Крыша шатровая узлы чертежи. Расчет шатровой крыши. Процесс монтажа конструкции наслонного типа на кирпичном здании

Даже если бы она не была так названа, все равно любой бы назвал эту четырехскатную крышу именно шатровой, настолько она напоминает шатер. Благодаря отсутствию фронтонов и сравнительно коротких балок стропил, ее считают одной из самых экономичных.

Шатровая крыша по конструкции – это четырех- или многогранная пирамида. Скаты ее имеют вид равнобедренного треугольника. Вершины их сходятся в центре крыши в верхней ее точке. Надо отметить, что органичнее шатровая крыша смотрится на квадратных основаниях. Определенный наклон скатов дает возможность отводить талую и дождевую воду качественно и надежно.

Есть и несколько необычные по форме шатровые крыши – со значительно большим числом скатов или симметрично круглая. Схема такой крыши достаточно проста, но устройство шатровой крыши имеет свои сложности и много важных нюансов.

Стропильная система

У шатровых крыш стропильные системы по конструкции могут быть и наслонные. Первые, как правило, используют при больших пролетах, если в качестве опоры могут выступать только наружные стены. В этом случае создается горизонтальная распирающая сила. Чтоб ее уменьшить прибегают к помощи металлических и деревянных затяжек.

Строить и ремонтировать подобную крышу довольно сложно. Поэтому при выборе стропильной системы предпочтение чаще отдают наслонной – она более удобна в монтаже и к тому же более экономичная. Это самый подходящий вариант для крыш, угол наклона которых не больше 40°.

Для установки наслонной системы необходима несущая внутренняя стена либо дополнительные опоры, соответственно, посередине крыши. Так как у такой крыши самое меньшее пара точек опор, в коньке и на стропильных ногах, распора на стены не создается. Между опорами стандартный пролет должен быть порядка 4,5 м. При большем пролете под стропила необходимо установить подкосы.

Основными составляющими конструкции стропильной системы у шатровой крыши являются:

• накосные (диагональные) стропила, расположенные по углам базового каркаса крыши;
• мауэрлат – балка, являющаяся опорой для нижних концов стропил;
• нарожники (укороченные стропила), которые крепят к накосным стропилам;
• подкосы, являющиеся опорой для ног;
• ригели, прогоны, лежни, всевозможные дополнительные опоры для придания жесткости конструкции шатровой крыши.

Устройство шатровых крыш: начало и завершение

На основе заготовленного шаблона из бруса, бревен и пиленых досок прямо на земле собирают основные узлы и стропила конструкции. Толщина материала зависит от шага стропил, длины ее ноги, уклона крыши и рассчитанных нагрузок.

Для кирпичных (каменных) домов опорный брус (мауэрлат) располагают на внутренней части предварительно выровненных стен с обязательной гидроизоляцией бруса, скажем, рубероидом. В деревянной постройке функции мауэрлата может выполнить верх сруба или верхняя обвязка в случае каркасного здания.

• Начинают с постройки основания – укладывают на стены мауэрлаты и лежни (не забыть уложить на кирпичную кладку прокладочный влагостойкий материал).

• Настилав на мауэрлаты подмости, из двух противолежащих углов поднимают накосные стропила и соединяют в коньковом узле. Не рекомендуется делать врезки непосредственно в мауэрлат, чтобы его не ослаблять (поэтому лучше использовать врезанную балку).

• Шатровая крыша несколько отличается от прочих видов , поскольку в них нет прогона, и диагональные стропила должны соединяться в коньковом узле. Таким образом, следующим шагом поднимают оставшиеся накосные стропила, подгоняют врубки и затяжками скрепляют их в коньке. Дополнительную прочность такого типа стропильной системе придает дополнительная стойка в центре в виде подпорки.

• В завершении устанавливают нарожники со стойками и подкосами. Для усиления стропильных ног и придания им дополнительной жесткости устанавливают шпренгели.

Главным условием устройства шатровой крыши является установка диагональных (накосных) стропил строго под прямым углом.

