Порядок самостоятельного монтажа стропильной системы шатровой крыши

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

Как выполнить расчеты шатровой крыши

Основная цель расчета такой крыши – нахождение объема материалов, требуемых для ее возведения (подкровельный, кровельный материал), обрешетка и монтаж стропильной системы по определенным параметрам. Помимо объемных параметров, выполняется расчет угла наклона ската, а также общая динамическая прочность системы.

Естественно, по количеству параметров расчет довольно сложный и объемный, поэтому лучше всего воспользоваться онлайн-калькулятором, который Вы легко найдете в сети.

В результате такого расчета Вы получите следующие данные:

  • общая площадь поверхности крыши (с учетом свесов);
  • углы наклона боковых стропил;
  • длины боковых, диагональных и накосных стропил;
  • необходимое количество стропил для устройства системы;
  • рекомендуемое стропильное сечение;
  • количество рядов обрешетки;
  • объемы бруса для стропил.

Технология производства работ

Установка мауэрлатов

Их не монтируют только в одном случае – если строение построено из древесины (сруб). Они выполняют две функции: выравнивают верхние срезы стен и служат опорой для стропильных ног.

Предварительно контролируется горизонтальность всех поверхностей, а также соответствие их уровней относительно друг друга. Только тогда будет обеспечена симметричность всех частей крыши. Поэтому обустраивается бетонная стяжка по верхним срезам стен. Для этого из тонких досок монтируется каркас (опалубка), куда заливается бетонный раствор.

Сразу же устанавливаются металлические стержни. Кстати, если ведется кирпичная кладка стен, то их целесообразно монтировать именно на завершающем этапе (между кирпичей последнего ряда).

Зачем они нужны? В качестве мауэрлатов удобнее использовать брус. Он должен быть жестко зафиксирован на торцевой части стены, иначе при малейшем порыве ветра вся крыша начнет смещаться. Именно для того, чтобы мауэрлаты прочно «сидели» на стенах, их закрепляют на таких металлических упорах.

Длина штырей зависит от сечения бруса мауэрлата. После их установки они должны возвышаться над древесиной настолько, чтобы можно было сверху положить шайбу и надежно закрутить гайку. Следовательно, на «торчащем» конце каждого прутка нужно заранее нарезать резьбу.

Обустройство отсечной гидроизоляции

Это необходимо для того, чтобы предотвратить капиллярное проникновение жидкостей к древесине (мауэрлату) со стен дома. В качестве изолирующего материала лучше использовать пленку, так как рубероид, который принято укладывать, имеет срок службы примерно 4 – 5 лет. Нарезаются полосы шириной чуть более толщины стен. Предварительно верхние срезы обмазываются горячим битумом, и на него производится «наклеивание» пленки.

Монтаж мауэрлатов

На каждом из них размечаются места для сверления отверстий под штыри. Их располагают так, чтобы при последующей сборке стропильной системы ноги не попадали на эти упоры с прикрученными гайками. Диаметр отверстий должен быть чуть больше сечения штырей, так как при перепадах температуры расширение разных материалов неодинаково. Для древесины оно практически отсутствует, а для металла имеет определенную величину, и он начнет «рвать» дерево.

При укладке бруса нужно тщательно контролировать строительным уровнем, чтобы плоскость, которую они все образуют, была ровной и строго горизонтальной, иначе крыша получится с перекосом. Мауэрлаты «насаживаются» на штыри, и производится их крепление, как описано выше. Нужно добиться, чтобы все углы между брусьями были прямыми, а стены получились одинаковыми по высоте.

Монтаж стропильной системы

Сначала производится установка балок перекрытия. По центру (по оси), между мауэрлатами укладывается «лежень», на котором будет держаться центральная стойка. Ее верх будет являться коньковым узлом. Если в доме есть внутренняя стена, расположенная по центру, то стойка ставится на нее.

Накосные стропила монтируются попарно, с противоположных сторон (по диагонали). Одним концом они скрепляются с мауэрлатом (методом врубки), а другим – с узлом конька. Для обеспечения их большей устойчивости применяются промежуточные стойки, шпренгеля, нарожники. Длина накосных стропил должна быть такой, чтобы они обеспечили необходимую величину свеса.

