устройство стропильной системы, особенности монтажа, фото
Одна из разновидностей вальмовой крыши – шатровая, в виде четырех треугольных скатов соединяющихся на вершине без посредства конькового бруса. Данная конструкция кроме эстетики имеет конструктивные особенности, в частности снижает нагрузку на стены постройки.
В чем заключаются особенности шатровой крыши, и как собрать такой тип кровли. Есть и несколько необычные по форме шатровые крыши – со значительно большим числом скатов или симметрично круглая. Схема такой крыши достаточно проста, но устройство шатровой крыши имеет свои сложности и много важных нюансов.
Особенности шатрового стропильного каркаса ↑
Конструкция конвертом главная особенность шатровой крыши. Сборка осуществляется на основе четырех накосных (наклонных) стропил, к которым потом крепятся нарожники.
Такое устройство позволяет получить несколько преимуществ:
- Опора на 4 ноги дает возможность равномерно распределить нагрузку на стены к тому же общая масса системы намного ниже, чем у двухскатной, или другой аналогичной.
- Также шатровая конструкция имеет более низкий силуэт, что позволяет уменьшить фактор парусности (ветровой нагрузки).
- Четырехскатная крыша за счет одинаковых 4 граней укрепленных нарожниками намного прочнее в сравнении с двухскатными, датскими и голландскими вариантами.
Однако шатровые крыши могут иметь не только четыре ската, но и больше, за счет увеличения количества наклонных стропил. Но, такие варианты используются либо как один из элементов другого типа кровли, или же на постройках имеющих сложную многоугольную форму.
Конструктивные элементы ↑
Стропильная система состоит из следующих деталей:
- Коньковый узел, заменяет отсутствующий брус на вершине. В данной точке соединяются четыре наклонных стропила.
- Скаты. Выполнены они в виде треугольных вальм с различным углом наклона (оптимально от 20 до 50°).
- Свесы. Карнизы скатов крыши, обеспечивающие защиту стен от затекания осадков. Наиболее эффективно работают свесы с вылетом минимум 400-500 мм.
- Накосные стропила, основа шатровой крыши, обычно это 4 бруса с опорой на углы постройки, и соединяющиеся в одной точке на вершине.
- Нарожники, заменяют в каркасе конструкции стропильные ноги, соединяются на накосных балках. Основная задача укрепить основание, и создать основу для крепления обрешетки.
Схемы сооружения каркаса ↑
Шатровая стропильная конструкция, как и другие аналоги, может собираться по двум принципам:
- Наслонная система. Основные наклонные стропилины имеют две точки опоры – в верхней точке и по углам. Такая конструкция более распространенная в шатровых типах крыш.
- Висячая. В данном типе стропила имеют одну точку опоры внизу, а поддерживаются вертикальной стойкой (или несколькими).
Строить и ремонтировать подобную крышу довольно сложно. Поэтому при выборе стропильной системы предпочтение чаще отдают наслонной – она более удобна в монтаже и к тому же более экономичная. Это самый подходящий вариант для крыш, угол наклона которых не больше 40°.
Для установки наслонной системы необходима несущая внутренняя стена либо дополнительные опоры, соответственно, посередине крыши. Так как у такой крыши самое меньшее пара точек опор, в коньке и на стропильных ногах, распора на стены не создается. Между опорами стандартный пролет должен быть порядка 4,5 м . При большем пролете под стропила необходимо установить подкосы.
Расчеты шатровой крыши ↑
На этапе проекта следует сделать предварительные подсчеты параметров конструкции, выбрать оптимальные угол наклона и длину скатов. От этого будет зависеть количество необходимых пиломатериалов, а также площадь кровельного настила.
- Углы наклона скатов крыши подбираются в соответствии климатических особенностей региона, а также от индивидуальных особенностей строения. Расчет проще всего произвести с использованием онлайн калькуляторов, для чего потребуется знать ширину основания, и высоту конька. После проведенных подсчетов определяется тип кровельного настила, как наиболее соответствующих углу наклона скатов.
- Высота конькового соединения определяется в процессе расчетов углов наклона крыши. Вычисляется по формуле вычисления сторон прямоугольного треугольника.
a=√(c2-b2 ) |
Где a – нужная высота конька, c – протяженность ската, а b – основание (от крепления внизу до средины).
- Также рассчитываются различные возможные нагрузки на стропильную систему: снеговые, ветровые,
Давление снега на каркас крыши можно подсчитать по формуле:
S=µ×Sg
- S, это искомая нагрузка снегового покрова, измеряемая в килограммах на квадрантный метр площади.
- µ – коэффициент угла наклона ската (от уклона крыши α)
- Sg – снеговая нагрузка в данном регионе.
Частное H/L | Угол α° |
0.27 | 15° |
0.36 | 20° |
0.47 | 25° |
0.58 | 30° |
0.7 | 35° |
0.84 | 40° |
1 | 45° |
1.2 | 50° |
1.4 | 55° |
1.73 | 60° |
2.14 | 65° |
Соответствующий материал можно найти в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
Ветровые нагрузки подсчитываются по следующей формуле:
Wm=Wo×K×C
Wm – искомое давление ветра на конструкцию крыши;
Wo – норма ветрового давления для конкретного региона (найти можно в СНиП 2.01.07-85 Таблица 2).
K – коэффициент изменения давления ветра с учетом высоты постройки;
C – коэффициент аэродинамический.
В приведенной таблице можно взять коэффициенты изменения давления ветра с высотой для конкретного типа местности.
