Стропильная система шатровой крыши: устройство с чертежами, этапы возведения кровли с фото

Как возводят крышу с четырьмя скатами, какие особенности

О бытовке, хранении материалов и физике

Termit.spb

…Несколько слов о самой бытовке: если решите, что вам нужна бытовка, и вы будете какое-то время в ней жить (время года значения не имеет), никогда не приобретайте готовые! Летом в таких домиках будет жарко, даже со сплитом, а зимой (о чем это я), осенью, будите просто околевать. Желаете жить и строиться с комфортом – делайте бытовку самостоятельно, с утеплением, толщиной не менее 100 мм, с пленками и проклейкой швов. Помните, теплый воздух найдет куда уйти.

Пиломатериалы же естественной влажности, завезенные заблаговременно, при правильном хранении подсыхают, что сказывается и на работе, и на результате. Вместо «кучи малы» – отступ от земли и складирование древесины через прокладки, для вентиляции и просушки. Что касается почернения, то оно не столь критично, в неблагоприятных условиях, а именно, под хорошо вентилируемой крышей, грибок прекратит развитие.

Чтобы сэкономить на подъемном кране или подсобниках, Анатолий советует использовать тельфер (электрическая лебедка). А если на объекте нет электричества – подъем грузов упростят блоки. Один блок уменьшает вес груза в два раза, два блока – в четыре раза. Если применять знания физики, реально облегчить себе физический труд.

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

Монтаж кровли

Делаем сами шатровую крышу

Несмотря на всю сложность конструкции шатровой кровли, сделать такой тип крыши самостоятельно вполне возможно.

Порядок сооружения шатровой крыши включает в себя несколько последовательно выполняемых действий:

Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
Утепление крыши.
Монтаж финишной кровли и дополнительных элементов для стока, вентиляции и др.

Полезные советы по строительству шатровой кровли

Профессионалы плотницкого дела делятся советами, которые обязательно нужно принимать во внимание при строительстве шатровой крыши:

не использовать древесину разных пород;
не собирать несущие элементы кровли из реек размером менее 150 на 50 мм;
не крепить к опорной стойке коньковой части короткие детали, их закрепляют по углам;
обязательно применять промежуточные стропильные ноги (в центре кровли).

Пошаговая инструкция по возведению шатровой крыши

Рассмотрим строительство шатровой восьмискатной кровли на конкретном примере. Крыша будет предназначена для постройки размерами 10 на 10 метров с перегородкой посередине (несущая конструкция).

Устанавливаем мауэрлаты. Для этого используем брус с сечением 100*150 или 150*150 мм) и крепление при помощи шпилек (резьба более М12).
Укладываем балки перекрытия и выноса, двигаясь от центра к краям и сохраняя одинаковое расстояние между ними (не меньше одного метра или восьмидесяти сантиметров).
Применяя брус 150 на 150 мм, монтируем центральную опорную стойку в коньковой части крыши. При этом обязательно проверяем вертикальность при помощи отвеса и рейки. Фиксируем стойку при помощи временных укосин, которые демонтируются после установки центральных стропил.
Прикрепляем четыре центральных стропила. «Сшивают» эти элементы металлическими уголками или при помощи гвоздей.
Монтируем диагональные стропила, соблюдая необходимый уклон. Если эти элементы стыкуют из двух частей, то в месте соединения деталей делается дополнительная опора. Чтобы снизить нагрузки на балки, крепёж таких стоек желательно сместить к несущим стенам.
Укладываем и крепим рядовые стропила, опора при этом идёт на мауэрлаты и опорный брус коньковой части. Расстояние между стропилами — около 600 мм.
Прикрепляем нарожники, стараясь сохранять параллельность между ними и стропилами. Если крыша монтируется с выносами, то под нарожники в этой части кровли делаем подпорки.
Делаем обрешётку, применяя бруски (50 на 50 мм) или доски толщиной 20–25 см.
Укладываем материалы для тепло- и гидроизоляции.
Пришиваем при помощи саморезов к обрешётке кровельный материал.
Подшиваем карнизы, устанавливаем водостоки, вентиляционные элементы.

