Шатровой называется крыша, представляющая собой четырёхскатное покрытие кровли. Она состоит из одинаковых треугольных скатов, обязательно равнобедренных, соединяющихся в центре. Соблюдение симметрии - главное в возведении такой крыши.

По своим очертаниям крыша такого типа похожа на шатёр, отсюда и пошло название. Так как шатровая крыша имеет схожую геометрию с четырёхгранной пирамидой, такую крышу нередко называют пирамидáльной (пирамидáльная крыша).

Чаще всего шатровую крышу возводят над зданиями квадратной формы. Иногда, при возведении шатровой крыши используется и большее количество скатов, главное, чтобы внешне она напоминала пирамиду или многоугольник с равными сторонами.

Это одна из разновидностей четырёхскатных крыш. По конструкции и особенностям при возведении, она очень похожа с вальмовой крышей: в ней так же отсутствуют фронтоны, а карнизный свес проходит в одном уровне по всему периметру строения.

По утверждению историков, появление крыши в виде шатра, уходит в глубину веков, даже шалаши первобытных людей напоминали формой шатры. Раскопки, проводимые в Месопотамии, там где когда-то существовало одно из древнейших развитых государств, показывают, что ещё древние шумеры возводили постройки с крышами в виде шатров, особенно часто такие крыши применяли на зданиях религиозной направленности: капищах, храмах, часовнях. Шатровые крыши можно встретить и на старинных башнях и замках, где конструкции сильно напоминают крутой спуск.

В настоящее время такие крыши нередко используются при возведении коттеджей, беседок и других малоэтажных строений.

Конструкция

К особенностям конструкции крыши такого типа можно отнести обустройство стропильной системы, её проектируют двумя способами:

Висячая стропильная система заключается в следующем: стропильные балки опираются прямо на стены, создавая горизонтальное давление, в этой системе необходима система специальных стяжек. Используется в то случае, если пролёты крыши имеют большие размеры, а установка подпорок не предусмотрена в проекте.

Наслонный способ более популярен, но, для его исполнения необходимо наличие несущей стены, внутри помещения. На неё то и ложится основная нагрузка, зато давление на стены, при возведении крыши таким способом, практически отсутствует.

Крыша шатровой формы имеет целый ряд преимуществ, о которых стоит рассказать:

для строений с шатровой крышей не предусмотрены фронтоны , что сильно снижает расход материалов и работ на возведение фронтонов и подшивку свесов;
крыша такого типа обладает прекрасными аэродинамическими свойствами, ей не страшны сильные ветра, а особенности конструкции не дадут попасть осадкам в чердачное помещение;
поверхность такой крыши прогревается солнечными лучами сразу с нескольких сторон, в солнечные дни помещение под неутеплённой крышей будет более тёплым;
скаты такой крыши расположены под определенным углом, что способствует отведению с кровли дождевой воды и тающего снега.

Но, как и у каждой конструкции, у этой крыши имеется и ряд недостатков:

шатровая крыша достаточно сложна в проектировке и возведении, но по окончании строительства, богатый внешний вид и удобство в использовании, часто скрывают этот недостаток;
конструкция этой крыши изобилует большим количеством соединений, балок и стропил, необходимо строго следить за надёжностью всех узлов и соединений, во избежание потери жёсткости и формы плоскости при возведении крыши;
затратность возведения - для установки такой крыши, как правило необходимо нанимать профессионалов в своей области, что всегда удорожает процесс строительства;
чердачное помещение или мансарда, возведённое под крышей в форме шатра, значительно уступает в размерах помещению под двускатной крышей ;
большой отход при применении большинства кровельных покрытий (особенно ).

Устройство крыши: основные правила

Подчиняется следующим правилам:

При строительстве коньковой системы и стропил применяют одну и ту же породу дерева.
Промежуточные доски имеют более крутой угол наклона, и поэтому их размер должен быть не менее 50х150 мм.
Короткие элементы крепятся к компонентам стропил, расположенных по углам, а не к коньковой доске.
В конструкции используют промежуточные (центральные) стропила, которые необходимо закрепить на коньковой доске.
Они обязательно должны упираться в верхний конец обвязки и в коньковую доску. Для того чтобы произвести монтаж своими руками, необходимо представить себе дома и сделать чертеж.

конек (центральная часть сооружения), являющийся несущей осью;
силовыми компонентами стропильной системы являются накосные стропила, один конец которых выступает за пределы здания, а другой – закрепляют на коньке;
центральные стропила закрепляют на концах конька и выводят на все стены;
от конька отходят промежуточные стропила, которые идут по скатам;

Шатровая крыша: начало работ

Монтаж шатровой крыши следует сделать до установки потолка.

В самом начале работ по периметру дома (поверх стен) укладываем брус (деревянную или металлическую балку) для распределения веса по всей поверхности.