Высота строения в метрах | На открытой местности | Пересеченная местность (есть препятствия с высотой более 10 метров) | |
до 5-ти
| 0,75
| 0,5
| 0,4
|
5-10
| 1
| 0,65
| 0,4
|
10-20
| 1,25 | 0,85 | 0,53 |
Руководствуясь нормативной документацией с приведенными таблицами, подбирается соответствующий материал для стропил, а также его необходимое сечение.
После приготовления проекта с необходимыми данными можно приступать к сборке конструкции, с соответствующим типом кровельного пирога.
Монтаж ↑
Вся работа проводится в несколько этапов:
- Сборка стропильной системы.
- Выбор и укладка требуемого пирога крыши.
- Кровельные работы.
Для получения качественного результата нужно следовать рекомендациям.
Сборка стропильной системы ↑
Важно соблюдать пошаговый монтаж, с использованием соответствующих материалов.
- Первоначально на внутренний срез стен постройки укладывается мауэрлат (брус сечением 150×150 мм). Крепление осуществляется на шпильки, вмурованные на стадии кладки.
- Сборка стропильного каркаса начинается с установки наслонных балок по выбранной схеме (наклонной или висячей). Материал сосновая доска сечением 50×100, 50×150 мм.
- К установленным наклоннным стропилам монтируются нарожники. Закрепляемые встык, или черепковым способом с врубкой нижнего угла торца балки. Крепеж обеспечивают гвоздями 80-100 мм.
После сборки основного стропильного каркаса приступают к монтажу кровельного пирога.
Для эффективной защиты стен от влаги расстояние между наружной гранью стены и свесом стропил должна быть не менее полметра. Если же стропила недостаточно выступают, то их удлиняют при помощи «кобылки» – обрезка доски на ребро.
Стропила обязательно должны быть скреплены со стенами. В случае кирпичных (каменных) используют хомуты из проволоки (4-6 мм), которые надевают на стропила, а деревянных – используют металлические скобы.
Кровельный пирог шатровой крыши ↑
Современную крышу лучше собирать по принципу теплого кровельного пирога с вентиляцией. Технология следующая.
- С внутренней стороны обязательно изначально крепят слой паробарьера. Полотнища расстилают внахлест, с последующей фиксацией деревянными рейками.
- Следующим слоем укладывают теплоизоляцию. Лучше всего использовать минеральную вату, с толщиной плиты минимум 100 мм, а при жилом чердаке 200 мм.
- Обязательное наличие качественной гидроизоляции, которую обустраивают поверх утеплителя (рулонные типы материала). Монтаж осуществляется внахлест (примерно на 10 см), снизу вверх минимум 100-150 мм, без провисаний и складок. Крепят гидроизолирующий слой рейками обрешетки, набиваемыми вдоль стропил. Ее нижний край должен располагаться на карнизной планке. Слои у конька соединять не рекомендуется, для улучшения вентиляции утеплителя.
- Поверх реек крепления водозащитного слоя, изготавливается контробрешетка. С горизонтальным расположением брусков, которые рекомендуется располагать вдоль ног стропил, высотой не выше 5 см. Она с одной стороны удерживает в исходном положении гидроизоляцию, с другой – обеспечивает вентиляцию сооружения. Фиксируются элементы гвоздями к стропилам и обрешетки.
После чего приступают к созданию кровельного настила.
Кровельные работы ↑
При перекрытии шатровых крыш лучше всего использовать битумную черепицу или другой штучный кровельный материал. При использовании длинных листов металлочерепицы или профнастила будет больший перерасход, вследствие кроения под треугольные формы скатов.
Монтаж проводят, следуя рекомендациям производителей конкретного типа материала, и соответствующего крепежа.
Завершает кровельную эпопею установка снегозадержателей и водосточных систем.
И если по второму пункту стоит придерживаться общепринятых методов сборки, то устройства подбираются исходя с индивидуальных параметров крыши.
На скатах с крутыми наклонами преимущественно монтируются барьерные типы устройств снегового сдерживания, а если угол уклона небольшой, нужны пропускные снегорезы.
Обратите внимание
Отдельно подбираются конструкции для мягких крыш, на которых чаще всего монтируют несколько рядов бугелей (снегосдерживающих крючьев). Такие точечные системы применяются на скатах с уклоном до 30°.
Сборка любой крыши требует точного соблюдения нормативных правил, для чего на всех этапах от расчетов до кровельных работ обязательно следуют рекомендациям.
© 2020 stylekrov.ru
пирамидальные, трапециевидные и другие конструкции, как построить, видео и фото
Хотите, чтобы ваш дом украшала шатровая крыша? Я расскажу, чем такая крыша отличается от других конструкций, и стоит ли платить за нее деньги. Особое внимание уделю особенностям устройства стропильной системы.
Шатер — самая старая схема устройства кровли и эта конструкция актуальна сегодняКонструктивные особенности
Шатровая крыша состоит из четырех и более треугольных скатов, которые в верхней части сходятся в одной точке. Количество скатов определяется формой периметра несущих стен.
Например, если периметр выполнен в форме простого квадрата или прямоугольника, применяется 4 ската. Если периметр несущих стен имеет более сложную конфигурацию, кровля будет многогранная и число скатов составит больше четырёх.
Скаты могут быть одного размера или разноразмерные, главное, чтобы они были симметричными и их верхние части соединялись в одной точке.