Видео: строим сами шатровую крышу

Взвесив все положительные и отрицательные моменты в эксплуатации шатровой крыши, можно решиться на её постройку своими силами. Главное — всё просчитать и следовать чётким инструкциям, которые дают профессионалы строительного дела.

Устройство стропильной системы

Стропильная система шатровой крыши – каркас на котором она держится, ее основа. В зависимости от способа крепления стропил 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:

Мауэрлат. В ходе строительства шатровой крыши мауэрлат из бруса толщиной 150х150 мм или более укладывают на стену, основание каждого ската. То есть, если кровля четырехскатная, необходимо четыре прочных надежных бруса, обработанных антипиреном и антисептиком. Мауэрлат используют в качестве опоры для крепления стропил и распределения веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К слову, на внутренние перегородки, задействованные в наслонной стропильной системе тоже монтируют опорный брус, только его называют лежень.
Коньковый узел. Точка, в которой встречаются верхние части стропильных ног, называют конек. Кровля шатрового типа подразумевает коньковое соединение в виде узла, а не линии, как вальмовые или двухскатные.
Диагональные (накосные) стропила. Они расходятся от конькового узла в четыре стороны к углам мауэрлата, образуя ребра скатов. Длина накосных стропильных ног больше обычных, поэтому толщина их должна выдерживать повышенные нагрузки.
Нарожники. Эти элементы характерная черта шатровой крыши, они имеют различную длину, увеличивающуюся по мере приближения к центральной ноге. Нарожники закрепляют одной стороной на накосные стропила, а другой на мауэрлат. Опытные кровельщики отмечают, что ни в коем случае нельзя крепить нарожники к стойкам и коньковому узлу, это нарушает жесткость конструкции!
Центральные стропила. Самое длинная нога, расположенная посередине между двумя накосными, это все, что осталось от рядовых стропил, которые используются в вальмовой четырехскатной крыше.
Стоки. Вертикально установленные брусья, служащие опорой для конькового узла или стропильных ног. Их задействует шатровая крыша с наслонной стропильной системой.
Затяжки и ригеля. Горизонтальные перекладины между стропильными парами, гасящих распирающую нагрузку на стены дома. Чем выше расположена затяжка, тем толще должен быть используемый брус.
Подкосы и подпорки. Устанавливаются под углом 45 градусов к стропильным ногам. Они необходимы для того, чтобы снизить прогиб стропил по тяжестью собственного веса.
Обрешетка. Служит основой для настила кровельного покрытия. Мягкая и рулонная кровля нуждается в оборудовании сплошной обрешетки из листов влагостойкой фанеры, а для профнастила и металлочерепицы достаточно решетчатой

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.

Четырехскатная крыша своими руками

Шатровая кровля своими руками

Установку и монтаж шатровой кровли необходимо делать до укладки потолка.

В начале работ по всему периметру дома укладывается брус для более равномерного распределения массы по всей поверхности. Его еще называют мауэрлат. Его необходимо закрепить на стену дома с помощью специальных шпилек.

Далее нужно сделать следующее:

разметить ось с торца каркасного дома по верхней обвязке;
рассчитать половину толщины конькового бруса и отметить место установки первоначального элемента системы стропил;
один конец замерной рейки приложить к отмеченной линии и отметить место промежуточного стропила;
для расчета свеса стропил, один конец бруса нужно поставить на свес крыши, а второй – на угол с внешней стороны стены дома;
рассчитать расположение прочих элементов стропил центрального типа можно с помощью перемещения рейки по боковой стене дома и разметкой положения каждого стропила;
на остальных углах повторяется то же самое;
материалы для кровли купить вы сможете в специальных строительных магазинах. На сегодняшний день на рынке представлен широкий выбор кровельных покрытий оптимального качества по доступной цене.

