Содержание

Устройство шатровой четырехскатной крыши

Стропильная система четырехскатной крыши: обзор вальмовой и шатровой конструкций

Кровля из четырех скатов – чем она хороша? Многочисленные эксплуатационные преимущества данного вида, безусловно, превышают недостатки. Так ли проста стропильная система четырехскатной крыши, как думают многие новички строительного дела? Скоро вы это обязательно узнаете! Важные нюансы и особенности этапов возведения вальмовой кровли мы опишем в этой статье.

Что нужно знать о четырехскатных стропильных системах?

Существуют два варианта четырехскатных крыш: вальмовая и шатровая. Первый тип имеет форму прямоугольного конверта, состоящего из двух основных трапециевидных скатов и конька, и двух фронтонных (боковых) скатов — треугольников:

Шатровая кровля – это четыре одинаковых равнобедренных треугольника, соединенных в одной верхней точке (напоминает шатер):

Оба варианта предусматривают установку, как наслонных, так и висячих стропил, которые устанавливаются с использованием стандартных технологий.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

  1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
  2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
  3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Устройство четырехскатной стропильной системы

Стропильная четырехскатная конструкция состоит из таких элементов: мауэрлат, коньковый брус, центральные и вальмовые стропила, накосные ноги, а также, лежни, стойки, ригели, подкосы и прочие укрепляющие детали. Рассмотрим самые основные элементы.

I. Мауэрлат

Мауэрлат – самая важная деталь конструкции, так как на нем держится вся стропильная система. Он представляет собой мощный деревянный брус 100Х200, 100х250, 100х100, 150х250, 200х200 см. Изготавливается мауэрлат из цельного качественного дерева, преимущественно, хвойных пород. Стропильная система вальмовой крыши, как и любой многоскатной кровли, требует основательного крепления базового бруска. Порядок монтажа мауэрлата в данном случае: формирование монолитного фундамента в торце несущих стен с установкой шпилей; укладка гидроизоляции; обработка и монтаж мауэрлата по периметру всего дома; усиление анкерами и прочими креплениями для максимальной надежности основы.

Мауэрлат можно уложить на край стены, либо в предусмотренный при кладке кирпича карман с внутренней стороны несущих стен.

II. Накосные ноги

Накосными ногами называют четыре угловых стропила, которые опираются на края конька и углы мауэрлата. Они – самые длинные среди всех стропильных ног системы, поэтому должны иметь сечение не менее 100х150 мм для максимальной жесткости.

III. Коньковый брус

Коньковый прогон – горизонтальная балка, которая соединяет все стропила, вершина стропильной системы. Брус необходимо укреплять стойками и подкосами. Конек должен располагаться строго параллельно плоскости чердачного перекрытия и перпендикулярно стойкам.

IV. Стропила

Стропила для четырехскатной кровли делятся на: центральные (крепятся на мауэрлат и конек); основные вальмовые (крепятся на ось конька и мауэрлат); промежуточные и укороченные (устанавливаются на накосные ноги и мауэрлат, соединяют углы скатов).

V. Укрепляющие элементы

К дополнительным усиливающим элементам относятся стойки для конькового бруса, ригели или балки перекрытия, подкосы стропильных ног, ветровые балки и пр.

Система стропил для четырехскатной крыши своими руками

Рассмотрим поэтапный процесс возведения стропильной конструкции. Мы выбрали для наглядности самый популярный вариант – вальмовую кровлю. Стропильная система вальмовой крыша схема которой шаг за шагом, представлена вашему вниманию ниже:

Шаг I: Создание проекта

Чтобы изобразить свой вариант вальмовой кровли на чертеже, необходимо произвести расчет высоты, длины, уклонов скатов и площади крыши. Это необходимо для четкой и качественной реализации проекта и подбора нужного количества расходных материалов:

Расчеты следует начать с выбора угла скатов крыши. Оптимальным уклоном считается угол 20-450. Величина уклона должна соответствовать климатическим особенностям региона. Так, в особо ветреных районах уклон следует делать минимальным, а для местности, где часто и обильно выпадают осадки, необходим максимально крутой угол ската. Кроме погодной среды, нужно учитывать и кровельный материал, который планируется использовать. Для мягкой кровли градус наклона должен быть меньше, для твердой – больше.

И еще один маленький, но важный нюанс по этому вопросу – угол уклона лучше делать одинаковым для всех четырех скатов. Так и нагрузка будет распределяться равномерно, и конструкция будет максимально устойчивой, и эстетическая привлекательность останется «на высоте».

Теперь, зная угол наклона и ширину дома, мы можем воспользоваться простой математикой для расчета высоты конька, длины стропильных ног, стоек и других деталей стропильной системы. При расчете длины стропилин, не забывайте учитывать карнизный свес (как правило, его длина равна 40-50 см).

Площадь крыши для закупки нужного количества кровельного материала рассчитывается, как сумма площадей всех скатов конструкции.

Как правильно составить чертеж крыши?