Иллюстрации | Сфера применения шатровых кровель |
Устройство кровельной системы дома. Так как шатровые конструкции характеризуются множеством преимуществ, пирамидальная схема охотно используется при строительстве загородных домов и дач. | |
Сборка садовых беседок и прочих дворовых крытых конструкций. Из-за того, что инструкция сборки простая, шатровая схема повсеместно применяется при постройке беседок и навесов. |
Преимущества:
- Универсальность применения. Только шатровая кровля с одинаковым успехом устанавливается на дом с прямоугольным периметром и на постройки с периметром несущих стен в форме круга;
- Простота сборки. Несмотря на необычный вид конструкции, строится она не сложнее, чем обычная двускатная крыша. Поэтому вы при желании справитесь со строительством самостоятельно;
- Интенсивный сход снега. Даже при уклоне ската в 20°, снег с шатровой кровли будет сходить интенсивно. А значит, вам не придется своими руками расчищать снег, чтобы уменьшить механическую нагрузку на скаты;
- Лучшая аэродинамика кровли в сравнении с другими конструкциями. Это преимущество особенно актуально в районах с высокой ветровой нагрузкой. Ветер со всех сторон обдувает шатер, не оказывая чрезмерной механической нагрузки, что во многом объясняется отсутствием вертикально расположенных фронтонов;
- Внешнее привлекательный дизайн кровли. Шатровая крыша, как пирамидальная, так и трапециевидная, со всех сторон смотрится одинаково и это выгодно ее отличает на фоне других более традиционных конструкций.
Недостатки:
- Ограниченное чердачное пространство. Если под ломаной кровлей можно устроить полноценную мансарду, то стропильная система шатра делает чердак малоприспособленным для устройства жилого помещения. Поэтому, если вам необходимо дополнительное жизненное пространство, подумайте об этом до того, как построить шатровую крышу;
- Отсутствие фронтона и как результат высокая цена остекления. Если всё-таки решите устраивать жилое помещение внутри шатра, имейте виду что из-за отсутствия фронтона остекление придётся устанавливать непосредственно в толще кровельного пирога, а это непросто и дорого.
Основные элементы в стропильной системе
Иллюстрации | Наименование элемента и его назначение |
Коньковый узел. В обычных кровлях функцию конькового узла выполняет продольная балка. В случае с шатром на вертикальной стойке посредством крепежных метизов воедино сводятся торцы накосных стропил.
| |
Центральная стойка (бабка). Это тот элемент, на котором будет расположен коньковый узел, поэтому стойка в конструкции шатровой кровли — это самый нагруженный элемент. В легких конструкциях, например, при устройстве беседок, центральная стойка может вообще отсутствовать, так как стропила передают нагрузку прямо на мауэрлат. В кровельной системе дома нагрузка большая, поэтому центральная стойка обязательна. | |
Мауэрлат. Это брус, который выкладывается на несущих стенах и принимает на себя нагрузку от стропил. Для системы стропил с фронтоном применяется два мауэрлата. Так как шатер это четырёх и более скатная система, мауэрлат укладывается по периметру несущих стен. Торцы брусьев соединяются между собой в полдерева или в лапу. | |
Накосные стропила (стропильные ноги). Это балки, которые устанавливаются по краям ската. То есть, в каждом треугольном скате есть две стропильные ноги, которые одним концом крепятся на коньковом узле, а другим концом — на мауэрлате. | |
Центральные стропила. Это балка, которая устанавливается между двух накосных стропильных ног и верхним краем крепится на коньковом узле, а нижним — на мауэрлате. То есть, если скат — это равносторонний треугольник, то линия центральных стропил будет биссектрисой. Функция этого элемента уменьшение нагрузки на скат. | |
Нарожники. Это балки, которые устанавливаются в промежуток между центральными и наклонными стропилами. В стандартных шатрах нарожники располагаются параллельно центральным стропилам.
. | |
Затяжки (ригели). Ригель скрепляет в верхней части накосные и центральные стропила, обеспечивая скату дополнительную жёсткость. Ригели устанавливаются по всем четырем скатам и объединяются по торцам между собой. | |
Стяжки. Это горизонтальные балки, которые соединяют между собой нижние края противоположных стропил. Чтобы конструкция была максимально жесткой, стяжки проходят через лежень и фиксируются на нем. Стяжки устанавливаются только в одном направлении, в итоге соединяются стропила на двух противоположных скатах. | |
Стойки. Это вертикальные балки (распорки), которые одним концом закреплены на стропилах, а другим — на стяжках. Распорки могут устанавливаться вертикально и диагонально. | |
Лежень. Это брус, установленный параллельно двум мауэрлатам. Если лежень один, то он устанавливается ровно по центру. Часто лежень укладывается на внутреннюю стену. На этот брус упирается центральная балка, которая формирует шатер и на нем же крепятся стяжки. |
Рекомендации по расчету и устройству стропильной системы:
- Если длина стропил не превышает 3 м, между ними выдерживается шаг 1-1,3 м. Если длина балок превышает 3 м, шаг между стропил увеличивается до 1,5 м.
- Независимо от того, какая длина стропил внесена в чертежи, не рекомендуется выбирать шаг больше 1,5 м.
- Угол наклона скатов шатра крытого керамической черепицей составляет 30°, крытого шифером — от 20 до 60°.
- Угол скатов крытых битумной черепицей или рулонными материалами составляет от 10 до 30°.
- Для устойчивости к снеговой нагрузке оптимальным вариантом является высота стропильной системы, равная половине длины дома.
- Размер кровельного свеса в идеале должен составлять десятую часть длины несущей стены, по которой уложен мауэрлат.
- Для изготовления мауэрлата и лежня применяется брус твердых пород с сечением 250×150 мм.
- Для изготовления стропил и стоек применяется брус или доска с шириной не менее 100 мм.
- Все соединения в стропильной системе выполняются посредством перфорированных металлических пластин, резьбовых шпилек с гайками и крупных саморезов.
