Шатровая крыша – особенности конструкции и стропильной системы. Как сделать четырехскатную равностороннюю шатровую крышу для коттеджа. Рекомендации, описание, чертежи и фото стропильных систем для классической шатровой кровли Крыша в форме пирамиды
Шатровые крыши привлекают внимание издалека. Кажущаяся простота и лаконичность формы крыши подкупает, поэтому желание сделать такую крышу вполне естественное. Что необходимо предусмотреть для строительства и как правильно возвести шатровую крышу своими руками?
Среди всего разнообразия крыш для частных домов шатер или вальмовая крыша является наиболее экономичной в плане материалов для строительства. Скаты крыши состоят в виде равнобедренных треугольников, которые формируют общую вершину, а в качестве основания выступает квадрат.
Крыша в виде шатра представляет собой разновидность четырехскатной крыши. Другое название шатровой крыши – вальмовая. Ее основанием выступает прямоугольник: 2 боковые грани треугольные, а другие представляют трапецию.
Идеальная симметрия строительной системы и скатов крыши требует скоординированных действий и точного расчета при ее самостоятельном возведении. Для того чтобы сделать такую крышу, важно внимательно изучить особенности ее конструкции.
Главными элементам стропильной системы шатровой крыши являются:
- опорная балка мауэрлат, выступающая опорой концов стропил;
- диагональные стропила, находящиеся по углам каркаса;
- опоры-подкосы;
- укороченные стропила или нарожники, которые прикреплены к накосным стропилам;
- дополнительные опоры (лежни, ригели и прогоны), создающие жесткость крыше.
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.
Шатровая крыша своими руками: фото, видео, особенности процесса
Возведение шатровой крыши лучше начать с малых архитектурных форм (к примеру, крыши гаража или открытой беседки). Прекрасный повод для изучения технологии строительства крыши и дальнейшего совершенствования навыков в работе.
Обустройство каркаса
Каркас такой крыши отличается простой конструкцией и состоит из четырех диагональных стропил и восьми подкосов (на каждое стропило приходится по два подкоса).
Монтаж крыши всегда начинается со строительства каркаса. Важно понимать, что для деревянных домов каркас опирается на верхние венцы, для домов из пенобетона и кирпичных домов – на мауэрлат.
Установка опорных брусьев и мауэрлата
Способы крепления мауэрлата:- используя стропильные шпильки;
- с применением стальной проволоки;
- с помощью анкерных болтов.
Крепление мауэрлата с использованием проволоки выполняют путем закладки проволоки из стали на расстоянии 20-30 мм. Как только кладка высохнет, проволокой обвивают брус, после чего закрепляют ее концы.
Шпильки для крепления стропил имеют Г-образную форму и глубину погружения в бетонную подушку до 450 мм. Мауэрлат размещают и просверливают отверстия для установки шпилек. Далее шпильки устанавливают по месту, после чего закручивают гайкой.
Независимо от того, какой способ крепления мауэрлата Вы выбрали, нужно предусмотреть гидроизоляционный слой. Перед введением шпилек материал гидроизоляции прокалывают. После заливки бетоном нужно рассчитать резьбу шпилек, пока бетон не успел застыть.
Крепление мауэрлата на анкерные болты выполняют прямо в армопояс перед заливкой. Чтобы произвести разметку отверстий под анкерные болты, нужно подготовить доску и разметить на ней места установки. Далее доску прикладывают к грани мауэрлата и согласно разметке высверливают отверстия. Мауэрлат после подготовки надевают на болты, подкладывают шайбу, затем закручивают гайку.
Обустройство стропильной системы
Произведя выравнивание мауэрлата по периметру крыши, можно приступать к монтажу стропильной системы, а именно диагональных стропил, находящихся по диагоналям шатровой крыши. При этом учтите, что основная нагрузка системы приходится как раз на диагональные стропила. Диагональные балки отличаются значительной длиной и существенным весом.