  • Выбираем масштаб чертежа и переносим размеры дома в масштабе на лист бумаги;
  • Далее переносим на схему выбранные размеры нашей крыши: высоту конька, его длину, количество и размер стропильных ног, подкосы, стойки и все детали, в соответствии с расчетами, сделанными ранее;
  • Теперь можно подсчитать все необходимые материалы и заняться их поиском.

Шаг II: Подготовка к работе

Для возведения кровельного каркаса вам потребуются стандартные инструменты и оборудование: дрели, шуруповерт, лобзики, молотки, стамески и прочее. Мы уже знаем необходимое количество материалов для стропильной системы, поэтому можем сделать их закупку. Пиломатериал для каркаса должен быть цельным, не иметь трещин, червоточин, иметь светлый оттенок, без серого или желтого налета, пахнуть свежей древесиной. Влажный лес не стоит укладывать на крышу сразу, его нужно просушить, обработать антисептическим раствором и снова просушить. Влажность дерева должна не превышать 20%.

Шаг III: Монтаж мауэрлата

Мауэрлат – базовая часть всей стропильной системы. Он передает распорные нагрузки на несущие стены дома. Установка мауэрлата для четырехскатной крыши ничем не отличается от аналогичных конструкций с двумя или одним скатом. Максимально подробно этот процесс описан в наших предыдущих статьях.

Брус основы, параметры которого описаны выше, кладется на армпояс и качественную гидроизоляцию. Если необходимо соединить мауэрлат, то бруски надрезаются на половину сечения и соединяются внахлест с помощью прочных креплений.

Шаг IV: Укладка лежней или балок перекрытия

Если внутри дома имеются несущие стены, то на их торцы необходимо установить лежни – основу для опорных стоек кровельной системы. Если несущих перекрытий в доме больше нет, то чердачный пол перекрывается усиленными балками, на которые впоследствии и устанавливаются опоры для кровли, а после – укладывается пирог чердачного перекрытия.

Балки должны иметь сечение не менее 100х200 мм. Шаг между ними – 60 см. Вы можете немного корректировать эту цифру, в зависимости от особенностей вашего дома. Расстояние между крайними балками и мауэрлатом не должно быть менее 90 см. Это расстояние используется для монтажа полубалок карнизного свеса (выноса). Выносы крепят к двум крайним балкам с помощью прочных анкеров и усиленных металлических уголков.

Шаг V: Установка опорных стоек, прогонов и конька

Стойки – важная деталь для поддержания конструкции, они перераспределяют вес стропильной системы на лежни или балки перекрытия. Устанавливаются стойки строго перпендикулярно плоскости лежней. В четырехскатных системах опоры устанавливаются под коньковый брус (вальмовая крыша) или под угловые стропила (шатровая крыша):

Стойки должны надежно крепиться к основанию с помощью металлических пластин и усиленных уголков. Прогоны устанавливаются, как дополнительная опора для стоек. В шатровой кровле прогоны имеют форму прямоугольника, а для вальм – это обычные коньковые прогоны.

После того, как мы убедились в правильности установленных опор (с помощью метра и уровня), можно крепить верхний коньковый брус. Он монтируется на вертикальные стойки и усиливается надежными металлическими креплениями (пластинами, уголками, анкерами и саморезами). Теперь беремся за угловые выносы:

Шаг VI: Монтаж стропилин

Первыми необходимо установить боковые стропила, которые опираются на коньковый брус и мауэрлат (либо закрепляются с выносом). Для этого нужно изготовить шаблонную стропилину с соответствующими надрезами. Прикладываем стропильную ногу к коньку, отмечаем место запила карандашом, затем отмечаем место запила стропилины для стыковки с мауэрлатом и делаем запилы. Еще раз приложите стропилину к опорам, чтобы убедиться, что стыковка верная, и подправить недочеты. Теперь этот образец можно использовать для изготовления всех боковых стропилин. Монтаж стропильных ног основных скатов осуществляется по общим правилам, описанным в устройстве двухскатной стропильной системы (см. статью и видео).

Следующими монтируются диагональные (угловые) стропила. Их верхний край устанавливается на стойку и стыкуется с краем конькового бруса. Перед этим делаются замеры и соответствующие запилы стропильных ног. Нижний конец диагоналей закрепляется в углах мауэрлата:

Читать еще:  Какую пароизоляцию выбрать для пола в деревянном доме?

Так как диагональные стропила длиннее всех остальных ног, они требуют дополнительной опоры. Эту функцию выполняют шпренгеля – опорные балки, которые устанавливаются под каждую диагональную ногу, в нижней ее четверти (именно здесь происходит наибольшая нагрузка). Шпренгеля, как и коньковые стойки, устанавливаются на опорные угловые балки, расположенные в плоскости балок перекрытия.

Между угловыми ребрами пространство заполняется вспомогательными стропильными ногами — нарожниками. Нижняя часть их опирается на мауэрлат, а верхняя – на диагональную стропильную ногу. Шаг между нарожниками должен быть равен шагу между боковыми стропилами (50-150 см).

