Шатровая крыша: конструкция и чертеж. Особенности монтажа шатровой крыши и стропильной системы Построить шатровую крышу своими руками

Шатровые крыши привлекают внимание издалека. Кажущаяся простота и лаконичность формы крыши подкупает, поэтому желание сделать такую крышу вполне естественное. Что необходимо предусмотреть для строительства и как правильно возвести шатровую крышу своими руками?

Среди всего разнообразия крыш для частных домов шатер или вальмовая крыша является наиболее экономичной в плане материалов для строительства. Скаты крыши состоят в виде равнобедренных треугольников, которые формируют общую вершину, а в качестве основания выступает квадрат.

Крыша в виде шатра представляет собой разновидность четырехскатной крыши. Другое название шатровой крыши – вальмовая. Ее основанием выступает прямоугольник: 2 боковые грани треугольные, а другие представляют трапецию.

Идеальная симметрия строительной системы и скатов крыши требует скоординированных действий и точного расчета при ее самостоятельном возведении. Для того чтобы сделать такую крышу, важно внимательно изучить особенности ее конструкции.

Главными элементам стропильной системы шатровой крыши являются:

• опорная балка мауэрлат, выступающая опорой концов стропил;

• диагональные стропила, находящиеся по углам каркаса;

• опоры-подкосы;

• укороченные стропила или нарожники, которые прикреплены к накосным стропилам;

• дополнительные опоры (лежни, ригели и прогоны), создающие жесткость крыше.

Как выполнить расчеты шатровой крыши

Основная цель расчета такой крыши – нахождение объема материалов, требуемых для ее возведения (подкровельный, кровельный материал), обрешетка и монтаж стропильной системы по определенным параметрам. Помимо объемных параметров, выполняется расчет угла наклона ската, а также общая динамическая прочность системы.

Естественно, по количеству параметров расчет довольно сложный и объемный, поэтому лучше всего воспользоваться онлайн-калькулятором, который Вы легко найдете в сети.

В результате такого расчета Вы получите следующие данные:

• общая площадь поверхности крыши (с учетом свесов);
• углы наклона боковых стропил;
• длины боковых, диагональных и накосных стропил;
• необходимое количество стропил для устройства системы;
• рекомендуемое стропильное сечение;
• количество рядов обрешетки;
• объемы бруса для стропил.

Шатровая крыша своими руками: фото, видео, особенности процесса

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

Обустройство каркаса

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

Монтаж крыши всегда начинается со строительства каркаса. Важно понимать, что для деревянных домов каркас опирается на верхние венцы, для домов из пенобетона и кирпичных домов – на мауэрлат.

Установка опорных брусьев и мауэрлата

• 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.

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.

Шатровой называется крыша, представляющая собой четырёхскатное покрытие кровли. Она состоит из одинаковых треугольных скатов, обязательно равнобедренных, соединяющихся в центре. Соблюдение симметрии - главное в возведении такой крыши.

По своим очертаниям крыша такого типа похожа на шатёр, отсюда и пошло название. Так как шатровая крыша имеет схожую геометрию с четырёхгранной пирамидой, такую крышу нередко называют пирамидáльной (пирамидáльная крыша).

Чаще всего шатровую крышу возводят над зданиями квадратной формы. Иногда, при возведении шатровой крыши используется и большее количество скатов, главное, чтобы внешне она напоминала пирамиду или многоугольник с равными сторонами.

Это одна из разновидностей четырёхскатных крыш. По конструкции и особенностям при возведении, она очень похожа с вальмовой крышей: в ней так же отсутствуют фронтоны, а карнизный свес проходит в одном уровне по всему периметру строения.

По утверждению историков, появление крыши в виде шатра, уходит в глубину веков, даже шалаши первобытных людей напоминали формой шатры. Раскопки, проводимые в Месопотамии, там где когда-то существовало одно из древнейших развитых государств, показывают, что ещё древние шумеры возводили постройки с крышами в виде шатров, особенно часто такие крыши применяли на зданиях религиозной направленности: капищах, храмах, часовнях. Шатровые крыши можно встретить и на старинных башнях и замках, где конструкции сильно напоминают крутой спуск.

В настоящее время такие крыши нередко используются при возведении коттеджей, беседок и других малоэтажных строений.

Конструкция

К особенностям конструкции крыши такого типа можно отнести обустройство стропильной системы, её проектируют двумя способами:

Висячая стропильная система заключается в следующем: стропильные балки опираются прямо на стены, создавая горизонтальное давление, в этой системе необходима система специальных стяжек. Используется в то случае, если пролёты крыши имеют большие размеры, а установка подпорок не предусмотрена в проекте.