В самом начале работ по периметру дома (поверх стен) укладываем брус (деревянную или металлическую балку) для распределения веса по всей поверхности. Он называется мауэрлат. Крепим его на стену дома специальными шпильками. Затем поступаем следующим образом:

сначала размечаем ось (с торца дома по верхней обвязке);
рассчитываем 1/2 толщины конькового бруса и отмечаем место установки первого элемента стропильной системы;
после этого замерную рейку (один конец) прикладывают к отмеченной линии и размечают место промежуточного стропила;
для того чтобы рассчитать свес стропил, один конец бруса ставим на , а другой – на внешний угол стены;
расположение других элементов центральных стропил рассчитывается перемещением рейки по боковой стене и разметкой дислокации каждого стропила;
на других трех углах действия повторяются.

Расчет элементов крыши

Для расчета вам понадобится замерная рейка. Она изготавливается из простой фанеры и имеет 5 см в ширину. Также есть специальная таблица соотношений между и их длиной. Исходя из данных, приведенных в таблице, длина ноги каждого стропила является произведением коэффициента (промежуточного или углового) ее проекции.
Для повышения точности и достоверности вычислений обязательно производите расчет по этой таблице .

Для повышения точности и достоверности вычислений обязательно производите расчет по этой таблице.

Пример расчета

Рейкой замеряем проекцию (горизонтальную) промежуточного стропила. По данной таблице находим угол наклона, который подходит под наш случай, и умножаем данные.

Расчет длины свеса стропил производится так же. Умножаем проекцию (горизонтальную) на коэффициент. Можно рассчитать эти данные и по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника: a2+b2=c2. В этом случае а и b – горизонтальные и вертикальные проекции.
Угловые (накосные) элементы. С одной стороны все стропила имеют косой срез, который нужен для крепления к коньковому брусу. Сам конек имеет подрез с двойным скосом (для надежной фиксации деталей по углам дома). Расчет стропила (углового) производят так:

от угла отмеряют полную ;
его проекцией является произведение квадратов длин проекций стропил (центральных).

Это число умножаем на коэффициент (по таблице) и узнаем длину углового стропила.

Затем начинаем рассчитывать площадь треугольных скатов (вальм). Она вычисляется по теореме Пифагора. Для облегчения расчетов представляем скат в виде двух прямоугольных треугольников. После этого рассчитываем по формуле площадь трапеции боковой поверхности крыши. В самом конце . Данные всех площадей суммируются, и выводится минимальная площадь (или метраж) кровли.

Каркас: монтаж своими руками

Усиление кровли напрямую зависит от габаритов строения. Устанавливается добавочный шпренгель (брус между смежными сторонами).

Вначале устанавливаем вертикали для конькового бруса (для пирамидальной крыши достаточно одной стойки посередине). Затем начинаем монтаж (одинаковых по длине) диагональных стропил. После этого начинают устанавливать накосные, а затем и рядовые (с шагом 60 см) стропила, которые крепятся с помощью врубки к коньку и мауэрлату. Врубку можно делать как своими руками, так и электроинструментом. Далее закрепляем на диагональных направляющих нарожники, для связки мауэрлата и накосных брусьев (под углом 90 градусов относительно конька).

Запомните! Рядовые брусья не должны касаться точек крепления мауэрлата.

Усиление кровли напрямую зависит от габаритов строения. Устанавливается добавочный шпренгель (брус между смежными сторонами). На нем монтируют стойку или шпренгельную ферму. Если площадь здания очень большая, то для диагоналей используют двойные балки.

Инструменты и материалы

Для вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

пила или бензопила;
болгарка или электролобзик;
молоток, гвозди, дюбели;
рубанок или фуганок;
топор;
дрель, электродрель;
брусья и доски (желательно из одной породы дерева);
материал для кровли;
специальные стальные скобы. Их можно сделать и самому из прута (8-10 мм), загнув концы и отточив их.

Таким образом можно построить шатровые крыши в виде обычной, удлиненной в одну сторону или усеченной пирамиды.

Шатровая крыша - это колоритная и необычная в архитектурном плане конструкция. Из-за отсутствия фронтонов и относительно коротких балок такая крыша считается более экономичной, но при этом устройство её достаточно сложно в реализации и требует тщательных расчётов и определённых навыков. При соблюдении всех условий получается эстетически привлекательный и надёжный элемент строения, а наклон скатов качественно отводит дождевую и талую воду. Однако без опыта за монтаж этой кровли браться не стоит - лучше поручить дело профессионалам.

Особенности шатровой крыши

О внешнем виде этого варианта вальмовой крыши говорит её название - она действительно напоминает шатёр. Основанием обычно является квадрат или прямоугольник, а сама крыша напоминает конверт. Скаты имеют конфигурацию равнобедренных треугольников, вершины которых встречаются в одной точке. Шатровая кровля может быть и многогранной, и симметрично круглой. Но основная особенность едина для всех типов - строгая симметрия. Если её нет, то крыша будет обыкновенной многоскатной. Ещё одно отличие шатровой крыши - отсутствие сверху конька. Его заменяет центральная опора (если используются наслонные стропила) или вершина висячих ферм.