Шаг VII: Обрешетка

Осталось выполнить заключительный этап формирования кровельного скелета – установку обрешетки. Это доски или бруски 50х50 мм, которые крепятся на стропила параллельно коньковому прогону и мауэрлату. Шаг досок обрешетки – 50-60 см. Этого вполне достаточно для укладки кровельного пирога. Когда предусматривается мягкая кровля, обрешетка кладется в 2 слоя (контробрешетка и обрешетка).

Напоследок несколько видеоматериалов:



Итак, мы описали монтаж стропильной системы четырехскатной крыши, его основные принципы, и даже немного углубились в некоторые нюансы. Вальмовые и шатровые конструкции – хоть и не самый простой, но вполне осуществимый вариант для каждого начинающего мастера. Особенно, если у него есть хорошие помощники. Желаем успехов в работе!

Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы

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.

Классическая шатровая крыша

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.

Двухуровневая шатровая крыша

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.

Шестискатная крыша

Стропила крыши из восьми пологих скатов

Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:

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.

Геометрическое изображение шатровой крыши

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

Наслонные стропила, усиленные ригелями

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.

Свесы с кобылками

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

Четырехскатная крыша – конструкция и устройство

Выбор вида кровли для проекта будущего сооружения очень важный этап строительства. Ошибка в этом вопросе стоит дорого: целостность образа разрушается, пропадает гармония и респектабельность. Для перекрытия своими руками частного дома большой площади архитекторы и дизайнеры часто рекомендуют четырехскатную крышу. Ее устройство удачно сочетает узнаваемый внешний вид, надежность и практичность, перед которой не устоит ни один домовладелец.

Внешний вид и конструкция

Кровля четырехскатного типа состоит из четырех пересекающихся плоскостей, скатов. Два из них, треугольной формы, называют торцевыми, они заменяют собой фронтоны. Оставшиеся два – трапециевидные, известны как фасадные. Диапазон угла наклона скатов лежит в пределах 15-60 градусов, а выбор кровельного материала ограничивает лишь воображение.
Конструкция четырехскатной крыши складывается из следующих обязательных элементов:

  1. Конька, расположенного на самой вершине кровли, в месте пересечения плоскостей скатов.
  2. Скатов, четырех поверхностей, расположенных под углом к основанию кровли и покрытых кровельным материалом.
  3. Свесов, частей крыши, выступающих за периметр основания, необходимых для защиты стен сооружения от попадания воды. Свесы формируют за счет удлинения стропильных ног или специальных деталей – кобылок.
  4. Стропильной системы, которую не видно снаружи, но она является каркасом, опорой четырехскатной кровли, формирующей ее геометрию.
  5. Водосточной системы, обеспечивающей отведение излишков жидкости с поверхности четырехскатной крыши. Обычно монтируют внешний водосток, состоящий из водосточного желоба, водоприемной воронки и вертикальной трубы.
  6. Снегозадержателей, небольших бортиков, расположенных по краям скатов, предотвращающих внезапное обрушение накопившейся после снегопада снежной массы.

Разновидности форм

Под термином «четырехскатная» скрывается несколько видов крыш, состоящих из такого количество скатов, но имеющих различное устройство:

    Четырехскатная вальмовая. Классическое прочтение, кровля с четырьмя скатами, два из которых треугольные, а два трапециевидные. Они соединяются, образуя конек, длина которого меньше, чем длина дома. Стропильная система вальмовой кровли относится к конструкциям повышенной сложности, ее тяжело и спроектировать и собрать своими руками.


Четырехскатная полувальмовая голландская. Объективно рассуждая, этот вид можно отнести и к двухскатным, и к четырехскатным крышам. Голландская кровля состоит из двух скатов в виде трапеции и двух маленьких, треугольных, усеченных вальм. Вальмы не полностью заменяют собой фронтоны, благодаря чему возможна установка своими руками обычных вертикальных окон вместо мансардных, которые значительно дороже.


Полувальмовая четырехскатная датская. Датская крыша состоит четырёх скатов в форме трапеций, отличающихся по размеру. Вальмы начинаются не от конька, а чуть ниже, оставляя место под треугольный фронтон. Фронтон используют для оборудования своими руками вертикального освещения или слухового окна.


Четырехскатная мансардная. Состоит из двух треугольных вальм и двух ломанных скатов и изменяющимся углом наклона. Такое сложное устройство необходимо для того, чтобы своими руками оборудовать жилое мансардное помещения с высоким потолком.