Конструкция кровельного пирога
Схематичное изображение холодной кровли слева и тёплой — справаОсобой разницы между пирогом обычных крыш и пирогом шатровой крыши нет. Вы должны решить, какой будет крыша теплой или холодной:
- Если конструкция будет теплой, в промежуток между стропил закладывается утеплитель и пароизоляция, сверху и снизу набивается обрешётка и укладывается кровельный материал;
- Если конструкция будет холодной, теплоизоляция выкладывается на перекрытии, тогда как скаты остаются неутеплёнными.
Подведём итоги
Теперь вы знаете, что такое шатровая крыша, каковы ее конструктивные особенности и по какому принципу она строится. С дополнительными материалами можно ознакомиться, посмотрев видео в этой статье. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях.
Крыша шатровая вальмовая
Разрабатывая проект крыши для дома или беседки, в первую очередь смотрят на форму коробки постройки. Сомнений нет, что многим специалистам по душе приходится вальмовая конструкция. Однако этот тип кровли подразделяется на несколько видов. Например, для квадратного дома подойдет шатровая крыша, а для прямоугольного – классическая конструкция с коньком. Чтобы не запутаться в разновидностях кровель, давайте возьмем за основу шатровую модель и изучим ее устройство, а также рассмотрим другие варианты конструкций.
Отличие классической вальмовой кровли от шатровой
Четырехскатные крыши между собой объединяет конструкция, напоминающая конверт. Его можно увидеть на фото. Только прямоугольная форма этого конверта определяет вальмовые крыши, а шатровым конструкциям присуща квадратная форма конверта. Однако независимо от того, что форма кровли может быть квадратной или прямоугольно-продолговатой, ее каркас изготовляют из висячих и наслонных стропил.
Шатровая и вальмовая крыши имеют характерные черты отличия:
- Скаты шатровой конструкции имеют форму равнобедренного треугольника и сходятся сверху в одной точке. Основная черта отличия – отсутствие сверху конька. Его заменяет стоящая по центру опора при использовании наслонных стропил или в случае с висячими фермами – их вершина.
- Вальмовая конструкция имеет два трапециевидных и два треугольных ската. Такой крыше обязательно присущ конек, где сверху сходятся все скаты.
Иногда вальмовые и шатровые каркасы объединяют при возведении одного дома или дополняют ими другой вид крыши. Один из примеров показан на фото.
Устройство шатровой крыши
Шатровая крыша среди строителей рассматривается как вальмовая четырехскатная конструкция, где коньковый узел из линии преобразовался в точку. Идеальная симметрия кровли возможна только на квадратной коробке.
Каркас кровли состоит из следующих элементов:
- Верхушкой крыши является коньковый узел, напоминающий пик. Он образуется на стыке стропильных ног. Поддерживает все элементы вертикальный опорный столб. Ему попадает основная часть нагрузки от кровельного пирога.
- Четыре треугольных ската, как видно на фото, могут лежать под наклоном от 20 до 50о. Опытные строители считают оптимальный угол скатов 40о.
- Каркас стропильной системы удерживает на себе весь вес кровельного пирога и образует форму скатов. Образованные каркасом геометрические фигуры в виде одинаковых треугольников придают шатровой крыше прочность.
- Кровельный пирог состоит из гидроизоляции, контробрешетки, обрешетки и основного покрытия, в качестве которого может быть металлочерепица, ондулин, шифер и другие подобные материалы. При обустройстве теплого чердака, в состав кровельного пирога добавляют слой теплоизоляции и пароизоляции.
- Свесы являются продолжением кровли и выступают за пределы коробки здания, что можно увидеть на фото. Они защищают фасад от осадков. Оптимальная длина свеса считается 400–500 мм.
Вот в принципе и вся схема шатровой крыши.
Совет! В зависимости от планировки шатровую конструкцию изготавливают из наслонных или висячих стропил. Но если угол уклона скатов больше 40о, желательно монтировать висячий тип стропил.
Порядок возведения каркаса крыши
Строительство шатровой крыши начинают после утверждения проекта и закупки всех необходимых материалов
Первым на стены укладывают мауэрлат, закрепляя анкерами или вмурованной в стены проволокой. Под него обязательно кладут гидроизоляцию. Если дом деревянный, роль мауэрлата исполнит верхнее бревно. Сверху укладывают балки перекрытия шагом 500–600 мм, закрепляя металлическими уголками к мауэрлату. Если проект предусматривает выносные балки, их монтаж начинают от центра стены, двигаясь к краю.
Строго по центру крыши устанавливают вертикальную опору из бруса сечением 150х150 мм2. Для устойчивости столб фиксируют временными укосинами.
Сверху к стойке, а снизу к мауэрлату крепят ноги центральных стропил. Все соединения делают металлическими накладками и уголками. От верхушки опоры к четырем углам мауэрлата натягивают шнур и по нему устанавливают накосные ноги. Верхнее крепление у конька выполняют двойной врезкой. На свесы прибивают гвоздями ветровую доску. При надобности монтируют подкосы и ригели.
Внимание! Некоторые элементы каркаса имеют длину, превосходящую стандартные размеры пиломатериалов. Здесь уместно изготовление наборных заготовок, состоящих из нескольких частей.
Следующими крепят нарожники. Если они имеют упор на выносные балки, для прочности под них устанавливают стойки. Это уменьшит нагрузку. Подшивку карнизов выполняют доской, но можно использовать влагостойкую фанеру.