Расчет элементов шатровой крыши

Для данного расчета вам понадобится специальная замерная рейка. Она выполняется из стандартной фанеры шириной 5 см. Существует специальная таблица соотношений длины и расположения стропил.

Благодаря этим данным, которые подробно представлены в таблице, длина ноги стропил является произведением промежуточного либо углового коэффициента ее проекции. Для увеличения точности и достоверности расчетов обязательно пользуйтесь данной таблицей. Рассмотрим пример расчета кровли крыши, вы замеряли при помощи рейки горизонтальную проекцию стропил промежуточного типа.

По таблице вы найдете угол наклона, который подойдет под ваш случай, и умножите данные.

Рассчитать длину свеса стропил вы сможете так же. Нужно умножить горизонтальную проекцию на определенный коэффициент. Также эти данные можно рассчитать и по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника по формуле: a2+b2=c2. Где а и b – это горизонтальные и вертикальные проекции.

Угловые элементы

У всех стропил с одной стороны имеется косой срез, необходимый для крепления к коньковому брусу. Конек имеет специальный подрез с двойным скосом для более надежной фиксации деталей и элементов по углам дома.

А расчет стропил углового типа производится следующим образом:

от угла нужно отмерять полную длину стропил;
проекцией его будет являться произведение квадратов длин стропильных центральных проекций.

Полученное число нужно умножить на коэффициент, указанный в таблице, и получится длина углового стропила.

Затем рассчитывается площадь треугольных скатов. Вычисляются они также по теореме Пифагора. Чтобы упростить расчеты нужно представить скат в виде двух прямоугольных треугольников. Далее рассчитать по формуле площадь трапеции боковой поверхности крыши дома.

И уже в самом конце рассчитываем кровлю. Показатели всех площадей нужно суммировать, и получится минимальная площадь крыши.

Инструменты и строительные материалы

Для устройства конструкции шатровой кровли своими руками вам понадобятся специальные строительные инструменты и материалы, такие как: бензопила, болгарка, электрический лобзик, пила ручная, гвозди и дюбели, молоток, рубанок, топор, электрическая дрель, брус и доски одной породы дерева, кровельный материал, стальные скобы.

Вы можете построить шатровую конструкцию стандартного типа, либо удлиненной в одну сторону или в виде усеченной пирамиды.

Монтаж каркаса своими руками

Первоначально монтируются вертикали для конькового бруса. После этого начинается установка диагональных стропил одинаковых по длине.

Далее идет установка накосных стропил, а затем и рядовых с определенным шагом в 60 см, которые закрепляются при помощи врубки к коньку и мауэрлату. Вы можете делать врубку как своими руками, так и специальным электроинструментом.

Затем на диагональных направляющих закрепляются нарожники, для связки накосных брусьев и мауэрлата под определенным углом относительно конька крыши.

Важный момент, рядовые брусья ни в коем случае не должны касаться точек соединения мауэрлата.

Усиление крыши напрямую будет зависеть от габаритов дома. Укладывается добавочный шпренгель, т.е. брус между смежными сторонами стропил. И уже на нем устанавливают стойку или шпренгельную ферму. При очень большой площади дома для диагоналей применяют двойные балки. Двускатная кровля и односкатная монтируется похожим образом.

Особенности шатровой крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

При большем количестве скатов бывает крыша шатровая восьмигранная или шестигранная. Главное в конструкции соблюдать симметрию. Кровля может к низу сходится в круглое основание, а скатами выступает конусообразный шпиль.

Важно! Внешне крыша напоминает копию кочевого шатра. Отсюда и пошло ее название

Голландская крыша и ее особенности

Устройство двускатной полувальмовой крыши в голландском варианте обычно таково, что под потолком мансарды находится чердак, в котором освещение и вентиляция обеспечиваются слуховыми окошками, монтируемыми во фронтонах.