  • Шатровая четырехскатная. В отличии от вальмовой, шатровая крыша монтируется на постройки квадратной формы. Поэтому все четыре ската имеют одинаковую треугольную форму и размер. Устройство крыши шатрового типа своими руками не предусматривает наличие конька, так как скаты соединяются в одной точке, пике.
  • Читать еще:  Нужна ли пароизоляция при утеплении минватой деревянного дома снаружи

    Проектирование

    Четырехскатная крыша – сложная конструкция, требующая точных расчетов и составления проекта. Если раньше эти задачи были под силу разве что опытным мастерам и проектировщикам, то сейчас их решить может каждый с помощью компьютера и специального программного обеспечения. В ходе вычислений составляется схема и определяется:

      Угол наклона скатов четырехскатной крыши. На этот параметр оказывает влияние выбранный кровельный материал, значение ветровой и снеговой нагрузки. Если выполнять расчеты своими руками, можно использовать справочные таблицы с готовыми углами для различных климатических зон.


    Высоту конька четырехскатной крыши. Он зависит лишь от угла наклона скатов и желаемой высоты потолка мансардного помещения.


    Длину и сечение элементов стропильной системы. Их определяют после выяснения постоянных и временных нагрузок, которые им предстоит нести. Для этого вычисляют суммарный вес кровельного пирога, перекрытий и пола мансарды, опорных элементов. А также сверяются с данными о снеговой нагрузке.

  • Число дополнительных элементов. Если длина стропил и других частей стропильной системы превышает 6 метров, то в конструкцию вводят дополнительные узлы, повышающие ее прочность и устойчивость.
  • Результатом процесса проектирования считается схема, отражающая реальные размеры и взаимное расположение частей четырехскатной крыши.

    Стропильная система

    Четырехскатная крыша опирается на каркас, называемый стропильной системой. Практически все ее элементы изготавливаются из древесины хвойных пород. Так как дерево — материал природного происхождения, влага и бактерии оказывают на него разрушительное действие. Чтобы его снизить проводят антисептическую обработку глубокого проникновения и антипиреном для защиты от огня. В стропильную систему четырехскатной крыши входит:

    • Мауэрлат. Опора, изготовленная из бруса, которая распределяет вес кровли по периметру несущих стен.
    • Стойки. Вертикальные поддерживающие элементы, которые устанавливают на лежень или балки перекрытия для предотвращения прогиба стропильных ног.
    • Стропильные ноги. Диагональные стропила формируют ребра вальмового ската крыши, их монтируют одной стороной к коньку, а другой к разным углам мауэрлата. Поверхность вальмы задают нарожники, закрепляемые к диагональным ногам. Рядовые стропила служат опорой для трапециевидных скатов.

  • Затяжка. Горизонтально расположенная балка, стягивающая ноги стропильной пары, для предотвращения распирания стен дома.
  • Подкос. Их устанавливают под углом к стропильным ногам для того, чтобы ликвидировать прогиб, а упирают подкосы в стойки или мауэрлат.
  • Коньковый прогон. Брус, соединяющий верхние части стоек, он служит опорой для стропильных пар.
  • Обрешетка. Основа для настила кровельного мастера. Для мягких, рулонных монтируют сплошную обрешетку, а для твердых решетчатую.
  • Монтаж своими рукаами крыши четырехскатного типа – прекрасный способ дополнить архитектурный замысел частного дома. Приложив усилия и построив ее самостоятельно или наняв профессиональных мастеров, домовладелец станет обладателем комфортного, красивого жилища!

    Видео-инструкция

    Как сделать шатровую крышу: устройство, схема, обрешетка, фото

    Чертежи стропильной системы шатровой крыши дают только визуальное понятие об устройстве. Конструкция кровли создаст трудности неопытному застройщику. Прежде чем приступить к сооружению крыши, надо уметь выполнить расчеты, выбрать подходящий тип стропильной системы.

    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.

    Преимущества и недостатки шатровой крыши

    В отличие от флигелей с двускатной крышей, шатровые дома смотрятся красивее, больше популярны среди застройщиков. Чтобы убедиться, нужно ли возводить такую крышу, надо знать ее положительные и отрицательные стороны.

    • Основным преимуществом является повышенная прочность шатровой конструкции. Крыша отличается хорошим сопротивлением ветру и снеговым накоплениям. Выдерживает даже ураганы. Прочность достигается за счет того, что ребра скатов поддерживают друг друга.
    • Несмотря на объемную форму, шатровая конструкция создает небольшую нагрузку на стены и цоколь здания. Давление от каждого ската равномерно распределяется на все элементы постройки.
    • В случае обледенения или большого накопления снега крыша выдерживает большие нагрузки, снижая риск разрушения стропильной системы.
    • При правильном обустройстве угла наклона скатов, с кровли быстрее сходит вода и снег.
    • Большим преимуществом считается высокий показатель энергосбережения, если кровля правильно утеплена.
    • Внешний вид шатровой конструкции смотрится презентабельно. Здания с круглыми или многогранными шпилями напоминают сказочные домики.
    • Основным недостатком считается сложность возведения крыши. Чем больше предусмотрено граней, тем труднее выполнять расчеты. Во время строительства важно правильно определить центр, чтобы добиться симметрии конструкции. Часто для расчетов и возведения кровли приходится приглашать наемных специалистов.
    • Вторым минусом является ограничение объема чердачного пространства. Недостаток проявляется, когда застройщик предусматривает мансардный этаж. Сделать его можно и под такой крышей, но придется увеличить уклон скатов. Конструкция приобретет большую парусность, что плохо для ветреных регионов. Для решения проблемы придется вновь обращаться за помощью к специалистам.

