Как сделать шатровую кровлю: конструкция стропильной системы, схема узлов и проект крыши – чертежи и расчет: Обзор

Немного теории ↑

Чтобы говорить на одном языке, стоит вспомнить основные понятия и термины, которыми мы будем оперировать при описании кровельных конструкций. Итак, крыша состоит из 2-х основных систем — силовой и ограждающей. К силовой системе относится мауэрлат и стропильная конструкция, к ограждающей — кровельный пирог, паро-, гидро- и теплоизоляция. Эта статья посвящена именно силовой конструкции, поэтому о кровельных материалах речь идти не будет. Теперь по порядку.

Мансарда — пример рационального использования пространства

Мауэрлат ↑

Мауэрлат используется при строительстве кирпичных, бетонных и каркасных зданий для привязки кровли к несущим стенам и распределения нагрузки стропил по периметру стен конструкции.

На крышу действуют весьма значительные силы за счет ее парусности. Поэтому, чтобы удержать конструкцию кровли на месте при сильном боковом ветре, мауэрлат должен выдерживать колоссальные нагрузки, стремящиеся оторвать и сдвинуть всю систему со стеновой коробки.

Повышенная устойчивость достигается за счет особых способов крепления мауэрлата к стенам здания. Самое капитальное решение — это сооружение армированного пояса на верхнем ряду кладки стен дома. Для этого на стенах делается опалубка, в которую закладывается металлоконструкция и заливается бетон. В заранее определенных точках в сырой бетон вставляются шпильки с резьбой на конце (можно их приварить к арматуре), к которым будет крепиться мауэрлат. Шпильки должны находиться между стропилами, чтобы не сосредотачивать прорезы и отверстия в балке на близком расстоянии.

Мауэрлат крепится шпильками

Также можно закладывать шпильки при строительстве стен в кладку. Или можно вместо шпилек использовать стальную проволоку, продетую под два – три ряда кладки и свободными концами выведенную наверх для привязки мауэрлатной балки.

Чаще всего мауэрлат делают сплошным, полностью покрывающим всю длину боковых стен дома. Иногда он состоит из отдельных подкладок под стропила, но при таком раскладе нагрузка распределяется неравномерно.

Стропила ↑

Стропила — это основные несущие элементы кровли, на которые набивается обрешетка и стелется кровельное покрытие. Стропила для мансарды чаще всего делают составными или ломанными. Это наиболее рациональный и простой вариант организации пространства, при котором достигается большая высота комнаты при той же площади.

Стропила двухскатной крыши (а мы будем говорить о двухскатной ломаной крыше) бывают висячими и наслонными.

Висячие стропила опираются на боковые несущие стены по нижним краям и друг на друга по верхним, в результате на стропильную доску действует сила сжатия и изгибающее усилие. Для усиления висячих стропил чаще всего используют ригеля, установленные посередине или в верхней части стропил. Такая конструкция целесообразна, если расстояние между стенами-опорами не превышает 6 – 6,5 метров.

Наслонные и висячие стропила

Наслонные стропила опираются нижним концом на боковые стены, а верхним — на коньковый прогон, который, в свою очередь, посредством бабки опирается на промежуточную опору (чаще всего это несущая стена-перегородка). Такая конструкция может покрывать расстояние до 10 метров, а с дополнительными прогонами и стойками — до 16 метров.

Виды крыш ↑

Крыши, в зависимости от формы, конструкции и вида стропильной системы, делятся на несколько видов:

• плоские;
• односкатные (крыша состоит из одной плоскости, расположенной под углом к одной из стен);
• двухскатные (крыша состоит из двух прямоугольных плоскостей, расположенных под углом к более длинным стенам и образующим треугольные торцы) ;
• вальмовые и полувальмовые (крыша имеет четыре ската, два из которых — трапециевидные, два других — треугольные, иногда треугольные скаты разбивают на два ската — трапецию снизу и треугольник сверху — это полувальмовая крыша);
• ендовые или многощипцовые (сложная крыша на многоугольном строении с множеством внутренних и внешних углов, эркеров, окон и т. д.);
• конические или купольные (крыши на круглых зданиях или зданиях в виде вписанных многоугольников);
• шатровые (крыша представляет собой четырехскатную пирамиду из равнобедренных треугольников);
• мансардная крыша (подвид двухскатной крыши, когда фронтоны образованы из трапеции и треугольника, основание которого — верхняя сторона трапеции, или проще говоря, двухскатная крыша с ломаными скатами).

Мы будем рассматривать ломаную двухскатную крышу и ее стропильную систему.