Шатровая крыша обеспечит дому красивый внешний вид и надёжную защиту

Преимуществами шатровой крыши являются:

Сравнительная экономия строительных материалов.
Структурная прочность и долговечность.
Устойчивость к непогоде и сильным ветрам.
Хороший обогрев в солнечные дни.
Презентабельный и экзотичный вид строения.
Самоочищение от снега.

Недостатки крыш шатрового типа:

Сложность расчёта, монтажа и ремонта.
Уменьшенный размер мансарды из-за теплоизоляции.
Большой отход материалов верхней отделки (особенно это касается металлочерепицы).

Разновидности шатровых крыш

Шатровые крыши в зависимости от конструкции делятся на следующие виды:

ломаная - с непрямыми, состоящими из двух частей скатами;
Ломаная шатровая крыша наиболее предпочтительна для обустройства мансарды
с эркером или яндовая. Яндовой обычно называют крышу эркера, а основная может быть шатровой, двускатной или вальмовой;
Эркер оснащается яндовой крышей
мансардная - она может выглядеть как ломаная или же мансардные окна располагаются на выносных консолях.
Дом с ломаной крышей - это дополнительная площадь и интересное дизайнерское решение

Каркас крыши шатрового типа состоит из таких элементов:

Конструкция шатровой крыши

В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках - верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.

Коньковый узел шатровой крыши соединяется в одной точке

Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.

Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.

Виды стропильных систем для шатровой крыши

По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.

Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.

Благодаря дополнительным опорам наслонная стропильная система более удобна для монтажа и эксплуатации

Допустимый размер пролёта - около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.

Подкосы - это опоры для стропильных ног

Элементы стропильной конструкции

В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:

мауэрлат - опорный каркас для нижней части стропил;
диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
нарожники - укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
стойки и подкосы - опоры для стропильных ног;
лежни - укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
прогоны - параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
шпренгели - дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.

Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.
Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.

Металлические стропила чаще используются для промышленных зданий

Расчёт угла наклона и площади шатровой крыши

Для расчётов необходимо знать всего два параметра: угол наклона крыши и длину стены сооружения по её наружному краю. Поскольку система стропил крыши такого типа в большинстве случаев состоит из определённого количества равнобедренных треугольников, вычисляется угол, который образуют скаты. Необходимо высчитать площадь одной фигуры и умножить на их общее количество. Так будет известна площадь конструкции, по которой можно определить количество необходимого кровельного материала. Когда основание - прямоугольник и планируется четырёхскатная крыша, то сначала высчитывается площадь треугольника (ската). Далее рассчитывается площадь свесов - карнизов, похожих на трапеции. Минимальное значение свеса - 30 см.

Длина центрального стропила C высчитывается по формуле прямоугольного треугольника, где стропило выполняет роль гипотенузы, половина длины стены дома a - известный катет, α - угол наклона ската: C = а/2 * cosα.
Длина накосного стропила высчитывается с помощью теоремы Пифагора, где один из катетов - а/2, второй - C. А L (длина накосного стропила) - корень квадратный из суммы квадратов а/2 и C: L = √((a/2) 2 + C 2).
Высота крыши или центральной вертикальной стойки тоже рассчитывается по теореме Пифагора. Площадь одного ската высчитывается по формуле: S = C * а/2.

Расчёт крыши осуществляется по формулам для простых геометрических фигур

Видео: обзор калькулятора для расчёта шатровой крыши

Выбор угла наклона кровли

Обычно при выборе угла учитываются такие критерии:

Климатические условия. При большой ветровой нагрузке скаты должны быть пологими, так как чем ниже скат, тем надёжнее основная конструкция.
Количество осадков. Чем больше осадков, тем выше должен быть скат, чтобы они вовремя скатывались с кровли.
Кровельный материал. Для каждого вида свои критерии по уклону ската.

Чем выше угол наклона, тем больше площадь кровли. Это следует учитывать при расчётах. Самыми ветроустойчивыми принято считать кровли с уклоном в 25 градусов.

Сборка крыши шатрового типа: пошаговая инструкция

Прежде чем взяться за такое непростое дело, как постройка шатровой крыши, нужно получить детальное представление о принципе её сборки. Стропильная система должна быть установлена до того, как в помещении будет смонтирован потолок. Последовательность выполнения работ:

