Стропильная система шатровой крыши: чертежи стропильной системы шатровых крыш и расчёты с помощью калькуляторов

Монтаж кровли

Каркас крыши шатрового типа содержит следующие элементы:

• стропила диагональные;
• опорный брус (мауэрлат);
• боковые и коньковые прогоны;
• подкосы и раскосы.

При обустройстве шатровой крыши могут использоваться следующие виды диагональных стропил:

• стропила висячего типа, опирающиеся на стены и создающие распирающее усилие по горизонтали (используются при отсутствии внутренних несущих перегородок);
• наслонные стропила, опирающиеся не только на стены, но и на внутренние опоры (несущие перегородки).

В деревянных каркасных строениях вся стропильная система опирается на верхнюю обвязку основания здания (в срубах – прямо на верхние венцы конструкции).

В домах из кирпича в качестве опоры используется мауэрлат или специальный опорный брус, укладываемый на заранее подготовленные для этого стены. Их подготовка сводится обычно к выравниванию поверхности верхнего ряда кладки и заливке её стяжкой. Иногда (в целях лучшей привязки мауэрлата) в эту поверхность монтируются закладные элементы.

Сверху на неё по всему периметру здания монтируются опорные брусья и лежни, причём между кирпичной кладкой и мауэрлатом обязательно укладывается слой гидроизоляционного материала.

При подготовке шатровой крыши вам придётся использовать несколько типов стропильных ферм. Прежде всего, это скаты обычной формы, которые соединяются в коньке. Дополнительно могут использоваться боковые треугольные и диагональные стропила

При их монтаже основное внимание уделяется отсутствию расхождений по длине и углу наклона этих элементов, которые должны быть чётко выверены для всех четырех сторон. При этом длина свеса выбирается обычно исходя из особенностей конструкции и может достигать одного метра

После монтажа накосных стропил можно перейти к закреплению центральных (промежуточных)

При этом не следует забывать о том, что они должны быть одного размера и размещаться строго параллельно. Один их конец крепится к мауэрлату, а другой – к коньку кровли

После монтажа накосных стропил можно перейти к закреплению центральных (промежуточных). При этом не следует забывать о том, что они должны быть одного размера и размещаться строго параллельно. Один их конец крепится к мауэрлату, а другой – к коньку кровли.

После этого вы можете приступить к креплению угловых стропил к стропилам диагонального типа. С этой целью с обеих сторон накосных стропил устанавливается специальный черепковый брус.

В целях повышения прочности шатровой конструкции при монтаже может использоваться поперечная балка, укрепляющая систему центральных стропил.

В заключение вам остаётся лишь набить обрешётку и застелить кровельный материал.

До застилки кровельного покрытия требуется подготовить слой утеплителя, а также паро- и гидроизоляцию крыши, причём начинать такую подготовку рекомендуется с укладки гидроизоляции. Ее расстилают обычно по направлению снизу вверх с перекрытием листов на 10 см.

Поверху набивается контробрешётка, фиксирующая систему гидроизоляции и образующая зазор для вентиляции подкровельного пространства. С внутренней (нижней) стороны стропил укладывается утеплитель, закрываемый сверху слоем пароизоляции.

На фото представлены различные варианты строительства шатровой кровли:

Сложная форма шатровой крыши

Крыша загородного дома

Крыша срубного дома

Процесс строительства шатровой конструкции

Шатровая крыша из черепицы

Для старого дома

С элементами стекла

Устройство стропил шатровой крыши

На предоставленных чертежах указываются различные конструкции шатровой крыши. Их можно взять за основу будущей новой кровли:

Чертеж шатровой кровли

Примерная схема шатровой кровли

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.

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.

Какой крепеж выбрать для строительства шатровой крыши

Выбору крепежа для строительства крыши нужно уделить особое внимание

Чтобы соединить все компоненты стропильной системы, нужно задействовать такой металлический крепеж:

перфорированные гвоздевые и зубчатые пластины;

хомуты, скобы, гвозди и шурупы;

перфорированные стальные уголки;

ползунки и салазки для крепления стропил.