Практические советы

Любая древесина, использующаяся при возведении крыши, должна быть качественно высушена. В обязательном порядке производится ее обработка специальными средствами, защищающими от гниения, насекомых-древоточцев, термического воздействия (воспламенения).

Желательно выбирать одну и ту же породу дерева, причем одну их хвойных. Наиболее экономичный вариант – сосна.

В качестве элементов крепления, кроме гвоздей и скоб, хорошо использовать металлические уголки, планки и тому подобное.

Размеры заготовок (ширина, толщина, сечение) выбираются в зависимости от предполагаемой нагрузки на крышу. Учитывается влияние порывов ветра, интенсивность осадков (особенно зимой), вес материала несущего каркаса (обрешетки), кровельного покрытия, слоев тепло-, паро- и гидроизоляции.

Кроме того, стропильная система должна выдерживать и вес не менее двух человек, так как придется не только монтировать обрешетку и материал кровельного покрытия, но и в дальнейшем проводить осмотр крыши и ее ремонт. Кстати, от этого во многом зависит и определение оптимальной крутизны скатов (высоты центральной стойки).

Можно стропила делать из досок, но для этого (для повышения прочности системы) их сбивают попарно.

Обладая определенными навыками, монтаж шатровой крыши произвести не трудно. Но расчет элементов ее конструкции лучше доверить специалисту.

Чертеж стропильной системы конструкции

Проект четырехскатной вальмовой крыши стоит начинать с эскиза фасада и схемы расположения балок каркаса на чертеже. Необходимо отметить несущие стены. На них будут опираться концы стропилин. Отложим от края стен дома расстояние 0,6 – 1 м в масштабе чертежа. Полученный контур является свесами, которые будут защищать фасады от дождя.

Читайте также:  Как улучшить вентиляцию воздуха в квартире многоквартирного дома

Чтобы самостоятельно сделать чертеж кровли, необходимо знать основные термины, применяемые проектировщиками и архитекторами. Перечислим главные элементы стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши:

  1.  Конек – брус с сечением 50х150 мм, к которому крепятся стропила. Он расположен в центре двух трапециевидных скатов.
  2.  Диагональное стропило – балка, которая служит опорой для вальм. В некоторых источниках она также называется накосной ногой. Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на один из концов балки конька.
  3.  Центральные промежуточные стропила. В шатровой вальмовой крыше их четыре. Центральные балки сходятся в центре конструкции, образуя крест.
  4.  Нарожники – короткие доски, опирающиеся на каркас вальм.
  5.  Промежуточные стропила – балки, которые образуют плоскость трапециевидных скатов на чертеже четырехскатной вальмовой крыши.

Кровельные материалы укладываются на обрешетку. Она крепится к стропилам под углом 90 градусов. Разреженную обрешетку используют под шифер и металлическую кровлю. Шаг укладки досок – несколько сантиметров. Под все остальные виды материала кровли обрешетку делают сплошной.

Вспомогательная конструкция четырехскатной вальмовой крыши состоит из следующих элементов:

  1.  Стойка. Служит опорой для конька. Стойки упраздняются, если планируется использовать пространство под вальмовой крышей.
  2.  Затяжка – важная часть стропильной системы. По совместительству является балкой перекрытия.
  3.  Кобылка. Деревянный брусок, который используется для устройства свеса при недостаточной длине стропильной ноги.
  4.  Ветровая балка. Благодаря этому элементу, кровельная конструкция имеет высокую устойчивость к плохим погодным условиям. Ветровая доска соединяет несколько стропил в одной плоскости ската.
  5.  Мауэрлат – основа для монтажа стропильной системы. Его назначение – привязка каркаса крыши к стенам дома. Мауэрлат представляет собой брус с сечением 100х100 или 150х150.
  6.  Шпренгель. Задача этого структурного элемента – усилить основную несущую конструкцию. Шпренгель крепится по углам к мауэрлату и диагональным балкам.
  7. Подкосы. Располагаются под наклоном к стропильным ногам.

