Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам. В статье мы расскажем о конструкции шатровой крыши и методике расчёта её стропильной системы.
Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон. Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием. Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.
Варианты исполнения шатровой крыши
Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.
Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.
Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.
Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:
- висячие;
- наслонные.
Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.
а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень
Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).
На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.
Основные схемы и элементы стропильной системы
Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.
Основные элементы
Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.
Конструкция с висячими стропилами
- Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
- Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
- Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
- Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
- Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.
Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.
Безригельная конструкция с наслонными стропилами
Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.
При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).
Элементы усиления
Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.
Вариант усиления стропильной конструкции
По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила. Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8). Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.
При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45-60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).
Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.
Расчёт стропильной системы шатровой крыши
За основу расчёта принимают такие исходные данные:
- длину дома;
- ширину дома
- высоту конька.
Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):
- длина дома: AB = DC = 9 м;
- ширина дома: AD = BC = 8 м;
- высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.
Расчёт длин стропильных элементов
1. Длина балок мауэрлата .
- AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м
2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.
Вспоминаем теормему Пифагора:
3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.
4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.
Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона
| Шаг стропил, см | Длина стропил, м | ||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
| 215 | 100х150 | 100х175 | 100х200 | 100х200 | 100х250 | 100х250 | — |
| 175 | 75х150 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 | 100х200 | 100х250 |
| 140 | 75х125 | 75х125 | 75х200 | 75х200 | 75х200 | 100х200 | 100х200 |
| 110 | 75х150 | 75х150 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 | 100х200 |
| 90 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 75х175 | 75х175 | 75х200 | 75х200 |
| 60 | 40х150 | 40х175 | 50х150 | 50х150 | 50х175 | 50х200 | 50х200 |
Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.
Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.
Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.
- MN = (АВ · MC) / АС
Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.
Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники
| Шаг нарожников, см | Сечение бруса, мм | Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м | Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м | ||||||
| кол-во в полускате | AM, м | длины в полускате, м | кол-во в полускате | AM, м | длины в полускате, м | объём пиломатериалов на два ската, м 3 | |||
| 215 | 100х175 | 1 | 2,25 | 2,356 | 0,165 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,172 |
| 175 | 75х200 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,268 | 1 | 2,0 | 2,461 | 0,148 |
| 140 | 75х175 | 2 | 1,5 | 2,981 + 1,491 | 0,235 | 2 | 1,333 | 3,282 + 1,641 | 0,258 |
| 110 | 75х150 | 3 | 1,125 | 3,354 + 2,236 + 1,118 | 0,302 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,332 |
| 90 | 50х175 | 4 | 0,9 | 3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894 | 0,313 | 3 | 1,0 | 3,693 + 2,462 + 1,231 | 0,259 |
| 60 | 40х175 | 6 | 0,643 | 3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639 | 0,376 | 6 | 0,571 | 4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703 | 0,413 |
Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.
Расчёт площади кровли с учётом свесов
Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.
Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:
- EF / BC = AG / AD
BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.
AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.
AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.
- EF = (AG ∙ BC) / AD
- EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
- EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны
Площадь ската рассчитывается по формуле:
- S = (EF ∙ AG) / 2
- S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м 2 — для короткой стороны
- S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м 2 — для длинной стороны
Общая площадь кровельного материала:
- 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м 2 .
Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.
Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.
На одном из этапов проекта строительства частного дома за городом вы задумаетесь о форме крыши. Вальмовая или шатровая крыша наиболее популярна в настоящее время. Ее внешний вид и конструкция напоминают шатер. Данная крыша имеет свои плюсы и минусы. Для монтажа и установки данной вам не придется нанимать специалистов. Вы легко сможете собрать каркас крыши своими руками. Для этого вам нужно уметь производить расчеты и иметь представление о конструкции и механизме . Необходимо помнить, что крыша крепится точно так же, как и прочие конструкции. Для большей уверенности можете позвать помощника.
Основным плюсом конструкции шатровой крыши является аэродинамика, она противостоит сильным порывистым ветрам. Воздушные потоки будут уходить по скатам, не причиняя при этом вреда, и не заходя даже на чердак.
Основной минус такой крыши – это сложный каркас, его листовая установка и то, что очень малы. Конечно, площадь чердака равна площади потолка, но полезный объем комнаты очень мал.