Наслонный способ более популярен, но, для его исполнения необходимо наличие несущей стены, внутри помещения. На неё то и ложится основная нагрузка, зато давление на стены, при возведении крыши таким способом, практически отсутствует.

Крыша шатровой формы имеет целый ряд преимуществ, о которых стоит рассказать:

• для строений с шатровой крышей не предусмотрены фронтоны , что сильно снижает расход материалов и работ на возведение фронтонов и подшивку свесов;
• крыша такого типа обладает прекрасными аэродинамическими свойствами, ей не страшны сильные ветра, а особенности конструкции не дадут попасть осадкам в чердачное помещение;
• поверхность такой крыши прогревается солнечными лучами сразу с нескольких сторон, в солнечные дни помещение под неутеплённой крышей будет более тёплым;
• скаты такой крыши расположены под определенным углом, что способствует отведению с кровли дождевой воды и тающего снега.

Но, как и у каждой конструкции, у этой крыши имеется и ряд недостатков:

• шатровая крыша достаточно сложна в проектировке и возведении, но по окончании строительства, богатый внешний вид и удобство в использовании, часто скрывают этот недостаток;
• конструкция этой крыши изобилует большим количеством соединений, балок и стропил, необходимо строго следить за надёжностью всех узлов и соединений, во избежание потери жёсткости и формы плоскости при возведении крыши;
• затратность возведения - для установки такой крыши, как правило необходимо нанимать профессионалов в своей области, что всегда удорожает процесс строительства;
• чердачное помещение или мансарда, возведённое под крышей в форме шатра, значительно уступает в размерах помещению под двускатной крышей ;
• большой отход при применении большинства кровельных покрытий (особенно ).

Популярность

Применение шатровых крыш в наше время получило достаточно большое распространение, их используют не только в частном строительстве, но и при возведении всевозможных современных строений. Так же, применяют для украшения зданий, предназначенных под развлекательные центры или дорогие рестораны. Такая крыша придаёт любой постройке экстравагантность и экзотичность.

На основе шатровой крыши проектируют более сложные строения. В настоящее время в конструктив на основе шатра добавляют в неограниченном количестве щипцовые элементы, слуховые окна и элементы других видов крыши . Врезают части вальмовых крыш, усложняя конструкцию придают ей более красивый и элегантный вид.

Крыша здания является главной его защитой. Разнообразие форм, видов кровельных конструкций позволяет добиться индивидуального облика частного дома или дачи. Одним из самых интересных вариантов является шатровая крыша.

Что это такое?

Шатровая крыша представляет собой модификацию, где все стороны наклонены вниз к стенам, как правило, с довольно пологим наклоном, хотя шатер по определению является четырехскатной крышей с крутым наклоном, когда он растет до пика. Таким образом, крыша не имеет фронтонов или других вертикальных сторон.

Они могут быть построены в самых разных формах. Каждый гребень является центральным над прямоугольником здания. Треугольные грани называются концами бедер, они ограничены самими бедрами. «Бедра» и беговые стропила находятся на внешнем углу здания и поднимаются к хребту. Там, где здание имеет внутренний угол, долина пространство между наклонными поверхностями. Они обеспечивают компактный, прочный внешний вид конструкции. Шаг крыши может меняться.

В современной отечественной архитектуре такие конструкции обычно встречаются в бунгало, коттеджах и являются неотъемлемой частью некоторых стилей, их стропильная система может отличаться.

Конструкция является самоподдерживающейся, требующей меньшего диагонального крепления, чем двускатная. Таким образом, крыша гораздо лучше подходит для районов, где не редкость ураганы. Она не имеет больших, плоских концов, чтобы ловить ветер, и по своей сути гораздо более устойчива, чем двускатная. Однако для такого района конструкция должна быть крутой, предпочтительнее не менее 35 градусов от горизонтального или крутого наклона.

Когда ветер течет по наклонному бедру, крыша может вести себя, как крыло самолета. Затем на подветренной стороне создается лифт. Если наклоны менее чем 35 градусов по горизонтали, крыша будет подвержена подъему.

Возможный недостаток состоит в том, что в помещении под крышей меньше места, доступ к обслуживанию более сложный, бедра крыши сложнее вентилировать и нет плацдарма с окном для естественного света.

