Коническая крыша: устройство, особенности конструкции и монтажа

В вопросе выбора конструктивным решений при устройстве собственного жилища человек вечно мечется между практичностью и красотой. В зависимости от внешних обстоятельств и вкусов, пышные архитектурные стили, как рококо, барокко или готика, сменяются более лаконичными, классицизмом, минимализмом.

Но мы живем в уникальное время, когда с помощью современных материалов можно достаточно легко и недорого воплотить в жизнь практически любые архитектурные формы. Коническая крыша стала одним из таких возрожденных конструктивных элементов, незаслуженно забытых в условиях прагматичного 21-го века.

Кровля в виде конуса является частью традиционной русской архитектуры, она была и остается неотъемлемой частью русского терема, отличительной чертой православной церкви. В этой статье мы расскажем, что собой представляет конструкция купольной кровли, как она монтируется и перекрывается.

История конической крыши

Конусообразная крыша – это сложная кровельная конструкция, в основании которой находится круг. Визуально она напоминает правильный прямой конус, основанием которого служит мауэрлат, а вершиной, являющейся серединой круга – точка схождения стропильных ног каркаса.

Этот архитектурный элемент имеет богатейшую историю в древнерусском зодчестве. Конусная крыша была характерной особенностью традиционного русского терема, православной церкви, богатых домов и флигелей.

Чаще всего эта сложная конструкция применялась для перекрытия небольших по размеру архитектурных деталей сооружения – башенок, «кукушек», крыльца. Купольная крыша имеет родственную связь с конусообразной и колокольчатой из-за одинаковой формы основания.

В настоящее время в частном домостроении эта технология применяется не так часто, так как устройство купольной кровли достаточно дорого и сложно для монтажа. Мастеров, которым не понаслышке знаком способ сборки конической конструкции, осталось не так много.

Однако, украсив этим архитектурным элементов, можно сразу придать дому элегантный, затейливый, оригинальный вид. Уместно кровля в виде конуса смотрится в районах, где новые дома соседствуют с историческими зданиями, это позволяет сохранить единый архитектурный облик города.

Интересно! На территории Италии были распространены целые поселения, где крыши имели коническую форму. В этих жилищах из известняковых блоков жили простые крестьяне, а крыши в виде конуса с длинным шпилем они крыли обычной соломой или камышом. Эти постройки охраняются ЮНЕСКО как культурное наследие Италии.

Особенности конструкции

Коническая кровля даже визуально сильно отличается от традиционных двухскатных, наиболее распространённых на территории России. Несмотря на то, что часто применение ее имеет чисто декоративный характер, она может быть очень функциональной, благодаря тому, что с ее крутых скатов хорошо соскальзывает вода.

Особенностями конструкции конусообразных кровель считают:

1. Круглое основание. Опорой для стропильных ног, расходящихся веером, всегда служит круглое основание. Это требование действует также для купольных и колокольчатых конструкций, которые используются только, если форма основания круглая или полукруглая, если они сочленены с основной крышей или стеной.
2. Гибкие кровельные материалы. Из-за формы для строительства конической кровли необходимо использовать только гибкие, эластичные кровельные материалы, к примеру, битумную черепицу, кровельную сталь. В противном случае в многочисленные стыки, будет затекать вода. Только гибкие покрытия способны обеспечить герметичность конусообразной кровле. Только они как правило, дороже обычных и требуют особых условий монтажа.
3. Сложность монтажа конькового узла. Все многочисленные стропильные ноги каркаса сходятся в одной точке, которая является наиболее уязвимым и трудным для сборки узлом конструкции. Поэтому конструкция должна быть рассчитана на сосредоточенную на ней нагрузку.

Обратите внимание! Выбрав коническую кровлю для вашего дома, необходимо предварительно сделать проект конструкции с расчетами количества осадков и ветровой нагрузки в регионе, где ведется строительство. За счет своей формы конуса или купола такая конструкция кровли обладает высокой парусностью, поэтому ее не рекомендуют использовать в ветреных районах страны.