Их установка производится по расчетной безраспорной или распорной схеме, по которой стропильная нога балки может упираться в балку или мауэрлат. Угол наклона стропил может быть до 23°. Вторая пара стропил устанавливается точно таким же способом. После установки диагональных стропил к ним примыкают по 2 коротких подкоса.
Во время работы может возникнуть потребность стесывания верхней пласти накосной стропилы. Ее нужно уложить на ребре под углом. Пласть, находящуюся в ендове, стесывают желобком. Таким образом, укладка обрешетки проходит намного проще.Полезные советы при возведении шатровой крыши
Согласно выбранному проекту, все операции при строительстве шатровой крыши – строительство обрешетки, устройство ендовы, обрамление проемов и труб производят при установке стропильной системы. Точное соблюдение технологии строительства обеспечат прекрасный результат.
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.
В этой статье будем рассказывать, что собой представляет шатровая крыша, почему она так названа, из каких конструктивных элементов состоит. А также разберем технологию ее сооружения. Кроме того, прочитав статью, Вы узнаете, почему крыши такого типа считаются одними из самых сложных, и по каким причинам на их возведение уходит больше времени, чем, скажем, на двускатные.
Что собой представляет шатровая крыша
Многие могут сказать, что шатровая кровля – это как раз та крыша, которая показана на фото выше. То есть это четыре одинаковых ската треугольной формы. На самом деле, на рисунке показан классический вариант кровельной конструкции данной модификации. Но это всего лишь один пример. И в его основе лежит дом квадратной формы.
Если говорить о шатровых конструкциях, то свое название они получили за счет того, что все скаты крыши упираются в одну точку, как у шатров. А скатов может быть несколько, но не меньше четырех. К примеру, если здание имеет круглую форму, то кровельную конструкцию можно соорудить из пяти или шести скатов. И это не предел. Просто чем больше скатов, тем сложнее конструкция. А так как многие частные дома имеют форму прямоугольную, то классическая модель здесь наиболее уместная.
Кровельная конструкция шатрового типа конструируется и формируется на принципе симметричности. Именно поэтому ее возводят над строениями, соответствующей формы – круглой, квадратной, шести-, восьмиугольной и так далее. В целом, нет проблем возвести ее и над прямоугольным зданием, как и показано на первом рисунке, но конструктивно это сложно, поэтому чаще всего в таких случаях предпочтение отдают вальмовой крыше.
Конструктивные элементы шатровой кровли
Устройство шатровой крыши – это несколько стандартных элементов. Далее будем разбираться с классической модификацией.
Конек шатровой крыши . Надо обозначить, что как такового конька, в классическом понимании этой конструкции, здесь нет. Есть так называемый коньковый узел. Это точка соединения верхних концов стропильных ног. Именно коньковый узел образует пик шатровой конструкции.
Скаты . В нашем случае их четыре. Формируются они стропилами и нарожниками. Последние это все те же стропильные ноги, только они упираются верхними концами не в коньковый узел, а в основные стропила. Поэтому нарожники имеют укороченную длину. Их количество определяется размерами ската. Чем больше по площади последний, тем больше нарожников придется устанавливать, чтобы обеспечить требуемую несущую способность крыши.
Свесы скатов . Они могут формироваться стропильной системой за счет выпусков стропил за пределы стен здания. Или при помощи кобылок – это короткие стропила, которые крепят к основным элементам стропильной системы, чтобы удлинить их.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми . В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.
Преимущества крыши шатрового типа
Кровельная конструкция шатрового типа достаточно сложна в проектировании и непроста в монтаже, во всяком случае, это трудоемкий процесс. Но архитекторы и дизайнеры говорят о том, что шатровые крыши являются обладателями достаточно серьезных преимуществ перед другими конструкциями. Ведь не зря они так популярны среди загородных застройщиков. В чем же заключаются эти преимущества:
Отличные аэродинамические качества . Они позволяют крыше такой формы справляться не просто с сильными ветрами, но и с ураганными порывами.