Механизм шатровой крыши классического типа представляет собой специальную пирамиду с квадратным либо прямоугольным основанием. Треугольные скаты и трапециевидные, как правило, опираются на либо выходят за их пределы.
Главная схема шатровой кровли дома довольно проста, и рассчитать ее можно различными способами. Шатровая крыша устанавливается с использованием системы и таблицы Пифагора. И у вас не составит особого труда сосчитать площадь скатов и вальм, но расчет расположения и монтажа накосных и рядовых стропил отнимает достаточно много времени.
Строительство шатровой крыши начинается со сборки . После этого . Механизм стропильной системы довольно сложный. Ниже рассмотрим более подробно как сделать каркас, произвести расчет и сделать кровлю.
Изготовление и установка крыши идет по следующим правилам:
- Для строительства коньковой системы и используют одно и то же дерево и материал.
- Промежуточные доски обладают более крутым углом наклона, и размер их должен быть не меньше 50х150 мм.
- Короткие детали и элементы закрепляются к угловым компонентам стропил, а не к коньковой доске.
- При строительстве в конструкции применяют промежуточные центральные стропила, закрепленные на коньковой доске.
- И упираться они должны в верхний конец обвязки либо в коньковую доску.
Для монтажа и установки шатровой крыши своими руками, нужно представить себе определенный каркас крыши дома и сделать предварительный чертеж.
На чертеже должны быть зафиксированы следующие элементы шатровой крыши:
- центральная часть конструкции — конек, является несущей осью;
- накосные стропила- силовые компоненты стропильной , один конец будет выступать за пределы дома, а другой – крепится на коньке;
- стропила центрального типа крепятся на концах конька и выводятся на все стены;
- промежуточные стропила, отходящие от конька, должны идти строго по скатам;
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 дома с помощью специальных шпилек.
- 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 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 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 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: , электрический , пила ручная, гвозди и дюбели, молоток, рубанок, топор, электрическая дрель, брус и доски одной породы дерева, материал, стальные скобы.
Вы можете построить шатровую 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 , а затем и рядовых с определенным шагом в 60 см, которые закрепляются при помощи врубки к коньку и . 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. между смежными сторонами стропил. И уже на нем устанавливают стойку или шпренгельную ферму. При очень большой площади дома для диагоналей применяют двойные балки.
Крыша здания является основной его защитой. Многообразие форм, конструкций, видов кровельных систем позволяет спроектировать здание таким образом, что оно получит индивидуальный облик, станет гордостью и теплым семейным гнездышком для любой семьи.
Крыши по особенностям строения, спецификой формы скатов могут быть нескольких видов:
- Плоские . Стороны конструкции опираются на стены здания. Они практически лишены уклона. Форма ската чаще всего представляет прямоугольник;
- скатные . Конструкция имеет два и более скатов различной формы, которые расположены под определенным уклоном.
Скатные крыши классифицируются по количеству, форме, расположению скатов :
- Двускатные;
- вальмовые;
- полувальмовые;
- шатровые;
- многощипцовые;
- купольные.
Кроме того, существуют другие конструкции, которые менее распространены. Они изредка используются в кровельных конструкциях: шпилеобразные, сводчатые, арочные, сферические, складчатые.
Из множества кровельных систем есть что выбрать: каждая из конструкций имеет свои особенности монтажа, характерное архитектурное оформление, индивидуальную функциональность.
Конструкция шатровой крыши характерна таким устройством, при которой скаты выполнены в форме треугольников с общей точкой соединения четырех вершин.
Количества треугольников в конструкции шатровой крыши может быть и больше, но все они должны иметь общую вершину . Идеальным вариантом постройки помещения под шатровую кровлю является четырехугольная форма, при которой вершина кровли образуется в центре.
Но шатровая система не обязательно может иметь вершину в центре конструкции. Кровля может быть смонтирована таким образом, что вершина смещена от центра в сторону . В такой конструкции длина сторон двух противоположных скатов при четырехскатной системе различна.
По конструктивным особенностям строения стропильной системы шатровые крыши могут быть :
- Наслонные . Имеют опорные точки на внешних и внутренних стенах, расстояние между которыми не больше 4,5 метров;
- висячие . Сооружают при небольшом пролете и без необходимости дополнительных внутренних опор.