Проектируются и рассчитываются все размеры и количество материалов.
Приобретаются комплектующие нужного размера и характеристик. Все коньковые элементы должны быть выполнены из одной породы дерева. Стропилам промежуточного типа предстоит выдерживать солидную нагрузку, поэтому они должны быть прочными. В качестве материала подойдут хвойные породы дерева, так как они более устойчивы к внешним воздействиям.
В случае кирпичного или каменного дома по верхней части стен заливается стяжка, в которую монтируются шпильки для крепления мауэрлата.
На подсохшую стяжку укладывается рубероид.
Предварительная сборка основания всей конструкции происходит ещё внизу. К мауэрлату прикрепляются лежни. Элементы проверяются на соответствие всем размерам, затем опять разбираются и тогда уже поднимаются наверх, где и собираются заново. К верхней части стен мауэрлат крепится к укреплённым в стяжке шпилькам цангами и гайками. После сборки поверх укладываются трапы для перемещения. Врезки непосредственно в мауэрлат делать не рекомендуется - чтобы его не ослабить.
Стропила к мауэрлату могут крепиться жёстким и скользящим способом
Укладываются затяжки - сначала устанавливаются центральные, а потом по сторонам от них все остальные. Далее монтируется вертикальная стойка, которая должна располагаться строго по центру. Фиксируется она двумя укосинами. После монтажа стойки приходит черёд диагональных стропил.
Диагональные ноги опираются на опорный столб или вершины соседних стропилин
Центральные стропила крепятся к стойке сверху, а к мауэрлату снизу с помощью накладок и уголков из металла. От верхушки опоры к углам опорного бруса натягивается шнур, по которому устанавливаются накосы. Крепление у пика должно быть выполнено двойной врезкой. В процессе монтажа стропил к их нижнему краю закрепляется рейка, которая будет выполнять роль упора и не даст им съехать вниз до соединения. По бокам стропил набиваются крепления для нарожников или квадратный брус. После подготовки стропила упираются в торец центральной опоры и подпиливаются по диагонали. Обычно это делается электропилой. Таким же образом происходит монтаж остальных стропил. Если их длина больше 4,5 м, то они дополнительно усиливаются стойками. Важно хорошо прикрепить их к несущим стенам дома. Для этого в стены вбивается арматура, а стропила прикручиваются толстой 5–6 мм проволокой (для деревянного дома используются металлические скобы). Стропила и нарожники должны выходить за пределы строения на 300–500 мм. Такой карнизный свес обеспечивает хороший отвод осадков. На свесы набивают ветровую доску.
Для лучшей защиты от осадков карнизные свесы должны выступать не менее чем на 30 сантиметров
Осталось смонтировать опорные стойки - для придания конструкции жёсткости. Они крепятся под нарожниками (посередине). Рекомендуется установить опорную стойку под каждый нарожник, длина которого больше метра. Диагональные связи выполняются из досок 25–45 см. Подшивка карниза выполняется досками, влагостойкой фанерой или другими материалами.
Карниз можно подшить досками, фанерой, вагонкой, профлистом
После установки стропильной части можно набивать обрешётку, устраивать гидроизоляцию и монтировать предполагаемое кровельное покрытие.
Монтаж верхнего кровельного покрытия на деревянную обрешётку

Видео: сборка каркаса шатровой крыши

Формирование кровельного пирога

Кровельный пирог для шатровой крыши устраивается так же, как и для любой другой. Если крыша будет холодной, то её пирог выглядит так:

стропила;
обрешётка;
фанера или ОСБи;
подкладочное покрытие;
внешнее покрытие.

Теплоизоляция нужна, если под кровлей будет устроено мансардное помещение. После утеплителя крепится мембранная пароизоляционная плёнка. Сверху материалы фиксируются рейками, чтобы избежать провисания, а поверх реек прикручивается гипсокартон или любой другой отделочный материал.

Когда каркас полностью готов, его можно обшивать. Снизу вверх по стропилам внахлёст раскатывается рулонная гидроизоляция. Её пристреливают строительным степлером и прибивают рейками контробрешётки к стропильным ногам. Выбор обрешётки зависит от покрытия - под мягкую кровлю нужна сплошная из фанеры или доски, а под жёсткую годится и разреженная компоновка элементов. На обрешётку укладывается кровельное покрытие, монтаж которого согласуется с выбранным материалом.

При устройстве кровельного пирога важно соблюдать последовательность слоёв

Выбор внешнего покрытия для шатровой крыши

Внешняя отделка крыши может быть любой, но при выборе учитывается крутизна скатов:

от 12 и до 80 градусов - металлопрофильные покрытия, ондулин, гибкая черепица;
от 30 градусов - керамическая черепица.

Верхнее покрытие на шатровые кровли укладывается особым образом - с середины. Для определения середины от пика к мауэрлату прокладывают маркировочный шнур. При расчётах нужно добавить не менее 15% запаса для материалов, что ложатся внахлёст, и 20% запаса на отход.

Выбор внешнего покрытия достаточно широк

Доборные элементы для шатровой крыши

Кровельный конёк - это верхняя деталь кровли, располагающаяся по рёбрам пересечения скатов.

Конёк выполняет как защитную, так и декоративную функцию

Основное назначение конька - перекрывать зазоры между скатами и обеспечивать защиту межкровельного пространства от влаги, мусора и насекомых. Второстепенная функция - декоративная. Грамотно смонтированная коньковая планка также будет залогом хорошей подкровельной вентиляции, ведь именно через конструктивный зазор между кровлей и плоскостью конька осуществляется воздухообмен.