Когда каркас шатровой крыши готов, приступают к обустройству кровельного пирога. По стропилам раскатывают рулонную гидроизоляцию. Каждый лист укладывают внахлест 200 мм, двигаясь по направлению снизу ската вверх. Пленку пристреливают скобами строительного степлера и прибивают рейками контробрешетки к стропильным ногам. Следующая идет обрешетка. Ее конструкция зависит от кровельного покрытия. Под мягкую кровлю прибивают сплошную обрешетку из доски или фанеры, а для жесткого покрытия приемлемее разреженная установка элементов.
На обрешетку начиная от края ската, укладывают кровельное покрытие. Порядок и технология монтажа зависят от выбранного материала. Оканчиваются кровельные работы установкой коньковой планки и других доборных элементов.
Финалом строительства крыши является обустройство водосточной системы, крепления снегозадержателей, лестниц, антенн и других сооружений. Особенности возведения сложных крыш
Многие вальмовые крыши имеют сложные архитектурные формы. Устройство каркаса и порядок их возведения практически одинаков за исключением некоторых нюансов. Например, ноги наслонных стропил крепят с помощью врубок, как показано на фото, а под все диагональные элементы подставляют стойки. До установки конькового узла в нижней части каркаса укладывают опорные рамы с лежнем, а затем сверху возводят коньковый прогон.
Важно! За счет врубки изменяется угол уклона скатов. Это надо учесть на стадии проектирования крыши.
Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:
Фронтоны вальмовых крыш
Фронтоны представляют ограничения концов фасада здания между двумя скатами или карниз основания. На вальмовой кровле фронтоны предусматриваются проектом и могут иметь разную форму. Чаще всего – это геометрические фигуры, например, трапеция, полукруг или треугольник. Но бывают с прерванным карнизом для вставки окна, по форме корабельного носа, разорванным основанием под площадку для вазы с цветами и др.
Выстроить фронтоны можно до или после возведения крыши. Главное, определить его форму, внести данные в проект, установить вертикальную мачту и по натянутым от нее веревкам можно начинать строить фронтон. Популярным для вальмовой крыши является наличие трех фронтонов, как показано на фото.
Вальмовая крыша с выносом
Возведение каркаса с выносом применяется, когда необходимо увеличить площадь карниза. Другими словами, удлиняется свес кровли. Конструкция такого каркаса стропильной системы обходится без мауэрлата из-за его ненадобности. Дело в том, что ноги стропил имеют упор непосредственно на балки перекрытия. К ним они и фиксируются металлическими накладками. А выравнивание самих ног выполняют деревянными прокладками.
Окна на вальмовой крыше
Треугольные скаты вальмовой крыши являются самыми прочными и устойчивыми к воздействию ветровых нагрузок. Именно в этих местах кровлю чаще всего оборудуют окнами. Кроме украшения здания, мансардные окна обеспечивают естественным светом чердачное помещение. Особенно это необходимо, если верхний этаж жилой. Однако окнами могут украсить трапециевидные скаты кровли и даже обустроить балкон.
Ломаная вальмовая кровля
Самой трудоемкой при возведении считается ломаная кровля. Ее проект очень сложен, так как конструкция имеет много составляющих элементов. Все они соединены под разным уклоном, отличаются формой и размером. Это позволяет выстроить скаты в виде разных геометрических фигур. При их сочетании получается эксклюзивное творение вальмовой крыши, что можно увидеть на фото. По стоимости ломаная крыша является самой дорогой среди других вальмовых разновидностей, однако, затраты стоят красоты готовой конструкции.
Ломаная кровля увеличивает жилое чердачное пространство, сокращая нежилые зоны. Но даже эти холодные участки крыши можно оборудовать под хранилище домашних вещей.
Возводя любую из видов вальмовых крыш, важно использовать материал высокого качества. Такие конструкции должны обладать повышенной прочностью и сопротивляемостью сложным погодным условиям.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+
Стропильная система шатровой крыши: чертежи, расчет, монтаж
Кровельная система частного дома – это вопрос, волнующий довольно многих пользователей. Ведь необходимо не просто выбрать тип крыши, но и грамотно ее смонтировать, уделив особое внимание стропильной системе. Форма кровли может быть самой различной. Однако, при желании построить жилье с необычной кровельной конструкцией, можно выбрать шатровую крышу. Именно такие системы становятся все более популярными в современном мире. При этом, несмотря на сложность подобной постройки, возвести ее вполне можно и собственными силами. Конечно, без точных расчетов, схем и чертежей монтаж будет невозможен. Кроме того, желательно иметь определенные строительные и столярные навыки, а также знать о правилах техники безопасности. Разумеется, несмотря на некоторые особенности, в целом установка кровли шатровой формы ненамного отличается от любого другого типа крыши. Как выглядит стропильная система шатровой крыши и можно ли произвести все требуемые расчеты и монтаж самостоятельно? Разберем данные вопросы подробно. Начать стоит с отличительных характеристик шатровой кровли.
Особенности шатровой кровельной системы
Шатровая кровля, которая считается разновидностью четырехскатной крыши, имеет форму пирамиды или шатра, читайте также: стропильная система четырехскатной крыши. Эта фигура, грани которой, чаще всего, представляют собой равнобедренные треугольники, соединяющиеся вершинами в одной точке, а ее основание в виде многоугольника. Стоит отметить, что квадратное основание считается наиболее простым для самостоятельного возведения подобной конструкции. Однако, это далеко не единственный вариант кровли. Возможны и более сложные системы, то есть не редко можно видеть шатровые кровли следующих конфигураций:
- с круглым основанием и купольными скатами;
- с шести-, восьмиугольным и более многогранным основанием;
- с ломанными скатами, то есть состоящими их двух частей – пологой и крутой;
- кровля с эркером или иначе яндовая;
- мансардная шатровая кровля;
- с трапециевидными скатами и так далее.