Для эффективной защиты стен от влаги расстояние между наружной гранью стены и свесом стропил должна быть не менее полметра. Если же стропила недостаточно выступают, то их удлиняют при помощи «кобылки» – обрезка доски на ребро.

Стропила обязательно должны быть скреплены со стенами. В случае кирпичных (каменных) используют хомуты из проволоки (4-6 мм), которые надевают на стропила, а деревянных – используют металлические скобы.

После создания стропил, переходят к внутреннему устройству: укладке обрешетки, паро- и гидроизоляции, кровельного материала.

Внутреннее устройство шатровых крыш

Гидроизоляционную пленку расстилают внахлест (примерно на 10 см), снизу вверх. Ее нижний край должен располагаться на карнизной планке. Слои у конька соединять не рекомендуется, для улучшения вентиляции утеплителя.

Затем на крышу набивают контробрешетку, брусья которой рекомендуется располагать вдоль ног стропил, высотой не выше 5 см. Она с одной стороны удерживает в исходном положении гидроизоляцию, с другой – обеспечивает вентиляцию сооружения.

Крышу изнутри отделывают утеплителем, после чего накрывают слоем пароизоляции.

Кровлю шатровой крыши можно выполнить из разнообразных материалов, скажем, ондулина, металлочерепицы, мягкой и керамической черепицы и т.д.

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.

Крыша конвертом – второе название шатровой конструкции, отображающее ее конфигурацию в плане. Строительство шатрового каркаса проводится по правилам, которые регламентирует , но с соблюдением собственной специфики. В конструкции напрочь отсутствует конек как таковой. Его функцию выполняет центральная опора, в вершине которой сходятся все несущие стропильные элементы.

В геометрическом смысле шатровая крыша сложена четырьмя или более равнобедренными треугольниками. Основания треугольников опираются на стены через мауэрлат, верхние венцы или выравнивающие доски. Вершины либо наслоняются на опорный столб, либо упираются друг в дружку.

Выбор способа сооружения

По аналогии со скатными крышами в устройстве шатровой конструкции используются два вида стропильных ног:

• Наслонные – стропилины, имеющие две надежные опоры в верхней и нижней части. Применение наслонных стропильных ног возможно, если в обустраиваемой коробке есть внутренняя стена, на которую водружается центральная опора. Вместо стены может использоваться опорный столб, установленный на подвальное или на чердачное железобетонное перекрытие.
• Висячие – стропилины, имеющие только одну нижнюю опору. Их устанавливают, если обустраиваемая коробка не обладает внутренней стенкой, а монтаж центрального столба нецелесообразна.

Выбор наслонного или висячего типа стропилин определяет способ установки элементов прочих деталей конструкции.

Чаще всего в сфере устройства над частными домами стропильных систем для шатровых крыш используется наслонная технология. Висячая схема сложнее в монтаже и неудобна в ремонте. Часть ее составляющих взаимозависима, поэтому при замене испорченных элементов нередко приходиться заодно демонтировать неповрежденные детали.

Диагональные и укороченные стропилины

Углы коробки и вершину шатровой конструкции соединяют диагональные или по-другому накосные, они же угловые стропилины – обязательные участники сооружения четырехскатных крыш. Это самые длинные и наиболее нагруженные элементы стропильной системы. Именно на них опираются укороченные стропилины — нарожники, формирующие плоскости треугольных скатов четырехскатных крыш — вальм. Если длина диагональной стропилины более 4,5м, ее сооружают из двух досок, сшитых метровым отрезком аналогичного материала. Вообще по правилам накосные ноги принято изначально делать из двойной сшитой доски, предназначенной для изготовления центральных вальмовых стропильных ног и нарожников.

Ширину доски, из которой планируется построить каркас для утепленной крыши, рассчитывают с учетом формирования вентиляционного зазора в 2-3см. Он должен образоваться между верхней плоскостью ската, формируемого стропильным каркасом, и плитами теплоизоляции. Например, если толщина утеплителя 125мм, то ширина доски должна быть 150мм и т.д. Если размеры предложенного на рынке или в строймаркете материала не позволяют создать вентиляционный зазор необходимых размеров, то к стропилинам с наружной стороны прибивают контробрешетку из бруска.