Более того, могут понадобиться деревянные изделия:

• пластины и нагели;
• накладки при шиповом соединении;
• треугольные бруски.

Крепеж лучше выбирать высокого качества, потому что шатровая крыша стропильной системы должна иметь высокую прочность.

Возможно Вам будет также интерестно:

• выравнивание мауэрлата
• Г-образная форма
• гвозди
• деревянные брусья
• диагональные балки
• заливка бетона
• крепление мауэрлата
• материал гидроизоляции
• металлический крепеж
• монтаж стропильной системы
• накладки при шиповом соединении
• обустройство стропильной системы
• перфорированные гвоздевые пластины
• пласти накосной стропилы
• пластины и нагели
• проволока из стали
• скобы
• способ крепления мауэрлата
• строительство шатровой крыши
• стропильная нога балки
• треугольные бруски
• угол наклона стропил
• уложить на ребре
• установка опорных брусьев
• установка шпилек
• хомуты
• шатровая крыша
• шпильки для крепления

Что собой представляет шатровая крыша

Многие могут сказать, что шатровая кровля – это как раз та крыша, которая показана на фото выше. То есть это четыре одинаковых ската треугольной формы. На самом деле, на рисунке показан классический вариант кровельной конструкции данной модификации. Но это всего лишь один пример. И в его основе лежит дом квадратной формы.

Если говорить о шатровых конструкциях, то свое название они получили за счет того, что все скаты крыши упираются в одну точку, как у шатров. А скатов может быть несколько, но не меньше четырех. К примеру, если здание имеет круглую форму, то кровельную конструкцию можно соорудить из пяти или шести скатов. И это не предел. Просто чем больше скатов, тем сложнее конструкция. А так как многие частные дома имеют форму прямоугольную, то классическая модель здесь наиболее уместная.

Кровельная конструкция шатрового типа конструируется и формируется на принципе симметричности. Именно поэтому ее возводят над строениями, соответствующей формы – круглой, квадратной, шести-, восьмиугольной и так далее. В целом, нет проблем возвести ее и над прямоугольным зданием, как и показано на первом рисунке, но конструктивно это сложно, поэтому чаще всего в таких случаях предпочтение отдают вальмовой крыше.

Шатровая крыша над постройкой восьмиугольной формыИсточник landshaftdesign.org

Конструктивные элементы шатровой кровли

Устройство шатровой крыши – это несколько стандартных элементов. Далее будем разбираться с классической модификацией.

1. Конек шатровой крыши. Надо обозначить, что как такового конька, в классическом понимании этой конструкции, здесь нет. Есть так называемый коньковый узел. Это точка соединения верхних концов стропильных ног. Именно коньковый узел образует пик шатровой конструкции.
2. Скаты. В нашем случае их четыре. Формируются они стропилами и нарожниками. Последние это все те же стропильные ноги, только они упираются верхними концами не в коньковый узел, а в основные стропила. Поэтому нарожники имеют укороченную длину. Их количество определяется размерами ската. Чем больше по площади последний, тем больше нарожников придется устанавливать, чтобы обеспечить требуемую несущую способность крыши.
3. Свесы скатов. Они могут формироваться стропильной системой за счет выпусков стропил за пределы стен здания. Или при помощи кобылок – это короткие стропила, которые крепят к основным элементам стропильной системы, чтобы удлинить их.

Конструктивные элементы шатровой крышиИсточник obustroeno.com

Преимущества крыши шатрового типа

Кровельная конструкция шатрового типа достаточно сложна в проектировании и непроста в монтаже, во всяком случае, это трудоемкий процесс. Но архитекторы и дизайнеры говорят о том, что шатровые крыши являются обладателями достаточно серьезных преимуществ перед другими конструкциями. Ведь не зря они так популярны среди загородных застройщиков. В чем же заключаются эти преимущества:

1. Отличные аэродинамические качества. Они позволяют крыше такой формы справляться не просто с сильными ветрами, но и с ураганными порывами.
2. Возводить шатровую кровельную конструкцию можно под углом наклонов ската в пределах 20-50 °. Это решает проблему очистки крыши от снега. То есть при таком угле снежные осадки не задерживаются на кровле. А значит, чистить шатровую кровлю зимой необязательно.
3. Под крышей этого типа легко организовать мансарду. Правда, так как у такой крыши нет фронтонов, придется устанавливать мансардные окна. Впрочем, установить окна этого типа сегодня не является проблемой, так что это нельзя считать минусом в современном строительстве.
4. Оригинальная форма – всегда выделяется среди других видов крыш.