Классическим же вариантом считается квадратное основание и именно такой формы рекомендуется придерживаться, выполняя расчеты стропильной системы шатровой крыши самостоятельно.
Достоинства и недостатки шатровой кровли
Несмотря на сложность произведения расчетов и непростой монтаж, шатровая кровля отличается множеством положительных моментов. В частности, к преимуществам крыши такой формы можно отнести следующее:
- оригинальный и привлекательный внешний вид;
- кровля отличается меньшим весом, благодаря своей конструкции, то есть оказываемая на элементы строения нагрузка будет минимальной, по сравнению с другими типами крыш;
- отличная аэродинамика, то есть способность противостоять ветровым нагрузкам, в том числе ураганным или шквалистым порывам, находится на высоком уровне;
- высокая прочность конструкции, за счет того, что ребра кровли дополнительно поддерживают каждый скат;
- равномерное распределение любых нагрузок, включая такие внешние факторы, как снежные наносы или ледяные массы;
- осадки не доставят проблем пользователям, так как при выборе правильного угла наклона и финишной отделки снежные и водные массы будут легко скатываться с кровли;
- высокое энергосбережение, то есть при грамотном подходе к теплоизоляции именно крыша такой формы способствует наибольшему удержанию тепла в помещениях.
Достоинств у шатровой кровельной системы действительно много, но пользователи должны знать и об имеющихся недостатках. В целом к минусам можно отнести два основных момента.
- Сложность произведения расчетов и последующего монтажа, особенно если речь идет о многоугольном основании и скатах разного размера. Чаще всего, для составления чертежей и плана кровли рекомендуется приглашать специалистов.
- Ограничение объема чердачного помещения в связи с одинаковой формой каждого ската. Конечно, организовать мансардный этаж вполне можно и под шатровой кровлей, однако, при этом придется значительно увеличить угол наклона кровли. Это, в свою очередь, приведет к тому, что самостоятельный монтаж будет практически не возможен, то есть придется прибегнуть к помощи профессионалов.
В остальном же шатровая крыша – это отличный вариант, который поможет сделать любое строение роскошным и эстетически привлекательным. Конечно, возможно это лишь в том случае, если стропильная система шатровой крыши будет правильно рассчитана и установлена, рекомендуем почитать: стропильная система вальмовой крыши.
Основные элементы шатровой кровли
Особенность кровли шатрового типа в том, что все ее скаты симметричны. Кроме того, здесь нет фронтонов и как такого конькового бруса. Конечно, отсутствие данных частей, не делают стропильную систему более легкой, а скорее наоборот. Итак, схема стропильной системы шатровой крыши включает следующие компоненты:
- мауэрлат – это основание практически любой стропильной конструкции, именно этот опорный брус необходим для равномерного распределения нагрузки от кровли на стены строения;
- лежень – этот брус необходим для поддержания подкосов и стоек, укладывается он в основании стропильной системы и опирается концами на параллельно расположенные несущие стены или специальные опоры;
- диагональные стропила – ребра для скатов, такие стропила также называют накосными, они сходятся вершинами в единой центральной точке, а основанием устанавливаются в углах здания, от прочности элемента зависит надежность всей кровли, поэтому желательно использовать двойной брус;
- шпренгельная ферма – опора для диагональных стропил, состоящая из шпренгеля и подкоса, важно прочно закрепить данный элемент, чтобы придать максимальную устойчивость всей конструкции;
- вертикальные стойки – также относятся к опорным элементам, выполняющим функцию поддержки стропил;
- нарожники – это особые элементы, которые бывают только в кровельных четырехскатных системах, представляют собой укороченные стропила, которые опираются на накосные стропила верхним краем, а нижним на опорные балки. Выделяют промежуточные и центральные нарожники. При этом центральные фиксируются к мауэрлату под прямым углом и по высоте равны скату, промежуточные же монтируются параллельно центральному.
Несмотря на то что, шатровая стропильная система не отличается большим разнообразием элементов, монтировать и производить ее расчеты намного сложнее, чем другие виды кровель. Именно поэтому к процедуре планирования, расчета и установки стоит подойти максимально ответственно. Ведь от этого будет зависеть не только внешний вид крыши, но и ее долговечность, прочность и безопасность.
Расчет шатровой стропильной системы
Произвести расчет кровельной конструкции можно собственными силами. Для этого стоит знать следующие замеры:
- длина и ширина основания;
- форма основания;
- параметры скатов, то есть высота, угол наклона и так далее;
- размер карнизного свеса.
Может показаться, что сделать чертеж шатровой крыши довольно легко. Ведь достаточно сделать все требуемые замеры и подставить их в соответствующие формулы. Однако, на практике все не так легко и зачастую оптимальным вариантом будет обращение за помощью к специалистам. Если все же есть желание сделать все самостоятельно, то в помощники можно взять онлайн-калькуляторы расчета кровель, которые в широком многообразии представлены в интернете. Особенно хорошо такие программы помогут рассчитать требуемое количество кровельного покрытия.
Начинать проектирование следует с вычерчивания контура строения. Стоит отметить, что высота крыши не зависит от параметров стен, а, значит, может быть самой различной. Однако, важно учитывать снеговые, ветровые и дождевые нагрузки в конкретном регионе. Так как, чем меньше угол наклона, тем дольше осадки будут задерживаться на поверхности крыши. Рекомендуемый вариант – это скаты с наклоном 25-60 градусов. Более острый угол будет сложно выполнить, в связи с тем, что потребуется скаты дополнительно укреплять, а это также приведет к повышению бюджета строительства. Следующий важный момент – это расчет всех элементов стропильной системы. Произвести подсчеты площади кровли можно при помощи теоремы Пифагора. Если в основании крыши квадрат, то скаты будут иметь форму равнобедренного треугольника, а также одинаковый угол наклона и размеры. Достаточно рассчитать один фрагмент, а затем перенести его на 3 оставшихся.