При данном исполнении мансарда выходит намного удобнее, ее потолок будет скошен только в двух местах, в датском варианте – в четырех.

Монтаж стропильной системы крыши голландского типа

Голландская крыша имеет довольно сложное устройство, к тому же, требующее большого количества материалов.

Взглянув на схему стропильной системы полувальмовой крыши, легко убедиться, что при ее возведении используется очень много элементов: различные стропила, упоры, подкосы, шпренгели. Все это очень затрудняет ее монтаж.

Поэтому независимо от того, знаете ли вы, как делать полувальмовые крыши или нет, прежде чем приступить к работе, нужно составить точный проект, в котором будет отображена ее конструкция и проведены расчеты.

При устройстве стропильной системы следует соблюдать следующий порядок:

Перед укладкой мауэрлата по всему периметру здания делают бетонный армированный пояс с одновременным закладыванием в него креплений под брус. В качестве крепления пользуются шпильками, располагают их с шагом 100-120 мм. Для упрощения монтажа желательно шпильки устанавливать в местах, не совпадающих с креплением стропил к брусу.
Далее укладывается слой утеплителя и монтируется мауэрлат. Это брус, выступающий в качестве привязки стен к крыше дома и распределяющий нагрузку от стропил на всю верхнюю часть строения. Фиксация мауэрлата происходит при помощи гаек и шайб, закручиваемых на шпильки. В данном варианте конструкции крыши мауэрлат укладывается на боковые скаты как в обычной вальмовой, а на вальмовых скатах он ложится на верх фронтонов и крепится анкерами.
Устройство продолжается установкой конькового бруса (или прогона). Это очень важный элемент стропильной системы. Он представляет собой горизонтальную балку, установленную в самой вершине крыши. Располагается между торцевых скатов и служит для соединения или опоры стропил. Для его изготовления используют тот же материал, что для мауэрлата и стропил.
В полувальмовой крыше голландского типа скаты вальмы монтируются с использование накосных и угловых стропил (нарожников), длина которых варьируется в соответствии с конструкцией. Накосные (диагональные) стропила устанавливаются от углов здания к торцу конькового прогона. На них приходится самая большая нагрузка.
Накосные стропила устанавливаются одним концом на мауэрлат фронтонов, расположенных под вальмой, а другим крепятся к торцу бруса конька.
Рядовые стропила боковых (основных) скатов соединяются с основным мауэрлатом и коньковым прогоном.
Нарожные стропила (боковых скатов и вальм) в свою очередь крепятся к накосным.

Если вы решили построить двухскатную полувальмовую крышу своими руками, нужно очень ответственно подходить к выбору материала для изготовления элементов стропильной системы.

Стандартный материал для стропил доска с сечением 150 мм на 50 мм, желательно хвойных смолистых пород дерева, лучше всего сосны. Из лиственных пород предпочтительнее использовать лиственницу. Материал должен быть сухим, во избежание деформации системы в процессе дальнейшей эксплуатации. Также нужно провести обработку дерева специальным противомикробным средством.

При наличии больших пролетов, необходимо усиление системы при помощи подкосов и упоров, а накосные стропила усиливают, как правило, при помощи шпренгелей (или ферм).

Все эти элементы упираются либо на плиты, либо на балки перекрытия с использованием специальных затяжек.

Далее приступают к заключительному этапу строительства: монтаж обрешетки, гидроизоляции, пароизоляции, теплоизоляции и наконец, кровли.

Монтаж

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 расположением стропил 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 длину стропила;
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 рассчитывается кровля. Данные всех площадей суммируются, и выводится минимальная площадь (или метраж) кровли.

Что из себя представляет шатровая стропильная система

Если посмотреть на шатровую кровлю, то она будет выглядеть как типичная пирамида, имеющая многоугольник снизу и единую вершину сверху, куда устремлены все края, формирующие равнобедренные треугольники.