Двухскатная ломаная крыша достаточно популярна

Классификация вальмовых крыш

Различия в форме зданий, а также требования к функциональности и практичности традиционной вальмовой кровли способствовали появлению множества вариаций. Если не рассматривать самые экзотические из них, то можно выделить несколько основных типов четырёхскатных крыш.

1. Традиционная вальмовая кровля, боковые скаты которой доходят до уровня карниза. Для сооружения её основных поверхностей применяют прямые стропила, а рёбра вальм образуют брусья, отходящие от окончаний конька. Проработанная конструкция и распределение веса кровли на увеличенную площадь позволяет не только расположить свесы на одной линии, но и увеличить их вылет. Благодаря этому фасад здания надёжно защищается от дождя даже при сильных порывах ветра.

   В скаты классической вальмовой крыши нередко встраивают элементы остекления

2. Шатровую крышу можно установить на дом, который в плане имеет форму квадрата. Особенностью такой конструкции являются скаты одинаковой конфигурации. Их рёбра сходятся в одну точку, а вальмы имеют форму равнобедренных треугольников.

   Шатровые крыши широко используются в современном индивидуальном строительстве

3. Полувальмовые крыши получили своё название из-за укороченных вальм. В отличие от традиционной кровли, их длина уменьшается в 1.5–3 раза по сравнению с размерами основных скатов.

   Боковые скаты полувальмовых крыш имеют укороченную длину, поэтому до линии карниза не достают

4. Датская полувальмовая кровля имеет небольшой фронтон под коньком и короткую вальму со стороны карниза. Подобная конструкция позволяет устанавливать элементы вентиляции и освещения непосредственно в вертикальный торец кровли, тем самым исключая необходимость в установке мансардных окон.

   Датский проект хорош тем, что позволяет с лёгкостью обустраивать чердачные помещения

5. Полувальмовая голландская крыша имеет вертикальный фронтон, разделяющий вальму на два коротких ската. Стропильная система «голландки» хоть и имеет повышенную сложность, но зато позволяет сделать более просторным и практичным чердачное помещение. Кроме того, эта конструкция отлично подходит для монтажа вертикального остекления в мансарде.

   Построенная по голландскому проекту крыша пока ещё редко встречается в нашей местности

6. Ломаная четырёхскатная крыша имеет несколько скатов разного размера на одном склоне. Благодаря их различному наклону удаётся увеличить объём подкровельного пространства. Хоть ломаную конструкцию и нельзя назвать простой, дома с такой кровлей встречаются очень часто. Причиной популярности является возможность обустроить дополнительные жилые комнаты на верхнем ярусе. По этой причине крышу с ломаными скатами нередко называют мансардной.

   Ломаная крыша несколько утяжеляет архитектуру здания, но зато позволяет обустроить несколько жилых помещений в чердачном пространстве

Существуют и более сложные сооружения из множества вальм, а также те, в которых четырёхскатная крыша комбинируется с кровельными системами других типов. Проектирование и монтаж такой кровли требует многолетнего опыта и знаний, поэтому строительство мудрёной крыши лучше поручить специалистам.

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

Видео-инструкция

https://krovgid.com/montazh/chetyrexskatnaya-krysha-svoimi-rukami.html

https://krovgid.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками

https://krovgid.com/montazh/chetyrexskatnaya-krysha-svoimi-rukami.html

https://krovgid.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками

Особенности устройства шатровой кровли

Конструкция шатровой крыши — это сочетание нескольких скатов треугольной (реже — трапециевидной) формы. Количество их может меняться в зависимости от архитектурных особенностей строения. Чаще всего встречаются четырёхскатные шатровые кровли, но владельцы зданий могут построить крышу и с большим количеством скатов.

Архитектура постройки определяет форму крыши с шестью скатами

Классический вариант шатровой крыши — это пирамида с квадратным основанием. Опора скатов кровли идёт в основном на стены постройки, иногда выходя за их границы. Свесы могут выступать за пределы здания на 400–500 мм, тем самым предохраняя архитектурное сооружение от неблагоприятного воздействия погоды.

Чаще всего в индивидуальном строительстве применяют классический вариант четырёхскатной шатровой крыщши

Отличия вальмовой и шатровой кровли

Ещё одно название шатровой кровли — крыша конвертом. Такой тип является разновидностью вальмовой крыши. Конверт с прямоугольным основанием — основа вальмового типа кровли, а квадрат чаще используется в шатровом варианте.

Вальмовая конструкция — это сочетание двух скатов в виде трапеции и двух скатов в треугольной форме. В кровле-шатре соединяются треугольные скаты.

