Стропила шатровой крыши


Шатровая крыша – стропильная система: узлы, расчеты, монтаж своими руками

Шатровые крыши применяются как для малоэтажных жилых зданий, так и для различных хозяйственных пристроек. Чаще всего они сооружаются над строениями, имеющими равносторонние несущие стены, а план фундамента — квадратного типа. Можно встретить такие архитектурные элементы и над круглыми сооружениями, в этом случае количество скатов больше четырех.

Шатровая крыша

Шатровая крыша – стропильная система

Особенности и элементы шатровой системы

Главное отличие шатровой крыши – полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильных систем, она принимает на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, в вершине которой сходятся стропила. В связи с этим большое внимание следует уделять ее прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга. Такие варианты чаще всего применяются на небольших по размерам строениях. Все скаты шатровой системы имеют форму равносторонних треугольников.

Шатровая крыша для беседки

Шатровая крыша имеет много вариантов изготовления, но у всех обязательно должны быть следующие элементы.

  1. Накосные стропила. Размещаются по сторонам скатов, воспринимают главные нагрузки на сооружение, служат опорой для остальных элементов, в том числе и нарожников.

    Конструкция стропильной системы шатровой крыши

  2. Нарожники. Используются для стропильных систем средних размеров. За счет применения нарожников действующие усилия на отдельные элементы распределяются равномерно.
  3. Вертикальная стойка. Увеличивает прочность нарожников, позволяет им воспринимать критические ветровые и снеговые нагрузки. Размеры, место установки и количество вертикальных стоек зависят от параметров стропильной системы и климатической зоны расположения здания.
  4. Лежень. Назначение – усиливать обвязку стропильной системы, в том числе и мауэрлата, повышать жесткость всей конструкции.
  5. Мауэрлат. Воспринимает нагрузки от стропильных ног. Делается из бруса или доски толщиной не менее 50 мм.

Устройство шатровой стропильной системы

Этапы монтажа шатровой крыши

Виды стропильных систем, преимущества и недостатки шатровой крыши

Таблица. Основные виды шатровой стропильной системы.

Тип шатровой стропильной системыКраткие характеристики
ВисячаяСтропила упираются на балки чердачного перекрытия или специальные элементы, для обеспечения устойчивости необходимо устанавливать дополнительные стяжки и распорки. Используется для домов с большими размерами, а подпорки применять нельзя. Такие крыши значительно уменьшают свободное чердачное пространство.
НаслоннаяНагрузка распределяется только между вертикальной опорой и мауэрлатом. Применяется для небольших по площади зданий.

Применение наслонных и висячих стропильных ног

Преимущества шатровой стропильной системы

  1. Отсутствие фронтонов улучшает внешний вид строения и немного уменьшает его сметную стоимость. Кроме того, нет надобности выполнять дорогостоящие работы по заделке фронтонов, увеличивать нагрузку на фундамент и т. д.

    Монтаж шатровой крыши

  2. На конкретное положение дома не оказывает влияние роза ветров в регионе. Шатровая стропильная система имеет одинаковую ветровую устойчивость вне зависимости от пространственного положения.
  3. Более равномерный прогрев чердачного пространства в любое время суток. Площадь обогреваемых солнцем скатов почти одинаковая.
  4. Равномерный отвод талых и дождевых вод со всей площади строения. Это очень важно для домов, расположенных на небольших по площади загородных участках.

Преимущества и особенности шатровых крыш

К недостаткам следует отнести сложность в изготовлении стропильной системы. Шатровая крыша имеет большое количество различных узлов и элементов, каждый из которых может оказать негативное влияние на показатели устойчивости. Еще один недостаток – сложности в переоборудовании чердачных помещений под жилые, такие варианты стропильных систем крайне редко применяются под мансарды. Иногда к недостаткам причисляют увеличенный расход кровельных материалов, но это зависит не столько от особенностей стропильной системы, сколько от профессионализма кровельщиков.

Мауэрлат

Общие советы по строительству стропильных систем шатровых крыш

Конкретные решения принимаются мастером с учетом размеров и особенностей конструкции шатровой крыши. Но для всех случаев есть общие рекомендации, выполнение которых гарантирует устойчивость конструкции.

Специфика шатровой стропильной системы

Дополнительные упоры накосных стропил

Строительные нормы и правила рекомендуют при длине элемента до 7,5 м устанавливать опору лишь в верхней части стропилины, при длине до 9 м боковой упор монтируется и в нижней части на удалении одной четверти от крайней нижней точки.

Опоры для диагональных стропильных ног

Вершина шатровой системы

Очень сложный с технологической точки зрения и самый ответственный с архитектурной точки зрения узел. Имеет два решения: стропильные ноги упираются на одну опору, установленную по центру здания, или друг о друга. Первый вариант обеспечивает максимальную устойчивость конструкции, но его установка требует наличия жесткой опоры. Оптимальный вариант – посредине здания есть несущая стена. Приемлемый вариант – во время сооружения потолочного перекрытия предусмотрены усиленные балки или лежни. При расчете параметров должны приниматься во внимание максимально возможные нагрузки на крышу и применяться коэффициент запаса прочности.

Использование соединения лишь в верхних пятках накосных стропил без вертикальной опоры применяется только на небольших сооружениях. При этом одновременно используется комплекс специальных строительных мероприятий для увеличения жесткости конструкции.

Верхнее опирание наслонных стропил

Варианты опор для многоугольных шатровых крыш

Нарожники

Могут фиксироваться при помощи специальных нижних упоров, непосредственно к накосным стропилам или смешанным способом. Современные технологии позволяют фиксировать нарожники без врубки, что не только усиливает стропильную систему, но и значительно упрощает работы.

Способы крепления нарожников

Мауэрлат

Конструктивные решения шатровой крыши, особенно без центральной опоры, существенно увеличивают распорные нагрузки на мауэрлат. Такая ситуация требует его усиления, все узлы должны строиться по точным расчетам и с безусловным соблюдением строительных норм.

И, наконец, общая рекомендация – если у вас нет серьезного практического опыта строительства обыкновенных скатных стропильных систем, то браться за шатровую категорически не стоит. Это одна из самых сложных стропильных систем, все ее элементы настолько взаимосвязаны и взаимозависимы, что нарушение устойчивости одного становится причиной полного разрушения кровли. Шатровая стропильная конструкция не имеет полностью идентичных элементов, ко всем нужно подходить индивидуально.