Независимо от того, какая стропильная система смонтирована при обустройстве шатровой крыши, ее внешняя форма остается неизменной.
Кроме того, по конструктивным особенностям шатровые крыши могут быть :
- Ломаные . Чаще устанавливают под мансарду, при этом имеется изменение угла наклона на скате на меньший;
- с эркером (ендовые) . Шатровая кровля при этом является дополнением к эркеру;
- мансардные . При этом мансардные выступы располагаются на скатах кровли.
Независимо от конструкции шатровой системы, форма крыши похожа на шатер: отсюда и название.
Шатровая крыша частного дома
Достоинства и недостатки
Не бывает идеальной конструкции кровли: каждая имеет свои индивидуальные особенности.
Важным достоинством шатровой крыши являются ее аэродинамические свойства : ветровые потоки проходят по скатам, не нанося вред кровле, и не попадают в чердачное пространство. Кроме того, отсутствие фронтонов обеспечивает устойчивость конструкции.
Недостатками шатровой конструкции является сложность монтажа , а также при желании обустройства мансарды, ее площадь будет слишком мала.
Несмотря на то, что конструкция шатровой крыши требует значительных трудовых ресурсов, конечный результат однозначно будет оправдан: шатровые конструкции являются одними из самых привлекательных кровельных систем .
Достоинства и недостатки
Из каких элементов состоит шатровая кровля
Стандартная система шатровой конструкции состоит из элементов
:
- Накосные стропила . Доски, расположенные в угловых частях каркаса системы и распределяют значительную часть нагрузки, действующей на всю систему. Являются самыми длинными стропильными частями конструкции;
- нарожники . Служат для укрепления накосных стропил и распределения нагрузки;
- коньковый узел . Сложный элемент, так как не всегда идеально скрепляются стропильные доски, если крыша не квадратной формы;
- центральные стропила . Соединяются в коньковой части с накосными брусьями и являются показателем высоты ската;
- подкосы . Являются опорными частями стропильных ног;
- мауэрлат . Опорные брусья для всей конструкции, к которым крепятся стропильные ноги. Используют для мауэрлата брус большим сечением.
Дополнительными элементами системы являются ригели, дополнительные опоры, прогоны, лежни, то есть те элементы, которые служат для укрепления основных частей конструкции. Чаще всего они используются в регионах, предрасположенных к сильным ветровым потокам .
Чертеж элементов шатровой кровли:
Элементы
Шатровая крыша своими руками: последовательность строительства
Особенностью сооружения стропильной системы шатровой крыши является то, что монтаж ее основы производится на земле в соответствии с заранее подготовленными шаблонами. Для изготовления шаблона следует учитывать длину стропил, шаг, нагрузку и соответствующее сечение .
Строительство такой крыши своими руками подразумевает выполнение следующих работ :
- Установка мауэрлата;
- установка накосных стропил;
- монтаж подкосов, центральных подпорок;
- монтаж нарожников;
- установка обрешетки;
- монтаж пароизоляции;
- монтаж гидроизоляции;
- кровельное покрытие.
Каждый этап работ предусматривает выполнение обязательных шагов, без которых обустройство кровли будет нарушено.
Строительство своими руками
Устройство стропильной системы и монтаж
Стропильная система шатровой крыши - довольно сложная конструкция. Кроме того, монтаж конструкции шатровой крыши следует выполнять перед тем, как сделать потолок здания.
Монтаж производится поэтапно :
- Устанавливают мауэрлат (если стены кирпичные) : его крепят внешние несущие стены, предварительно застелив их гидроизоляционным слоем (чаще всего используют рубероид). Если стены из дерева - монтируют обвязку;
- с противоположных углов устанавливают накосные стропильные доски и скрепляют их в коньке способом крепления затяжек . При этом под углом спиливают верхние концы стропильных досок. Для крепления к мауэрлату рекомендуется использовать врезную балку. При деревянной стене их крепят скобами, если стена из кирпича - предварительно в мауэрлат монтируют арматурные хомуты;
- в центральной части ферм устанавливают стойки-подпорки ;
- в скатных частях устанавливают раскосы, подкосы, диагональные рейки . Так обеспечивается сопротивляемость ветровым нагрузкам;
- установка нарожников, подкосов, шпренгелей .