Дополнительные опоры для накосных элементов

Чтобы повысить жесткость конструкции и предупредить провисание длинных накосных ног, под них устанавливают дополнительные опоры. Число и тип дополнительных опор зависит от размера пролета, перекрываемого диагональной ногой:

• При расстоянии до 7,5м жесткость диагональной ноги обеспечивает только подкос, расположенный в верхней части пролета.
• При расстоянии от 7,5 до 9м кроме подкоса устанавливается еще и опора в нижней части, расположенная на расстоянии примерно в четверть длины пролета от крайней точки. В качестве дополнительной опоры используются или обычные стойки из бруса, или шпренгельные фермы Т-образной перевернутые низом вверх.
• При расстоянии свыше 9м по центру устанавливается еще одна дополнительная опора, которую строительные нормы позволяют устанавливать только на ж/б перекрытие.

Подкосы устанавливают под произвольным углом от 45º до 53º, шпренгели, шпренгельные фермы и стойки строго вертикально.

Варианты решения «конькового» узла

В устройстве каркасов для шатровых крыш, естественно, не используются коньковые прогоны. В преобладающем количестве случаев диагональные стропилины и центральные ноги вальм врубками опирают на единый несущий столб. У единственной для шатра верхней опоры в свою очередь также имеется три варианта опирания:

• На нижнее перекрытие. Это не самый востребованный метод, отнимающий часть полезного пространства и определяющий характерные порядки в проектировании. Зачастую его применяют в устройстве летних беседок, что позволяет использовать массивный несущий столб для устройства вокруг него общего стола, к примеру.
• На балку перекрытия, уложенную на внутреннюю несущую стену. Чаще всего в малоэтажном строительстве фигурирует именно указанный вариант как наиболее рациональный. Иногда на балку укладывается лежень, к которому разумнее крепить подкосы, чтобы не ослаблять перекрытие.
• На соединенные уголками верхние пятки центральных вальмовых стропилин. При указанном способе соединения на мауэрлат может передаваться распор. Потому каждая вальма оснащается стяжкой-ригелем.

Характерные способы сооружения стропильной системы с опорой или без под шатровую крышу изображены на фото и схемах:

Нюансы установки нарожников

Нижний узел крепления укороченных стропилин – нарожников устраивается по аналогии с узлами центральных вальмовых ног. Если они установлены по наслонной технологии, не следует отступать от принципа. Верхнее опирание на диагональный элемент выполняют разными способами:

• Путем врубки в цельный брус, использованный для устройства накосной стропильной ноги.
• Через опирание на прибитый вдоль нижнего края диагонали вспомогательный брусок.
• Посредством банального прибоя двумя-тремя гвоздями размером 82мм, если к нарожникам не предъявляются повышенные требования по прочностным показателям.

Самой разумной по праву считается установка через опорный брусок, прибитый заподлицо с нижней гранью накоса. И прочностные показатели диагональной ноги не пострадают, и монтаж нарожников пройдет в более резвом темпе. К тому же не нужно будет соблюдать разбежку укороченных стропилин при разметке и установке. А вот при креплении врубками верхним пяткам нарожников запрещено сходиться в одной или в близко расположенных точках.

Шаг установки как стандартных, так и укороченных стропилин утепленной крыши обычно равен ширине . Однако если верхние узлы крепятся гвоздями или врубками допустимо изменение шага, чтобы сместить верхние пятки смежных скатов относительно друг дружки.

Пример сооружения шатровой крыши

С тонкостями строительства шатровой стропильной системы и вариациями на ее тему мы ознакомились, теперь рассмотрим непосредственно процесс с подробным исследованием этапов. Основой для сооружения у нас будет коробка габаритами 10×10м с несущей внутренней стенкой посередине.

Перед работой устраиваем мауэрлат по периметру так, чтобы он лег заподлицо с внутренним контуром коробки. Укладываем его и по внутренней перегородке. Вдоль наружного контура кирпичной стены сооружается бортик в один кирпич, необходимый для компенсации распирания. Между собой брусья деревянной рамы мауэрлата соединяются косыми прирубом, продублированным винтами, болтами или гвоздями. Угловые соединения укрепляются скобами, они же используются для соединения рамы к стенам. По установленному мауэрлату производится разметка нижних узлов стропильной системы.