Крепёжные элементы

Помимо большого количества элементов из древесины, понадобятся металлические крепления - анкерные болты, саморезы по дереву и гвозди. Профессионалы советуют выбирать плавающие крепления. Это касается соединений стропил с мауэрлатом. Таким образом, крыше не будет страшна естественная усадка дома из дерева или брёвен.

Для устройства шатровой крыши кроме деревянных потребуются металлические крепления

Установка аэраторов

Отсутствие кровельной вентиляции может привести к печальным последствиям. Под крышей накапливается сырость, кровельный материал начинает разрушаться и протекать. Чтобы избежать подобных проблем, на кровле устанавливают специальные вентиляционные каналы, или аэраторы. Благодаря им воздух свободно циркулирует под кровлей, избыточная влага испаряется, и кровельный пирог остаётся сухим.
При обустройстве мансарды аэраторы не только рекомендуются, но и необходимы. Обычно они сделаны из прочного пластика. Аэраторы бывают коньковые (непрерывные) или точечные.

Коньковый устанавливается по всей протяжённости конька и выглядит как угловой элемент с отверстиями, прикрытыми барьерами от мусора и насекомых. Установка его достаточно проста и рекомендуется для кровель с уклоном 12–45 градусов.

Коньковый аэратор устанавливается по всей длине конька

Точечный аэратор монтируется на отдельных участках - на скатах или коньках на расстоянии 0,5–0,8 м от горизонтальных рёбер. Он напоминает вентиляционную трубу с защитным колпаком. С кровлей его соединяет плоское основание или юбка.

Строительство шатровой крыши - задача не из лёгких. Неточности в расчётах или нехватка знаний станут фатальными при постройке столь сложной конструкции. Поэтому перед началом работ следует трезво оценить свои возможности и тщательно изучить матчасть. И тогда результат будет удовлетворительным.

Шатровые крыши на домах привлекают внимание издалека. Лаконичность формы и кажущаяся простота крыши подкупает, поэтому возникающее желание сделать подобную крышу естественно. Что для строительства необходимо предусмотреть и как правильно возвести крышу.

Шатер или вальмовая крыша

Наиболее экономичным вариантом крыши частного дома, с точки зрения экономии материалов для строительства, является шатровая крыша. Скаты крыши выполнены в виде равнобедренных треугольников, образующих общую вершину, основанием крыши является квадрат.

Крыша в виде шатра является разновидностью четырехскатной крыши.

Кстати, другое название шатровой крыши это вальмовая крыша. Основанием вальмовой крыши является также прямоугольник, две боковые грани треугольные, а две остальные представляют трапецию.

Безупречная симметрия скатов и стропильной системы крыши требует точного расчета и скоординированности действий при ее возведении самостоятельно. Для того, чтобы смастерить такую крышу, необходимо изучить особенности ее конструкции.

Конструкции шатровых крыш

Основными элементами стропильной системы крыши в виде шатра являются:

Диагональные стропила, расположенные по углам каркаса крыши

Опорная балка мауэрлат, служащая опорой концов стропил

Укороченные стропила или нарожники, прикрепленные к накосным стропилам

Опоры подкосы

Дополнительные опоры (прогоны, ригели и лежни), создающие дополнительную жесткость крыше.

Тем не менее, сложное расположение элементов шатровой крыши и стропила создают востребованную устойчивую систему, которую используют при строительстве загородных домов. Естественно, для сооружения шатровой крыши требуется расчет, формулы которого основаны на тривиальных способах расчета треугольников.

Расчет шатровой крыши

Целью расчета шатровой крыши является нахождение объема материалов, необходимых для ее возведения (кровельный, подкровельный материал),

обрешетка и устройства стропильной системы по заданным параметрам. Кроме объемных параметров, производят расчет угла наклона ската и динамическую прочность всей системы.

Безусловно, по количеству параметров расчет достаточно объемен и сложен, поэтому рекомендуется воспользоваться он-лайн калькулятором.

В результате расчета будут получены следующие данные:

Углы наклона стропил боковых

Общая площадь поверхности кровли (с учетом свесов)

Длины диагональных, боковых и накосных стропил

Количество необходимых стропил для устройства системы

Объемы бруса для стропил (м3)

Количество рядов обрешетки.

Полученных данных достаточно для возведения шатровой крыши своими руками.

Возводим шатровую крышу

Сооружение шатровой крыши рекомендуется начинать с малых архитектурных форм, например, крыши открытой беседки или гаража. Отличный повод для изучения технологии возведения крыши и последующего усовершенствования полученных навыков в работе!

каркас

Каркас шатровой крыши имеет классически простую конструкцию и состоит из 4-х диагональных стропил и 8-и подкосов (по 2 подкоса на каждое стропило).

Монтаж крыши начинают с возведения каркаса. Необходимо помнить, что для деревянных домов каркас будет опираться на верхние венцы, для кирпичных домов и домов из пенобетона на мауэрлат.

установка мауэрлата и опорных брусьев

Существуют такие способы крепления мауэрлата:

С применением проволоки из стали

Используя строительные шпильки

С помощью анкерных болтов.