    В остальных случаях шатровая кровля считается удачно продуманной конструкцией. Недостатки уходят на второй план. Главное, застройщик получает надежную и красивую крышу для своего дома.

    Устройство шатровой крыши

    Если подробнее рассмотреть, то схема каркаса крыши не такая уж сложная. Основными узлами сооружения являются:

    • Основой конструкции выступает мауэрлат и лежень. Первый элемент укладывают по периметру внешних стен. Лежень располагают по периметру внутренних стен. Элементы служат для равномерного распределения нагрузки от крыши на здание. В деревянных постройках мауэрлатом выступает верхний венец стен. Во всех остальных зданиях сначала заливают бетоном армированный пояс с выступающими резьбовыми шпильками. На них через просверленные отверстия надевают брус, затягивают гайками.
    • Стойки служат опорой стропильных ног, конькового узла.
    • У шатровой крыши коньковый узел образуется в самой высшей точке, где сходятся концы всех стропильных ног.
    • Стропильные ноги накосного типа вверху соединяются в коньковый узел, а вниз отходят к углам здания. Элементы образуют ребра, где сходятся скаты крыши. Накосные стропила намного длиннее обычных. На элементы припадает основная нагрузка, поэтому для их изготовления применяют пиломатериалы с большим сечением.
    • Нарожники – это тоже стропила, но они отличаются меньшей длиной. Элементы крепят одним концом к накосным ногам, а другим – к мауэрлату. Нарожники необходимы для создания плоскости скатов.
    • Подкосы исполняют роль стоек, только устанавливаются они под углом 45 о к стропильным ногам для исключения вероятности их провисания.
    • Горизонтальные, соединяющие стропила перемычки, называются затяжками, ригелями. Элементы уменьшают распирающую силу крыши, которая передается на стены здания.
    • Обрешетка набивается на поверхность стропильных элементов и образует плоскость для укладки кровельного покрытия. Шаг элементов определяется по типу используемого кровельного материала.

    Шатровая крыша различается конструкцией стропильной системы, которая бывает наслонная и висячая. Вариант подбирают на стадии проектировки, учитывая планировку здания.

    Отдельного внимания требует коньковый узел. У шатровой кровли отсутствует коньковый прогон. Края стропильных ног вверху сходятся вместе и опираются на вертикальную опору. Столб тоже должен иметь точку опоры, которую можно обустроить тремя способами:

    1. Опора на нижнее перекрытие не лучший вариант для шатровой конструкции, особенно если предусмотрен мансардный этаж. Столб занимает полезное пространство. Вариант приемлем для беседок. Столб служит элементом декорации, вокруг него обустраивают стол.
    2. В одноэтажных домах несущий брус устанавливают на балку перекрытия, концы которой лежат на внутренней стене здания. Чтобы добиться уменьшения нагрузки и не снизить прочность конструкции, на балку фиксируют лежень с подкосами.
    3. Сложный узел получается с опорой столба на состыкованные монтажными стальными элементами верхние пятки основных стропил. Такая схема увеличивает распирающую нагрузку на мауэрлат. Каждая стропильная нога оснащается ригелем.

    Из-за сложности конструкции формирование конькового узла кровли лучше доверить специалистам.

    Виды стропильных систем шатровой крыши

    По внешнему виду шатровая конструкция напоминает пирамиду, но ее вершина не всегда может располагаться по центру, а иметь смещение. У такого сооружения два противоположных ската отличаются длиной.

    У крыши шатрового типа каркас различается конструкцией:

    • Наслонная система сделана так, что стропильные ноги внизу обладают упором в двух точках. Этим местом являются участки внутренних и внешних стен. Допускается расстояние между упорами до 4,5 м.
    • У шатровой конструкции с висячей системой ноги стропил не имеют дополнительных опор. Элементы устанавливают на маленьких пролетах.

    Конструкция каркаса не изменяет форму крыши, она сохраняется.

    Кроме каркаса, различаются шатровые кровли другими конструктивными особенностями:

    • ломаные кровли приемлемы, если проектируется мансардный этаж;
    • у крыши с ендовой кровля в форме шатра выступает приставкой к эркеру;
    • у мансардной крыши выступы могут присутствовать на скатах.

    Все конструктивные особенности аналогично сохраняют форму шатра.