Монтаж шатровой кровли
Прежде чем переходить к непосредственному монтажу, стоит запастись всем необходимым строительным материалом и обработать его соответствующим образом. Наиболее распространенным вариантом стропильной системы шатровой крыши считается деревянная конструкция. Значит все балки, рейки и доски должны обрабатываться гидрофобизаторами, антипиренами и антигрибковыми препаратами. Возможно использовать универсальное средство комплексной защиты от воды, огня, насекомых и плесени. В том случае, когда стены строения деревянные, то возможно стропильную систему крепить непосредственно к верхней обвязки. Если же это каменное или кирпичное здание, то устройство мауэрлата из прочного бруса обязательно. Балки должны надежно фиксироваться металлическими крепежами, так как именно данный элемент будет воспринимать на себя нагрузку, передаваемую крышей. Лежни закрепляются к опорам при помощи уголков из металла и саморезов. После того, как основание подготовлено, можно монтировать диагональные стропила. Крепление стропил шатровой крыши производится четко параллельно между собой. Верхний край закрепляется в коньковом узле, а основание фиксируется на мауэрлате.
Следует иметь в виду, что стропильная система в шатровых крышах бывает висячей или наслонной. Конкретный вариант будет зависеть от размера строения, на широких пролетах, более 5-6 м оптимально использовать висячие стропила. Чтобы правильно установить стропильные ноги, следует монтировать их попарно из противоположных углов. Верхний край каждой ноги спиливается под углом, так чтобы в собранном виде балки плотно прилегали друг к другу. Нижняя часть стропил выступает за стены на величину, равную ширине свеса. Чаще всего, данный параметр не превышает 50 см. Чтобы стропила были максимально надежно зафиксированы их укрепляют нарожниками и подкосами, а также притягивают проволокой к закрепленным на стенах штырям. После того, как стропила установлены и укреплены, можно переходить к настилу обрешетки и дальнейшей подготовки кровельного пирога под финишное покрытие.
Рекомендуем изучить:
Шатровая форма считается одной из наиболее оригинальных конструкций для крыши. Однако, стропила шатровой крыши отличаются сложными расчетами. Именно поэтому браться за возведение подобной системы стоит лишь в том случае, если у пользователя имеются определенные навыки инженерного и столярного дела. В целом же можно отметить, что именно данный тип кровли поможет выгодно подчеркнуть индивидуальность любого строения и изысканный вкус владельцев дома.
Видео по теме:
Посмотрите еще статьи:
Стропильные системы шатровых крыш: этапы возведения, особенности монтажа
Шатровые кровли обладают всеми преимуществами кровельных конструкций с четырьмя скатными плоскостями. Они хорошо противостоят всем атакам окружающей среды, и очень экономичны. Однако, стропильные системы шатровых крыш обустраиваются с использованием особых требований и приемов строительства. Их необходимо знать начинающим строителям, которые хотят возвести такую крышу самостоятельно.
Особенности стропильных систем шатровых крыш
Шатровые крыши еще называют «кровля конвертом», которая отображает их конфигурацию на чертежах. Для возведения шатрового каркаса используются технологии обустройства крыш с четырьмя скатными поверхностями, но с соблюдением определенной собственной специфики. У таких крыш полностью отсутствует коньковый верхний брус и фронтоны. Функционально коньковый брус заменен центральным столбом (опорой), в верхней части которой все основные опорные детали стропиловочной системы сходятся.
Геометрически шатровая кровля состоит из 4 или большего количества равнобедренных треугольных плоскостей. Нижние части этих плоскостей опираются на стенки через брусья/бревна мауэрлата. Вершины либо упираются в центральный столб (опору), либо друг в друга.
Типы конструкций стропильных систем шатровых крыш — схемыКак и для обычных крыш с одной/двумя скатными плоскостями, для возведения шатрового каркаса применяется 2 типа стропилин:
- наслонные – которые используют 2 надежные опоры в верхней и нижней своих частях. Использование таких стропилин возможно, если в построенном домостроении имеется внутренняя стенка, на которой устанавливается центральный опорный брус. Вместо стенки, в любых строениях может быть установлен опорный столб, который опирается нижней частью на чердачные/подвальные плиты перекрытия из железобетона;
- висячие – использующие только опору в нижней их части. Такие стропилины устанавливают, когда у строения отсутствует внутренняя опорная стенка, а размещение опорного столба по центру невозможно.
Важно: выбор вида стропилин — наслонных или висячих, определяет последующая технология монтажа других элементов стропиловочной системы.
Наслонная технология монтажа стропилин в стропильных системах шатровых крыш применяется чаще. Висячая конструкция — более сложная для обустройства и ее неудобно ремонтировать, так как часть ее деталей взаимозависима, и при замене поврежденных деталей нужно демонтировать неповрежденные элементы.