Крепление мауэрлата с применением проволоки производят путем закладки кусков стальной проволоки на расстоянии 20-30 мм. После высыхания кладки проволокой обвивают брус и закрепляют ее концы.

Строительные шпильки для крепления имеют Г-образную форму и максимальную глубину погружения в бетонную подушку до 450 мм. Для установки шпилек мауэрлат размечают и сверлят отверстия для установки. Затем шпильки устанавливают по месту и закручивают гайкой.

Полезные советы

Независимо от выбранного способа крепления мауэрлата при установке крепежа необходимо учитывать наличие гидроизоляционного слоя. Материал гидроизоляции прокалывают перед введением шпилек. После заливки бетоном необходимо прочистить резьбу шпилек до того, пока бетон не застыл.

Крепление мауэрлата с помощью анкерных болтов производят непосредственно в армопояс перед заливкой. Для разметки отверстий под анкерные болты подготавливают доску и размечают на ней места установки. Затем доску прикладывают к грани мауэрлата и высверливают отверстия согласно разметке. Подготовленный мауэрлат надевают на болты, подкладывают шайбу и закручивают гайку.

монтаж стропильной системы

Выровняв мауэрлат по периметру, можно переходить к установке стропильной системы – диагональных стропил, который располагают по диагоналям шатровой крыши. Для справки: основная нагрузка стропильной системы шатровой крыши приходится именно на диагональные стропила. Диагональные балки имеют значительную длину и соответственно вес.

Монтаж диагональных стропил производят по расчетной распорной или безраспорной схеме, по которой стропильная нога диагональной балки может упираться в мауэрлат или балку. Угол наклона диагональных стропил может составлять до 23°. Вторая пара диагональных стропил устанавливается аналогичным образом. После установки длинных диагональных стропил к ним примыкают по два коротких подкоса.

При работе может возникнуть необходимость стесывания верхней пласти накосной стропилы, которую требуется уложить на ребре под углом. Пласть, расположенную в ендове, стесывают желобком. Это позволяет проще производить укладку обрешетки.

Полезные советы

Согласно выбранному проекту все сопутствующие операции при возведении шатровой крыши – возведение обрешетки, устройство ендовы, обрамления труб и проемов производят при монтаже стропильной системы. Строгое соблюдение технологии возведения обеспечит хороший результат.

Выбор крепежа для возведения шатровой крыши

Выбору крепежа для возведения крыши необходимо уделить особое внимание.

Для соединения элементов стропильной системы будет задействован следующий металлический крепеж:

Перфорированные пластины зубчатые и гвоздевые

Скобы, хомуты, шурупы и гвозди

Уголки стальные перфорированные

Салазки и ползунки для крепления стропил.

Кроме того, могут потребоваться деревянные изделия:

Нагели и пластины

Треугольники бруски

Накладки при создании шипового соединения.

Обустройство шатровой крыши с одной стороны имеет явные преимущества в сниженном количестве материалов и хороших эксплуатационных характеристиках, но в то же время, монтаж шатровой крыши - довольно сложный процесс, справиться с которым самостоятельно практически невозможно. Об особенностях изготовления шатровой крыши поговорим далее.

Особенности и преимущества шатровой крыши

Для самостоятельного изготовления шатровой крыши следует обладать хотя бы элементарными навыками ее расчета.

Среди основных составляющих шатровой крыши выделим:

стропило углового назначения;
короткие стропила;
брус конькового типа;
центральные стропила;
стропила промежуточного типа.

Среди главных преимуществ кровли такого типа отметим ее отличное аэродинамическое сопротивление, благодаря которому она с легкостью выдерживает даже самые сильные ветры. Поэтому, если в регионе предполагается наличие ураганов, то самым оптимальным вариантом станет обустройство шатровой крыши.

Главный недостаток - тяжесть проведения расчетов и сооружения общей конструкции. Кроме того, чердачное помещение отличается небольшой площадью и малым полезным объемом. Классическое понимание шатровой крыши обуславливается ее схожестью с пирамидой, которая состоит из четырех скатов и основания. Возможен вариант опирания скатов на дом или их выход за его пределы.

Если рассматривать схему обустройства шатровой крыши, то она отличается некой простотой, и для ее расчета используют самые разнообразные способы. Для того, чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, чаще всего используется таблица Пифагора, с ее помощью расчеты трапеций и треугольных конструкций проводятся с максимальной точностью.

Для расчета скатов и вальмовых участков также не потребуется много времени, но вот, чтобы с точностью определить размеры стропила накосного или рядового назначения, следует много потрудиться.

Краткая схема строительства включает в себя проведение расчетов, сборку каркаса, закрепление кровли.

1. Коньковая система должна быть изготовлена из одной и той же породы дерева.

2. Так как доски промежуточного назначения устанавливаются с огромным наклоном, они должны быть достаточно прочными, оптимальный размер материала составляет 5х15 см.

3. Для фиксации коротких элементов не потребуются коньковые доски, они закрепляются на угловых участках.