Поверх выровненного в горизонт мауэрлата укладываются балки перекрытия, центральная часть которых опирается на несущую стену. Если одной длины бруса недостаточно для устройства цельной балки, состыковку двух элементов располагают непосредственно над несущей внутренней перегородкой. К торцам балок с соответствующим проекту шагом крепятся короткие балки — выносá, формирующие свесы над второй парой стенок коробки. Крепятся они к крайним брусьям с противоположной стороны на гвоздь или прочный стержень вроде шкворня, а внутренние углы крепления выносов дублируются уголками типа LK.

Установка опоры и вальмовых стропилин

Сооружение стропильного каркаса под шатровую крышу выполняется в три стандартных этапа. В течение первого из них производится установка опорной стойки и центральных вальмовых стропилин.

Строить старотовую несущую часть стропильной системы будем следующим образом:

• Устанавливаем стойку проектной высоты прямо в центре перекрытия. Для изготовления стойки используем брус 150×150мм. Перед креплением вертикальность весьма ответственной детали выверяем отвесом. Если все хорошо, крепим гвоздями и скобами. Чтобы в процессе строительства центральную опору не перекосило, фиксируем ее дополнительно парой временных распорок.
• Изготавливаем шаблон стропилины согласно наслонному методу. Примеряем доску к балке перекрытия и к установленной опоре. Для опирания верхней пятки будет сделана врубка глубиной 5см. Поэтому для определения точной линии нижнего спила на балку нужно положить брусок аналогичной толщины, чтобы с его помощью без лишней мороки сразу отчертить все, что нужно.
• По шаблону делаем только две противоположные стропилины, которые верхними спилами должны упереться друг в дружку. Монтируем их и крепим одним гвоздем, чтоб не беспокоили во время работы.
• Проверенным путем следуем в изготовке и установке стропильных ног, расположенных в крест установленной паре. Верхний спил их обязан упираться в торец соединения первых стропилин.
• После установки ноги сшиваются гвоздями между собой или соединяются с помощью металлических уголков.

Первая часть работы требует повышенного внимания и контроля к размерам, горизонтальным и вертикальным направлениям. Если в процессе ее производства все устроено идеально, дальше будет гораздо проще. Ничего подгонять, исправлять и делать каждый элемент в отдельности будет не нужно. Убедившись в безупречности строительства первой части стропильной системы, по периметру прибиваем карнизную доску.

Монтаж диагональных стропилин

Перед установкой накосных стропильных ног производится разбивка крыши шнуркой. Ее протягивают от вершины центральной стойки к углам, образованным карнизной доской. Ориентируясь на проекцию от шнурки в угловых сегментах крыши, примеряем, изготавливаем и устанавливаем угловые короткие балки. Для этого подходящий по длине отрезок бруса, который использовался для устройства перекрытия, прикладываем сверху на незаполненное угловое пространство. Расположившись снизу, очерчиваем линии предстоящих спилов. Крепим угловые выноса к мауэрлату и смежным балкам перекрытия гвоздями и металлическими уголками.

Приступаем к изготовлению и установке диагональных стропильных ног:

• Выбираем любой из углов смонтированной части каркаса и в его верху буквально методом «ручного» подбора, но с помощью рулетки находим место, равное двойной толщине стропильной доски. Отмечаем его карандашом.
• Прикладываем к вершине нашей «пирамиды» обрезок доски с размерами, равными сечению материала, примененного в изготовлении центральных вальмовых стропилин. Одно из ребер обрезка должно проходить точно вдоль шнурки. Чертим линию вертикального спила и выполняем его.
• С помощью строительного угломера замеряем углы между смежными уже установленными стропилинами. Полученный результат следует разделить пополам, т.к. в угол нужно поместить элемент, сшитый из двух досок.
• Запиливаем под полученным в результате деления углом край обрезка доски справа или слева по вертикали. В результате получили шаблон верхнего узла диагональной стропилины. Если ранее все было сделано без нареканий, то запиленный обрезок сможет послужить еще семь раз. Если нет, то все равно послужит, но с некоторыми корректировками и подгонками по месту.
• Сложив вместе или временно сшив гвоздем два верхних шаблона, нужно снова провести примерку и отметить по факту местоположение врубки, если нижний край диагональной стропилины будет пересекать край стойки. Если для ее монтажа не потребуется врубка, в этом проще убедиться заранее, чем потом возиться с подгонками на крыше.
• Внизу к шнурке прикладываем опять же обрезок доски, совместив его ребро с нашим натянутым ориентиром. Совмещенное ребро должно повторять центральную ось углового выноса. Отмечаем линию нижнего запила. Корректируем по вертикали край, согласно «показаниям» карнизной доски.
• Аналогично проводим работы по производству зеркально развернутой нижней пары.
• Пользуясь шаблонами, изготавливаем обе части диагональной стропильной ноги, которые после установки нужно сшить между собой с шагом 30-40см в разбежку.

Если длина пролета, перекрываемого накосной стропилиной, больше 4,5м, ее заведомо делают из четырех частей. Сшивают, к примеру, правую часть с верхним запилом и левую часть с нижним запилом. После их установки на место прямо на объекте нашиваются недостающие части.

Следуя описанному алгоритму, производится изготовление и монтаж еще трех накосов. Завершив фиксацию диагональных ног, устанавливают подкосы и опоры согласно описанным выше технологическим предписаниям.

Изготовление и монтаж нарожников

Центральные вальмовые стропилины уже красуются на положенном месте. Осталось заполнить некое подобие треугольников между диагональными и центральными вальмовыми ногами. Нижняя пятка коротких стропилин будет опираться на выноса и на балки, верхняя часть на накосные стропила.

По аналогии изготавливаем шаблоны с нижним и верхним запилом. Длину элементов замеряем по факту, согласно размерам и шаблонным сведениям изготавливаем нарожники и устанавливаем их. Остается устроить обрешетку, по которой производится , профилированного настила, шифера или другого типа покрытия.

Крыша конвертом для беседки

Вариантов применения шатровой технологии намного больше, чем может показаться непросвещенному в кровельном деле человеку. В качестве интересного примера, доступного для самостоятельного воплощения, рассмотрим методику сооружения двухъярусной крыши над дачной беседкой. Конструкция нетривиальная, но не слишком уж сложная.

По сути, над основной стропильной системой обычной шатровой крыши возвышается еще одна четырехскатная миниатюра. Только последовательность работ несколько иная:

• Первым делом устанавливаются диагональные стропильные ноги.
• Затем на проектной высоте монтируются сдвоенные перемычки, выполняющие работу ригелей стропильных ферм и основания для устройства верхнего шатрового купола. В плане перемычки должны сформировать квадрат с четко симметричными сторонами.
• Центральные стропилины вальм крепятся вверху к перемычкам, внизу к мауэрлату, в описываемом случае к обвязке веранды.
• Без особой оглядки на ослабление будущей стропильной системы, размечаются точки установки нарожников. Хоть крепить их предстоит гвоздями, легкой конструкции не слишком навредит примыкание верхних спилов нарожников к диагоналям в одном или рядом расположенном месте.
• Шаблон для выполнения нижнего спила можно сделать один для всей вальмы. Для безукоризненной постройки он может быть вообще в единственном числе. Шаблонов для верхних спилов будет несколько: для стропилин, прилегающих к перемычкам, для ног, примыкающих к узлам соединения перемычек с диагоналями, и для элементов, присоединяемых к диагоналям, спилы будут различными.

Купол легче сделать на земле, а затем поднять его наверх. В приведенном примере у шатровой миниатюры имеются каркасные стенки, которые желательно обтянуть мелкой металлической или полимерной сеткой. Можно обшить светопроводящими панелями.

Это не единственный способ сооружения нестандартной крыши конвертом. Как еще можно построить стропильную систему шатровой крыши для беседки подскажет обучающее видео:

В пределах одной статьи трудно описать все возможные варианты сооружения крыш конвертом шатровой разновидности. Мы описали лишь общие принципы, придерживаться которых следует в области возведения стропильных каркасов для всех подобных крыш. Используя технологические принципы, можно самостоятельно спроектировать стропильную систему для любимой загородной собственности и с успехом воплотить планы.