Беседка, покрытая шатровой крышей, оригинальный вариантИсточник nkkconsult.ru

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.

Этап V. Установка стандартных и диагональных стропил

Итак, диагональные стропильные ноги опираются прямо на конек в зависимости от таких условий:

Дополнительно для надежности накосные стропила закрепляют еще при помощи металлической проволоки, скрученной в несколько раз.

На ребрах монтаж коньковых элементов нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Т.е. установите элемент ребра с закрытым торцом, уложите коньковые элементы в замок и закрепите их механическим способом. А вот в местах пересечения ребер и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя вместо них можно использовать также начальные и конечные коньковые элементы.

Но только обрежьте их тогда по контуру, когда они будут закреплены на ребре, и механически закрепите места стыков. Обработайте обязательно грунтовкой и минеральной посыпкой из стандартного ремонтного комплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов наконец на ребрах или коньках четырехскатной крыши оставить зазор для отвода воздуха из подкровельного пространства.

Все те же принципы нужно соблюдать и при строительстве четырехскатной крыши сложной формы:

Основные типы существующих кровель

Виды кровель, используемые в строительстве очень разнообразны. Основных типов, которые пользуются популярностью у строителей, пять:

1. круглая;
2. односкатная;
3. двухскатная;
4. шестискатная или ломаная;
5. четырехскатная или шатровая (конверт).

Особой любовью у профессионалов строительного дела пользуется шатровая крыша. Это можно объяснить тем, что строение с шатровой кровлей имеет презентабельную внешность. Кроме того, она обеспечивает строению значительное укрепление.

Еще одним огромным плюсом шатровой крыши является ее экономичность в исполнении. Это объясняется отсутствием фронтонов и использованием коротких балок, что позволяет закупить меньше строительного материала и сэкономить на этом.

Фото: схема шатровой крыши

К тому же шатровая крыша имеет отличное водоотведение из-за наклона скатов, срок эксплуатации материалов для кровли благодаря этому значительно увеличивается.

Дополнительные факторы, используемые при расчете

Определяя размер основания крыши, надо учесть на какую часть постройки будет опираться кровельная система. Это зависит от строительного материала, выбранного для возведения стен дома:

• шатровая крыша деревянного дома опирается на верхнюю обвязку;
• в каменных или кирпичных постройках опорой служит мауэрлат;
• если возведение четырехскатной конструкции намечено для сруба, то основной опорой будут верхние вереницы.

Со стенами разобрались, теперь переходим к стропилам:

1. Стропильная система имеет определенный шаг установки. При длине стропил до 3 м расстояние между ними выдерживают 1–1,35 м.
2. Если длина элементов от 3 до 4 м, то шаг составляет 1,4–1,7 м.
3. Для стропил длиной от 4 до 6,5 м расстояние между элементами составляет 1,1–1,35 м.
4. Большие стропила длиной от 6,5 м монтируют шагом 1,1–1,4 м.

Следующим важным показателем является определение угла скатов. Шатровая крыша обычно выстраивается с углами скатов от 40 до 60о. Эти показатели могут быть изменены, в зависимости от используемого кровельного материала:

• если четырехскатная крыша будет укрыта черепицей, то скаты монтируют под углом 30о;
• для асбестоцементного шифера можно выдержать уклон от 14 до 60о;
• самым маленьким уклоном скатов обладает кровля из рулонного материала, что составляет 8—18о.

Правильный учет всех этих параметров поможет соорудить прочную шатровую крышу. Хотя надо отметить, что такие расчеты лучше доверять специалистам, иначе мелкая оплошность может нарушить дисбаланс конструкции, что приведет к ее быстрому разрушению.