Особенности

Такая кровля может оказать значительное влияние на общий внешний вид. В отечественной архитектуре есть буквально десятки вариантов, но один из самых популярных – это шатровый.

Есть несколько способов сделать ее, но в целом строители приходят к двум основным формам. Сначала это квадрат, или пирамида. Чтобы покрыть квадратное здание, четыре треугольные секции встречаются в одной точке в центре структуры, подобно пирамиде.

Но если ваше здание не квадратное, если это прямоугольник, в этом случае у вас будут части разных размеров. Стропила не встречаются в одной точке, напротив, две более длинные стороны будет разделять гребень, идущий параллельно направлению здания. В принципе, два ребра будут подобны первому варианту. Однако вместо того, чтобы оставлять концы открытыми, треугольные отрезки наклонены наружу от краев хребта, с четырьмя наклонными сторонами.

Плюсы и минусы

Существует несколько преимуществ выбора этой конструкции. Поскольку у них нет долин, меньше вероятность утечки. Это означает, что изоляция чердака функционирует должным образом.

Такая крыша отлично держится при сильном ветре. Ее аэродинамические качества и короткие карнизы препятствуют подъему и помогают обеспечить большую устойчивость дома. Это делает ее гораздо лучшим выбором, чем традиционная с остроконечным покрытием, поскольку она менее склонна к сдуванию или разрушению во время сильной грозы или торнадо. Домик всегда имеет отличия, особенно если продумать дизайн.

По периметру имеет большую площадь поверхности для вентиляции. Это предотвращает многие кровельные проблемы, такие как преждевременное старение, холодные коридоры. В дополнение к надлежащей вентиляции простые линии облегчают работу водосточной системы от дома и устраняют потенциальные утечки и другие проблемы, обычно связанные с неисправными желобами.

Солнечные панели функционируют на максимальной мощности при установке на южном склоне. Так как крыша состоит из четырех плоскостей, ориентация дома не влияет на использование солнечной энергии.

Однако есть и недостатки. Первоначально конструкция стоит дороже, фермы, которые поддерживают крышу, сложнее строить. Кроме того, для покрытия дополнительных двух склонов требуется больше кровельных материалов. Конструкция также ограничивает доступное количество чердачного пространства. Из-за этого домовладельцы, которые хотят использовать чердак в качестве хранилища или для преобразования его в дополнительное жилое пространство, не должны выбирать этот вариант.

Преимущества:

• предпочтительны на холмистых станциях, где в зимние сезоны отмечается сильный снегопад;
• имеют сплошную фасцию со всех сторон, поэтому становится проще устанавливать желоба;
• хорошо подходят для теплого климата;
• имеют карнизы вдоль всех направлений, которые помогают обеспечить полную защиту дома от солнца, а также других атмосферных неприятностей;
• одним из важнейших преимуществ является способность обеспечивать дренаж воды.

Недостатки:

• сложная процедура строительства;
• требуют дополнительного сырья, что увеличивает стоимость;
• время от времени они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы обеспечить длительный срок службы.

Виды

Одноэтажные дома и двухэтажные могут иметь четырехскатную или вальмовую крышу с эркером, но все кровли этого типа можно классифицировать следующим образом:

• мансардная крыша является вариацией с двумя различными углами, нижние гораздо круче, чем верхний.
• шатер представляет собой тип многоугольной крыши с крутым наклоном;
• односкатная или двускатная.

Этапы и тонкости монтажа

Прежде чем приступать к установке кровли, нужно выяснить, сколько необходимо материалов, чтобы пошагово сделать работу самостоятельно. Измеряют длину крыши и ширину одной стороны. Умножают эти числа, а затем удваивают результат на квадратные сантиметры. Если это гофрированный металл, его обычно поставляют в виде листов размером 91,44 × 182,88 см (548,64 квадратный см). Разделите размер крыши в квадрате на 548,64, чтобы получить необходимое количество листов.

Пока древесина на крыше находится в хорошем состоянии, необходимо положить бумагу с тиснением. Стоит убедиться, что рулоны перекрываются не менее, чем на два сантиметра и скрепляют на дереве.

Укладывается первый лист внахлест, а к деревянной раме он прикрепляется при помощи саморезов. Гофрирование должно поднять крышу к хребту. Поместите лист в один нижний угол с выступами на 5 сантиметров на каждом краю. Просверлите отверстие в верхнем углу на проходе, а не на гребне гофра. Закрепите винт и водонепроницаемую шайбу. Винты должны располагаться на расстоянии около 15 сантиметров друг от друга во всех направлениях. Однако работая по краю, помещайте винты на 7 сантиметров друг от друга.