4. На коньковую доску устанавливают стропила центрального, промежуточного характера.

Чтобы работы по проектированию прошли намного проще, следует в точности изучить конструктивные особенности кровли, и основное назначение каждого из ее элементов:

в качестве несущей оси, которая является центральной частью сооружения выступает конек;
в виде силовых элементов рекомендуется обустройство накосников, одна часть которых фиксируется на коньке, а вторая выходит за кровлю;
фиксация центральных стропил происходит на торцевом участке конька, а вывод, за пределами стен;
промежуточные типы стропил закрепятся на коньке и скатах.

Чтобы измерения и проектирование прошло как можно точнее, рекомендуем использовать не уровень, а замерную рейку. Для ее изготовления подойдет фанерная полоса или неширокая планка.

Учтите, что материал лучше выбирать из хвойных пород дерева, так как именно эта древесина наиболее устойчива перед внешними раздражителями. Кроме того, дерево должно пройти качественную обработку и сушку. Толщина конькового бруса и всех стропил должна быть одинаковой. Все замеры выполняются в соотношении с нижней ребровой частью стропила.

По завершению работы на крыше делается обрешетка, размер и конфигурация которой зависит от дальнейшего типа покрытия, а далее проводятся такие работы как:

установка пароизоляции - для пристегивания пленки используют строительный степлер, а для улучшения состыковки, на поверхности швов укладывается лента, имеющая герметизирующие свойства;
слой утеплителя укладывается вплотную к стропилам, начиная с нижней части, учтите, что интервал между слоем гидроизоляции и утеплителя должен составлять минимум 20 мм, таким образом, удастся организовать вентиляционное пространство;
далее проводятся работы по укладке гидроизоляции;
контрольная обрешетка является местом, на которое крепится наружное покрытие.

Создание проекта шатровой крыши

Самая главная черта крыши шатрового типа - соблюдение строгой симметричности. Поэтому при ее обустройстве следует проводить очень строгие расчеты. Вся сложность заключается в конструировании системы стропил.

Обустройство шатровой крыши возможно лишь в том случае, если она будет расположена на здании, образующем форму квадрата или правильного многоугольника. В первом случае, крыша будет состоять из четырех равнобедренных треугольных конструкций. Для расчета такой кровли достаточно провести расчеты по определению площади ската и умножить данное значение на четыре. Для определения площади основание, разделенное на два, умножается на высоту треугольной конструкции. Далее, полученное значение суммируют с площадью карнизных участков, имеющих форму трапеции с равными боковыми сторонами.

Следующий этап предполагает расчет площади крыши в соотношении со стеной наружной стены. Учтите, что шатровая крыша обустраивается с наклоном в тридцать или сорок градусов, данное значение учитывается при расчете коньковой зоны.

Высота конька рассчитывается путем умножения половины от длины основной части крыши на тангенс и синус угла наклона крыши. Для определения последних двух значений воспользуйтесь интернетом. Когда высота конька найдена определяется высота треугольной части кровли, согласно которой вычисляются и ее стороны.

Для вычисления параметров карнизных свесов следует исходить из особенностей строения, минимальное значение свеса составляет тридцать сантиметров.

Если данная процедура слишком сложная для вас, то лучше обратиться к специалистам, так как неправильно проведенные расчеты существенно отразятся на качестве и эксплуатационных характеристиках кровли.

Особенности и конструкция шатровой крыши

Существует два варианта обустройства стропильных систем у шатровой крыши:

висячий;
наслонный.

Первый вариант подходит для крыш, имеющих большие пролеты, при отсутствии возможности в обеспечении подпорок. Таким образом, стропила опираются исключительно на стены, создавая при этом горизонтальное распирающее давление. Для его уменьшения следует произвести установку деревянных или стальных затяжек. Вверху стропила должны быть соединены между собой, а внизу опираются на стены. Данный тип системы отличается высокой сложностью и имеет редкое применение.

Второй вариант более простой и популярный, но для его обустройства потребуется наличие внутренней несущей стены, на которую будет ложиться часть нагрузки. У данной крыши существует несколько точек опоры, в виде стропильных ног и конька, при этом давление на стенах практически не ощущается.

Между опорными частями существует интервал в 400-500 см. Если данное значение увеличено, то рекомендуется обустройство подпорных механизмов, в виде подкосов. Данный тип стропильной системы требует меньшего расхода материалов, отличается более легким весом и простой конструкцией.

Стропильная система для изготовления шатровой крыши состоит из:

диагональных балок, которые имеют угловое расположение;
мауэрлатов - балок, предназначенных для опоры нижней части системы стропила;
стропильнх ног - деталей, которые крепятся на накосные стропила;
подкосов - опоры для предыдущей детали;
прогонов, ригелей, лежней, обеспечивающих дополнительную жесткость всей конструкции.

Шатровая крыша фото и подготовительный этап работы

Шатровая крыша в доме должна быть обустроена до того момента, как в нем появится потолок. Подготовительный этап обустройства шатровой крыши включает укладку бруса по периметру конструкции дома. В качестве бруса используются стальные или деревянные балки, которые помогают равномерно распределить вес по конструкции.