Типичный вариант вальмовой кровли состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов

Если в вальмовой крыше есть конёк, то кровля шатровая монтируется без этого элемента. Вершины всех скатов шатровой конструкции соединяются в единой точке. Это происходит в виде их наслоения друг на друга или крепления к отдельной опоре. Конёк как таковой в этом случае отсутствует.

Плюсы и минусы шатровой конструкции

1. Основное преимущество шатровой кровельной конструкции — её уверенное противостояние порывистым ветрам. Аэродинамические «способности» крыши проявляются в том, что воздушные потоки практически не попадают в чердачную часть, они уходят вниз по треугольным скатам.
2. Ещё один большой плюс шатровой крыши состоит в отсутствии фронтонов. Это отличный повод для экономии, ведь строительных и отделочных материалов для кровли понадобится гораздо меньше.
3. Многие пользователи строений с шатровой крышей отмечают быструю прогреваемость помещений именно благодаря такой конструкции кровли. Дождевые и сточные воды не задерживаются на конверте из треугольных скатов, а стекают вниз. Это продлевает срок бесперебойной службы крыши.

Но есть в шатровой кровле и отрицательные моменты:

1. Сложная конструкция каркаса.
2. Малые размеры мансарды.
3. Большое количество отходов строительных материалов из-за конструктивных особенностей кровли.

Схема конструкции шатровой крыши

При расчёте и строительстве шатровой кровли обязательно нужно располагать основными сведениями о её составляющих элементах.

Чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, нужно знать все основные элементы её конструкции

Опорная часть кровли — мауэрлат, размещаемый по периметру строения. Он крепится на стены постройки с наружной стороны. В кирпичных домах мауэрлат может монтироваться с внутренней стороны. Материалом для этого элемента кровельной системы служит брус с большим сечением. Накосные стропила предназначены для образования кровельного угла, собственно благодаря им и получается пирамидальная форма крыши. Самым сложным в конструкции шатровой крыши считается коньковый узел. В коньковом узле вместе с накосными стропилами соединяются стропила центральные, которые регулируют высоту каждого ската. Параллельно центральным стропилам устанавливают нарожники. Они всегда короче центральных стропил и укладываются на определённом расстоянии друг от друга.

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

Какими бывают крыши мансарды

Жилую мансарду можно устроить под кровлей разной конструкции, если под ней достаточно места, а угол наклона скатов позволяет сделать потолок нормальной высоты.

Рассмотрим, какой может быть крыша мансардного типа: варианты, как сделать комнату под ней максимально просторной и светлой.

Односкатная кровля вполне может быть мансардной, если одна из несущих стен поднята на достаточную высоту. Потолок в этом случае делают скошенным, а окна прорезают в основной стене или на фронтонах. Чаще всего этот вариант встречается в проектах гаражей, бань и небольших садовых домиков.

Загородный двухэтажный дом с односкатной мансардой Источник mirstrojka.ru

Двухскатная кровля обычно устраивается, если под ней достаточно места для оборудования полноценной комнаты, поэтому перед тем как сделать мансарду с двухскатной крышей, нужно произвести тщательные замеры и выбрать оптимальный наклон скатов. Если же планируется переоборудование чердака уже построенного дома, не обойтись без расчета нагрузки, которую создадут материалы внутренних конструкций на фундамент и перекрытия. Форма помещения под такой крышей может быть прямоугольной или пятиугольной в поперечном сечении. В новых проектах с такой крышей несущие стены поднимают выше перекрытий на 90-150 см, чтобы кровельная конструкция не съедала полезную площадь. Но такой этаж называют полуторным, хотя его форма ничем не отличается от мансарды.

Такая форма позволяет увеличить полезную площадь Источник stroisam2.ru

• Ломаная кровля – самый популярный и часто встречающийся вариант. Именно её чаще всего проектируют для мансардных домов, так как эта конструкция позволяет сделать надстройку наиболее просторной без больших финансовых затрат и физических усилий. Окна устраивают в скатах и на фронтонах. Последние иногда заглубляют для устройства лоджий на освободившемся пространстве.
• Четырехскатная вальмовая крыша – не самое лучшее решение для небольших домов, так как свободного пространства нормальной высоты под ней остается немного, а окна приходится делать только в скатах. А вот полувальма с небольшими торцевыми скатами и фронтоном в форме трапеции в этом отношении выигрывает.