Достоинства конструкции

Конусообразная крыша – достаточно сложная и дорогостоящая конструкция, однако, она имеет свои преимущества. Помимо очевидной эстетичности и оригинальности, она считается достаточно функциональной и устойчивой к внешним факторам. Кроме того, этот вид кровли характеризуется следующими плюсами:

• Улучшенное соскальзывание снега и воды со скатов. Конус – очень удобная в плане эксплуатации форма крыши. С одной стороны, она не задерживает на поверхности снег, а с другой, позволяет талой и дождевой воде свободной соскальзывать с ее скатов. Это делает кровельные элементы самоочищающимися. Благодаря этому кровли такого типа реже нуждаются в чистке, реже протекают.
• Устойчивость к внешним воздействиям. Прочность соединения, дополнительную жесткость которому придает большое количество стропил, обеспечивает повышенную устойчивость к ветровым и сейсмическим нагрузкам. Это качество делает конусную конструкцию пригодной для использования в сейсмически нестабильных районах.
• Новые возможности использования пространства под крышей. При монтаже купола получается, что в помещении под кровлей потолок будет выше, чем если применять другой тип кровли. Это позволяет более рационально использовать свободное место, а также по-новому взглянуть на дизайн этого помещения.

Важно! Неоспоримым преимуществом конусовидной кровельной конструкции мастера считают ее оригинальный и необычный внешний вид. Всего одна башенка с крышей в виде конуса превращает скучный коттедж в сказочный замок или терем. Кроме того, она легко увязывается с большинством архитектурных стилей, смотрится гармонично, но стильно.

Недостатки

Говоря о конусообразной кровле, мастера разделяют ее недостатки на сложности, с которыми придется столкнуться при монтаже, и особенности конструкции, влияющие на ее эксплуатацию.

Однако, прежде чем приступать к монтажу такой сложной конструкции, необходимо тщательно взвесить все плюсы и минусы этого технического решения. К минусам конических кровель относят:

1. Невозможность оборудования мансарды. Конусообразная крыша не подразумевает монтажа окон на ее поверхности, поэтому в пространстве под ней нет возможности оборудовать жилую мансарду. Мало того, что окна существенно портят внешний вид конструкции, они нарушают ее герметичность, снижают несущую способность каркаса.
2. Увеличенный расход кровельного материала. Металлические листы, листы металлочерепицы и даже рулонные кровельные покрытия имеют прямоугольную форму, из-за чего при перекрытии конусообразных кровель их приходится резать, остается много обрезков, увеличивается расход.
3. Сложность конструкции. В целом, крыша в виде конуса считается достаточно сложной в проектировании и монтаже, что естественно отражается на ее стоимости. Даже просто найти мастеров, которые возьмутся за монтаж кровли такого типа бывает не так уж просто.

Обратите внимание! Не важно, конус или круглый купол, получаться должно, что такая конструкция немного дороже, чем обычная двухскатная крыша. Поэтому такое решение обычно не используют в строительстве бюджетных дачных домиков, оно чаще применяется в коммерческом строительстве или сооружении дорогостоящих коттеджей.

Конструкция

Устройство крыши в виде конуса с одной стороны похоже на конструкцию других типов кровель, а с другой – сильно отличается из-за особенностей ее формы. Она состоит из следующих компонентов:

• Стропильный каркас. Стропильная система, как правило, относится к наслонному типу. Она является несущим основанием, на которую ложится основная нагрузка. Деревянные стропильные ноги, сходящиеся в одной точке, придают конструкции конусовидную форму, придают жесткость, распределяют нагрузку.
• Гидроизоляция. Поверх стропильного каркаса укладывается пленочная гидроизоляция, которая предотвращает возникновение протечек через крышу. Верхние края пленки фиксируются обрешеткой.
• Обрешетка. Поверх гидроизоляции крепится гибкая пластиковая обрешетка. Обрешетка служит основой для крепления кровельного материала, она поддерживает его, равномерно распределяя нагрузку. Каждая планка фиксируется к стропилам саморезами прямо поверх гидроизоляции.
• Финишное покрытие. Финишное покрытие – кровельный материал, который крепят к обрешетке или контробрешетке каркаса. Для этих целей при монтаже конусной конструкции используют гибкие материалы: битумную черепицу, листы кровельной стали или меди, композитную черепицу.

Учтите, что конструктивно купольная и конусная кровля не сильно отличаются друг от друга. При сборке каркаса для купольных конструкций используют продольные бруски двух размеров, чтобы получить необходимый радиус. Важно, чтобы крыша при использовании черепицы имела равномерный, плавный изгиб.

Устройство стропильного каркаса

Стропильная система – основа крыши, ее скелет, который придает ей необходимую форму, жесткость, позволяет выдерживать и распределять значительный нагрузки. При монтаже конусовидных кровель чаще всего применяется наслонный тип каркаса.