Расстояние между стропилами и нарожниками на чертеже называют прогонами. Эта величина рассчитывается по специальным формулам. Зависит от веса элементов кровли, максимально возможного количества осадков в регионе строительства и силы ветра. Также рассчитывать необходимо высоту конька, угол наклона стропильных ног и их длину. Самой сложной для вычислений является ломаная вальмовая схема крыш.

Наиболее распространенные виды креплений деревянных балок между собой – пластины и уголки. Реже используют вязальную проволоку, саморезы и кронштейны. Чтобы предотвратить деформацию деревянных балок из-за усадки, следует выбрать скользящую систему в креплениях уголков.

Наклон скатов

Максимальный угол наклона скатов ограничен только здравым смыслом и силой ветров в вашем регионе: чем выше конек, тем больше парусность. Минимальный же уклон диктуется кровельным материалом: нахлесты листов не должно заливать водой при косом дожде.

Для разных материалов он составляет:

Кровельный материал Минимальный уклон, градусы
Профлист с герметизацией нахлеста силиконом 12
Рубероид в два слоя 15
Рубероид в три слоя 5
Битумная черепица 11
Металлочерепица без герметизации нахлеста 14
Ондулин 6
Шифер 22

Обычно уклон лежит в диапазоне 30-55 градусов.

Монтаж стропил

После того как вид кровли определен, приобретены все необходимые стройматериалы, можно напрямую приступать к сооружению каркаса.

Перед началом возведения несущей конструкции необходимо составить ее проект и чертеж.

Итак, устройство системы опор состоит из нескольких этапов:

  1. Перед началом возведения следует уложить деревянный брус по периметру внешней стены – мауэрлат. Для его укладки необходимо оборудовать армированный пояс из железобетонной конструкции, усиливающей несущие способности стен. Следует обратить внимание, чтобы мауэрлат был надежно закреплен, не допуская малейшего смещения.
  2. Если стены из камня или кирпича, по их верху возводится опалубка, в которую монтируют армокаркас с помощью оцинкованных резьбовых шпилек, калибром не менее 10 мм. Верхняя часть шпилек должна выступать на 4-5 см из основания для опор (мауэрлата).
  3. После установки каркаса производят заливку цементным раствором.
  4. Затем, как бетон застынет, его поверхность покрывают битумом и накрывают слоем рубероида или другими гидроизоляционными материалами.
  5. На выступающую часть шпилек надевают брусья с высверленными отверстиями. Закрепляют конструкцию с помощью гаек.
  6. Мауэрлат изготавливают из просушенного и пропитанного антикоррозийными и противовозгорающими средствами деревянного бруса хвои 10*15 или 15*15 см. Влажность дерева не должна превышать 20%.
  7. Последующим этапом является установка центральной балки на мауэрлат, которая располагается параллельно коньку. К нему крепятся стойки. Эти стойки служат поддержкой определенной части опорной системы.

Начиная работу необходимо все поэтапно сверять и перепроверять. Только так можно уберечь себя от ошибок и в итоге добиться максимально прочной конструкции.

Расчет вальмовой крыши

Для того, чтобы устройство стропильной системы вальмовой крыши обеспечивало безопасность, долговечность, надежность и привлекательность нужно правильно провести расчеты, которые позволят осуществить грамотную разметку, тем самым исключив погрешности. При этом, помимо того, что проводится расчет стропильной системы вальмовой крыши и параметров стропил, необходимо выполнить расчеты нужные размеры всех других элементов, которые будут использоваться в этом сооружении. Разметку нужно проводить чрезвычайно точно с обозначением тех мест, в которых будут фиксироваться стропила. Эта разметка должна включать в себя отметки для 2 основных точек на мауэрлате (нижней обвязке) и в по центру конькового бруса. Как раз здесь и будут укладываться центральные стропила.