Как только первый лист встанет на место, нужно установить оставшуюся часть нижнего ряда гофрированной металлической кровли. Листы должны перекрываться не менее чем на 10 сантиметров. На другом конце убедитесь, что имеется выступ на 5 сантиметров.

Поместите следующий ряд гофрированной металлической кровли, чтобы нижняя часть была над верхней первого ряда. Это поможет потоку воды двигаться вниз по крыше. Закрепите крышу на месте, как и в первом ряду, и продолжайте работать, добавляя ряд за рядом, пока не достигнете линии гребня.

Когда приближаетесь к линии гребня, нужно аккуратно поместить верхний ряд, чтобы гарантировать, что гофрированная металлическая кровля не выходит за пределы хребта с каждой стороны. Вместо этого, он должен доходить до хребта, чтобы вершины листов на их стороне почти касались друг друга. Чтобы закончить, понадобится специальная крыша. Положите лист так, чтобы он закрывал верхние части с обеих сторон.

Подготовка

Шатровые конструкции могут быть спроектированы на зданиях квадратной формы, а также прямоугольной. Крыша может следовать за треугольными сторонами, а также сочетать трапециевидные. Некоторые похожи на пирамиды, тогда как другие могут иметь более симметричную структуру. Всегда делаем качественные и хорошо выверенные чертежи, высчитываем количество материала.

Как правило, существуют три основных фактора, которые вносят вклад в дизайн или стиль оформления:

1. Карнизы : бедра с глубокими карнизами, которые могут помочь в затенении окна от солнечного света. Эта схема помогает в охлаждении внутренней части дома и обеспечивает сокращение расходов на электроэнергию с уменьшенным потреблением энергии.
2. Сила: для тех областей, где чаще встречаются ветры и циклоны, такие крыши построены с высокой точностью, так что они имеют большой срок службы.
3. Стиль : славятся своими уникальными стилями и изящным внешним видом.

Строительство происходит с наклонными сторонами, поэтому они должны быть выполнены с высокой точностью и безопасностью.

Одним из наиболее важных и основных шагов является проведение измерений перед установкой. Это должны делать опытные люди с калькулятором. Измерения проводятся по ширине и длине здания, затем они используются для расчета размеров бордюрной плиты, а также длины стропила.

Расчет

Построение требует должного внимания к некоторым основным факторам, таким как измерения, схема, площадь, кадрирование и регулировка стропил.

Цель плана – представить направление, а также изменения размеров полной конструкции, рассчитать длину, ширину и другие параметры. Размер крыши обычно зависит от типа дома и его габаритов. Если выполняется процедура расчетов самостоятельно, тогда хорошо начать с предварительно спроектированного направляющего для бедер.

Угол расширения бедра из каждого угла должен составлять 45 градусов, но в некоторых случаях также приемлемы другие размеры. Порядок следующий:

1. начните с макета прямоугольной формы здания;
2. найдите центральную линию в средней части;
3. нарисуйте линию 45 градусов от каждого угла к центральной линии, которая может помочь установить спецификации местоположения для стропил;
4. нарисуйте линию гребня между точками пересечения беговых стропил;
5. рассчитать расстояние между стропилами и заложить их в соответствии с планом каркаса;
6. создавать правильные диаграммы на бумаге для проектирования бедер, чтобы эти цифры могли помочь в правильной компоновке на следующих этапах.

Шатровая конструкция считается лучшим выбором для покрытия навесов. Эксперты говорят, что гарантирована лучшая отдача для прибрежных, а также ветреных мест, кроме того, обеспечивается привлекательный вид.

Инструменты

Лучшими помощниками кровельщика, которые упрощают устройство крыши, считаются:

• молоток;
• зажимы;
• зубила;
• шуроповерт;

• киянка;
• плоскогубцы;
• циркуль;
• нутромер и другие.

Проведение работ

Как только вы закончите с измерительной частью, пришло время сократить стропила в соответствии с этими спецификациями. Эти части будут позже использованы для строительства крыши. Строительство полушатровой кровли своими руками требует опыта, чтобы правильно крепить подстропильные балки.

Ридж-плиты действуют как рама, которая лежит вокруг крыши. Вы должны начать процедуру установки, расположив стандартные стропила на нужную сторону плат гребня. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет повышена стойкость или прочность всех досок для хребтов, и их можно будет урегулировать в соответствии с их весом. Угол наклона важен, и про него нельзя забывать. Сруб выполняется в требуемом стандартами направлении.