    Как рассчитать высоту шатровой крыши

    Чтобы произвести расчет каркаса крыши, надо обратиться к специалисту. При наличии опыта и знании геометрических правил, расчеты можно выполнить самостоятельно:

    • Сначала у шатровой конструкции рассчитывают угол наклона скатов. Здесь учитывают тип используемого материала, среднегодовые показатели выпадения осадков и силы ветра, характерные для региона. Нормальным для большинства районов считается уклон скатов от 30 до 40 о .
    • Зная параметры крыши, высоту конькового узла вычисляют по теореме Пифагора. Шатер в сравнении с геометрической фигурой является аналогом пирамиды, где опора выступает прямой линией, соединяющей вершину с центром основания.
    • Когда основные данные будут получены, рассчитывают длину стропил, вычисляют площадь скатов крыши.

    Нарисовать чертеж крыши можно самостоятельно или воспользоваться специальной программой на компьютере. По готовой схеме рассчитывают количество стройматериала.

    Как сделать шатровую крышу своими руками

    Когда все узлы шатровой кровли рассчитаны, разработан проект, приступают к строительным работам:

    • Монтаж начинают с укладки мауэрлата и лежня. Брус располагают по периметру стен, предварительно подложив рубероид. После затяжки гаек на резьбовых анкерах приступают к укладке балок перекрытия. Первый элемент монтируют по центру, а от него идут в противоположные стороны к краям здания.
    • По центру шатровой кровли для конькового узла ставят вертикальную опору, сделанную из бруса. Заготовку используют с размером стенок 150х150 мм. После выставления по уровню брус фиксируют временными укосинами.
    • Дальнейший монтаж предусматривает установку накосных ног. Снизу заготовки крепят к мауэрлату. В верхней части создают коньковый узел. Концы ног монтажными стальными накладками фиксируют к центральной опоре. От конькового узла к мауэрлату натягивают разметочный шнур и по нему устанавливают нарожники. Свесы ног соединяют ветровой доской. Если проект предусматривает, то на этом этапе ставят затяжки и подкосы.
    • Когда каркас шатровой кровли будет готов, на стропила укладывают гидроизоляционный материал. Края полос должны заходить внахлест с запуском 200 мм. Гидроизоляцию к стропилам крепят скобами строительного степлера или тонкими планками и гвоздями. Следующим этапом создается обрешетка.
    • Сверху на обрешетку укладывают кровельное покрытие. Технология зависит от выбранного материала. Важно учесть, что использование больших листов для шатровой кровли не выгодно. Из-за наличия треугольных скатов получается много подрезки. Материал идет в отходы. Для круглой крыши используют гибкую кровлю. Твердым листам невозможно придать форму конуса. Стыки кровли закрывают доборными элементами.

    Традиционным завершением шатровой кровли является установка водостоков, проходных элементов для вывода труб из помещения на крышу.

    Возводить шатровую крышу сложно. Видео инструкция поможет разобраться в трудных нюансах:

    Чертежи и фото шатровых крыш

    Советы и рекомендации

    Чтобы у шатровой кровли возросла прочность к нагрузкам, специалисты рекомендуют предпринять ряд мер:

    • Для усиления углов каркаса на стропилах устанавливают штренгели рядом с мауэрлатом. Элементы делают из бруса. Если надо еще усилить конструкцию, дополнительно создают фермы.
    • Перекрытие с брусом соединяют дополнительными стойками. Элементы помогают равномернее распределить нагрузку.
    • Длинные накосные стропила лучше делать не из бруса, а использовать сдвоенные балки.
    • Надежная обрешетка на шатровой кровле получится, если ее изготовить из бруса сечением 40х40 мм.
    • Все деревянные элементы каркаса крыши обрабатывают пропитками, защищающими древесину от влаги и вредителей.
    • Пиломатериалы с повышенной влажностью для возведения крыши нельзя использовать. Во время высыхания они начнут «играть», искривляться, что приведет к деформации кровли.
    • Элементы обрешетки крепят только перпендикулярно стропильным ногам. Нельзя располагать бруски под уклоном.

    Если шатровая кровля возведена по правильным расчетам без допущения ошибок, она прослужит много времени, не требуя ремонта.

    Заключение

    Чертежи стропильной системы шатровой крыши можно найти в Интернете. Схема даст общее представление о конструкции. По примеру будет легче разрабатывать собственный проект.

    Шатровая крыша: расчет, особенности стропильной системы, выбор размеров кровли и изготовление стропил, порядок возведения

    В данной статье будет рассмотрена шатровая крыша – конструкция, расчет и устройство стропильной системы.

    Шатровая крыша представляет собой четырехскатную конструкцию, основанием которой является четырехугольник, от которого к верхней центральной точке сходятся четыре равнобедренных треугольника. Такое устройство крыши позволяет сэкономить на строительных материалах, поскольку не требует обустройства фронтонов. Внешний вид кровли при этом остается достаточно привлекательным и эстетичным.

    Вид шатровой крыши изнутри

    Конструкция шатровой крыши может быть изготовлена самостоятельно независимо от типа здания, хотя наилучшим вариантом является строение с квадратным основанием.

    Устройство шатровой крыши является довольно сложной системой и требует наличия у застройщика определенных знаний и навыков. Перед тем, как начинать возведение такой крыши, следует тщательно и грамотно выполнить все необходимые расчеты.