Конструкция шатровой крыши

Расчет шатровой конструкции

Вначале рассмотрим алгоритм расчет основных значений системы. Принимаем во внимание, что у крыши есть четыре ската, каждый из которых представляет собой равносторонний треугольник. Угол наклона скатов выбирается в зависимости от площади покрытия и климатической зоны расположения объекта. С учетом климатической зоны в таблицах строительных норм и правил выбирается минимально допустимый угол наклона скатов.

Выбор кровельного материала от угла уклона

Длина центральной стропилины зависит от угла наклона и определяется по широко известной формуле прямоугольного треугольника. Вначале надо найти длину диагонали, это делается расчетным путем или обыкновенным замером. Второй метод проще, при помощи рулетки найдите это значение.

У нас имеется угол наклона скатов, в Интернете найдите тангенс, умножьте его на дину половины катета и в результате получится высоту вертикальной опоры шатровой крыши. Далее следует рассчитать длину накосного стропила. Она рассчитывается по нескольким формулам, самая простая из них теорема Пифагора: c2=a2+b2, где:

с – длина стропилины;

a – половина катета строения;

b – высота вертикальной опоры.

Отсюда — длина стропилины равняется квадратному корню суммы квадратов указанных величин. Вот и все, если это сделать самостоятельно сложно, то в Интернете есть большое количество онлай-калькуляторов. После введения данных выдаются не только размеры элементов системы, но и подсчитывается их количество.

Калькулятор расчета площади вальмовой или шатровой крыши

Перейти к расчётам

Устройство основания для шатровой стропильной системы

Пошаговая инструкция по строительству

Для примера возьмем каркасный дом с размерами коробки по фундаменту 10×10 метров. Стропильная система изготавливается из ЛВЛ-­балок. Это современный материал, состоящий из нескольких слоев клееного шпона хвойных пород древесины, отличается высокими показателями прочности на изгиб, не коробится, не боится вредителей и болезней древесины. За счет высокой прочности ЛВЛ-балок удается заметно снизить общий вес стропильной системы, что очень важно для каркасных домов.

ЛВЛ-брус

Шаг 1. Установите по центру дома вертикальный брус 150×150 мм длиной примерно 6 м. Это обеспечит угол наклона скатов в нашем случае ≈25°, что позволит выдерживать значительные снеговые нагрузки.

По центру дома установлен вертикальный брус

Установка опоры и вальмовых стропильных ног

Шаг 2. Подготовьте по размерам верхние и нижние пятки. Закрепите четыре накосные стропила (касаурины). Вначале к вертикальной опоре и мауэрлату фиксируются две стропилины, лежащие на одной линии, а потом две оставшиеся. Для того чтобы облегчить выполнение работ, рекомендуется использовать временные раскосы из обрезков пиломатериалов, после полного монтажа стропильной системы они убираются. Верхняя пятка крепится гвоздями и металлическими угольниками. Не нужно использовать большое количество гвоздей, они раскалывают древесину и ослабляют ее.

Фото закрепленной касаурины

Запилины — вид снизу

Как вырезать пятку при помощи специальных измерительных инструментов? Профессиональные строители пользуются угольником Свенсона. Это многофункциональный инструмент, применяется как угольник, угломер, транспортир, уровень, упор для циркулярки и т. д. Довольно сложный и дорогостоящий, требует длительного изучения инструкции по пользованию.

Угольник Свенсона

Как пользоваться угольником Свенсона

Мы рекомендуем вырезать пятки с помощью более простого и дешевого инструмента – обыкновенного транспортира.

Посадочные пятки на стропилах

Для работы будет использоваться обыкновенный транспортир

Разметка делается следующим образом.

  1. Подготовьте доску стропильной ноги, ее длина должна на 5–10 см превышать конечные размеры. Небольшой запас нужен для того, чтобы исключить вероятность ошибки, в результате которой придется брать новую заготовку.

    Что потребуется для работы

  2. Отметьте на торце расстояние, равное величине свеса стропильной системы. В каждом отдельном случае эти параметры изменяются, но большинство строителей считает свес длиной 30 см самым оптимальным решением.

    Отмеряется расстояние, равное величине свеса стропильной системы

  3. От точки окончания свеса отметьте расстояние, равное ширине посадки доски на мауэрлат. Оно всегда на 2–3 см меньше, чем ширина доски для стропилины.

    Отмеряется ширина посадки пятки

  4. Выставьте на транспортире угол, равный свесу скатов. Приложите инструмент одной плоскостью к доске, аккуратно подведите ко второй метке (ширине посадки) и проведите под углом линию.

    Выставляется угол, равный свесу скатов

    Разметка с помощью транспортира

  5. Приставьте обыкновенный треугольник к линии, второй катет подведите к метке начала свеса и под прямым углом начертите вторую метку.

    Второй катет подводится к метке начала свеса

  6. Выпилите отмеченную пятку.

Выпиливается отмеченная пятка

За счет таких простых действий все пятки будут лежать на поверхности мауэрлата без зазоров.

Готовая пятка лежит без зазоров

Важно. Некоторые неопытные строители не понимают, почему все элементы стропильной системы должны прикасаться друг с другом без зазоров. Ведь они и так потом фиксируются гвоздями и саморезами и могут держаться на метизах. Это глубокое заблуждение. Отдельные конструкции стропильной системы держат нагрузки не за счет среза метизов, а за счет силы трения, возникающими между ними. Соответственно, чем больше площадь соприкосновения, тем выше сила трения, тем устойчивее стропильная система. Кстати, и метизы рассчитываются не на срез, а на растяжение. Это значит, что контролируется сила прижатия сопрягаемых элементов, а не их скольжение.

Длина накосных стропил подбирается в зависимости от размеров дома и планируемой высоты чердачного помещения. Следует иметь в виду, что шатровые крыши редко используются во время строительства мансардных помещений, высота крыши (угол наклона скатов) подбирается только с учетом снежных и ветровых нагрузок. В нашем случае длина накосных стропил 9 метров с учетом величины выноса. Рекомендованная ширина материалов 300 мм и толщина 63 мм. Стропила следует фиксировать металлическими уголками и саморезами. Крепеж рекомендуется использовать с двух сторон элемента.