Перед тем как двигаться в направлении построения бедер, требуется обеспечить правильное выравнивание в соответствии с углами. Для такого типа вычислений необходимо использовать квадрат рамки.

Сейчас самое время перейти к фиксации стропил. Эксперты предлагают начать с одной стороны одновременно и попытаться применить большее давление для каждой регулировки на борту. Это давление обеспечит гораздо лучшие результаты. Как только стропила закончены, можете начать с обрезки, чтобы они могли обеспечить превосходную линейную компоновку. Угловые стропила известны как беговые, их необходимо подключить к соседним, которые уже установлены.

Как только вы закончите установку, пришло время ставить домкраты. Хорошо начинать с одной части, а затем двигаться к концу, хотя этот процесс длительный, но если он выполняется точно, то, безусловно, может привести к должному результату.

В случае если у вас нет надлежащего знания о процессе установки, необходимо обратиться за помощью к экспертам. Важно обеспечить точность, поскольку потом между ними будут соединены обшивка, вентиляция и дренаж. Если крыша включает дымоход, придется пройти еще несколько процедур, чтобы добиться идеальной конструкции кровли. Построить дом сложно, если не хватает опыта, лучше проконсультироваться со специалистом.

Стиль такой кровли является наиболее распространенным и простейшим видом. Он имеет наклоны со всех четырех сторон, поэтому, как бы ни рассматривали, кровля наклоняется к желобам. Стороны равны по длине и сходятся, чтобы образовать хребет наверху.

Бедро – наименее сложный стиль, и, как правило, обладает низкой стоимостью, если проводить сравнение с другими видами. «Разбитая» или «пиковая» кровля также очень популярны. Их легко отличить, потому что они образуют форму треугольника в конце дома и в других частях. Стиль gable имеет интересный и разнообразный вид «колониального» типа.

Монопольная кровля – необычный стильный проект. Он сконструирован так, чтобы сформировать единую наклонную поверхность и часто не прикреплен к какой-либо другой. В некоторых странах этот вид популярен как современная альтернатива, он имеет яркий и отличительный облик. Монокрыша спроектирована на более высокий уровень, чем другие, из-за этого цена обычно выше.

Альтернативный вариант преобразования бедра в двускатный чердак. Однако это создает ограниченное количество дополнительного пространства, которое обычно используется для доступа к чердаку с лестницей. Построение конверсии в двускатный лофт – лучшее использование пространства по сравнению с боковой мансардой.

Важнейшим фактором для совершения конверсии является гигантское изменение в линии крыши. Это позволит достичь огромного количества дополнительной площади, максимизируя потенциал преобразования лофта. Внешняя отделка может быть облицована плиткой или сланцем в соответствии с кровлей, закончена в блоке и окрашена. Встраиваемые в большинство торцевых стен отверстия будут являться двойным застекленным окном. Оно обеспечивает естественный свет либо на чердаке, либо на лестнице.

Еще больше о стропильной системе шатровых крыш, смотрите в следующем видео.

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

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.

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

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

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.

При проектировании и строительстве частного дома главным вопросом становится крыша, ее конструкция и обустройство. На данный момент классическим и самым популярным вариантом остается двухскатная конструкция крыши, однако она очень часто выглядит слишком скучно и многих это не устраивает. Двухскатная крыша может разрушить гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнеры и архитекторы разработали более интересные и привлекательные варианты. Одним из них стала крыша шатрового типа, которая манит своими изящными формами. Фактически это четырехскатная симметрическая конструкция, у которой все четыре ската сходятся в одну точку. Изначально может показаться, что и эта крыша достаточно простая, однако, это лишь на первый взгляд, ведь она поражает своей экзотикой и эстетической привлекательностью.

Специалисты по созданию крыш не рекомендуют проектировать и сооружать шатровую крышу самостоятельно, так как для этого требуются специальные строительные навыки и большой опыт. Для того чтобы крыша дома не только выглядела привлекательно, но и справлялась со своей основной функциональной задачей лучше доверить это дело профессионалам. В качестве ознакомления можно изучить стропильную систему шатровой крыши, оценить ее достоинства и недостатки.