Возводить шатровую кровельную конструкцию можно под углом наклонов ската в пределах 20-50 ° . Это решает проблему очистки крыши от снега. То есть при таком угле снежные осадки не задерживаются на кровле. А значит, чистить шатровую кровлю зимой необязательно.
Под крышей этого типа легко организовать мансарду . Правда, так как у такой крыши нет фронтонов, придется устанавливать мансардные окна. Впрочем, установить окна этого типа сегодня не является проблемой, так что это нельзя считать минусом в современном строительстве.
Оригинальная форма – всегда выделяется среди других видов крыш.
Технология сооружения шатровых кровельных конструкций
В первую очередь проводят расчет шатровой крыши. То есть определяют количество необходимых элементов, их размеры и сечение. Это важный момент, от которого будет зависеть несущая способность всей кровельной конструкции. Здесь в основном учитывают размеры и форму дома, снеговые и ветровые нагрузки в регионе, где проводится строительство, а также – будет ли под крышей организовываться жилые помещения.
На самом деле это сложный процесс, требующий знаний и опыта проведения расчетов. Сегодня в интернете на разных строительных порталах выставлены специальные онлайн-калькуляторы, с помощью которых такой расчет можно сделать. Некоторые из них, по отзывам специалистов, достаточно точно могут рассчитать простейшие варианты. Но окончательный расчет все-таки должен делать профессионал – ни один калькулятор «не расскажет», какие в него заложены формулы и погрешности.
Теперь переходим к разбору стропильной системы шатровой крыши. В этой конструкции могут быть использованы как висячие стропила, так и наслонные.
Особенности наслонных стропил
Под наслонные обязательно устанавливают опору. Обычно это брус большого сечения, который поддерживает коньковый узел. То есть на него будут упираться основные стропильные ноги своими верхними концами.
Эту опорную стойку крепят или к несущей балке, или к несущей внутренней стене, или к бетонной плите перекрытия. То есть под нее устанавливают только надежное основание. При этом крепятся стропила к опоре разными способами. На фото ниже показан один из вариантов, где используются специальные металлические перфорированные кронштейны П-образного типа, как самый простой вариант.
Висячие стропила на шатровой крыше
Что касается висячих стропил, то соединяются они в верхней точке специальным узлом. Давайте разберемся, как это делают. Итак, классическая крыша шатрового типа – это четыре основных стропил, которые упираются нижними концами в углы дома. А точнее, в уложенный мауэрлат, к которому крепятся обязательно.
Если угол наклона скатов известен , то по этому параметру устанавливают одну стропильную ногу, закрепляя к мауэрлату и подставляя под нее временные подпорки. Это могут быть стойки из реек или досок, укосины.
Затем точно также устанавливают и три остальные стропилы . Но при этом надо учитывать, что четыре стропильные ноги должны упереться друг в друга. Это и есть основа надежности конструкции.
Теперь необходимо верхние концы стропил закрепить между собой , чтобы они «не разъехались» в стороны. Здесь достаточно большой выбор крепежных изделий. Из современных – перфорированные металлические пластины, которые сгибают и укладывают между двумя стропилами и крепят к ним саморезами по дереву.
На фото выше показан другой вариант крепления стропильных ног, сооруженных из сдвоенных досок сечением 50х200 мм. Обратите внимание, что между двумя противоположно монтируемыми стропилами установлен небольшой отрезок доски (50х200 мм). При этом сами стропильные ноги до конца не упираются друг в друга. Зазор оставлен специально, чтобы в него поместились две другие стропила, расположенные в перпендикулярной плоскости. То есть в этом случае отрезок доски выполняет функции соединительного элемента. К нему все элементы стропильной системы и крепятся.
Итак, основные стропила установлены и закреплены. Теперь остается установить нарожники. Здесь ничего сложного нет, их подрезают по требуемой длине и равномерно устанавливают по площади скатов. Важно – качественно провести крепление к основным стропильным ногам. К примеру, на том же фото выше видно, что в качестве крепежа использованы болты или шпильки. Это одно из самых надежных видов крепления. Что касается крепления нижних концов, то здесь крепление проводят к мауэрлату.
