях мауэрлатом служит верхняя обвязка, которая фиксируется к вертикальным опорам каркаса с запилом специальными перфорированными углами, скобами или гвоздями.

Рисунок 12. Варианты крепления стропил к верхней обвязке в каркасном строении

Монтаж мауэрлата на кирпичные стены может выполняться с помощью шпилек, анкерных болтов и скоб. При использовании скоб один их край крепится к мауэрлату, а второй к деревянному бруску, который закладывается с внутренней стороны стены в кладку на высоте 3-4 рядов от верхней обвязки.

При креплении мауэрлата шпильками и анкерами используется крепеж диаметром не менее 10 мм.

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 45о.
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.

Конструктивные особенности

Шатровая крыша состоит из четырех и более треугольных скатов, которые в верхней части сходятся в одной точке. Количество скатов определяется формой периметра несущих стен.

Например, если периметр выполнен в форме простого квадрата или прямоугольника, применяется 4 ската. Если периметр несущих стен имеет более сложную конфигурацию, кровля будет многогранная и число скатов составит больше четырёх.

Скаты могут быть одного размера или разноразмерные, главное, чтобы они были симметричными и их верхние части соединялись в одной точке.

Преимущества:

• Универсальность применения. Только шатровая кровля с одинаковым успехом устанавливается на дом с прямоугольным периметром и на постройки с периметром несущих стен в форме круга;
• Простота сборки. Несмотря на необычный вид конструкции, строится она не сложнее, чем обычная двускатная крыша. Поэтому вы при желании справитесь со строительством самостоятельно;
• Интенсивный сход снега. Даже при уклоне ската в 20°, снег с шатровой кровли будет сходить интенсивно. А значит, вам не придется своими руками расчищать снег, чтобы уменьшить механическую нагрузку на скаты;
• Лучшая аэродинамика кровли в сравнении с другими конструкциями. Это преимущество особенно актуально в районах с высокой ветровой нагрузкой. Ветер со всех сторон обдувает шатер, не оказывая чрезмерной механической нагрузки, что во многом объясняется отсутствием вертикально расположенных фронтонов;
• Внешнее привлекательный дизайн кровли. Шатровая крыша, как пирамидальная, так и трапециевидная, со всех сторон смотрится одинаково и это выгодно ее отличает на фоне других более традиционных конструкций.

Недостатки:

• Ограниченное чердачное пространство. Если под ломаной кровлей можно устроить полноценную мансарду, то стропильная система шатра делает чердак малоприспособленным для устройства жилого помещения. Поэтому, если вам необходимо дополнительное жизненное пространство, подумайте об этом до того, как построить шатровую крышу;
• Отсутствие фронтона и как результат высокая цена остекления. Если всё-таки решите устраивать жилое помещение внутри шатра, имейте виду что из-за отсутствия фронтона остекление придётся устанавливать непосредственно в толще кровельного пирога, а это непросто и дорого.

Основные элементы в стропильной системе

На рисунке показаны основные параметры, на которые нужно обратить внимание при расчете стропильной системы Рекомендации по расчету и устройству стропильной системы:

• Если длина стропил не превышает 3 м, между ними выдерживается шаг 1-1,3 м. Если длина балок превышает 3 м, шаг между стропил увеличивается до 1,5 м.
• Независимо от того, какая длина стропил внесена в чертежи, не рекомендуется выбирать шаг больше 1,5 м.
• Угол наклона скатов шатра крытого керамической черепицей составляет 30°, крытого шифером — от 20 до 60°.
• Угол скатов крытых битумной черепицей или рулонными материалами составляет от 10 до 30°.
• Для устойчивости к снеговой нагрузке оптимальным вариантом является высота стропильной системы, равная половине длины дома.
• Размер кровельного свеса в идеале должен составлять десятую часть длины несущей стены, по которой уложен мауэрлат.
• Для изготовления мауэрлата и лежня применяется брус твердых пород с сечением 250x150 мм.
• Для изготовления стропил и стоек применяется брус или доска с шириной не менее 100 мм.
• Все соединения в стропильной системе выполняются посредством перфорированных металлических пластин, резьбовых шпилек с гайками и крупных саморезов.

Конструкция кровельного пирога

Схематичное изображение холодной кровли слева и тёплой — справа Особой разницы между пирогом обычных крыш и пирогом шатровой крыши нет. Вы должны решить, какой будет крыша теплой или холодной:

• Если конструкция будет теплой, в промежуток между стропил закладывается утеплитель и пароизоляция, сверху и снизу набивается обрешётка и укладывается кровельный материал;
• Если конструкция будет холодной, теплоизоляция выкладывается на перекрытии, тогда как скаты остаются неутеплёнными.

