Шатровая крыша своими руками

Укладка кровельного покрытия

Для шатровых крыш важным показателем выбора кровельного материала является угол уклона скатов.

Для разного покрытия определяется возможность его укладки в соответствии с уклоном:

• Черепица — от 30 до 60°;
• асбестоцементное покрытие — от 14 до 16°;
• мягкая кровля — от 8 до 18°.

Кроме того, можно использовать декоративные покрытия, характерные для такого вида кровли — тростниковые, камышовые. Такие покрытия являются недолговечными, для центрального региона менее распространены с учетом климатических особенностей.

Чаще всего шатровые системы покрывают черепицей и другими листовыми видами (профнастилом, листовой медью, металлочерепицей).

Покрытие кровельным материалом необходимо производить на каждом скате поочередно. Особенности укладки каждого материала предусматривают выполнение требований по монтажу.

Так, например, листы профнастила следует начинать укладывать с левого нижнего края ската и продолжать застилать, закрепляя специальными саморезами. При этом по диагонали срезают края листа с края ската.

ВНИМАНИЕ!

Расчет внешнего покрытия шатровой крыши должен производиться с учетом достаточно большого количества обрезков материала.

Несмотря на то, что отходы могут быть использованы на верхних частях ската, их все равно будет достаточно много.

Укладка кровельного материала

Виды стропильных систем

При строительстве четырехскатной стропильной системы особенное внимание должно уделяться достаточно мощному основанию начиная с фундамента и заканчивая несущими стенами объекта. Данная конструкция возводится на мощных опорных сооружениях, которые должны соответствовать строительным нормам. Существует несколько видов четырехскатных стропильных систем, отличаются они в первую очередь конструкцией самих стропил, а отсюда, формой и этапами монтажа

Виды четырехскатных стропильных систем:

Существует несколько видов четырехскатных стропильных систем, отличаются они в первую очередь конструкцией самих стропил, а отсюда, формой и этапами монтажа. Виды четырехскатных стропильных систем:

• Шатровые — это четыре треугольных ската, сходящиеся вверху в одной точке, отсутствие конькового прогона;
• Вальмовые, классические конструкции — состоит из двух скатов треугольной формы и двух условно напоминающих трапецию, имеют конек, в отличие от шатровой;
• Полувальмовые — состоят из четырех скатов, но торцевые скаты (вальмы) не доходят до карниза.

Шатровые крыши

Шатровая крыша бывает не только четырехскатной, она может иметь несколько необычную форму со множеством скатов и соответственно углов. Такой «шатер» органично смотрится на круглом строении, так как сам является симметрично круглым. Мы же будем рассматривать шатровую крышу с четырьмя скатами, каждый из которых имеет форму равнобедренного треугольника.

На шатровой кровле, при правильно выполненном уклоне, снеговые сугробы не задерживаются, что не создает дополнительной нагрузки. Также при качественно выполненном «скелете», такая система устойчива к ветровым нагрузкам.

Данную конструкцию не рекомендуют возводить на объектах с большой площадью, так как устройство может получиться непрочным. Такую кровельную систему возводят, если соблюдены следующие условия:

• покрываемый объект должен иметь квадратную форму;
• внутри объекта обязательное наличие несущей опоры либо стены.

Вальмовые

Вальмовыми называют торцовые скаты. Они проходят от конька до карниза. Другие скаты имеют трапецеидальную форму. Вальмовая конструкция предполагает угол уклона менее 40 градусов, а также присутствие диагональных усиленных стропил, которые крепятся к углам постройки.

Диагональные (накосные) стропила исполняют роль основных поддерживающих элементов, поэтому изготавливаются из крепкого бруса или сдвоенной доски.

Монтировать стропильную систему достаточно не просто. Прежде чем приступать к монтажу следует тщательно произвести расчет

Уделить внимание следует соотношению двухскатного и вальмового элементов. Это определит, насколько качественным будет сооружение

Полувальмовые — ломаные

Также этот тип конструкции относят и к двухскатной ломаной конструкции. Полувальмовые крыши очень удобны для строительства большой мансарды, является самым популярным вариантом для загородного строительства, поскольку полезное пространство умножается почти на два раза.

Полувальмовая четырехскатная кровля

При устройстве данной системы в первую очередь возводят каркас, который будет играть роль опорной базы для прогонов, поддерживающих стропильные ноги. Рекомендуется разбить строительство «скелета» на три этапа:

1. Создать п-образные элементы, состоящие из стоек и мансардных балок перекрытия.
2. Монтаж трех прогонов, два из которых крепятся к углам п-образных элементов, а один выступает в роли конькового прогона и укладывается по центру мансардных балок на две стойки.
3. Завершающая часть — монтируются стропильные ноги.

Составляющие стропильной конструкции:

• Мауэрлат – основание всей системы;
• Прогон – рекомендуется применять не менее трех прогонов;
• Кобы́лка — удлиняет стропильную ногу – элемент для свеса и обрешетки;
• Наро́жник — укороченная стропильная нога;
• Затяжки – используются для крепления элементов системы;
• Обрешетка – монтируется после устройства и укрепления всей системы;
• стропила рядовые – крепятся от мауэрлата к коньковому прогону;
• стропила диагональные (накосные) – монтируются от углов мауэрлата.

Преимущества и недостатки данного вида кровли

Преимущества:

• Лучше сохраняет тепло в сравнении с другими кровельными системами при условии равной теплоизоляции;
• Действие атмосферных явлений минимально. Шатровые крыши надежно защищают чердачное или мансардное помещения от задувания сильного ветра, кровельный материал при этом не страдает и осадки практически не скапливаются на ней, а скатываются вниз.
• Несмотря на кажущуюся сложность конструкции стропильной системы, крышу можно легко построить самостоятельно.

Наряду с преимуществами шатровая крыша имеет и недостатки:

• Необходимо знать особенности монтажа стропильной системы;
• Маленькая полезная площадь мансардного этажа.

Устройство стропильной системы

Стропильная система шатровой крыши – каркас на котором она держится, ее основа. В зависимости от 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 , 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

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.

Конструкция и узлы шатровой крыши

При возведении крыши данного вида особое внимание уделяется правильному монтажу стропил. Это достаточно сложный и трудоемкий процесс

Поэтому перед тем как построить шатровую крышу своими руками, а точнее, начать кровельные работы, нужно сделать проект, расчеты и чертежи конструкции будущей крыши. Это нужно и для того, чтобы подсчитать, сколько и какого материала потребуется.

Проект в данном случае составляется, начиная с расчетов стропил. От особенностей строения здания, а также предполагаемых нагрузок, какие будет нести крыша, и угла ее уклона, будет зависеть их вид (висячие или наслонные), сечение, а также размер шага между ними. Далее определяются с тем, какие элементы будут нужны дополнительно для прочности конструкции.

Если есть возможность установить стойку под коньковым узлом, то применяются наслонные стропила. В других случаях монтируют висячие стропила.

Висячая стропильная система шатровой крыши сложна в изготовлении. И если при эксплуатации потребуется ремонт, он будет достаточно трудоемок. Поэтому ее применяют лишь в тех случаях, если в здании отсутствуют внутренние опоры. Для того чтобы уменьшить горизонтальное усилие, создающееся из-за того, что данные стропила опираются только на внешние стены, используют специальные затяжки.

Наиболее распространена наслонная система монтажа стропил. Устройство шатровой крыши с наслонными стропилами является более простым. Такая крыша легче в монтаже и экономичнее. Применяется при наличии в строении внутренних несущих стен или других опор, при этом угол ската не должен превышать 40 градусов. Правильно смонтированная наслонная система, как правило, безраспорная конструкция.

Для монтажа наслонной стропильной системы потребуются:

• диагональные стропила,
• мауэрлаты,
• нарожники,
• подкосы,
• лежни,
• прогоны,
• шпренгели и ригели.

Накосные (диагональные) стропила – основные детали системы, отвечающие за прочность и устойчивость всей конструкции. Диагональные стропила, как правило, длиннее обычных, так как служат опорой нарожникам и принимают на себя большую нагрузку. Для достижения требуемой длины брусья сращивают с применением болтов (12-14 мм), а в местах стыков обязательно устанавливают опору.

Мауэрлаты – опоры, принимающие на себя нагрузку всей кровли.

Нарожники – это стропильные ноги (укороченные), опирающиеся на накосную ногу с одного конца и на мауэрлат с другого. В зависимости от ширины здания, они могут быть составными (многопролетными). Делятся на центральные и промежуточные, устанавливаются обычно параллельно друг другу.

Подкосы — опоры для стропильной ноги.

Лежни — горизонтальные брусья, опоры для стоек и подкосов, расположенные в самом основании системы.

Прогоны – главные (опорные) балки параллельные мауэрлату, дополнительные опоры для стропил. Рекомендуемое расстояние от мауэрлата до прогона не более четырех с половиной метров.

Шпренгели – дополнительные стержневые конструкции, применяющиеся для усиления основной и снижающие нагрузку на мауэрлаты.

Ригели — горизонтальные элементы, соединяют стропила, используются в случае, когда стропила опираются одни на другие в коньковом элементе.

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

Сборка любой крыши требует точного соблюдения нормативных правил, для чего на всех этапах от расчетов до кровельных работ обязательно следуют рекомендациям.

https://youtube.com/watch?v=7pCBQfbyBWs%3F

2021 stylekrov.ru

Крыша четырехскатная шатровая: каркас

Первым делом, необходимо установить вертикали для конькового бруса для четырехскатной кровли. При этом, если вы обустраиваете пирамидальную крышу, то рекомендуется установить лишь центральную стойку. Перед проведением монтажных работ, проверьте, чтобы диагональные стропила были одной длины (подробнее: «Конструкция четырехскатной крыши: особенности монтажа «). Затем, устанавливаются накосные и рядовые стропила. Для их крепежа лучше всего использовать врубку. Место крепежа – конек и мауэрлат. Следующее действие – фиксация нарожников на диагональных направляющих. Это будет своего рода связкой мауэрлата с накосными брусьями. Угол наклона должен составлять – 90 градусов (детальнее: «Как сделать четырехскатную крышу и рассчитать конструкцию «).

Устройство стропильной системы шатровой крыши, смотрите на видео:

Стропильная система

Схема стропильной системы

После выполнения расчета площади крыши переходим к расчету элементов конструкции, из которых состоит стропильная система шатровой крыши.

Висячая и наслонная стропильные системы

Здесь следует учитывать, что для шатровых крыш могут использоваться два варианта системы стропил – висячая и наклонная, выбираемые в зависимости от типа крепления:

1. Самостоятельный монтаж висячей системы является довольно сложной процедурой, а ее ремонт своими руками может занять достаточно продолжительное время.
   Данный тип конструкции чаще всего применяют, если в здании отсутствуют внутренние стены и точки опоры стропил находятся только на несущих стенах здания.
2. Второй вариант, используемый, когда возводится шатровая крыша – стропильная система наслонная, отличающаяся более простой процедурой монтажа и низкой стоимостью изготовления.
   Для строительства такой конструкции требуются средняя несущая стена и промежуточные столбчатые опоры, установленные на основании из железобетона.
   Наибольшее распространение данная система получила при возведении четырехскатных кровель, уклон которых превышает 40°.

Рассмотрим подробнее основные элементы, которые включают в себя шатровые крыши, возводимые самостоятельно:

• Направленные с строну углов стен накосные стропила – стропила, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим – на ноги стропил.
  Данный элемент несет довольно существенную нагрузку, поскольку на него опираются нарожники;
• Нарожники и крыша – укороченные многопролетные ноги стропил;
• Стойки и подкосы, используемые в качестве опоры для стропильных ног;
• Ригели, применяемые в случае упора ног друг в друга в районе конька;
• Лежни, укладываемые на внутренней стене либо на специальных столбиках из кирпича и выполняющие функцию опоры для стоек и подкосов;

• Прогоны – расположенные параллельно мауэрлату балки, монтаж которых зависит от того, какая конструкция выбрана для перекрытий и стен, т.е. от того, есть ли возможность опереть их на что-либо;
• Шпренгели, представляющие собой дополнительные опоры под конструкцию шатровой крыши. Чаще всего изготавливаются из бруса или бревен.

В зависимости от того, какой материал выбран для строительства дома, его система стропил под шатровую крыш может опираться на следующие элементы:

• В деревянных каркасных зданиях – верхняя обвязка;
• В каменных и кирпичных домах – мауэрлат;
• В случае срубов – верхние венцы.

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

• длину дома;
• ширину дома
• высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

• длина дома: AB = DC = 9 м;
• ширина дома: AD = BC = 8 м;
• высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата.

AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см	Длина стропил, м
3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—
175	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х200	100х250
140	75х125	75х125	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
110	75х150	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
90	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
60	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200

Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.

Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.

Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.

MN = (АВ · MC) / АС

Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.

Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники

Шаг нарожников, см	Сечение бруса, мм	Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м	Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м
кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м3	кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м3
215	100х175	1	2,25	2,356	0,165	1	2,0	2,461	0,172
175	75х200	2	1,5	2,981 + 1,491	0,268	1	2,0	2,461	0,148
140	75х175	2	1,5	2,981 + 1,491	0,235	2	1,333	3,282 + 1,641	0,258
110	75х150	3	1,125	3,354 + 2,236 + 1,118	0,302	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,332
90	50х175	4	0,9	3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894	0,313	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,259
60	40х175	6	0,643	3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639	0,376	6	0,571	4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703	0,413

Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.

Расчёт площади кровли с учётом свесов

Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.

Карнизный свес

Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:

EF / BC = AG / AD

BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.

AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.

AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.

• EF = (AG ∙ BC) / AD
• EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
• EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны

Площадь ската рассчитывается по формуле:

• S = (EF ∙ AG) / 2
• S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м2 — для короткой стороны
• S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м2.

Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.

Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки. рмнт.ру

рмнт.ру

Как сделать плотницкие козлы

В процессе изготовления элементов стропильной системы Анатолий использует специальные плотницкие козлы, собирая их из того же бруса, что и сами стропила. Главное условие – прочность, ведь через этот «станок» пройдет не один куб пиломатериала.

Габариты:

• Рабочая длина – не больше 2 метров.
• Длина опор – не больше метра.
• Высота – 0,7 м (зависит от роста плотника, эта высота оптимальна при росте около 2 метров).

Обязательным условием является параллельность козлов и горизонталь – все вымеряется по уровню при установке. Время, затраченное на кропотливую установку, окупится упрощением работы с цепной пилой и качеством реза. Естественно, залогом качественной обработки является острая цепь. Именно цепная пила незаменима при обработке стропил сечением 100 мм.

Фигурные опоры на козлах необходимы для нарезки стропил на башенную часть крыши.

Как это будет.

Шатровые крыши и пример их расчета

При помощи рейки составляется проекция (горизонтальная) промежуточного стропила. Используя таблицу, высчитываем угол подходящего наклона. Наконец, перемножаем полученные данные. 

Аналогичным образом рассчитывается и длина свеса стропил. Умножается проекция (горизонтальная) на коэффициент. Также можно использовать и теорему Пифагора для расчета этих данных. Примерная формула: a2+b2=c2. По такой системе в качестве горизонтальных и вертикальных проекций будут выступать коэффициенты а и b.

Каждая стропила имеет косой срез. Он служит основой для крепления к коньковому брусу. При этом защитной фиксацией обладает и сам конек – он имеет подрез с двойным скосом. 

Особенности расчета углового стропила:

• от угла замеряется вся длина стропила;
• проекция определяется как произведение квадратов длин проекций стропил.

Полученное число необходимо умножить на коэффициент (используем таблицу) – таким образом, высчитывается длина углового стропила.

После этого нужно рассчитать площадь треугольных скатов. Для этого снова прибегаем к теореме Пифагора. Чтобы облегчить отсчет, представьте скат в виде двух прямоугольных треугольников. Далее, используя формулу, рассчитайте площадь трапеции боковой поверхности крыши. На заключительном этапе идет расчет кровли. При этом все площади суммируются между собой. Полученное значение и будет минимальной площадью (метражом) кровли черырехскатной крыши.