Для строительства крыши под жилой дом чаще всего используют основание в виде четырёхугольника. А вот округлённые здания (башни, беседки и т. д.) со сложной конструкцией уже могут иметь в основании многоугольник (количество углов — 6, 8 и т. д.).

Но так как основная масса крыш имеет именно 4 угла, то в статье будут рассматривать случаи создания четырёхскатной шатровой крыши с основанием в виде квадрата. Вершина пирамиды располагается в точке пересечения диагоналей основания. Образующиеся грани являются одинаковыми равнобедренными треугольниками с идентичными параметрами.

Шатровые крыши встречаются и на прямоугольных зданиях, когда длина объекта больше его ширины. Но такое явление нельзя назвать частым. Причина в сложности расчётов и монтаже. Альтернативой для таких построек служит вальмовая крыша, которая имеет внешнее сходство с шатровой, но она лучше адаптирована именно под прямоугольные строения.

Преимущества, из-за которых шатровая кровля пользуется большой популярностью:

своеобразный внешний вид, который сильно выделяется на фоне классических двухскатных крыш;

благодаря форме нагрузка распределяется равномерно;
аэродинамические свойства позволяют крыше лучше всех сопротивляться ветровым нагрузкам даже при сильных порывах, а благодаря отсутствию возможности воздействия подъёмной нагрузки кровля не может быть сорвана шквалистыми порывами;
можно самостоятельно определять угол ската кровли, что особенно важно в местах с обильными осадками.

Единственным крупным недостатком является отсутствие места на чердачном помещении. Человек оказывается в вершине пирамиды, где остаётся не так много пространства, чтобы развернуть чердак или дополнительную комнату. Также могут возникнуть трудности при построении сложной конструкции, когда увеличивается количество углов (начиная с шести). Тогда необходимо проводить более сложные расчёты с учётом особенностей конкретно взятой крыши.

Подготовка к работе

Перед началом сооружения шатровой крыши следует внимательно изучить всю имеющуюся информацию о строительстве такой кровли, подготовить все материалы и инструменты, предварительно сделав расчёты.

Расчёт материалов

Чтобы произвести расчёты, нужно обзавестись специальной рейкой для замеров. Её можно соорудить из фанеры шириной в пять сантиметров. Нам понадобятся такие параметры:

длина и ширина строения;
высота коньковой части.

Сами расчёты не так сложны, как могут показаться на первый взгляд:

Суммарную длину балок мауэрлата вычисляют простым суммированием удвоенной длины и удвоенной ширины основания, если дом имеет прямоугольную форму. Если в основе строения квадрат, то его сторону просто умножают на 4.
Размер центрального стропила находят, применяя теорему Пифагора. Центральное стропило есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника, и её значение можно получить, извлекая квадратный корень из суммы квадратов двух величин (высоты коньковой части и половины стороны дома).
При расчётах кровель очень часто используется известная теорема Пифагора
Длину накосного стропила вычисляют аналогичным образом. Разница лишь в том, что стороны прямоугольного треугольника теперь — половина ширины дома и центральное стропило.

Все необходимые параметры шатровой кровли можно рассчитать, обратившись к одному из онлайн-калькуляторов, которые нетрудно найти в интернете.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа шатровой кровли следует приготовить следующие инструменты:

Болгарку.
Пилу ручную и бензиновую.
Электролобзик.
Молоток.
Рубанок.
Электродрель.

Для строительства шатровой крыши рекомендуется использовать древесину только одной породы. Для крепления элементов кровли необходимы гвозди, дюбели, стальные скобы и саморезы. Следует позаботиться и о кровельном материале, выбор которого зависит от предпочтений застройщика и его материальных возможностей.

Материал для кровли

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

ондулин;
металлочерепица;
профнастил;
поликарбонат.

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

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

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

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