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

Сочетание разных вариантов шатровых крыш придаёт дому черты средневекового замка

В конструкцию четырёхскатной кровли можно вписать выносной балкон мансарды

Шатровые крыши часто возводят над капитальными беседками

Конструкция шатровой кровли может опираться на выносные столбы, образуя большой козырёк над входом

Сложные ломаные крыши вальмовой конструкции требуют виртуозных расётов и филигранной техники исполнения

Гараж квадратной формы стоит украсить изящной шатровой кровлей

Стропильная система шатровой крыши: подробное описание двух вариантов строительства

Шатровые крыши эффектно возвышаются над частными домами, флигелями, беседками, летними кухнями. Сооружают их чаще всего над квадратными в плане коробками. Реже устраивают над объектами, напоминающими правильный многоугольник с четным количеством сторон. В списке преимуществ шатровой крыши значатся все виды плюсов четырехскатных кровельных конструкций.

Они экономичны и превосходно сопротивляются атакам атмосферных явлений. Правда стропильная система шатровой крыши возводится по особым правилам. Их стоит изучить домашним мастерам, желающим потрудиться на поприще самостоятельного кровельщика.

Контробрешетка и обрешетка

Контробрешетка предназначена для обеспечения циркуляции воздуха внутри кровельного «пирога» и более надежной фиксации гидроизоляционного материала. Для создания обычно используются бруски сечением 25/30 мм с шагом равным шагу стропил.

Качественная вентиляция кровли позволяет защитить конструкцию от плесени, грибков и разрушений.

Обрешетка укладывается поверх контробрешетки и используются в качестве каркаса для элементов кровли. В зависимости от типа кровельного материала используется два типа обрешетки: сплошная и разреженная. Первая применяется для мягких и рулонных кровель, вторая для металлических и шиферных крыш.

Для классической обрешетки с прозорами, используют доски сечением 100х25 мм и длиной, достаточной для перекрытия двух шагов стропильных ног. Шаг обрешетки определяется типом настилающего материала – чем тяжелее материал, тем чаще шаг.

Также рекомендуется усиливать крайние элементы обрешетки вдоль линий конька и карниза дополнительной доской.

Сооружение шатровой крыши

Шатровая крыша над пристройкой и крыльцом

Самое сложное в этой конструкции – грамотно соединить в одной точке четыре стропильные ноги: две в виде угловых ребер, две расположены вдоль стены основного дома. В принципе, способов крепления несколько. Самый простой – установить под верхние стропильные концы стойку из бруса 100х100 мм. Правда, для этого придется уложить под нее доску или такой же брус на уровне мауэрлата. При этом необходимо будет прикрепить к стене закладные, чтобы закрепит доску. И уже к верхнему краю стойки будут крепиться все четыре стропилы.

Вариант с закладными здесь отпадает. Или придется изготавливать специальную закладную специфичной конфигурации, или использовать несколько разных кронштейнов. То есть придется долго подбирать вариант с подгонкой крепежей по размерам сечения стропильных ног.

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

Расчет вальмовой крыши онлайн калькулятор

Как посчитать длину стропил вальмовой крыши? Расчет четырехскатной крыши вы можете произвести с помощью нашего онлайн помощника.

Вы сможете рассчитать не только количество мягкой кровли, но так же систему обрешетки и стропил.

Калькулятор производит расчет кровли вальмовой крыши.

Прежде чем приступить к расчетам, в верхнем правом углу калькулятора нужно выбрать кровельное покрытие. Ниже представлены калькуляторы для других видов крыш:

Расчет площади кровли четырехскатной крыши с помощью онлайн калькулятора ниже.

Обозначение полей в калькуляторе

Строим шатровую крышу своими руками

Если дом бетонный или кирпичный, стропильную конструкцию вместе с мауэрлатом собирают на земле, потом поднимают на крышу.

На деревянном доме устройства мауэрлата не требуется. Система стропил накладывается на верхнюю обвязку и верхний венец сруба.

Обратите внимание

Самый сложный момент монтажа шатровой крыши – устройство верхнего узла. Необходимо все стропильные ноги соединить вместе. И выполнить это так, чтобы крыша была симметричной со всех сторон. 1. На кирпичном или бетонном доме укладывают стяжку и монтируют в нее шпильки для крепления мауэрлата.

2. На стяжку кладут влагостойкий защитный материал (обычно в этом качестве используется рубероид).

3. На рубероид укладывают мауэрлатный брус.

4. Устанавливают стойку по центру перекрытия (при наслонной системе).

5. Из противоположных углов дома попарно поднимают накосные стропила и соединяют наверху. Таким образом получается коньковый узел шатровой крыши. Для аккуратного соединения верхние концы стропильных ног спиливают под углом. Величина угла зависит от крутизны скатов.