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

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

Иногда двухскатная крыша выглядит скучно и разрушает гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнерам приходится изобретать что-то более оригинальное. Один из таких вариантов с «изюминкой» - кровля шатрового типа. Изящная симметричная конструкция с одной стороны кажется простой, но в то же время поражает своей экзотичностью, отсылающей к эстетике востока или северным юртам.

Кровельные мастера советуют отказаться от самостоятельного возведения шатровой крыши в том случае, если вы не уверены в высоком уровне строительных навыков и опыте. Самый простой вариант – доверить проектные работы и монтаж профессионалам. Однако ничто не помешает вам разобраться в том, как устроена шатровая крыша и ее стропильная система, чтобы оценить возможность строительства своими силами.

Особенности конструкции

Шатровая крыша, конструкция которой может состоять из четырех и более скатов, в классическом варианте рассматривается как вид четырехскатной. Количество скатов зависит от геометрической формы основания крыши. Если перекрывают сооружение в виде квадрата, то их будет четыре, а если оно круглое, то их может быть пять-шесть и даже больше, главное условие, чтобы они были одинаковы по форме и размеру.

Конструкция шатровой крыши состоит из следующих частей:

Шатровая крыша конструируется, опираясь на принцип симметричности. Поэтому максимальной гармонии можно добиться, когда в качестве основания для нее используют круглое или квадратное сооружение. Для прямоугольного дома также можно построить шатровую крышу, однако это гораздо сложнее, чем если возводить вальмовую.

Преимущества

Шатровая крыша достаточно сложна в проектировании и трудоемка в монтаже, но, посмотрев на окружающие дома, можно увидеть, что она весьма популярна. Использование в проектах конструкции шатровой крыши дизайнеры объясняют ее преимуществами:

1. Превосходные аэродинамические свойства, позволяющие шатровой крыше противостоять шквалистым и даже ураганным порывам ветра, без опасения срывания кровельного материала и обрушения чердака.
2. Конструкция шатровой крыши с ее крутыми скатами позволяет забыть о таком малоприятном, рутинном мероприятии, как очистка кровли от снега.
3. Шатровая крыша оставляет возможность обустройства просторного, жилого мансардного помещения. Однако ввиду отсутствия фронтонов, придется устанавливать дорогостоящие мансардные окна, которые монтируются прямо на скат.
4. Оригинальный дизайн выделяет дома с шатровой четырехскатной крышей из рядов однотипных проектов с двухскатной треугольной кровлей.

Устройство стропильной системы

Стропильная система шатровой крыши – каркас на котором она держится, ее основа. В зависимости от выделяют висячую и наслонную разновидность. Висячие стропила опираются на две точки – мауэрлат и коньковый узел, а наслонные имеют дополнительную опору на вертикальную стойку, которую устанавливают на внутреннюю несущую стену. Выбор вида стропильной системы шатровой крыши зависит от планировки и площади дома.Опытные проектировщики кровли не рекомендуют использовать наслонную системы, если угол наклона скатов превышает 40 градусов.

Она состоит из следующих элементов:

Стропильную систему можно изготовить из металла или дерева. Дерево более дешевый, простой в обработке материал, однако он нуждается в предварительной обработке антисептиком, антипиреном для защиты от гниения и возгораний.

Нюансы конструирования

Устройство шатровой крыши начинают с проведения расчета и создания рабочего проекта. Помочь с этим могут не только архитекторы, но также специальные компьютерные программы. Они вычисляют угол наклона скатов, высоту конькового узла, сечение элементов каркаса.

Крыша шатрового типа способствует рациональному распределению тепла в доме, защищает от дождя, препятствует образованию снежной шапки, а также подходит для ажурной беседки, монументального респектабельного коттеджа!