При обустройстве диагональных стропил следует придерживаться прямого угла.
Монтаж мауэрлата
Кровельный пирог
Пирог кровли - это последовательно смонтированные слои материалов для обустройства кровли.
Для шатровой крыши пирог состоит из таких слоев :
- Стропильная система . Изготавливается из деревянных брусьев, служит массивным каркасов всей системы;
- пароизоляция . Слой, предотвращающий образование конденсата;
- обрешетка . Система из досок, которая обеспечивает прочность конструкции и является основой для крепления слоев пирога;
- утеплитель . Служит для утепления кровли и здания в целом;
- гидроизоляция . Материал, который препятствует попаданию влаги из вне;
- контробрешетка . Деревянная конструкция, которая служит для обеспечения вентиляционного зазора между кровельным материалом и слоями пирога, а также для крепления внешнего покрытия;
- кровельный материал . Внешнее покрытие - главная защита от внешних факторов.
ОСТОРОЖНО!
Правильная последовательность уложенных слоев пирога обеспечивает его надежность и создание комфортного микроклимата. Если допущены ошибки по обустройству хотя бы одного слоя, это может стать причиной разрушения всей кровли.
Фото схемы шатровой крыши:
Установка обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции
Метод монтажа обрешетки напрямую зависит от кровельного покрытия: если предусмотрена мягкая кровля, что целесообразно монтировать сплошную обрешетку, если жесткая - разреженную.
Обрешетку выполняют из досок , ширина которых не более 150 мм, а толщина - около 2,5 см. Доски устанавливают на слой пароизоляции поверх стропил (вдоль). Выполняют обрешетку по всему периметру кровли.
Гидроизоляционный слой представляет собой мембраны, которые не пропускают влагу внутрь кровли со стороны кровельного покрытия . Гидроизоляцией может служить рубероид, другие рулонные мембраны, а также современные «умные» (дышащие) мембраны, которые препятствуют попаданию атмосферной влаги в утеплитель.
Гидроизоляцию крепят скобами к стропильным ногам . Стыковочное соединение производят внахлест (не менее 10 см), и места стыков проклеивают скотчем. Укладывают пленку таким способом, чтобы нижний свес материала находился на карнизной планке, а верх - около верхушки.
Пароизоляцию выполняют из специально предназначенных пленок , которые препятствуют попаданию капель конденсата в утеплитель кровли из помещения. В качестве пароизоляции используются пароизоляционные мембраны, пленки, специальные полиэтиленовые и пропиле новые пленки.
Пароизоляцию крепят на обрешетку внахлест скобами таким образом, чтобы не образовывалось сильное натяжение . Стыки проклеивают липкой лентой (скотчем). Закрепляют пленку досками обрешетки.
После крепления обрешетки между ее досками укладывают утеплитель.
Укладывание гидроизоляции
Установка обрешетки
Утепление шатровой крыши
Необходимость утепления шатровой крыши особенно актуальна, если конструкция предусматривает оборудование мансардного помещения.
Однако, не лишним будет, если утепление производить и без жилого пространства непосредственно под кровлей.
Распространенными утеплителями для кровля являются : минеральная вата, пеноплекс, пенополистирол и другие.
Самым популярным материалом является минвата . При утеплении шатровой крыши пласты материала укладывают между стропильными брусьями сверху вниз так, чтобы не образовывались зазоры. Так укладывают утеплитель по всем скатам кровли.
Утеплитель должен иметь ряд характеристик, которые могут способствовать обеспечению надежного утепления :
- Низкая теплопроводность;
- прочность при сжатии;
- плотность;
- огнестойкость;
- паронепроницаемость;
- воздухопроницаемость.
Утепление
Укладка кровельного покрытия
Для шатровых крыш важным показателем выбора кровельного материала является угол уклона скатов.
Для разного покрытия определяется возможность его укладки в соответствии с уклоном :
- Черепица - от 30 до 60°;
- асбестоцементное покрытие - от 14 до 16°;
- мягкая кровля - от 8 до 18°.