Подготовка к работе

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

Расчёт материалов

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

• длина и ширина строения;
• высота коньковой части.

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

1. Суммарную длину балок мауэрлата вычисляют простым суммированием удвоенной длины и удвоенной ширины основания, если дом имеет прямоугольную форму. Если в основе строения квадрат, то его сторону просто умножают на 4.
2. Размер центрального стропила находят, применяя теорему Пифагора. Центральное стропило есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника, и её значение можно получить, извлекая квадратный корень из суммы квадратов двух величин (высоты коньковой части и половины стороны дома).

   При расчётах кровель очень часто используется известная теорема Пифагора

3. Длину накосного стропила вычисляют аналогичным образом. Разница лишь в том, что стороны прямоугольного треугольника теперь — половина ширины дома и центральное стропило.

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

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа шатровой кровли следует приготовить следующие инструменты:

1. Болгарку.
2. Пилу ручную и бензиновую.
3. Электролобзик.
4. Молоток.
5. Рубанок.
6. Электродрель.

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

Правила возведения своими руками

Данную разновидность крыши можно смело назвать одной из самых сложных в малоэтажном строительстве. Тем, кто не имеет опыта в создании обычных скатных конструкций, браться за шатровую самостоятельно однозначно не следует. Лучше доверить это дело профессионалам, так как система имеет большое число функционально важных узлов.

Пошаговая инструкция по созданию крыши может быть рассмотрена на примере каркасного дома с квадратным основанием 10 на 10 м. Стропила в этом случае рекомендуется делать из ЛВЛ-балок. Они отличаются легкостью и прочностью, не боятся насекомых и грибков.

1. В центровой части монтируют вертикальный брусок со стороной сечения 15 см длиной около 6 м. Это создает угол в 25 градусов, что дает возможность выдержать большую нагрузку снега.
2. Готовят низовые и верховые пятки. Укрепляют четверку накосных стропил к мауэрлату и вертикали. Сначала монтируют пару, пролегающую на одной линии, а затем – оставшуюся. Чтобы выполнять работы было легче, можно воспользоваться временными раскосными деревянными элементами. По окончании монтажа их удаляют. Верховые пятки укрепляют стальными угольниками и гвоздями. Для вырезания пяточек можно применять угольник Свенсона. Но этот инструмент стоит дорого и требует опыта, поэтому более распространено использование обычного транспортира. Габариты накосных стропил выбирают, ориентируясь на размеры дома и желаемую высоту чердака. В рассматриваемом примере их длина будет равна 9 м, ширина – 0,3 м, а толщина – 6,3 см. Фиксируют их с двух сторон саморезами и уголками из металла. Пятки не следует делать излишне глубокими. После проверки корректности постановки и устойчивости фиксации можно переходить к монтажу накосных стропильных элементов.
3. Делают отметки для укрепления боковых ножек. Если крышу решено оборудовать утеплением, при создании меток нужно учитывать его размеры. Например, минвата обычно имеет ширину 0,6 м, и тогда дистанция между плоскостями должна укладываться в рамки 0,55-0,58 м. Запиливать компоненты системы под разными углами можно множеством способов. Один из самых доступных – использование цепной пилы. Помимо самого инструмента, для этого потребуются самодельные детали-«лыжи» из брусков. Другой простой метод – манипуляции ручной пилой. Для отмечания линий, ограничивающих движения, потребуются карандаш и линейка. После установки всех компонентов можно отделывать свес.
4. Чтобы минимизировать прогиб, стоит подготовить подпорку для стропильных элементов. Ее выполняют в виде рамы из доски 5 на 5 см. Все стропилины при этом фиксируют уголками из металла либо простыми гвоздями.

Далее потребуется произвести выравнивание стропильных торцов под веревочную конструкцию. Нужно приготовить область, где будет крепиться лобовая доска. К последней в дальнейшем предполагается прикреплять желоба. Если лобовая доска широкая, появляются трудности при подшивке низовой области свеса. Доске полагается выходить за стропилину на расстояние, соответствующее толщине подшивки. Это обеспечит ровность плоскостей.