Для сооружения подобной кровли нужно использовать доски толщиной не менее 50 мм. Связывается это с тем, что подобные доски смогут выдержать совокупные нагрузки снега, ветра, а также собственного веса.

Советуем почитать:

  • Устройство крыши дома;
  • Какой должен быть минимальный угол наклона у крыши из профнастила;
  • Узлы прохода вентиляции через кровлю.

Шатровая крыша: чертежи и правила монтажа

Шатровая крыша – технология, встречающаяся в одноэтажных и многоэтажных домах. Для нее характерен треугольный спуск и соединение всех углов в одну верхнюю точку.

Количество треугольных сторон допускается любое. Единственный фактор, объединяющий все формы и размеры шатра – общая вершина. Наиболее удобная форма – четыре стороны с единой точкой соприкосновения в центре, но это не обязательно. Она может смещаться в любую сторону, если того требует конструкция дома.

По особенностям конструкции, крыши частных домов делятся на:

  1. Висячая. При этой технологии, крыша крепится на стропильные балки. Они монтируются на стены, что и обеспечивает фиксацию. Важным элементом выступают специальные стяжки, которые сдерживают стропилы от радиальных смещений.
  2. Насклонный. Распространенная технология, но ее возможно воплотить только в крупных домах с наличием несущей стены посреди дома. Именно на нее и будет приходит основная нагрузка от кровли.

Шатер – популярная технология, так как позволяет полностью избавиться от протечек и попадания осадков в помещение.

Этапы сооружения шатровой крыши

Первый этап сооружения стропильной шатровой системы включает в себя подготовку основания. С этой целью устанавливается мауэрлат, монтируются балки перекрытия и полубалки.

За счет последних элементов стропильной системы формируются свесы крыши перпендикулярно направленные основным балкам.

Сами балки, выполняющие функцию перекрытия и выноса, монтируют от центра, то есть вначале обустраивается центральная балка, а потом от нее в разные стороны укладываются остальные с определенным шагом.

Что касается способа монтажа мауэрлата, то он зависит от материала, из которого возведены стены дома.

Если стены бетонные, то по ним заливается монолитный пояс, к которому фиксируют мауэрлат, а если кирпичные, то их обустраивают по периметру с внешней стороны бортиком из кирпичей, а с внутренней стороны монтируют мауэрлат.

На следующем этапе выполняют установку несущей опоры стропильной системы, центральных и угловых ног:

  1. стойка монтируется в центре перекрытия, обычно для ее изготовления используют брус от 150 мм, вертикальность установки проверяется отвесом;
  2. устанавливаются центральные стропилины, вверху к опоре и внизу к мауэрлату они крепятся стальными уголками;
  3. для ориентировки от конькового узла натягивают к углам основания шнуры, по ним монтируют накосы;
  4. по завершению установки диагональных ног приступают к монтажу подкосов или опорных стоек.

После монтажа опорных стоек или подкосов приступают к изготовлению и монтажу нарожников.

Предназначение укороченных стропил сводится к заполнению пространства между центральными и диагональными стропилинами, что, в свою очередь, позволяет обеспечить жесткое основание скатам шатровой крыши. Устанавливаются нарожники параллельно центральным стропилам.

Верхняя часть нарожников упирается в накосные стропила, а их нижний край фиксируется на балках и выносах, по мере приближения к углу стропильной системы длина этих элементов уменьшается.

Под нарожники монтируют небольшие подпорки.

После того как стропильная система сформирована, обустраивается обрешетка, выполняются теплоизоляционные работы и монтируется выбранный тип кровельного покрытия.

Особенности устройства шатровой кровли

Конструкция шатровой крыши — это сочетание нескольких скатов треугольной (реже — трапециевидной) формы. Количество их может меняться в зависимости от архитектурных особенностей строения. Чаще всего встречаются четырёхскатные шатровые кровли, но владельцы зданий могут построить крышу и с большим количеством скатов.

Архитектура постройки определяет форму крыши с шестью скатами

Историки утверждают, что шатровый вариант крыши появился в глубокой древности. Шалашные постройки первобытного человека похожи на шатёр. Крыши в виде шатров находят археологии в Мессопотамии, где проживали древние шумеры. Такие конструкции верхней части строений применялись в храмовых и других религиозных сооружениях и в более поздние исторические периоды.