Для фиксации стропил используются металлические уголки

Практический совет. Для предупреждения намокания ЛВЛ-доски нужно торцевую поверхность оклеить скотчем. Во время накрытия стропильной системы кровельными материалами скотч можно не удалять.

Торцевая поверхность оклеена скотчем

Верхняя часть строения состоит из бруса ригеля, доски мауэрлата, доски обвязного венца, бруса перекрытия и обвязкой доски. Профессионалы рекомендуют поверх этой доски устанавливать еще дополнительную доску. Почему? Дело в том, что нарожники (стропилины) будут изготавливаться из доски шириной 200 мм, согласно расчетам по нагрузке такой ширины достаточно для гарантирования устойчивости конструкции. Разница в 100 мм по ширине между накосными стропилами и нарожниками приводит к тому, что последние перед установкой на обвязку запиливать нет возможности, в противном случае они не будут лежать в одной плоскости с касауринами. Строительные нормы и правила запрещают устанавливать несущие элементы стропильной системы без запиливания. Использование еще одной доски позволяет все детали фиксировать правильно.

Сверху установлена дополнительная доска

Важно. Не делайте пятки очень глубокими. Значения максимально возможной нагрузки рассчитываются не по начальной ширине доски, а по тому размеру, который остается после изготовления пятки. Это значит, что если в доске толщиной 300 мм сделать пятку глубиной 200 мм, то все значения нагрузок следует делать исходя из ширины доски всего 100 мм. А остальная ширина не работает, она влияет только на увеличение стоимости пиломатериалов. Вывод: к любой операции по изготовлению стропильной системы и выбору номенклатуры материалов следует подходить со знанием дела и очень взвешенно.

Проверьте правильность установки и надежность фиксации накосных стропил. Если все в норме, начинайте монтировать накосные стропила.

Установка опор и нарожников

Шаг 3. На стропилах сделайте метки для крепления боковых стропильных ног (нарожников). Это самая сложная операция, элементов очень много, у всех различные размеры, торцы нужно запиливать под различными углами.

Если планируется делать крышу теплой, то во время разметки нужно принимать во внимание размеры утеплителей. В связи с тем, что стандартные параметры минеральной ваты имеют ширину 60 см, расстояние между элементами должно быть в пределах 55–58 см. Имейте в виду, что это расстояние не между осями, а между боковыми плоскостями, подкорректируйте его в зависимости от толщины досок.

Как запиливать элементы стропильной системы под различными углами

Каждый мастер имеет свои профессиональные секреты запиливания под углами. Мы расскажем о дух самых легких, простых и довольно точных.

Запиливание при помощи цепной пилы

Для выполнения работ следует предварительно подготовить приспособления и пилу. Приспособления готовятся по такому алгоритму.

  1. Заготовьте из деревянных брусков размером примерно 2×2 см небольшие приспособления-«лыжи». Их понадобится две штуки, каждая состоит из двух элементов. Первый длиной примерно 30 см, второй длиной 3–4 см. Просверлите в них отверстия и вставьте в него длинный болт с потайной головкой.

    Такими должны быть «лыжи»

  2. Просверлите в металлической шине пилы два отверстия на расстоянии примерно 30 см, диаметр должен соответствовать размерам болта.
  3. Прикрепите направляющие к полотну пилы, затяните их с обратной стороны гайками.

Цепная пила с приспособлениями для запила элементов стропильной системы

Приспособление готово, можно приступать к запиливанию стропил (нарожников).

  1. Предварительно срежьте конец доски, не стоить бояться, что угол примыкания не совпадет. Срезывание необходимо лишь для ускорения точной подгонки элементов.

    Конец доски предварительно срезается

  2. Прикрепите к накосной стропилине лист фанеры или ОСП размером примерно 30×30 см. Фиксировать можно небольшими гвоздиками или саморезами, место фиксации должно отвечать ранее сделанной разметке. Этот лист фанеры будет служить упором для «лыж» на пиле и контролировать точный угол подрезки элемента.
  3. Установите между досками шаблон для контроля расстояния, такая операция необходима в тех случаях, когда планируется делать шатровую крышу утепленной. Стяните доски большими струбцинами, выровняйте их поверхности по одной плоскости.

    Установленный шаблон

  4. Плотно прижмите «салазки» приспособления к фанере, обращайте внимание, чтобы между ними не было зазора.
  5. Включите пилу и аккуратно подрезайте стропилину.

Подрезка стропилины

Элемент обрезан

Такое простое приспособление можно использовать во время строительства любых типов стропильных систем, где есть необходимость присоединения к стропильным ногам дополнительных элементов под различными углами.

Запиливание под углом вручную

Способ используется, если нет специального торцовочного станка и цепной пилы. Монтаж стропильной системы можно выполнить при помощи обыкновенного ручного инструмента.

  1. Временно закрепите на стропилине доску для нарожника, проследите, чтобы поверхности элементов располагались в одной плоскости.
  2. Вертикально поставьте на стропилину уровень, к нему прислоните ровную планку или линейку.
  3. Установите уровень в строго вертикальном положении, на доске для нарожника проведите вертикальную линию.
  4. Поставьте уровень на верхнюю плоскость стропилины и проведите линию на доске нарожника. Начало линии в верхней точке вертикали, она должна быть перпендикулярной стропилине.
  5. Снимите доску и ручной пилой отпилите излишки.

Обрезка стропилины ножовкой

Когда все элементы установлены, можно начинать отделку свеса стропильной системы.

Шаг 4. Для минимизации прогиба стропильной системы сделайте подпорку для стропил. Она имеет вид рамки, сделанной из доски 50×50 мм, каждая стропилина фиксируется гвоздями или металлическими уголками.

Пример опоры для стропил

Шаг 5. Выровняйте торцы стропил под веревку. Подготовьте место для крепления лобовой доски. При этом следует иметь в виду, что скаты под уклоном, под ветровую доску нужно немного уменьшить ширину выступающих стропил. К лобовой доске в дальнейшем крепятся все желоба. Если лобовая доска будет шире, то возникают проблемы во время подшивки свеса в нижней части. Лобовая доска должна выступать за стропилину на толщину досок подшивки свеса, за счет этого плоскости будут ровными без различных ступенек.

Торцы стропил выровнены

Готовая стропильная система

Пример строительства двухуровневой крыши беседки

Схема и план

Видео – Строительство стропильной системы шатровой крыши

krysha-expert.ru

Стропильная система шатровой крыши: принципы сооружения + инструкции

Шатровые крыши эффектно возвышаются над частными домами, флигелями, беседками, летними кухнями. Сооружают их чаще всего над квадратными в плане коробками. Реже устраивают над объектами, напоминающими правильный многоугольник с четным количеством сторон. В списке преимуществ шатровой крыши значатся все виды плюсов четырехскатных кровельных конструкций.

Они экономичны и превосходно сопротивляются атакам атмосферных явлений. Правда стропильная система шатровой крыши возводится по особым правилам. Их стоит изучить домашним мастерам, желающим потрудиться на поприще самостоятельного кровельщика.

Особенности шатровых стропильных систем

Крыша конвертом – второе название шатровой конструкции, отображающее ее конфигурацию в плане. Строительство шатрового каркаса проводится по правилам, которые регламентирует технология сооружения четырехскатных крыш, но с соблюдением собственной специфики. В конструкции напрочь отсутствует конек как таковой. Его функцию выполняет центральная опора, в вершине которой сходятся все несущие стропильные элементы.

В геометрическом смысле шатровая крыша сложена четырьмя или более равнобедренными треугольниками. Основания треугольников опираются на стены через мауэрлат, верхние венцы или выравнивающие доски. Вершины либо наслоняются на опорный столб, либо упираются друг в дружку.

Выбор способа сооружения

По аналогии со скатными крышами в устройстве шатровой конструкции используются два вида стропильных ног:

  • Наслонные – стропилины, имеющие две надежные опоры в верхней и нижней части. Применение наслонных стропильных ног возможно, если в обустраиваемой коробке есть внутренняя стена, на которую водружается центральная опора. Вместо стены может использоваться опорный столб, установленный на подвальное или на чердачное железобетонное перекрытие.
  • Висячие – стропилины, имеющие только одну нижнюю опору. Их устанавливают, если обустраиваемая коробка не обладает внутренней стенкой, а монтаж центрального столба нецелесообразна.

Выбор наслонного или висячего типа стропилин определяет способ установки элементов прочих деталей конструкции.

Чаще всего в сфере устройства над частными домами стропильных систем для шатровых крыш используется наслонная технология. Висячая схема сложнее в монтаже и неудобна в ремонте. Часть ее составляющих взаимозависима, поэтому при замене испорченных элементов нередко приходиться заодно демонтировать неповрежденные детали.

Диагональные и укороченные стропилины

Углы коробки и вершину шатровой конструкции соединяют диагональные или по-другому накосные, они же угловые стропилины – обязательные участники сооружения четырехскатных крыш. Это самые длинные и наиболее нагруженные элементы стропильной системы. Именно на них опираются укороченные стропилины – нарожники, формирующие плоскости треугольных скатов четырехскатных крыш – вальм. Если длина диагональной стропилины более 4,5м, ее сооружают из двух досок, сшитых метровым отрезком аналогичного материала. Вообще по правилам накосные ноги принято изначально делать из двойной сшитой доски, предназначенной для изготовления центральных вальмовых стропильных ног и нарожников.

Ширину доски, из которой планируется построить каркас для утепленной крыши, рассчитывают с учетом формирования вентиляционного зазора в 2-3см. Он должен образоваться между верхней плоскостью ската, формируемого стропильным каркасом, и плитами теплоизоляции. Например, если толщина утеплителя 125мм, то ширина доски должна быть 150мм и т.д. Если размеры предложенного на рынке или в строймаркете материала не позволяют создать вентиляционный зазор необходимых размеров, то к стропилинам с наружной стороны прибивают контробрешетку из бруска.

Дополнительные опоры для накосных элементов

Чтобы повысить жесткость конструкции и предупредить провисание длинных накосных ног, под них устанавливают дополнительные опоры. Число и тип дополнительных опор зависит от размера пролета, перекрываемого диагональной ногой:

  • При расстоянии до 7,5м жесткость диагональной ноги обеспечивает только подкос, расположенный в верхней части пролета.
  • При расстоянии от 7,5 до 9м кроме подкоса устанавливается еще и опора в нижней части, расположенная на расстоянии примерно в четверть длины пролета от крайней точки. В качестве дополнительной опоры используются или обычные стойки из бруса, или шпренгельные фермы Т-образной перевернутые низом вверх.
  • При расстоянии свыше 9м по центру устанавливается еще одна дополнительная опора, которую строительные нормы позволяют устанавливать только на ж/б перекрытие.

Подкосы устанавливают под произвольным углом от 45º до 53º, шпренгели, шпренгельные фермы и стойки строго вертикально.

Варианты решения “конькового” узла

В устройстве каркасов для шатровых крыш, естественно, не используются коньковые прогоны. В преобладающем количестве случаев диагональные стропилины и центральные ноги вальм врубками опирают на единый несущий столб. У единственной для шатра верхней опоры в свою очередь также имеется три варианта опирания:

  • На нижнее перекрытие. Это не самый востребованный метод, отнимающий часть полезного пространства и определяющий характерные порядки в проектировании. Зачастую его применяют в устройстве летних беседок, что позволяет использовать массивный несущий столб для устройства вокруг него общего стола, к примеру.
  • На балку перекрытия, уложенную на внутреннюю несущую стену. Чаще всего в малоэтажном строительстве фигурирует именно указанный вариант как наиболее рациональный. Иногда на балку укладывается лежень, к которому разумнее крепить подкосы, чтобы не ослаблять перекрытие.
  • На соединенные уголками верхние пятки центральных вальмовых стропилин. При указанном способе соединения на мауэрлат может передаваться распор. Потому каждая вальма оснащается стяжкой-ригелем.

Характерные способы сооружения стропильной системы с опорой или без под шатровую крышу изображены на фото и схемах:

Нюансы установки нарожников

Нижний узел крепления укороченных стропилин – нарожников устраивается по аналогии с узлами центральных вальмовых ног. Если они установлены по наслонной технологии, не следует отступать от принципа. Верхнее опирание на диагональный элемент выполняют разными способами:

  • Путем врубки в цельный брус, использованный для устройства накосной стропильной ноги.
  • Через опирание на прибитый вдоль нижнего края диагонали вспомогательный брусок.
  • Посредством банального прибоя двумя-тремя гвоздями размером 82мм, если к нарожникам не предъявляются повышенные требования по прочностным показателям.

Самой разумной по праву считается установка через опорный брусок, прибитый заподлицо с нижней гранью накоса. И прочностные показатели диагональной ноги не пострадают, и монтаж нарожников пройдет в более резвом темпе. К тому же не нужно будет соблюдать разбежку укороченных стропилин при разметке и установке. А вот при креплении врубками верхним пяткам нарожников запрещено сходиться в одной или в близко расположенных точках.

Шаг установки как стандартных, так и укороченных стропилин утепленной крыши обычно равен ширине плиты теплоизоляции. Однако если верхние узлы крепятся гвоздями или врубками допустимо изменение шага, чтобы сместить верхние пятки смежных скатов относительно друг дружки.

Пример сооружения шатровой крыши

С тонкостями строительства шатровой стропильной системы и вариациями на ее тему мы ознакомились, теперь рассмотрим непосредственно процесс с подробным исследованием этапов. Основой для сооружения у нас будет коробка габаритами 10×10м с несущей внутренней стенкой посередине.

Перед работой устраиваем мауэрлат по периметру так, чтобы он лег заподлицо с внутренним контуром коробки. Укладываем его и по внутренней перегородке. Вдоль наружного контура кирпичной стены сооружается бортик в один кирпич, необходимый для компенсации распирания. Между собой брусья деревянной рамы мауэрлата соединяются косыми прирубом, продублированным винтами, болтами или гвоздями. Угловые соединения укрепляются скобами, они же используются для соединения рамы к стенам. По установленному мауэрлату производится разметка нижних узлов стропильной системы.

Поверх выровненного в горизонт мауэрлата укладываются балки перекрытия, центральная часть которых опирается на несущую стену. Если одной длины бруса недостаточно для устройства цельной балки, состыковку двух элементов располагают непосредственно над несущей внутренней перегородкой. К торцам балок с соответствующим проекту шагом крепятся короткие балки – выносá, формирующие свесы над второй парой стенок коробки. Крепятся они к крайним брусьям с противоположной стороны на гвоздь или прочный стержень вроде шкворня, а внутренние углы крепления выносов дублируются уголками типа LK.

Установка опоры и вальмовых стропилин

Сооружение стропильного каркаса под шатровую крышу выполняется в три стандартных этапа. В течение первого из них производится установка опорной стойки и центральных вальмовых стропилин.

Строить старотовую несущую часть стропильной системы будем следующим образом:

  • Устанавливаем стойку проектной высоты прямо в центре перекрытия. Для изготовления стойки используем брус 150×150мм. Перед креплением вертикальность весьма ответственной детали выверяем отвесом. Если все хорошо, крепим гвоздями и скобами. Чтобы в процессе строительства центральную опору не перекосило, фиксируем ее дополнительно парой временных распорок.
  • Изготавливаем шаблон стропилины согласно наслонному методу. Примеряем доску к балке перекрытия и к установленной опоре. Для опирания верхней пятки будет сделана врубка глубиной 5см. Поэтому для определения точной линии нижнего спила на балку нужно положить брусок аналогичной толщины, чтобы с его помощью без лишней мороки сразу отчертить все, что нужно.
  • По шаблону делаем только две противоположные стропилины, которые верхними спилами должны упереться друг в дружку. Монтируем их и крепим одним гвоздем, чтоб не беспокоили во время работы.
  • Проверенным путем следуем в изготовке и установке стропильных ног, расположенных в крест установленной паре. Верхний спил их обязан упираться в торец соединения первых стропилин.
  • После установки ноги сшиваются гвоздями между собой или соединяются с помощью металлических уголков.

Первая часть работы требует повышенного внимания и контроля к размерам, горизонтальным и вертикальным направлениям. Если в процессе ее производства все устроено идеально, дальше будет гораздо проще. Ничего подгонять, исправлять и делать каждый элемент в отдельности будет не нужно. Убедившись в безупречности строительства первой части стропильной системы, по периметру прибиваем карнизную доску.

Монтаж диагональных стропилин

Перед установкой накосных стропильных ног производится разбивка крыши шнуркой. Ее протягивают от вершины центральной стойки к углам, образованным карнизной доской. Ориентируясь на проекцию от шнурки в угловых сегментах крыши, примеряем, изготавливаем и устанавливаем угловые короткие балки. Для этого подходящий по длине отрезок бруса, который использовался для устройства перекрытия, прикладываем сверху на незаполненное угловое пространство. Расположившись снизу, очерчиваем линии предстоящих спилов. Крепим угловые выноса к мауэрлату и смежным балкам перекрытия гвоздями и металлическими уголками.

Приступаем к изготовлению и установке диагональных стропильных ног:

  • Выбираем любой из углов смонтированной части каркаса и в его верху буквально методом «ручного» подбора, но с помощью рулетки находим место, равное двойной толщине стропильной доски. Отмечаем его карандашом.
  • Прикладываем к вершине нашей «пирамиды» обрезок доски с размерами, равными сечению материала, примененного в изготовлении центральных вальмовых стропилин. Одно из ребер обрезка должно проходить точно вдоль шнурки. Чертим линию вертикального спила и выполняем его.
  • С помощью строительного угломера замеряем углы между смежными уже установленными стропилинами. Полученный результат следует разделить пополам, т.к. в угол нужно поместить элемент, сшитый из двух досок.
  • Запиливаем под полученным в результате деления углом край обрезка доски справа или слева по вертикали. В результате получили шаблон верхнего узла диагональной стропилины. Если ранее все было сделано без нареканий, то запиленный обрезок сможет послужить еще семь раз. Если нет, то все равно послужит, но с некоторыми корректировками и подгонками по месту.
  • Сложив вместе или временно сшив гвоздем два верхних шаблона, нужно снова провести примерку и отметить по факту местоположение врубки, если нижний край диагональной стропилины будет пересекать край стойки. Если для ее монтажа не потребуется врубка, в этом проще убедиться заранее, чем потом возиться с подгонками на крыше.
  • Внизу к шнурке прикладываем опять же обрезок доски, совместив его ребро с нашим натянутым ориентиром. Совмещенное ребро должно повторять центральную ось углового выноса. Отмечаем линию нижнего запила. Корректируем по вертикали край, согласно «показаниям» карнизной доски.
  • Аналогично проводим работы по производству зеркально развернутой нижней пары.
  • Пользуясь шаблонами, изготавливаем обе части диагональной стропильной ноги, которые после установки нужно сшить между собой с шагом 30-40см в разбежку.

Если длина пролета, перекрываемого накосной стропилиной, больше 4,5м, ее заведомо делают из четырех частей. Сшивают, к примеру, правую часть с верхним запилом и левую часть с нижним запилом. После их установки на место прямо на объекте нашиваются недостающие части.

Следуя описанному алгоритму, производится изготовление и монтаж еще трех накосов. Завершив фиксацию диагональных ног, устанавливают подкосы и опоры согласно описанным выше технологическим предписаниям.

Изготовление и монтаж нарожников

Центральные вальмовые стропилины уже красуются на положенном месте. Осталось заполнить некое подобие треугольников между диагональными и центральными вальмовыми ногами. Нижняя пятка коротких стропилин будет опираться на выноса и на балки, верхняя часть на накосные стропила.

По аналогии изготавливаем шаблоны с нижним и верхним запилом. Длину элементов замеряем по факту, согласно размерам и шаблонным сведениям изготавливаем нарожники и устанавливаем их. Остается устроить обрешетку, по которой производится монтаж металлочерепицы, профилированного настила, шифера или другого типа покрытия.

Крыша конвертом для беседки

Вариантов применения шатровой технологии намного больше, чем может показаться непросвещенному в кровельном деле человеку. В качестве интересного примера, доступного для самостоятельного воплощения, рассмотрим методику сооружения двухъярусной крыши над дачной беседкой. Конструкция нетривиальная, но не слишком уж сложная.

По сути, над основной стропильной системой обычной шатровой крыши возвышается еще одна четырехскатная миниатюра. Только последовательность работ несколько иная:

  • Первым делом устанавливаются диагональные стропильные ноги.
  • Затем на проектной высоте монтируются сдвоенные перемычки, выполняющие работу ригелей стропильных ферм и основания для устройства верхнего шатрового купола. В плане перемычки должны сформировать квадрат с четко симметричными сторонами.
  • Центральные стропилины вальм крепятся вверху к перемычкам, внизу к мауэрлату, в описываемом случае к обвязке веранды.
  • Без особой оглядки на ослабление будущей стропильной системы, размечаются точки установки нарожников. Хоть крепить их предстоит гвоздями, легкой конструкции не слишком навредит примыкание верхних спилов нарожников к диагоналям в одном или рядом расположенном месте.
  • Шаблон для выполнения нижнего спила можно сделать один для всей вальмы. Для безукоризненной постройки он может быть вообще в единственном числе. Шаблонов для верхних спилов будет несколько: для стропилин, прилегающих к перемычкам, для ног, примыкающих к узлам соединения перемычек с диагоналями, и для элементов, присоединяемых к диагоналям, спилы будут различными.

Купол легче сделать на земле, а затем поднять его наверх. В приведенном примере у шатровой миниатюры имеются каркасные стенки, которые желательно обтянуть мелкой металлической или полимерной сеткой. Можно обшить светопроводящими панелями.

Это не единственный способ сооружения нестандартной крыши конвертом. Как еще можно построить стропильную систему шатровой крыши для беседки подскажет обучающее видео:

В пределах одной статьи трудно описать все возможные варианты сооружения крыш конвертом шатровой разновидности. Мы описали лишь общие принципы, придерживаться которых следует в области возведения стропильных каркасов для всех подобных крыш. Используя технологические принципы, можно самостоятельно спроектировать стропильную систему для любимой загородной собственности и с успехом воплотить планы.

krovgid.com

Стандартная шатровая крыша и ее стропильная система

Шатровая крыша и ее стропильная система, несмотря на сложность конструкции, поддается самостоятельному расчету и установке. Четырехскатная крыша, с массовым развитием коттеджного строительства в настоящее время, является наиболее популярным вариантом.

Шатровая крыша: 1-угловое стропило; 2-короткие стропила; 3-коньковый брус; 4-центральные промежуточные стропила; 5-промежуточные стропила.

Надежность такой конструкции напрямую зависит от верности произведенных расчетов и точности установки. Даже небольшая ошибка в точности вымеренных углов и длин может привести к различным перекосам или даже поломке и обрушению.

Этот тип крыши по праву считается классическим, пришедшим к нам из глубины веков. В идеале шатровая конструкция (в случае установки на дом с квадратным периметром) состоит из 4 равнобедренных треугольников, вершины которых сходятся в одной точке, расположенной над центром здания, а их основания или плоскости опираются на стены сооружения. Скатов у нее может быть и больше, это зависит от количества стен дома.

Схема стропильной системы шатровой крыши.

Основное условие. Когда проектируется и устанавливается стропильная система шатровой крыши, должны безукоризненно соблюдаться правила симметрии и расположения относительно горизонта. Само название этого типа говорит о том, что кровля напоминает собою шатер. В случае, когда она устанавливается на доме, имеющим квадратный периметр, то состоит из 4 равносторонних или равнобедренных треугольников. Если же дом прямоугольный, то соответственно, выходит два треугольника, две равносторонних трапеции, и всю конструкцию объединяет коньковый прогон.

Наклон крыши выбирается в соответствии с проектом дома и климатическими условиями региона, в котором он построен. Наиболее пологое расположение скатов имеет хорошую сопротивляемость ветрам. Рассчитать и установить всю конструкцию лучше специалистам или, как минимум, проконсультироваться с ними.

Вернуться к оглавлению

Такие системы покрытия делятся на два вида, в зависимости от того, на что опираются стропила:

  1. Свешивающаяся система. Когда концы стропил нависают над стенами дома. В случае применения этого способа вся нагрузка кровли ложится на стены.
  2. Наслонный метод. Когда концы стропил опираются и крепятся на специально укладываемый по периметру брус, называемый опорным. Наслонный способ снижает нагрузку и равномерно распределяет ее при установке стропил.

Вернуться к оглавлению

Расчетная таблица элементов крыши.

  1. Опорный брусок, служащий основой крепления всей конструкции по периметру дома, на верхних торцах стен.
  2. Раскосы и подкосы.
  3. Элементы, крепящиеся по диагональной плоскости, для придания надежности и жесткости.
  4. Коньковые и боковые прогоны.

Фундаментом или основой всей системы является брусок, который крепится на окончаниях стен. Профессиональные строители называют его мауэрлатом. Он устанавливается на стены следующим образом: насаживается на заранее вмонтированные железные штыри, на конце которых нарезается резьба, и закрепляется гайками. В случае если дом выполнен из бревен или бруса, основой шатровой крыши стропильной системы будет служить последний венец. Отверстия в брусе под штыри сверлятся чуть больше самого сечения металлических стержней. Если дерево и железо будут очень плотно прилегать друг к другу, при высоких температурах железо, расширяясь, может просто порвать дерево.

Немаловажно то, что детали (при 2 методе) устанавливаются на этих сооружениях только в том случае, если угол наклона плоскости ската не превышает 40 градусов. В случае использования висячих стропил идет горизонтальная распирающая нагрузка, которая ложится на внешние стены здания. Применение же наслонной конструкции позволяет установить дополнительные опоры и снять эту нагрузку со стен.

Укладка несущего бруска по верхнему периметру дома позволяет четко выдержать горизонтальность установки шатровой крыши стропильной системы, так как это один из основных показателей, влияющих на ее прочность и способность сопротивляться внешним воздействиям. На каменных или кирпичных зданиях штыри для крепления несущего бруса монтируются при укладке последнего ряда. Поверх окончания стены заливается стяжка из бетона, на которую затем укладывается слой гидроизоляции, а потом крепится и сам брус.

Вернуться к оглавлению

Порядок установки стропильной конструкции шатрового покрытия проходит в несколько этапов:

  1. Производится крепление (по периметру дома) опорной части, смонтированной из деревянного бруса. Для придания ему большей прочности прокладываются продольные или поперечные балки. Иногда они могут располагаться и по диагонали. Закрепляется поперечный брус, который будет служить основанием для центральной опоры.
  2. Устанавливается вертикальный столб, являющийся местом соединения вершин скатов. В случае с коньковым прогоном устанавливаются столбы под оба его конца.
  3. Проводится монтаж диагональных стропил, которые не должны различаться по своей длине.
  4. Устанавливаются накосные брусья, а затем и рядовые. Расстояние между ними не должно быть меньше 60 см. Точки их крепления не должны попасть на места, где находятся крепежные элементы мауэрлата.

Вернуться к оглавлению

Независимо от схемы расположения деталей, разнообразия размеров и уклонов, существуют требования, соблюдение которых необходимо для того, чтобы ваша кровля была прочной и красивой продолжительное время:

  1. Шатровая крыша монтируется из древесины одного вида, причем лучше хвойной породы, предварительно хорошо просушенной, ошкуренной и обработанной химикатами или специальными составами против пожара, гниения и вредителей.
  2. Наряду с обычными гвоздями и скобами рекомендуется использовать для надежности соединений жестяные пластины и уголки.
  3. Размеры древесных деталей необходимо соотнести:
  • с кровельным материалом, которым планируется застелить крышу;
  • климатом вашего региона;
  • весом материалов, используемых дополнительно для утепления и гидроизоляции стропил и всей кровли в целом;

Возводимое покрытие должно выдерживать вес как минимум двух человек. Этот показатель необходимо соблюдать неукоснительно, так как неизбежно покрытие кровли снегом. Монтаж шатровой крыши стропильной системы можно осуществить самостоятельно, но расчет всей схемы, размеров конструкции, ее деталей лучше всего доверить профессионалам или строительным организациям, предоставляющим такую услугу.

Схема и точность расчетов (в этом случае) влияет на долговечность всего строения в целом.

Оцените статью:

(Нет голосов) Загрузка...

1pokryshe.ru

Шатровая крыша – особенности конструкции и стропильной системы

Иногда двухскатная крыша выглядит скучно и разрушает гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнерам приходится изобретать что-то более оригинальное. Один из таких вариантов с «изюминкой» — кровля шатрового типа. Изящная симметричная конструкция с одной стороны кажется простой, но в то же время поражает своей экзотичностью, отсылающей к эстетике востока или северным юртам.

Кровельные мастера советуют отказаться от самостоятельного возведения шатровой крыши в том случае, если вы не уверены в высоком уровне строительных навыков и опыте.

Самый простой вариант – доверить проектные работы и монтаж профессионалам. Однако ничто не помешает вам разобраться в том, как устроена шатровая крыша и ее стропильная система, чтобы оценить возможность строительства своими силами.

Особенности конструкции

Шатровая крыша, конструкция которой может состоять из четырех и более скатов, в классическом варианте рассматривается как вид четырехскатной. Количество скатов зависит от геометрической формы основания крыши.

Если перекрывают сооружение в виде квадрата, то их будет четыре, а если оно круглое, то их может быть пять-шесть и даже больше, главное условие, чтобы они были одинаковы по форме и размеру.

Конструкция шатровой крыши состоит из следующих частей:

  • Конькового узла, точки соединения всех стропильных ног шатровой крыши, образующих ее вершину, пик.
  • Скатов треугольной формы, поддерживаемых стропилами и образующих поверхность крыши. В не зависимости от того, сколько скатов имеет шатровая крыша, угол их наклона варьируется в пределах 20-50 градусов.
  • Свеса, выступающей части кровли, которая защищает стену от дождя и ветра. Для того чтобы свес выполнял свои функции эффективно, его длина должна составлять не менее 40-50 см. Формируют свес длинные нижние части стропильных ног или кобылки.
  • Кровельного покрытия, материала, которым закрывают стропильную систему шатровой крыши для образования ее поверхности. Он защищает здание от проникновения вовнутрь снега, дождя и холода. В качестве кровельного материала используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, шинглас, рубероид, шифер.
  • Стропильной системы, элементов каркаса шатровой крыши, которые несут и распределяют ее вес на несущие стены и фундамент, предотвращая деформацию, проседание и обрушение.
  • Системы водостока, совокупность элементов, помогающих излишкам влаги уходить с поверхности шатровой крыши в ливневую канализацию. Она состоит из водоприемных воронок, желобов, а также вертикальных труб.