Видео-инструкция

Возведение шатровых крыш действительно считается самыми сложными и трудоемким процессом. Но одновременно он признан и самым привлекательным из всей группы скатных конструкций, ведь недаром ее пирамидальными формами украшали строения замков, дворцов и церквей. Никто не спорит, что монтаж одно или двускатной крыши значительно проще и занимает гораздо меньше времени. Тем не менее, некоторым застройщикам трудно удержаться от соблазна придать своему дому неповторимый облик, используя архитектурные приемы. К тому же за всю историю строительства скатные крыши доказали свое превосходство над плоскими конструкциями практичностью и долговечностью.

Шатровая четырехскатная крыша является разновидностью вальмовой, с той лишь разницей, что в ней отсутствует коньковый прогон. Как раз эта отличительная особенность и есть тот «краеугольный камень», который многократно усложняет монтаж, поскольку на практике достаточно затруднительно работая на высоте, соединить все основные элементы конструкции в одну точку, однако все по порядку.

Стропильная система

Стропильная система четырехскатной шатровой крыши (рис.1) состоит из следующих частей:

1 – мауэрлат, опорный брус, который воспринимает на себя нагрузку от веса кровельной конструкции;

2 – лежень, представляет собой брус, расположенный в плоскости основания стропильной системы. Он служит опорным элементом для подкосов и стоек, поэтому его укладывают на несущие перегородки или на специальные кирпичные стойки, их размещают в области перекрытия. Не возбраняется укладка лежня непосредственно на перекрытие, в этом случае очень важно выдержать горизонтальность детали, поскольку это упростит процесс установки прогонов и стоек.

3 – диагональные или еще их называют накосные стропила, ими собственно и отличаются вальмовые крыши от других конструкций. Они являются основными ребрами жесткости всей конструкции, поэтому от их прочности и надежности будет зависеть устойчивость всей крыши.

4, 5 – еще один элемент, который встречается только в четырехскатных крышах, нарожники. Это укороченные стропила, которые верхней частью опираются на диагональные звенья конструкции, а нижней – на опорный брус. Различают центральные и промежуточные нарожники. Центральный – совпадает с высотой треугольника ската крыши и устанавливается под прямым углом к мауэрлату (поз.4 рис. 1). Остальные называются промежуточными и устанавливаются параллельно центральному.

6 – шпренгель (поз.б, рис. 2) или шпренгельная ферма(поз.а, рис. 2). Дополнительная опора для увеличения несущей способности накосных стропил. Вертикальная стойка крепится к основанию с помощью стальных нагилей и прямых скоб.

7 – стойки, выполняют ту же роль, что и подкосы, шпренгели и т.д.

Далее соблюдая масштаб, вычерчиваются контуры строения, и подбирается высота крыши. Каких либо четких правил в соразмерности стен дома и кровли не существует, тут уже каждый руководствуется чувством пропорциональности и своим вкусом. Как правило, угол наклона скатов варьируется в пределах 35 – 500, но надо помнить, что чем положе крыше, тем медленнее будет происходить с нее сход снега и дождевой воды, а значит, увеличивается риск пагубного влияния влаги во время эксплуатации. Чрезмерно высокие конструкции сложны в исполнении, а необходимость в дополнительных подкосах, стойках и ригелях приводит к неоправданному удорожанию работ. Кстати, не всегда стоит доверять расхожему мнению, что выбирая вариант четырехскатной крыши вы экономите на материалах из – за отсутствия фронтонов. К примеру, наличие капиллярной канавки в листах металлочерепицы, не позволяет использовать остатки на противоположной стороне крыши, что приводит к перерасходу кровельного покрытия и соответственно к дополнительным затратам. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на той или иной кровле, предварительный стоит сделать хотя бы приблизительный сравнительно – стоимостной анализ с учетом затрат на обрешетку, на расчетное количество покрытия и сопутствующую фурнитуры (ее стоимость порой составляет 30 – 45% от стоимости самого кровельного материала).