6. Нижние концы стропильных ног выступают за стену на ширину свеса (от полуметра). Если длины бруса не хватает, стропила наращивают кобылками.

7. На последнем этапе ставят нарожники и подкосы.

8. Стропильные ноги дополнительно крепят проволокой к стенам. Проволоку обматывают вокруг стропила, получившийся хомут цепляют к штырю, вбитому в стену.

9. Кровельный пирог устраивают так же, как и на любой другой крыше: пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция.

10. Поверх гидроизоляции устанавливают вдоль стропил брусья контробрешетки.

11. К ним горизонтально прибивают доски обрешетки. Шаг между досками зависит от крутизны ската и вида кровельного материала.

12. Отделка шатровой крыши дома может производиться различными материалами:

• При крутизне от 12 градусов – металлопрофильные покрытия, гибкая черепица;
• От 30 – керамическая черепица.

Технология укладки материала описана в инструкции производителя. К примеру, я подробно рассазывал, как смонтировать кровлю из керамической черепицы.

Особенность укладки покрытий на шатровых крышах: класть материал начинают не с краю, а от середины. Для этого середину отбивают маркировочным шнуром, протянутым от конькового узла к мауэрлату.

Как видите, монтаж шатровой кровли – занятие для профессионалов. Доверьте его нам. Мы занимаемся крышами больше пятнадцати лет! Посмотрите наши работы.

Вы получите качественно выполненную крышу в короткие сроки, недорого и с гарантией.

Стропильная система

стропильная система шатровой крыши

В конструкцию стропильной системы шатровой крыши входят следующие элементы:

Монтаж шатровой крыши своими руками

Итак, начинаем с постройки основания, то есть на стены укладываем мауэрлаты и лежни, причем, на кирпичную кладку необходимо уложить влагостойкий прокладочный материал. На мауэрлаты настилают подмости.

• Затем, из двух противоположных углов поднимаем накосные стропила и соединяем их в коньковом узле. Для того чтобы не ослаблять мауэрлат, не рекомендуется делать какие- либо врезки прямо в нем, поэтому используют врезанную балку
• Поднимаем оставшиеся диагональные стропила, подгоняем врубки и скрепляем их в коньке затяжками. Шатровая крыша своими руками отличается от других четырехскатных крыш тем, что прогона в них нет и диагональные (накосные) стропила соединяются в коньковом узле. Для дополнительной прочности такого вида стропильной системы, применяют, в качестве подпорки, дополнительную стойку в центре.
• Последним этапом является установка нарожников со стойками и подкосами. Для дополнительной жесткости стропильных ног, под них устанавливают шпренгели. Главное условие монтажа шатровой крыши — диагональные (накосные) стропила устанавливают строго под углом 90 градусов.

Чтобы защитить стену от воды, свесы стропил устраивают на расстоянии не менее 50 см от наружной грани стены. Если же стропила не выступают — их удлиняют, прибивая «кобылки» — обрезки досок на ребро.

Теперь можно приступать к укладке обрешётки, а также паро-и гидроизоляции для монтажа кровельного материала. Если расчет и монтаж будут произведены точно и правильно, то ваша шатровая крыша получится идеальной и долго будет вам служить и радовать вас.

Стропильные конструкции наслонного типа

Такие системы устанавливаются на кровлях домов, в которых имеется несущая средняя перегородка либо промежуточные опоры столбчатого типа. Стропила при этом представляют собой наклонные балки, упирающиеся внизу в несущие внешние стены, а вверху – в коньковый прогон. Опорой для самого конькового прогона служат вертикальные стойки, упирающиеся во внутреннюю несущую стену.

Подобная конструкция стропильной системы обуславливает то, что она функционирует исключительно посредством изгиба. При необходимости сооружение дополнительно укрепляется подкосами, затяжками и вспомогательными ветровыми элементами.

Главным достоинством наслонной системы стропил является облегченность её структуры при любой ширине здания, что позволяет обойтись минимальным количеством материалов. Помимо этого, благодаря постоянной сквозной вентиляции, в конструкциях такого типа предотвращаются гнилостные процессы, что обусловливает длительный срок их эксплуатации.

В значительном числе случаев стропильные системы наслонного типа изготавливаются из дерева, что связано с несколькими причинами:

• Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов обходится значительно дешевле по сравнению с прочими материалами.
• Конструкция скатной крыши с деревянными стропилами легче по весу, а значит, оказывает меньшую тяжесть на фундамент и стены.
• Деревянная стропильная система кровли более проста в монтаже.
• Зачастую прочие внутренние конструкции крыши также изготавливаются из дерева. В результате, сборка стропильной системы деревянной крыши из того же материала облегчает соединения между элементами, являясь наиболее приемлемым вариантом.