Кроме того, можно использовать декоративные покрытия, характерные для такого вида кровли - тростниковые, камышовые. Такие покрытия являются недолговечными, для центрального региона менее распространены с учетом климатических особенностей .
Чаще всего шатровые системы покрывают черепицей и другими листовыми видами (профнастилом, листовой медью, металлочерепицей).
Покрытие кровельным материалом необходимо производить на каждом скате поочередно . Особенности укладки каждого материала предусматривают выполнение требований по монтажу.
Так, например, листы профнастила следует начинать укладывать с левого нижнего края ската и продолжать застилать, закрепляя специальными саморезами. При этом по диагонали срезают края листа с края ската.
ВНИМАНИЕ!
Расчет внешнего покрытия шатровой крыши должен производиться с учетом достаточно большого количества обрезков материала .
Несмотря на то, что отходы могут быть использованы на верхних частях ската, их все равно будет достаточно много.
Укладка кровельного материала
Заключение
Таким образом, выполнить монтаж шатровой крыши своими руками можно, но работы потребуют максимум усилий не только по монтажу каркаса кровли, но и по укладке слоев пирога.
Это связано не только с физическими работами, но и с правильностью расчетов по нагрузке и расходу материалов довольно сложной конструкции. Но все затраченные силы и средства с лихвой перекроет уникальность конструкции.
Вконтакте
В настоящее время при строительстве загородных жилых домов могут применяться следующие типы кровельных конструкций:
- односкатные или двухскатные крыши;
- мансардная кровля;
- шатровые конструкции.
Наиболее сложным для самостоятельного изготовления считается последний вариант кровли, который, тем не менее, привлекает многих своей оригинальностью и привлекательным видом. В данной статье мы расскажем как сделать шатровую крышу своими руками, дадим чертежи, фото и видео инструкции.
Устройство
Шатровая крыша представляет собой специальную четырехскатную конструкцию с квадратом в её основании, причём скаты выполняются в виде сходящихся к этому основанию равнобедренных треугольников.
Такая крыша может иметь и большее количество скатов или быть вообще круглой, при этом главное – соблюдать симметрию. Она напоминает по внешнему виду шатёр, что и запечатлено в её названии. Отметим, что отсутствие фронтонов у шатровых конструкций позволяет заметно сэкономить на материалах в ходе их строительства.
При желании кровля в виде шатровой конструкции может быть сооружена на любом здании, хотя намного удобнее, если основание дома будет выполнено в форме квадрата.
В основе конструкции крыши лежит довольно непростая в исполнении стропильная система, которую при наличии определённых навыков вы сможете сделать самостоятельно.
Расчет конструкции
При расчёте рабочих характеристик шатровой крыши необходимо исходить из следующих условий:
- выбранные размеры (длина и ширина) основания;
- угол наклонов скатов;
- форма основания кровли (желательно, чтобы это был квадрат).
Отметим, что исполнение этих работ лучше всего поручить специалистам, поскольку от их результатов будет зависеть качество и надёжность всей конструкции в целом.
Монтаж кровли
Каркас крыши шатрового типа содержит следующие элементы:
- стропила диагональные;
- опорный брус (мауэрлат);
- боковые и коньковые прогоны;
- подкосы и раскосы.
При обустройстве шатровой крыши могут использоваться следующие виды диагональных стропил:
- стропила висячего типа, опирающиеся на стены и создающие распирающее усилие по горизонтали (используются при отсутствии внутренних несущих перегородок);
- наслонные стропила, опирающиеся не только на стены, но и на внутренние опоры (несущие перегородки).
В деревянных каркасных строениях вся стропильная система опирается на верхнюю обвязку основания здания (в срубах – прямо на верхние венцы конструкции).
В домах из кирпича в качестве опоры используется мауэрлат или специальный опорный брус, укладываемый на заранее подготовленные для этого стены. Их подготовка сводится обычно к выравниванию поверхности верхнего ряда кладки и заливке её стяжкой. Иногда (в целях лучшей привязки мауэрлата) в эту поверхность монтируются закладные элементы.
Сверху на неё по всему периметру здания монтируются опорные брусья и лежни, причём между кирпичной кладкой и мауэрлатом обязательно укладывается слой гидроизоляционного материала.