Классический вариант шатровой крыши — это пирамида с квадратным основанием. Опора скатов кровли идёт в основном на стены постройки, иногда выходя за их границы. Свесы могут выступать за пределы здания на 400–500 мм, тем самым предохраняя архитектурное сооружение от неблагоприятного воздействия погоды.

Чаще всего в индивидуальном строительстве применяют классический вариант четырёхскатной шатровой крыщши

Отличия вальмовой и шатровой кровли

Ещё одно название шатровой кровли — крыша конвертом. Такой тип является разновидностью вальмовой крыши. Конверт с прямоугольным основанием — основа вальмового типа кровли, а квадрат чаще используется в шатровом варианте.

Вальмовая конструкция — это сочетание двух скатов в виде трапеции и двух скатов в треугольной форме. В кровле-шатре соединяются треугольные скаты.

Типичный вариант вальмовой кровли состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов

Если в вальмовой крыше есть конёк, то кровля шатровая монтируется без этого элемента. Вершины всех скатов шатровой конструкции соединяются в единой точке. Это происходит в виде их наслоения друг на друга или крепления к отдельной опоре. Конёк как таковой в этом случае отсутствует.

Плюсы и минусы шатровой конструкции

  1. Основное преимущество шатровой кровельной конструкции — её уверенное противостояние порывистым ветрам. Аэродинамические «способности» крыши проявляются в том, что воздушные потоки практически не попадают в чердачную часть, они уходят вниз по треугольным скатам.
  2. Ещё один большой плюс шатровой крыши состоит в отсутствии фронтонов. Это отличный повод для экономии, ведь строительных и отделочных материалов для кровли понадобится гораздо меньше.
  3. Многие пользователи строений с шатровой крышей отмечают быструю прогреваемость помещений именно благодаря такой конструкции кровли. Дождевые и сточные воды не задерживаются на конверте из треугольных скатов, а стекают вниз. Это продлевает срок бесперебойной службы крыши.
Читайте также:  Вентиляция в сарае своими руками схема !

Но есть в шатровой кровле и отрицательные моменты:

  1. Сложная конструкция каркаса.
  2. Малые размеры мансарды.
  3. Большое количество отходов строительных материалов из-за конструктивных особенностей кровли.

Схема конструкции шатровой крыши

При расчёте и строительстве шатровой кровли обязательно нужно располагать основными сведениями о её составляющих элементах.

Чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, нужно знать все основные элементы её конструкции

Опорная часть кровли — мауэрлат, размещаемый по периметру строения. Он крепится на стены постройки с наружной стороны. В кирпичных домах мауэрлат может монтироваться с внутренней стороны. Материалом для этого элемента кровельной системы служит брус с большим сечением. Накосные стропила предназначены для образования кровельного угла, собственно благодаря им и получается пирамидальная форма крыши. Самым сложным в конструкции шатровой крыши считается коньковый узел. В коньковом узле вместе с накосными стропилами соединяются стропила центральные, которые регулируют высоту каждого ската. Параллельно центральным стропилам устанавливают нарожники. Они всегда короче центральных стропил и укладываются на определённом расстоянии друг от друга.

Фотогалерея: варианты устройства шатровой кровли

Особенности устройства шатровой кровли

Сочетание разных вариантов шатровых крыш придаёт дому черты средневекового замка

В конструкцию четырёхскатной кровли можно вписать выносной балкон мансарды

Шатровые крыши часто возводят над капитальными беседками

Особенности устройства шатровой кровли

Конструкция шатровой кровли может опираться на выносные столбы, образуя большой козырёк над входом

Сложные ломаные крыши вальмовой конструкции требуют виртуозных расётов и филигранной техники исполнения

Гараж квадратной формы стоит украсить изящной шатровой кровлей

Особенности устройства шатровой кровли

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Схема стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Стропильная система кровли является мощным и прочным каркасом, способным выдержать все нагрузки кровли, в том числе кровельного пирога и кровельного покрытия. Надежность и прочность кровли зависит от правильного и точного расчета нагрузки на стропильную систему.