Конструкция полувальмовой кровли удобнее для устройства мансарды Источник legkovmeste.ru Это основные типы кровель, но встречаются и более сложные и необычные конструкции, представляющие собой их сочетания на одном или разных уровнях. Если вам хочется воплотить в жизнь одну из них, не стоит думать, как сделать мансардную крышу дома своими руками. Это задача не для дилетантов, а для специалистов с большим опытом и высоким уровнем мастерства. Для самостоятельного сооружения больше подойдут простые скатные или ломаные кровли с оконными проемами на фронтонах или несущих стенах.

Дом со смещенной крышей Источник krov-torg.ru

Шатровая крыша своими руками: фото, видео, особенности процесса

Возведение шатровой крыши лучше начать с малых архитектурных форм (к примеру, крыши гаража или открытой беседки). Прекрасный повод для изучения технологии строительства крыши и дальнейшего совершенствования навыков в работе.

Обустройство каркаса

Каркас такой крыши отличается простой конструкцией и состоит из четырех диагональных стропил и восьми подкосов (на каждое стропило приходится по два подкоса).

Монтаж крыши всегда начинается со строительства каркаса

Важно понимать, что для деревянных домов каркас опирается на верхние венцы, для домов из пенобетона и кирпичных домов – на мауэрлат

Установка опорных брусьев и мауэрлата

Для привязки мауэрлата советуем выполнить монтаж армопояса и закладных элементов. Для создания мауэрлата применяют деревянные брусья, которые закрепляются между собой прямым замком по всему периметру.Способы крепления мауэрлата:

используя стропильные шпильки;

с применением стальной проволоки;

с помощью анкерных болтов.

Крепление мауэрлата с использованием проволоки выполняют путем закладки проволоки из стали на расстоянии 20-30 мм. Как только кладка высохнет, проволокой обвивают брус, после чего закрепляют ее концы.

Шпильки для крепления стропил имеют Г-образную форму и глубину погружения в бетонную подушку до 450 мм. Мауэрлат размещают и просверливают отверстия для установки шпилек. Далее шпильки устанавливают по месту, после чего закручивают гайкой.

Независимо от того, какой способ крепления мауэрлата Вы выбрали, нужно предусмотреть гидроизоляционный слой. Перед введением шпилек материал гидроизоляции прокалывают. После заливки бетоном нужно рассчитать резьбу шпилек, пока бетон не успел застыть.

Крепление мауэрлата на анкерные болты выполняют прямо в армопояс перед заливкой. Чтобы произвести разметку отверстий под анкерные болты, нужно подготовить доску и разметить на ней места установки. Далее доску прикладывают к грани мауэрлата и согласно разметке высверливают отверстия. Мауэрлат после подготовки надевают на болты, подкладывают шайбу, затем закручивают гайку.

Обустройство стропильной системы

Произведя выравнивание мауэрлата по периметру крыши, можно приступать к монтажу стропильной системы, а именно диагональных стропил, находящихся по диагоналям шатровой крыши. При этом учтите, что основная нагрузка системы приходится как раз на диагональные стропила. Диагональные балки отличаются значительной длиной и существенным весом.

Их установка производится по расчетной безраспорной или распорной схеме, по которой стропильная нога балки может упираться в балку или мауэрлат. Угол наклона стропил может быть до 23°. Вторая пара стропил устанавливается точно таким же способом. После установки диагональных стропил к ним примыкают по 2 коротких подкоса.

Во время работы может возникнуть потребность стесывания верхней пласти накосной стропилы. Ее нужно уложить на ребре под углом. Пласть, находящуюся в ендове, стесывают желобком. Таким образом, укладка обрешетки проходит намного проще.

Полезные советы при возведении шатровой крыши

Согласно выбранному проекту, все операции при строительстве шатровой крыши – строительство обрешетки, устройство ендовы, обрамление проемов и труб производят при установке стропильной системы. Точное соблюдение технологии строительства обеспечат прекрасный результат.

Как собрать: способы возведения

Четырёхскатные крыши возводят двумя способами. Самый быстрый и дорогой метод строительства – это сборка опорного каркаса из готовых деревянных стропильных секций заводского изготовления.

Фирма завозит конструкции на место строительства и собирает кровлю как конструктор

Такой способ монтажа безусловно эффективен и сжат по времени. Единственным его недостатком является дороговизна. Для хозяина стройки, который имеет опыт в строительстве и владеет инструментом, будет намного выгодней сделать эту работу своими руками.

Практика показывает, что самостоятельная сборка стропильного каркаса позволяет экономить значительные финансовые средства, правда займёт это намного больше времени, чем при первом способе монтажа.

Для небольших по площади построек, например приусадебных беседок квадратных в плане, стропильный каркас собирают на земле. Затем с помощью простейшей лебёдки (полиспаста) и поводка крышу поднимают и надвигают на верх строения.