При подготовке шатровой крыши вам придётся использовать несколько типов стропильных ферм. Прежде всего, это скаты обычной формы, которые соединяются в коньке. Дополнительно могут использоваться боковые треугольные и диагональные стропила. При их монтаже основное внимание уделяется отсутствию расхождений по длине и углу наклона этих элементов, которые должны быть чётко выверены для всех четырех сторон. При этом длина свеса выбирается обычно исходя из особенностей конструкции и может достигать одного метра.
После монтажа накосных стропил можно перейти к закреплению центральных (промежуточных). При этом не следует забывать о том, что они должны быть одного размера и размещаться строго параллельно. Один их конец крепится к мауэрлату, а другой – к коньку кровли.
После этого вы можете приступить к креплению угловых стропил к стропилам диагонального типа. С этой целью с обеих сторон накосных стропил устанавливается специальный черепковый брус.
В целях повышения прочности шатровой конструкции при монтаже может использоваться поперечная балка, укрепляющая систему центральных стропил.
В заключение вам остаётся лишь набить обрешётку и застелить кровельный материал.
До застилки кровельного покрытия требуется подготовить слой утеплителя, а также паро- и гидроизоляцию крыши, причём начинать такую подготовку рекомендуется с укладки гидроизоляции. Ее расстилают обычно по направлению снизу вверх с перекрытием листов на 10 см.
Поверху набивается контробрешётка, фиксирующая систему гидроизоляции и образующая зазор для вентиляции подкровельного пространства. С внутренней (нижней) стороны стропил укладывается утеплитель, закрываемый сверху слоем пароизоляции.
Фото
На фото представлены различные варианты строительства шатровой кровли:
Чертежи
На предоставленных чертежах указываются различные конструкции шатровой крыши. Их можно взять за основу будущей новой кровли:
Шатровая крыша напоминает многоугольную конструкцию. С монтажом такого вида крыши можно справиться и своими руками, но для этого нужно знать основную информацию и владеть навыками пользования электрическими инструментами. Важно сделать проект с правильными расчетами. А закрепление всех соединений производится, как и в любых других видах крыш - по технологии.
Виды крыш со специфической формой
Существует несколько видов крыш со специфической формой:
Эти виды считаются самими популярными, но существуют крыши и с более сложной конструкцией. Они менее востребованные, например: арочные, шпилеобразные, сводчатые, складчатые и сферические. Каждый вид обладает своими индивидуальными тонкостями в монтаже, функциональностью и архитектурным оформлением.
Шатровое кровельное изделие считается одной из часто возводимых конструкций.
Описание шатрового варианта
Шатровая крыша имеет скаты в виде треугольника, и все соединения сходятся в одной верхней точке. Самый минимум треугольников - 4 штуки, но углов может быть намного больше.
В идеале вершина конструкции монтируется строго по центру, но при желании эту точку можно сместить в сторону, что придаст уникальность строению. Получится, что одна сторона кровельной конструкции станет длиннее, а другая - короче. Как и шатровая крыша, стропильная система также может разделяться по способу монтажа:
- Висячие . Конструкция не включает в себя опорные точки, а стропила монтируются с небольшим пролетом.
- Наслонные . На внутренних и наружных сторонах стены должны быть опорные точки с шагом друг от друга на 450 см.
Выбор способа монтажа не влияет на внешний вид. Сама конструкция может быть выполнена следующим образом:
- Ломаная . Этот тип конструкции подходит для мансарды. Но при таком варианте происходит изменение наклона ската в меньшую сторону. Угол станет меньше.
- Ендовая . Этот кровельный элемент является дополнительной частью эркера.
- Мансардная . В этом случае мансарда располагается на кровельных скатах.
Строение имеет вид шатра, отсюда и произошло название.
Плюсы и минусы конструкции
Любая конструкция имеет свои положительные и отрицательные стороны:
Но, невзирая на сложность монтажа и лишний расходный материал, шатровая крыша оправдает себя. Например, двускатная крыша беседки будет смотреться куда хуже, чем шатровая.
Кровельные элементы изделия
Стандартная технология предполагает наличие следующих деталей, без которых невозможно выполнить строительство:
Вспомогательными деталями для стропильной системы служат прогоны, ригели, опоры, лежни. Они предназначаются для дополнительного укрепления всех соединений на крыше. Если климат региона ветреный, то без них не обойтись.