Элементы шатровой крыши
В принципе, крыша готова. Остается только демонтировать временные подпорки, набить обрешетку и уложить кровельный материал. Но необходимо обозначить, что шатровая кровля и ее конструкция могут быть разных размеров. Если такую крышу сооружают над небольшой беседкой, то этими операциями можно ограничиться. Если проектом запланирована шатровая конструкция над большим домом, тогда увеличивают количество элементов, с помощью которых повышают надежность крыши. Какие элементы еще используют при сооружении шатровых кровель:
Опорные стойки . Их обычно устанавливают под основные стропила. Частота установки зависит от сечения стропил и сечения стоек. Чем толще стропильные ноги, тем чаще придется устанавливать опоры. Если выбрать доски под опоры большего сечения, то шаг можно увеличить.
Подкосы . Их используют вместо опорных стоек. Название эти элементы получили потому, что их монтаж проводят под углом 45°.
Ригеля , они же затяжки. Это горизонтально смонтированные брусы, с помощью которых стягивают между собой противоположно расположенные по углам стропильные ноги. Их назначение – гасить нагрузку от распирания, которая действует на стены постройки. Сечение затяжек выбирается по принципу – чем выше располагается этот элемент, тем больше он должен быть в сечении.
Очень редко, но иногда устанавливают подскатный прогон . Это горизонтальный брус, который устанавливают под стропила и нарожники одного ската. Под него обязательно монтируют стойки.
Видео описание
Предлагаем ознакомиться с видеоматериалом, в котором схематично показан один из вариантов сооружения шатровой крыши:
Заключение по теме
Очень важно понимать тот факт, что крыши шатровой конструкции требуют симметричности формы самого дома. Это главное и единственное требование, которое позволяет такие кровли сооружать. Что касается кровельного покрытия, а соответственно типа обрешетки, то здесь нет никаких ограничений.
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.
Строительство своего дома на приусадебном участке или в деревне заставляет нас задаться вопросом о форме крыши. Шатровая крыша (или по-другому вальмовая) становится все более популярной. Ее конструкция, напоминающая шатер, обладает и достоинствами, и недостатками. Для того чтобы сделать монтаж такой крыши, необязательно звать профессионалов. Можно собрать каркас и своими руками. Для этого необходимо уметь производить расчет и иметь хоть какое-то представление о конструкции . Кровля крепится так же, как и на другие конструкции. Для уверенности можете позвать товарища или соседа.
1-Угловое стропило. 2-Короткие стропила.3-Коньковый брус.
4-Центральные промежуточные стропила. 5-Промежуточные стропила.
Главным достоинством крыши является аэродинамика, которая противостоит сильным ветрам. Воздушные потоки уходят по скатам, не причиняя вреда, не заходя даже в чердачное помещение. Главный недостаток такой — это сложный каркас, его монтаж и то, что мансардные помещения малы. Площадь равна площади потолка, но полезный объем очень мал. Конструкция шатровой крыши (в классическом варианте) представляет собой пирамиду с квадратным (4 треугольных ската) или прямоугольным (2 треугольных, 2 трапециевидных ската) основанием. И треугольные скаты (вальмы), и трапециевидные или опираются на стены дома, или выходят за них.
Основная довольно проста, и ее можно рассчитать многими методами. Шатровая крыша строится с применением системы и таблицы Пифагора по расчету треугольников и трапеций. Рассчитать площадь скатов и вальм не составляет труда, но расчет расположения накосных и рядовых стропил отнимает много времени.
Итак, начнем строительство. Собираем каркас своими руками. Затем крепится кровля. Устройство стропильной системы довольно сложное. Мы будем поэтапно рассказывать, как сделать каркас, закрепить кровлю, как произвести расчет того или иного , чтобы ваша шатровая крыша выглядела достойно.
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.
Loading...