Расчёт элементов

После выбора формы крыши, производятся расчеты всех элементов стропильной системы. Поскольку в основном конструкция состоит из правильных геометрических фигур (прямоугольник, равнобедренный треугольник), то с помощью известной теоремы Пифагора все расчеты можно выполнить самостоятельно. Пример расчетов крыши показанной на рис. 3 приведен ниже. Согласно чертежа, мы имеем четырехскатную крышу, высота скатов одинакова, при условии, что в основании лежит квадрат. В случае если в плане дом представляет собой прямоугольник, то угол наклона скатов будет неодинаков, важно подобрать такое сочетание чтобы не утратилась внешняя привлекательность. На рисунке представлен первый вариант,

• Lc – длина диагональных стропил;
• h – длина карнизных свесов;
• ао – высота крыши;
• D – угол наклона скатов;
• ebcf – карнизный свес.

Для того чтобы найти площадь ската нам потребуется известные значения подставить в формулу

S ската = (Lbc x ad)|2

Карнизные свесы проекции имеют форму трапеции, площадь их поверхности вычисляем следующим образом

S свеса = (Lbc + Lfe)|2 x dk

Поскольку все скаты имеют одинаковый угол наклона, общую площадь можно найти путем умножения площади одного ската на 4

S поверх.крыши = (S ската + S свеса) х 4.

В принципе, зная размеры основания дома и угол наклона скатов, можно определить величину любого элемента.

По завершению работ умственного труда, можно приступать к изготовлению элементов конструкции согласно расчетным данным. Хотелось бы обратить внимание, что разметку стропил рекомендуют вести по нижнему поясу, это сведет к минимуму количество ошибок при монтаже. А вот угол лучше отбивать с помощью шаблона и по средней линии, поскольку на искажение разметок может повлиять разница в сечении бруса, на обычном пиломатериале эти отклонения могут быть ± 15 мм. Так же в последнее время в качестве накосных стропил стали использовать металлопрофиль, в этом случае нужно будет уделить особое внимание утеплению крыши, т.к. тепловодность металла многократно выше древесины.

На рисунке 4 изображен план диагональной стропилы из дерева. Контур выемки для установки на мауэрлат производится так же с помощью шаблона.

Зачастую длина стропильных ног превышает размеры стандартных заготовок, удлинение до нужной величины производится путем наращивания доски или бруса доборными элементами. Стыковые соединения делаются внахлест, с выборкой четверти от толщины изделия на длину крепления. Так же используют способ косого прируба, с последующим закреплением болтами. В местах стыка обязательно устанавливаются стойки или подкосы, которые будут препятствовать прогибу во время эксплуатации крыши.

Способы сборки

Существует несколько способов сборки стропильной системы шатрового типа. Основное отличие заключается в наличие или отсутствие центрального столба. В первом варианте он использовать как составная часть конструкции, во втором, играет роль вспомогательного элемента. В любом случае соединение стропил в одну точку очень трудоемкая и кропотливая работа, и основная сложность состоит в подгонке диагональных стропил в верхней части конструкции. Можно предложить массу схем соединения стропил, но все таки будет лучше если вы это сделаете в индивидуальном порядке, с учетом всех параметров, которые могут повлиять на несущую способность крыши. В качестве примера предлагаем несколько вариантов

При опирании на столб процесс монтажа менее трудоемок и может быть выполнен самостоятельно. Вначале выставляются попарно противолежащие накосные стропила, крепятся к опоре, а затем собираются остальные элементы конструкции. Некоторые мастера утверждают, что можно еще больше упростить задачу, начав монтаж не с диагональных, а с центральных стропил. Такое изменение последовательности не нарушает хода работ, но однозначно облегчает ее.

Сборка стропильной системы без центральной стойки предусматривает предварительное соединение двух стропил на земле и привлечение подъемной техники.

Хотелось бы отметить еще несколько важных моментов, это особенность соединения диагональных стропил с нарожниками и усиление мауэрлата и накосных. Для компенсации сил, действующих на элементы конструкции, схема крепления предусматривает расположение промежуточных стропил в разбежку. Чтобы не уменьшить сечение опорного бруса (мауэрлата) и диагональных стропил и тем самым не снизить их несущую способность, не рекомендуется производить врубки в теле древесного массива. Поэтому специалисты советуют шатровые крыши монтировать по типу наслонных.

Чтобы не ослабить жесткость диагональных стропил (рис.5), их