    Расчет шатровой крыши

    Шатровая крыша включает в себя четыре ската, являющихся по форме равнобедренными треугольниками. В случае, если основание крыши имеет квадратную форму, для расчета площади кровли достаточно посчитать площадь одного ската и умножить на четыре.

    Если же в основании лежит прямоугольник, то первым делом необходимо рассчитать сумму площадей двух отличающихся прямоугольников, после чего умножить ее на два.

    Площадь ската, являющегося равнобедренным треугольником, вычисляется по следующей формуле:

    где S – площадь ската, b–длина основания треугольника, h–его высота. После этого следует также рассчитать площади свесов карнизов, которые представляют собой равнобедренные трапеции. Для этого умножают высоту данной фигуры на половину суммы длин ее оснований.

    При этом устройство крыши шатровой предусматривает два варианта выполнения расчетов:

    1. Используя высоту конька, а также длину всего основания крыши;
    2. Учитывая длину диагональной стропильной ноги и длину периметра основания.

    Кроме того, следует также учитывать различные дополнительные элементы, которые включает в себя крыша шатровая:

    • Диагональные (накосные) стропила);
    • Нарожники;
    • Стойки;
    • Мауэрлат;
    • Бруски опорные;
    • Лежни и т.д.

    Приведем пример самостоятельного расчета площади шатровой крыши с учетом перечисленных данных:

    • Размеры здания составляют 6х6 метров;
    • Высота конька равна 2,97 м;
    • Длина диагональной ноги стропила составляет 5,21 м;
    • Угол уклона скатов – 35°;
    • Ширина свеса карниза равна 60 сантиметров.

    Согласно первому варианту расчета рассчитаем длину высоты треугольника: для этого используется теорема Пифагора:

    h 2 = a 2 – (b/2) 2 = (5,21) 2 – (6/2) 2 = (4,24) 2 м,

    где h – высота треугольника, a–длина ската, b–ширина основания. Далее по формуле можно рассчитать площадь одного ската в форме треугольника, которая будет равна 12,72 квадратного метра.

    В связи с тем, что основание, на котором возводится шатровая крыша,представляет собой квадрат, сторона которого составляет 6 метров, полученную площадь следует умножить на 4, в результате получим общую площадь скатов, составляющую 50,88 квадратных метров.

    Далее следует рассчитать площадь свеса карниза. Длина меньшего основания трапеции уже известна, она составляет шесть метров. Вычисление длины второго основания производится с помощью довольно простых формул, используемых для трапеций.

    В результате расчетов получено значение длины, составляющее 7,04 м, а площадь будет равна 4,76 м 2 . Для вычисления общей площади свесов, так же как и в случае самой крыши, следует умножить полученную площадь на четыре.

    Общая площадь шатровой крыши вычисляется путем сложения полученных площадей и равна 50,88 + 4,76х4 = 69,91 м 2 .

    Стропильная система

    После выполнения расчета площади крыши переходим к расчету элементов конструкции, из которых состоит стропильная система шатровой крыши.

    Висячая и наслонная стропильные системы

    Здесь следует учитывать, что для шатровых крыш могут использоваться два варианта системы стропил – висячая и наклонная, выбираемые в зависимости от типа крепления:

    1. Самостоятельный монтаж висячей системы является довольно сложной процедурой, а ее ремонт своими руками может занять достаточно продолжительное время.
      Данный тип конструкции чаще всего применяют, если в здании отсутствуют внутренние стены и точки опоры стропил находятся только на несущих стенах здания.
    2. Второй вариант, используемый, когда возводится шатровая крыша – стропильная система наслонная, отличающаяся более простой процедурой монтажа и низкой стоимостью изготовления.
      Для строительства такой конструкции требуются средняя несущая стена и промежуточные столбчатые опоры, установленные на основании из железобетона.
      Наибольшее распространение данная система получила при возведении четырехскатных кровель, уклон которых превышает 40°.

    Рассмотрим подробнее основные элементы, которые включают в себя шатровые крыши, возводимые самостоятельно:

    • Направленные с строну углов стен накосные стропила – стропила, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим – на ноги стропил.
      Данный элемент несет довольно существенную нагрузку, поскольку на него опираются нарожники;
    • Нарожники и крыша – укороченные многопролетные ноги стропил;
    • Стойки и подкосы, используемые в качестве опоры для стропильных ног;
    • Ригели, применяемые в случае упора ног друг в друга в районе конька;
    • Лежни, укладываемые на внутренней стене либо на специальных столбиках из кирпича и выполняющие функцию опоры для стоек и подкосов;

    Важно: минимальное сечение столбиков для опоры лежней составляет 10х15 см, а под самими лежнями в обязательном порядке следует уложить гидроизоляцию (рулонную).

    • Прогоны – расположенные параллельно мауэрлату балки, монтаж которых зависит от того, какая конструкция выбрана для перекрытий и стен, т.е. от того, есть ли возможность опереть их на что-либо;
    • Шпренгели, представляющие собой дополнительные опоры под конструкцию шатровой крыши. Чаще всего изготавливаются из бруса или бревен.