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Она должна выдерживать постоянные и временные воздействия. К постоянным относится вес крыши, вес всех элементов стропильного каркаса, масса кровельного пирога. К временным воздействиям можно отнести влияние окружающей среды, вес рабочих и техники при выполнении ремонтных работ на кровле.

Имея перед собой схему стропильной системы, можно приступать к возведению деревянного каркаса. Для начала необходимо установить основные элементы конструкции, на которые крепятся стропильные ноги.

Монтаж конструкции стропильной системы своими руками начинается с обустройства основания для будущего каркаса. Для этого устанавливается мауэрлат, который возводиться по периметру верхнего ряда несущих боковых стен. Далее следует установить лежень для коньковой опоры и смонтировать вертикальные стойки. Они должны располагаться строго под углом 90 град. Малейшие отклонения могут привести к деформации всей конструкции. Шаг стоек составляет не более 2 м. На стойки необходимо закрепить балку конька, сечение которой подбирается с учетом нагрузки центральной части стропильного каркаса.

Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо проверять правильность угла размещения стропил на мауэрлате

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Полезный совет! Для крупногабаритных кровельных конструкций целесообразно устанавливать несколько лежней.

Далее на основании чертежа стропильной системы следует приступить к установке стропильных ног в следующей последовательности:

  • монтаж диагональных стропил, нижняя часть которых крепится к мауэрлату способом врубки;
  • установка центральных стропил;
  • монтаж угловых стропил, которые крепятся к диагональным брусьям;
  • установка затяжки, которая используется для закрепления ног у конька;
  • монтаж центральных стоек, которые одним концом крепятся к коньку, а другим – к затяжке (ригелю);
  • установка подкосов, которые закрепляются на стропильной ноге и ригеле;
  • монтаж шпренгеля, одна часть которого крепится к мауэрлату, а другая – к стропильной ноге.

Схема устройства стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

После этого выполняется монтаж обрешетки. Затем осуществляется укладка кровельного пирога. Он состоит из гидроизоляционного, теплоизоляционного и пароизоляционного слоя. Далее следуют работы по наружному покрытию кровли выбранным кровельным материалом с соблюдением особенностей его укладки.

Важно! Долговечность и надежность всей конструкции напрямую зависит от того, насколько качественно будет выполнен каждый узел крепления стропильной системы кровли.

Классический вариант четырехскатной крыши является простой конструкцией, но все же требует знаний строительства и точных расчетов

Монтаж кровельного пирога

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Кровельный пирог четырехскатной крыши состоит из нескольких слоев, уложенных в определенной последовательности. Он устанавливается на стропильный каркас, и состоит из таких слоев:

  • пароизоляционного слоя в виде защитной пленки, препятствующего проникновению в подкровельную систему влаги из помещения;
  • теплоизоляционного слоя в виде утеплителя, укладываемого в пространство между стропилами;
  • гидроизоляционного слоя в виде специального материала, препятствующего попаданию влаги в помещение;
  • обрешетки в виде досок, к которым монтируется кровельное покрытие.

Важно! Качество и долговечность всей кровли напрямую зависит от укладывания слоев кровельного пирога в строгой последовательности.

Гибкая черепица в виде покрытия позволяет максимально экономно использовать кровельный материал, без существенных отходов

Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками?

Обрешетка в виде деревянных брусьев сечением 50×50 мм поперечно крепится гвоздями к стропильным ногам сплошным слоем или с определенным шагом в зависимости от кровельного покрытия. Далее к обрешетке крепится пароизоляционная плетка внахлест при помощи степлера. Монтаж утеплителя осуществляется в межстропильное пространство. Далее крепится гидроизоляционный слой, технология монтажа которого схожа с пароизоляционным слоем.

Важно! Особое внимание во время монтажа, заслуживает коньковая часть, где наибольшая вероятность скопления паров конденсата.