Стропилины шатровой кровли: укороченные и диагональные
Упор накосных стропильных ног на прогон в центре шатровой крышиУгловые части домостроения и верхняя часть кровли шатрового типа соединяются накосными/диагональными стропилинами – обязательной деталью крыш с четырьмя скатными плоскостями. Они являются самыми протяженными и нагруженные детали такой стропиловочной конструкции. Затем на них опираются укороченные стропилины, называющиеся — нарожники. Эти элементы формируют треугольные поверхности скатов у такой кровли — вальмы. Когда протяженность диагональной стропилины превышает 4,5 м, ее изготавливают из 2 досок, сшиваемых 1 м отрезком такого же, как и сами стропилины, деревянного стройматериала. Доска, из которой будет строиться стропиловочный каркас утепленной кровли, должна иметь достаточную ширину, с учетом будущего вентзазора 3 см. Он формируется верхней скатной поверхностью стропиловочной системы и теплоизолирующими элементами. Когда имеющиеся в продаже стройматериалы не обеспечивают получение нужного вентзазора, тогда к наружным частям стропилин прикрепляют брусочную контробрешеточную конструкцию.
Дополнительные опорные части накосных деталей
Для повышения прочности каркаса шатровой кровли и предотвращения провисание очень протяженных накосных стропилин, под ними размещают дополнительные опорные детали. Вид и количество таких дополнительных опор прямо зависит от протяженности пролета, перекрытого диагональной стропилиной:
- для длины 7,5 м и меньше, жесткость стропилине диагонального типа будет обеспечивать подкос, размещаемый наверху пролета;
- при длине 7,5-9 м размещается подкос, а внизу стропилины размещается опора-дополнение;
- для длины более 9 м в центральной части стропилины размещается третья опора. Ее, по нормативам, можно упирать только в железобетонные плиты перекрытия.
Подкосы размещают под углом с произвольным значением в диапазоне 45-53 градусов.
Важно: шпренгели (и фермы) стойки размещаются только в вертикальном положении.
Крепление верхней части стропилин
Стропильные системы шатровых крыш не используют коньки или коньковые прогоны. Чаще центральные стропилины или диагональные с помощью врубок опирают на опорный центральный столб. У этого единственного опорного элемента такого шатра, расположенного вверху конструкции, имеется 3 способа установки:
- На перекрытие внизу. Самый невостребованный способ, забирающий часть свободного пространства строения. Часто используется при возведении уличных беседок, позволяя задействовать массивную опору для организации внутреннего пространства, например, для установки вокруг нее столешницы.
- На деревянные (стальные) детали перекрытия, уложенные поверх внутренней опорной стенки. Редко на такой балке размещается лежень, с прикрепляемыми к нему подкосами, препятствующими ослабить саму конструкцию перекрытия.
- На скрепленные с помощью уголковых деталей верхние концы центральных стропил.
Крепление верхней части стропильной системы шатровой крыши
При таком типе крепежа на бруски мауэрлата передается нагрузка на распор. Потому все вальмы оборудуются ригелем-стяжкой.
Особенности монтажа нарожников
Нижнее место прикрепления укороченных стропил (называемых нарожники), формируется аналогично с местами крепежа центральных вальмовых стропилин. Верхнее крепление к диагональным элементам осуществляется несколькими способами:
- с помощью врубки в брусок, который применяется для создания накосной стропилины.
- путем опирания на закрепленный на протяжении самого нижнего края диагонали дополнительный брусок.
- путем прибивания 8,2 см гвоздями, когда к укороченным стропилинам нет дополнительных требований по прочности.
А самым удачным считается крепление через опорный брус, который прикреплен заподлицо с нижней стороной накоса. При таком креплении не страдают показатели прочности диагональной стропилины, и установка нарожников будет выполняться быстрей. Кроме этого, в ходе такого варианта монтажа нет необходимости соблюдать разбежку для укороченных стропилин при их разметке и закреплении. А при креплении с помощью врубок, верхушкам нарожников нельзя сойтись в одной точке.
Шаг для монтажа у стандартных и укороченных стропил для теплоизолированной кровли должен совпадать со значением ширины теплоизолятора. Когда верхушки стропилин прикрепляются врубками/гвоздями возможно изменение шага между стропилинами, чтобы сместить верхушки соседних скатных плоскостей по отношению друг к другу.
Этапы возведения шатровой кровли
На первоначальном этапе строительства возведения стропильной системы шатровой крыши подготавливается основание — мауэрлат. Для этих целей монтируются детали мауэрлата, размещаются балки перекрытий.
Пошаговое строительство стропильной системы шатровой крышиПоследние элементы формируют затем кровельные свесы, направленные к балкам. Балки, функционирующие как вынос и перекрытие, размещают от центра – начинают с установки центральной, а затем от нее размещаются с установленным шагом остальные балки.
Для бетонных стенок, поверх формируется армпояс, к которому прикрепляется сам мауэрлат. На следующем этапе устанавливается несущая опора стропиловочной конструкции, центральные стропилины и угловые:
По центру перекрытия устанавливается стойка, изготовленная из бруса сечением не менее чем 15 см, с обязательной проверкой правильности ее установки с помощью отвеса;
Размещаются центральные стропила, вверху к стойке и внизу — к брусу мауэрлата — они прикрепляются металлическими уголками;
От узла стойки к углам основания протягиваются шнуры, а затем уже по ним устанавливают накосы. После завершения монтажа диагональных стропилин начинают установку опорных стоек.
По окончания установки и закрепления опорных стоек, изготавливают и устанавливают нарожники.
Эти элементы заполняют пространство, расположенное между центральными стропилинами и диагональными, что обеспечивает жесткую основу скатным плоскостям шатровой кровли. Нарожники размещаются параллельно к центральным стропилинам.
Верх нарожников крепится в накосные стропилины, а нижняя часть закрепляется на выносах/балках. По мере перемещения к углам стропиловочной конструкции длина нарожников уменьшается.
Под нарожниками размещаются подпорки.
Когда стропильные системы шатровых крыш смонтированы на своем месте, на них размещается обрешеточная конструкция, осуществляются теплоизолирующие работы и укладывается кровельное покрытие.