    В зависимости от того, какой материал выбран для строительства дома, его система стропил под шатровую крыш может опираться на следующие элементы:

    • В деревянных каркасных зданиях – верхняя обвязка;
    • В каменных и кирпичных домах – мауэрлат;
    • В случае срубов – верхние венцы.

    Выбор размеров крыши и изготовление стропил

    Такие элементы, как стойки, система стропил, подкосы, ригели и другие, несущие на себе существенный вес, изготавливаются из как можно более качественной древесины, на которой не должно быть сучков.

    Дерево необходимо как следует высушить, проследив за тем, чтобы на нем отсутствовали трещины, глубина которых превышает 1/4 длины целого бруса.

    Полезно: наиболее целесообразно для монтажа данных элементов использовать древесину хвойных пород, обладающую достаточной прочностью и устойчивостью к различным динамическим и механическим воздействиям на кровлю.

    Стропила, на которых возводится шатровая крыша, могут быть составными или спаренными:

    • Составные стропила включают в себя две доски, которые раздвигаются на расстояние, равное толщине вкладыша (1-2 высоты доски).
      При этом следует учитывать, что расстояние между отдельно взятыми вкладышами может достигать семикратного значения высоты самой доски, а в верхней части может быть установлена одинарная деревянная доска.
    • Спаренные стропила изготавливают из досок, между которыми не должно быть просветов. Обычно данный тип стропил применяется в процессе изготовления диагональных накосных элементов наравне с брусьями и бревнами.

    На сечения отдельно взятых стропил может оказывать влияние целый ряд факторов:

    • Шаг стропил;
    • Угол наклона крыши;
    • Снеговая нагрузка;
    • Размер пролета и т.д.

    Рассмотрим также значения основных параметров, используемых при возведении шатровой крыши:

    • Длина ног стропил менее 3 метров: шаг стропил составляет от 110 до 135 см, толщина и ширина доски – 10 и 8 см, диаметр бревна – 10 см;
    • Длина ног стропил – от 3 до 4 метров. Шаг стропил – от 140 до 170 см, толщина и ширина доски – 9 и 10 см, диаметр бревен – 15 см;
    • Длина ног стропил – от 4 до 5 метров. Шаг стропил – от 110 до 135 см, толщина и ширина доски – 8 и 20 см, диаметр бревен – 20 см;
    • Длина ног стропил – до 6,5 м. Шаг стропил – от 110 до 140 см, толщина и ширина доски – 12 и 22 см, диаметр бревна – 24 см;
    • Размеры материала для изготовления прогонов: бревно диаметром 16 см или брус сечением 10х5 см;
    • Размеры материала, используемого для изготовления мауэрлата: диаметр бревна – 12 см, сечение бруса – 10х5 см;
    • Материал, применяемый для подкосов, ригелей и стоек: диаметр бревна составляет 12 см, сечение бруса равно 10х5 см.

    Важно: при этом необходимо стыковать нарожникивразбежку, а длина всех стропильных ног должна быть одинаковой.

    Угол наклона шатровых крыш чаще всего составляет 40-60°, но в зависимости от выбранного кровельного материала значение может быть немного другим:

    • Угол наклона для черепицы – 30-60°;
    • Для листовых и асбестоцементных материалов – 14-60°;
    • При покрытии рулонными материалами – от 8 до 18°.

    Порядок возведения шатровой крыши

    Условно процесс строительства шатровой крыши можно разделить на несколько основных этапов:

    1. Проектирование и расчет крыши;
    2. Выбор и приобретение необходимых материалов с соответствующими размерами и характеристиками;
    3. Укладка опорного бруса (мауэрлата) под ногами стропил или на всю длину дома:
      • В случае кирпичного дома мауэрлат желательно положить по внутренней поверхности стен, а между ним и стеной прокладывают гидроизоляционный материал, например – рубероид, и монтируют решетку, предотвращающую провисание ног стропил;
      • В случае деревянного дома роль мауэрлата можно отвести верхней части сруба.
    1. В верхней части стропильной конструкции параллельно опорному брусу располагают прогон (опорную балку), подпирающую стропила.

    Важно: расстояние между мауэрлатом и прогоном не должно превышать 4,5 м.

    1. Монтируют раскосы, подкосы и диагональные связи в скатах шатровой крыши для сопротивления ветровым нагрузкам со стороны фронтонов;

    Полезно: диагональные связи обычно выполняют из досок 25-45 см и прибивают к основе ноги стропила.

    1. Выполняют утепление шатровой крыши путем укладки паро- и гидроизоляционного, а затем – кровельного покрытия.

    В данной статье приведены особенности конструкции, основные параметры и способы расчета шатровой крыши, а также значения основных показателей, применяемых при ее строительстве. Использование полученных из статьи знаний должно существенно облегчить процесс возведения шатровой крыши своими руками.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector