Как сделать крышу шатер своими руками

Шатровая крыша своими руками: от создания проекта до монтажа

В процессе строительства дома или беседки неизбежно встает вопрос о том, какую конструкцию кровли предпочесть. Если возводимое сооружением имеет четырехугольную, а лучше всего квадратную форму, дизайнеры и архитекторы нередко останавливают выбор на шатровой четырехскатной крыше. Сложность этой конструкции с торицей окупается оригинальным внешним видом, прекрасными термоизолирующими и аэродинамическими качествами. Эта статья расскажет, как конструируется и монтируется шатровая крыша своими руками.

Конструкция шатровой крыши

В строительстве принято рассматривать шатровую крышу как вариацию вальмовой четырехскатной, в которой коньковое соединение трансформировалось в коньковый узел, то есть видоизменилось из линии в точку. Крыша шатрового типа представляет собой пирамиду, стороны которой образованы четырьмя скатами в виде равнобедренных треугольников. Для монтажа подойдет любое четырехугольное здание, однако квадратная форма позволяет добиться идеальной симметрии, благодаря чему достигается наилучший результат.

Коньковый узел. Пик крыши, наивысшая точка крыши, образуемая соединением накосных стропильных ног.

Скаты. Шатровая крыша состоит из четырех наклонных плоскостей скатов треугольной формы. Диапазон их угла наклона лежит в пределах 20-50 градусов, однако опытные кровельные мастера считают оптимальным угол 40 градусов.

Стропильная система. Каркас, служащий для поддержки конструкции кровли. Стропильная система несет на себе и распределяет вес кровельного пирога, задает геометрию скатов. Она строится основе треугольников, самых жестких и устойчивых фигур, которые гарантируют стабильность, надежность крыши.

Кровельное покрытие. Материал в виде рулонов, листов, отдельных модулей или элементов, обладающий высокой износостойкостью, хорошими гидроизоляционными характеристиками. В этих целях используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, рубероид или шифер.

Свес. Свесы крыши выступают за периметр основания и защищают стены от воды во время дождя и ветра. Свес длиной 40-50 см считают достаточным для эффективного выполнения своих задач.

Этапы строительства

Создание проекта

Шатровая крыша своими руками строится только на основании грамотно составленного проекта, гарантирующего ее надёжность. Перед тем как сделать чертежи, необходимо вспомнить школьный курс геометрии, чтобы сделать расчеты угла наклона скатов, высоты конька и площади скатов. Для выполнения вычислений есть простая инструкция:

Первым делом, необходимо определить угол наклона скатов с помощью рекомендаций производителя кровельного материала и данных строительной климатологии, которая разделяет территорию нашей страны на восемь зон согласно снеговой и ветровой нагрузке. Оптимальным считается уклон 30-40 градусов, который подходит практически для все типов кровли.

Следующий этап – вычисление высоты расположения конькового узла. Для этого расчета требуется знать размеры основания крыши и угол наклона ее скатов. Если представить шатровую крышу как пирамиду, то прямая соединяющая ее основание и конек под прямым углом будет ее высотой, а вычислить ее длину можно с помощью теоремы Пифагора.

Зная угол наклона, высоту и размеры основания можно выяснить длину стропильных ног и площадь скатов. Эти расчеты нужны для вычисления необходимого строительного материала – дерева для стропильной системы и кровельного покрытия.

Не забывайте, что у шатровой крыши с прямоугольным основанием, в отличии от такой же конструкции с квадратным, скаты будут иметь различный уклон и разную длину стропильных ног. Следует учитывать это в расчетах и монтаже!

Проект создают вручную или с помощью компьютерной программы, которая не только выполнит за вас расчеты длины элементов стропильной системы, но и подберёт их толщину. Результат этапа конструирования – схема с размерами и взаимным расположением элементов крыши, которая станет опорой для монтажных работ.

Конструкция стропильной системы

Стропильная система шатровой изготавливается из древесины хвойных пород и состоит из следующих основных и дополнительных элементов:

• Мауэрлат и лежень. Опоры из бруса, необходимые для распределения нагрузки по периметру несущих стен. Мауэрлат укладывают на внешние перегородки, а лежень на внутренние. В деревянных домах роль опорного бруса исполняет верхний венец из бруса или бревна. Сооружения из кирпича и блоков требуют обустройства армированного бетонного пояса, в которой вмуровывают металлические шпильки, на которые через слой гидроизоляции укладывают мауэрлат.
• Стойки. Вертикально устанавливаемые опоры, которые поддерживают коньковый узел или стропильные ноги.
• Накосные стропильные ноги. Они отходят от конькового узла к углам сооружения и образуют ребра скатов шатровой крыши. Накосные ноги длиннее обычных и подвергаются повышенной нагрузке, поэтому их толщина также должна быть больше в два раза.

Нарожники. Стропила разной длины, прикрепляемые к накосным ногам и мауэрлату, формирующие поверхность скатов.

Подкосы. Расположенный под углом 45 градусов к стропилам элемент стропильной системы, который предотвращает провисание стропильных ног.

Затяжка, ригель. Горизонтально расположенная перемычка между двумя стропилами, которая гасит распирающее действие, которое они оказывают на стены.

Обрешетка. Основание, на которое настилают кровельное покрытие. В зависимости от типа которого, применяют решетчатый или сплошной вид обрешетки.

В строительстве шатровой крыши используют висячую или наслонную стропильную систему, в зависимости от возможностей планировки сооружения. Однако, опытные кровельные мастера не советуют использовать наслонный тип, если уклон скатов превышает 40 градусов.

Ход монтажных работ

Когда проект утвержден и материалы закуплены, можно сделать монтаж шатровой крыши своими руками:

Сначала устанавливают мауэрлат, лежень и балки перекрытия. Если проект предусматривает балки выноса, то монтируют и их. Начинают укладку с центральной, отступая от нее в обе стороны шаговое расстояние, продвигаются к краям.

Ровно посередине будущей шатровой крыши устанавливают центральную стойку, для нее используют брус толщиной 150х150 мм или более. Чтобы она сохраняла вертикальное положение ее временно закрепляют двумя укосинами.

Устанавливают центральные стропила. В верхней части закрепляем их к стойке металлическими накладками, а в нижней к мауэрлату. Натянув для ориентира от конькового узла к углам мауэрлата шнур, монтируют накосные стропильные ноги Для их установки на верхней части делают двойную врезку. Свесы стропил связывают ветровой доской. Если есть необходимость устанавливают подкосы и ригели.

Далее напиливают и приколачивают все нарожники. Нарожники, опирающиеся на балки выноса дополнительно укрепляют стойками, чтобы разгрузить их. Карнизы подшивают доской или влагостойкой фанерой.

На стропила полосами настилают гидроизоляционную пленку, нахлестывая в местах стыках ее на 15-20 см. Крепят пленку строительным степлером, а вдоль стропильных ног фиксируют рейками контр-обрешетки. Монтируют обрешетку. Если запланирована сплошная, то необходимы фанерные листы, а если решетчатая – необрезная доска размером 40х150 мм.

Настилают кровельное покрытие. Для этого сначала производят раскрой с учетом того. Что листы и полосы крепятся не в стык, а в нахлест. В качестве крепежа необходимо использовать специальные, поставляемые в комплекте с материалом кровли, оцинкованные саморезы или гвозди с каучуковой шляпкой, которая после вкручивания деформируется и закрывает отверстие.

Завершающий этап — установка водосточной системы, состоящей из водоприемной воронки, желоба и трубы водостока, и снегозадержателей.

Некоторые элементы стропильной системы шатровой крыши имеют длину, превосходящие 6 метров, стандартную величину пиломатериалов. Поэтому необходимо изготавливать наборные стропила, составляемые из нескольких частей, или клееные.

Строительство шатровой крыши своими руками – тяжелая, трудоёмкая работа, однако полученные результат, выделяющий дом или беседку среди однотипных соседей, вознаградит вас за старания и потраченные силы!

Источник

Шатровая крыша – стропильная система

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 – 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.

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

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 системы	Краткие характеристики
Висячая	Стропила 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.
Наслонная	Нагрузка 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

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.

Цены на брус

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

Цены на доски строительные

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: c 2 =a 2 +b 2 , 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

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.

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.

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.

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

Отмеряется расстояние, равное величине свеса стропильной системы

Отмеряется ширина посадки пятки

Выставляется угол, равный свесу скатов

Разметка с помощью транспортира

Второй катет подводится к метке начала свеса

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.

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»

Цепная пила с приспособлениями для запила элементов стропильной системы

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

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

Конец доски предварительно срезается

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

Цены на различные виды крепежа для стропил

Видео – Строительство стропильной системы шатровой крыши

Степан Русов главный редактор

Автор публикации 27.11.2017

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

Источник