Перед подобными работами всегда создается чертеж, на котором все уже заранее рассчитано и подогнано по размерам.
Такой вид шатровой конструкции предполагает сборку всех элементов в порядке очереди:
Важно соблюдать последовательность работ и не перескакивать с одного этапа на другой. В противном случае качество кровельной конструкции может снизиться.
Установка системы своими руками
Установка стропильной системы для такой крыши считается сложным делом. Поэтому необходимо все точно рассчитать. Потолок в этом случае делается только после возведения конструкции, но не раньше. Поэтапный монтаж заключается в следующем:
Чтобы установить диагональные брусья, рекомендуется выдерживать прямой угол. Следует сделать правильный расчет стропильных балок, чтобы получился свес для обустройства короба. Для удлинения стропильных ног применяются «кобылки», которыми удлиняют брусья.
Процесс создания кровли
Слой пирога шатрового кровельного изделия выглядит таким образом:
Если соблюдена технология монтажа и все слои выполнены должным образом, то в помещении образуется нормальный микроклимат.
Установка пароизоляции, обрешетки и гидроизоляции
Существует два способа монтажа обрешетки: для твердого и мягкого кровельного покрытия. В первом случае допускается делать небольшой зазор между досками, а во втором - применяются листы ДСП, поскольку материал для покрытия крыши будет наплавляемым. По стандарту толщина досок должна составлять 25 мм, а ширина - 150 мм. Но под обрешеткой предварительно устилается слой пароизоляции.
В качестве гидроизоляции можно выбрать специальную мембрану. Но также можно применить обычный рубероид. В первом случае материал качественнее, а срок службы - выше. Есть разные варианты: дышащие, утепляющие и другие. Гидроизоляционный слой закрепляется при помощи степлера и укладывается внахлест на 10 см. Внизу обязательно надо оставить выпуск на 15 см.
Для предотвращения конденсата изнутри крыши применяют специальные пленки, которые продаются в любом строительном магазине. Например, можно использовать полиэтилен, специальные мембраны или пропиленовое покрытие. При помощи степлера производится закрепление. Устанавливается обрешетка, а ячейки заполняются утеплительным материалом - пенопластом или минеральной ватой.
Особенности утепления конструкции
Шатровую крышу необходимо утеплять в любом случае. Минеральная вата, пенопласт и пеноплекс считаются основными утеплительными материалами. Если изделие будет утепляться минеральной ватой, то листы кладутся в отсеки между стропилами обязательно сверху вниз.
Важно не допустить появление щелей. По возможности для закрепления используют степлер. Такая процедура выполняется по всей площади. Для высокой надежности следует выбирать тот материал, который отвечает нижеприведенным требованиям:
Монтаж кровельного покрытия
Для крыши шатрового типа не укладывают кровельное покрытие по одному градусу, например:
- гибкая черепица монтируется при уклоне на 8−18 градусов;
- асбестоцементные материалы монтируются при 14−16 градусах;
- металлическая черепица монтируется при уклоне на 30−60 градусов.
Кроме основных кровельных материалов, можно применять и специфические виды, например, камышовые и тростниковые варианты. Надежность и долговечность такой кровли сводится к минимуму, особенно если регион находится в суровых климатических условиях.
В основном для сложной формы крыш используют гибкую и металлическую черепицу. Материал существенно дороже, но обладает высоким сроком службы. В первом случае для монтажа используется специальная газовая горелка. Материал наплавляется путем разогрева гибкой черепицы и основания крыши. А во втором случае закрепление листов выполняется при помощи шуруповерта и саморезов. Покрытие всегда производится снизу вверх.
Отходы кровельного покрытия будут большими, поскольку крыша имеет фигурную форму и без подрезки не обойтись. Это надо учесть при расчетах на расход материала.
Если работа будет проводиться в одни руки, то следует запастись терпением и силами. Ведь на всех этапах сборки кровельного изделия придется где-то поддержать брус или подать лист кровли. Поэтому желательно включить в работу еще одного человека, который станет помогать в сложных ситуациях. Однако если такая крыша будет предназначаться для маленькой беседки, то в таком случае можно справиться и своими силами.