Шатровая крыша конструируется, опираясь на принцип симметричности. Поэтому максимальной гармонии можно добиться, когда в качестве основания для нее используют круглое или квадратное сооружение. Для прямоугольного дома также можно построить шатровую крышу, однако это гораздо сложнее, чем если возводить вальмовую.

Преимущества

Шатровая крыша достаточно сложна в проектировании и трудоемка в монтаже, но, посмотрев на окружающие дома, можно увидеть, что она весьма популярна. Использование в проектах конструкции шатровой крыши дизайнеры объясняют ее преимуществами:

  1. Превосходные аэродинамические свойства, позволяющие шатровой крыше противостоять шквалистым и даже ураганным порывам ветра, без опасения срывания кровельного материала и обрушения чердака.
  2. Конструкция шатровой крыши с ее крутыми скатами позволяет забыть о таком малоприятном, рутинном мероприятии, как очистка кровли от снега.
  3. Шатровая крыша оставляет возможность обустройства просторного, жилого мансардного помещения. Однако ввиду отсутствия фронтонов, придется устанавливать дорогостоящие мансардные окна, которые монтируются прямо на скат.
  4. Оригинальный дизайн выделяет дома с шатровой четырехскатной крышей из рядов однотипных проектов с двухскатной треугольной кровлей.

Устройство стропильной системы

Стропильная система шатровой крыши – каркас на котором она держится, ее основа. В зависимости от способа крепления стропил выделяют висячую и наслонную разновидность.

Висячие стропила опираются на две точки – мауэрлат и коньковый узел, а наслонные имеют дополнительную опору на вертикальную стойку, которую устанавливают на внутреннюю несущую стену. Выбор вида стропильной системы шатровой крыши зависит от планировки и площади дома.

Опытные проектировщики кровли не рекомендуют использовать наслонную системы, если угол наклона скатов превышает 40 градусов.

Она состоит из следующих элементов:

  • Мауэрлат. В ходе строительства шатровой крыши мауэрлат из бруса толщиной 150х150 мм или более укладывают на стену, основание каждого ската. То есть, если кровля четырехскатная, необходимо четыре прочных надежных бруса, обработанных антипиреном и антисептиком. Мауэрлат используют в качестве опоры для крепления стропил и распределения веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К слову, на внутренние перегородки, задействованные в наслонной стропильной системе тоже монтируют опорный брус, только его называют лежень.
  • Коньковый узел. Точка, в которой встречаются верхние части стропильных ног, называют конек. Кровля шатрового типа подразумевает коньковое соединение в виде узла, а не линии, как вальмовые или двухскатные.
  • Диагональные (накосные) стропила. Они расходятся от конькового узла в четыре стороны к углам мауэрлата, образуя ребра скатов. Длина накосных стропильных ног больше обычных, поэтому толщина их должна выдерживать повышенные нагрузки.
  • Нарожники. Эти элементы характерная черта шатровой крыши, они имеют различную длину, увеличивающуюся по мере приближения к центральной ноге. Нарожники закрепляют одной стороной на накосные стропила, а другой на мауэрлат. Опытные кровельщики отмечают, что ни в коем случае нельзя крепить нарожники к стойкам и коньковому узлу, это нарушает жесткость конструкции!
  • Центральные стропила. Самое длинная нога, расположенная посередине между двумя накосными, это все, что осталось от рядовых стропил, которые используются в вальмовой четырехскатной крыше.
  • Стоки. Вертикально установленные брусья, служащие опорой для конькового узла или стропильных ног. Их задействует шатровая крыша с наслонной стропильной системой.
  • Затяжки и ригеля. Горизонтальные перекладины между стропильными парами, гасящих распирающую нагрузку на стены дома. Чем выше расположена затяжка, тем толще должен быть используемый брус.
  • Подкосы и подпорки. Устанавливаются под углом 45 градусов к стропильным ногам. Они необходимы для того, чтобы снизить прогиб стропил по тяжестью собственного веса.
  • Обрешетка. Служит основой для настила кровельного покрытия. Мягкая и рулонная кровля нуждается в оборудовании сплошной обрешетки из листов влагостойкой фанеры, а для профнастила и металлочерепицы достаточно решетчатой

Стропильную систему можно изготовить из металла или дерева. Дерево более дешевый, простой в обработке материал, однако он нуждается в предварительной обработке антисептиком, антипиреном для защиты от гниения и возгораний.

Нюансы конструирования

Устройство шатровой крыши начинают с проведения расчета и создания рабочего проекта. Помочь с этим могут не только архитекторы, но также специальные компьютерные программы. Они вычисляют угол наклона скатов, высоту конькового узла, сечение элементов каркаса.

  1. Первым делом определяют уклон скатов, основываясь на данных строительной климатологии. С помощью специальных карт выясняют к какой из восьми зон снеговой и ветровой нагрузки относится место строительства, и каков рекомендованный угол. Далее следует выбрать кровельное покрытие, а затем удостовериться, что его можно монтировать на скатах с таким углом. Как правило, рулонные материалы используют на пологих крышах, а модульные, листовые на более крутых.
  2. Также для создания проекта необходимо рассчитать высоту расположения конькового соединения. В ходе вычислений учитывают угол наклона скатов, желаемой высоте потолка в мансардном помещении. Условно, крышу делят напополам, и представляют срез как треугольник с двумя известными углами и стороной, равной ширине дома. После этого Высоту конька вычисляют с помощью тригонометрических формул.
  3. Нельзя обойтись без вычисления суммарной нагрузки на стропильную систему, которая складывается из значений временных (масса снега и обслуживающего крышу человека) и постоянных (вес кровельного пирога, собственно каркаса и перекрытий). Этот параметр в средней полосе России достигает до 380 кг на метр, согласно ему подбирают толщину стропильных ног, мауэрлата, затяжки, стоек.

Крыша шатрового типа способствует рациональному распределению тепла в доме, защищает от дождя, препятствует образованию снежной шапки, а также подходит для ажурной беседки, монументального респектабельного коттеджа!

Видео-инструкция

krovlyakrishi.ru


Смотрите также