Особенности шатровой крыши

Стоит отметить, что конструкция шатровой крыши может состоять не только из четырех скатов, но и из большего их количества, однако, классический вариант предусматривает наличие именно четырех наклонных плоскостей. Число скатов напрямую влияет на геометрическую форму крыши, ее визуальное восприятие. Количество наклонных плоскостей крыши в первую очередь зависит от конструкции частного дома, если он квадратный, то логичнее всего использовать четырехскатную систему, если же дома круглый, то можно использовать шесть или восемь скатов. В случае с шатровой крышей главным условием становится равенство скатов, ведь они должны быть идентичны как по габаритам, так и по своей форме.

Шатровая крыша включает в себя такие элементы:

• Коньковый узел – точка, которая соединяет все стропильные ноги крыши, образуя их вершину.
• Скаты треугольной формы, которые поддерживаются стропилами и образуют поверхность крыши. Угол наклона скатов должен составлять не более 50 градусов, но и не менее 20 градусов.
• Свес – часть крыши, что выступает за пределы здания и защищает его фасад от воздействия внешних факторов в виде снега, дождя и ветра. Для того чтобы свес был функциональным и справлялся со своей задачей он должен выступать за пределы частного дома хотя бы на полметра. Формируется свес с помощью нижней части стропильных ног.
• Кровельный материал. Он служит покрытием для конструкции, защищая стропильную систему крыши от воздействия внешних факторов. Выбор кровельного материала зависит лишь от собственника жилья и его финансовых возможностей. Среди самых популярных кровельных материалов следует выделить: профнастил, металлочерепицу, ондулин, шифер, фальцевую кровлю и сланец.
• Стропильная система – каркас крыши, распределяющий вес на несущие стены здания и его фундамент.
• Водосточная система – совокупность элементов, способствующих естественному оттоку талой воды и снега. Система водостока включает в себя: желоб, водоприемную воронку, фильтры и вертикальные трубы.

Достоинства шатровой крыши

Спроектировать и создать шатровую крышу трудно, однако, если взглянуть на большинство современных построек, то можно заметить, что она очень популярна. Шатровая крыша обладает такими преимуществами:

• Устойчивость к ветрам за счет хороших аэродинамических характеристик.
• Простота в обслуживании. Конструкция крыши продумана таким образом, что на ее поверхности не задерживаются и не накапливаются большие снежные массы, что упрощает процесс уборки ее поверхности.
• Под шатровой крышей с легкостью можно оборудовать комфортную и просторную мансарду. Единственный недостаток – необходимость установки мансардных окон, цена на которые в два раза больше, чем на обычные окна.
• Оригинальный дизайн, привлекательный внешний вид.

Стропильная система

Стропильная система служит каркасом для крыши, является ее основой. В целом выделяют два типа стропильной системы в зависимости от того, как крепятся стропильные ноги: висячая и наслонная стропильная система. Висячие стропила опирают на коньковый узел и мауэрлат, а наслонные имеют еще одну опору на вертикальную стойку, устанавливаемую на внутреннюю сторону несущей стены.

Стропильная система шатровой крыши состоит из таких деталей:

• Мауэрлат. В качестве этого элемента используют деревянный брус, который укладывают на стену. Он служит основанием ската, а значит, от количества скатов зависит число мауэрлатов. Так как это деревянный элемент, то его нужно обработать специальными пропитками и антисептиками. Мауэрлат служит опорой для стропил и равномерно распределяет нагрузку по всему периметру несущих стен. Также можно устанавливать лежень, используемый для внутренних перегородок.
• Коньковый узел – точка, где сходятся верхние части стропил.
• Накосные стропила. Это диагональные деревянные балки, которые образовывают конек и расходятся по углам мауэрлата, образовывая, таким образом, ребра скатов. Нужно учитывать, что их длина гораздо больше, а значит и толщину нужно увеличить, чтобы они не провисали.
• Нарожники – укороченные стропила, которые являются характерной чертой шатровой крыши.
• Центральные стропила.
• Стоки – опора для конькового узла и стропильных ног в виде вертикальных брусьев, применяются лишь для наслонных стропильных систем.
• Ригеля и затяжки. В случае шатровой крыши ригель и затяжка представляют собой небольшие горизонтальные перекладины между соседними стропилами, уменьшающие распирающую нагрузку. Чем ниже располагают затяжку, тем меньше ее толщина и наоборот.
• Подкосы и подпорки – снижают прогиб стропил.
• Обрешетка – основа для кровельного материала. Если используется рулонный кровельный материал, то сооружают сплошную обрешетку из фанеры, если же кровельное покрытие выполнено из профнастила или металлочерепицы, то можно применять решетчатую обрешетку.