Для их фиксации используются специального рода шпильки. Далее следует выполнить ряд действий:

проведите разметку оси, по периметру всей обвязки;
рассчитайте половину толщины бруса конькового назначения, и отметьте участок, на котором будет устанавливаться первый элемент стропила;
установите рейку для проведения замеров одним концом на отмеченную линию и отметьте место, в котором будет расположено стропило;
для расчета свеса стропила одну часть бруса установите на крыше, а вторую на внешнем угле стены;
для того, чтобы четко определить место расположения каждой детали крыши следует постепенно перемещать рейку на поверхности стены, и размечать место установки каждого из элементов;
повторите все вышеперечисленные операции с другими треугольниками.

Шатровая крыша своими руками: особенности монтажа

Чтобы самостоятельно соорудить шатровую крышу потребуется наличие:

электропилы;
болгарки или лобзика;
топора;
электрорубанка;
молотка с гвоздями;
дюбелей с саморезами;
брусьев и досок, предпочтительно одной породы дерева;
металлических скоб, для изготовления которых используются металлические прутья, толщиной минимум 0,8 см;
кровельный отделочный материал.

В начале выполнения монтажных работ производится сборка основных узловых элементов кровли. Для этого потребуется наличие бревен, бруса и досок, определенного сечения. Процедура сборки осуществляется согласно заранее подготовленному шаблону.

На толщину материала влияет, прежде всего, длина стропила, шаг укладки деталей, угол наклона кровли и общая нагрузка. Первоначальная сборка всех элементов осуществляется на земле.

Если планируется обустройство шатровой крыши в доме из дерева, то она устанавливается на верхний венец из бруса.

Начинать работу необходимо с обустройства основной части кровли. На поверхность стен производится укладка мауэрлатов и лежней. Учтите, что перед проведением этого процесса следует позаботиться о предварительной гидроизоляции и установить на стены материал с повышенной влагоустойчивостью, например полиэтиленовую пленку.

Далее производится поднятие двух стропил по противоположным друг от друга углам. Их соединение осуществляется в коньковой зоне. Во избежание ослабление мауэрлата, не делайте на его поверхности надрезы и срубы, предпочтительно использовать доску, предварительно прорубленную под балки.

Далее поднимите два стропила по другим углам и также зафиксируйте их в коньковой зоне. Подгоните врубки, зафиксируйте систему с помощью затяжек. Строительство шатровой крыши своими руками подразумевает отсутствие прогона, поэтому соединение диагональных стропил производится непосредственно на коньке.

Чтобы обеспечить дополнительную жесткость конструкции, рекомендуется установить центральную стойку, которая будет подпирать конек.

Заключительный этап предполагает установку стоек, подкосов и нарожников. Чтобы обеспечить дополнительную жесткость ногам системы из стропил, следует подложить под их поверхность детали в виде штренгелей.

Главным условием правильности выполнения всех работ выступает монтаж накосных стропил под прямым углом.

Для обеспечения защиты стен здания от повышенной влажности рекомендуется свесные части стропила устанавливать между стеной с интервалом в 450 мм. При установке невыступаемых стропил, они нуждаются в дополнительном удлинении с помощью отрезков из досок.

Стропила, в обязательном порядке фиксируются на стенах. Если дом, изготовлен из каменных или кирпичных материалов, то достаточно применения специальной пяти миллиметровой проволоки, которая в виде хомутов одной частью закрепляется на стропиле, а второй на стене, с помощью штыря.

Для фиксации стропила на деревянных стенах, достаточно использования металлических скоб. Следующий этап - установка обрешетки, обеспечение качественной ветрозащиты, паро- и гидроизоляционные работы.

Учтите, что лишь при правильно проведенном расчете и соблюдении всех технологических моментов обустройства крыши, она прослужит его владельцу долго и качественно, и обеспечит надежную защиту всего здания от негативных воздействий окружающей среды.

Процедура усиления шатровой крыши и технология ее проведения

Для улучшения жесткости и надежности всей конструкции шатровой крыши, ее стропильная системы нуждается в дополнительном усилении, о технологии проведения этого процесса и поговорим далее:

1. Установка штренгелей позволит обеспечить надежность усиления угловых участков. Данный элемент имеет форму бруса, который устанавливается вблизи мауэрлата и способствует образованию угла. Советуем, вдобавок к штренгелу установить элемент в виде фермы.

2. Для соединения перекрытия и бруса используют элементы в виде стоек. Именно они отвечают за равномерность распределения всей нагрузки.

3. При слишком большой длине диагональных стропил, рекомендуется вместо обычного бруса, установить балки сдвоенного характера.

4. Чтобы соорудить обрешетку воспользуйтесь деревянными досками или брусками, сечением 4х4 см.

5. Перед использованием любых материалов на основе дерева, рекомендуется провести их обработку с помощью специальных составов влагооталкивающего и антисептичского назначения.