При этом стропильные ноги опираются одним концом на мауэрлат, положенный на верхний пояс стены, а вторым – на стойку, вертикальную опору. Стропильный каркас кровель с формой конуса состоит из следующих элементов:

1. Мауэрлат. Месте, где будет установлен стропильный каркас укладывают кольцевой мауэрлат, который равномерно распределит вес крыши. С этой целью в нижней части стропильного каркаса к мауэрлату или опорному брусу по периметру полукруглой стены крепятся стропила.
2. Стяжки. Дополнительную прочность конструктивному узлу придают с помощью стяжек. Для этого выполняют монтаж креста, который стягивает между собой противоположные стороны мауэрлата.
3. Стойка. По центру креста устанавливается вертикальная стойка, в которую врезают верхние части стропил.
4. Стропила. Стропила своей частью, что обеспечивает прочность крепления, соединяются в верхней точке крыши, образуя коньковый узел. А нижней частью ноги они крепятся к мауэрлату.
5. Обрешетка. Перпендикулярно стропильным ногам фиксируется обрешетка. Изготовьте ее из реек или чего-то другого и прикрутите к стропилам саморезами. Выбор шага между рейками объясняется выбором материала и необходимым расстоянием для его крепления.

Помните! Существует технология бескаркасного строительства конусных кровель, которые называются самонесущими. Однако, такой подход требует тщательных расчетов и большого опыта проектирования и монтажа сложных крыш.

Строительство домов

Желаете, чтобы ваш дом был похож на средневековый замок или дворец? Спроектируйте коническую крышу. Этот вариант делает здание сказочным и торжественным. Узнайте о секретах монтажа стропильной системы конической кровли и получите ценные советы от специалистов по ее ремонту.

Оглавление:

Преимущества возведения конической кровли

Коническая крыша устанавливается в зданиях круглой формы. Среди преимуществ отметим:

• необычный и привлекательный внешний вид;
• легкость ухода за конструкцией;
• длительный срок эксплуатации.

Недостатки кровли с круговой обрешеткой:

• сложные расчеты по ее возведению;
• возникновение проблем с ремонтом;
• высокая стоимость;
• трудность монтажа;
• большое количество материалов для отделки кровли.

Коническую крышу обустраивают над строением круглой или многогранной формы. Стропильную систему устанавливают таким образом, чтобы обеспечить равномерный наклон стропил. Дополнительные элементы в виде прогонов выполняют функцию опорных элементов. Верхняя, кольцевая часть прогона фиксируется на центральных столбах и принимает на себя нагрузку от башни. Вторая опорная точка — кольцевой мауэрлат, устанавливаемый на стене башни. Потолочные балки проектируют таким образом, чтобы распределить нагрузку равномерно в месте монтажа центрального опорного элемента.

Фиксация кольцевого прогона выполняется раскосами. Качественная круговая кровля — это тщательные расчеты каждого узла системы. При отсутствии опыта в проведении подобного рода работ, рекомендуем обратиться к специалистам по составлению проектной документации.

Если стропильная система будет выполнена из дерева, то используйте для этих целей клееный брус. Особенно, если отделка кровли будет выполнена натуральной черепицей. Обрешетка под нее должна быть высокопрочной и мощной.

Отделка конической крыши выполняется битумной черепицей, деревянной дранкой или металлом. Использование волнистых материалов на круглой кровле нецелесообразно. Стыковка материала займет много времени и потребует увеличения расходов. Кроме того, снижается эстетическая привлекательность кровли и между стыками затекает вода.

Разновидности и конструкция конической крыши

Предлагаем ознакомиться с двумя вариантами круглой кровли:

Купольная кровля, в отличии от конусообразной не имеет наслонных стропильных элементов. Система стропил в куполообразной крыше является висячей. Висячие детали образуют трехшарнирную арку, которая одной стороной соединяется с мауэрлатом, а второй — с опорным кольцом, установленным сверху.

Для проектирования купольной кровли необходимо иметь колоссальный опыт и технические знания “Теории механики” и “Сопромата”. В противном случае, рекомендуем обратиться в строительные компании, занимающиеся подобными вопросами, они помогут правильно составить чертежи круговой обрешетки кровли.

Для расчета купольной кровли, выполненной из дерева, выполните такие действия:

• нагрузки, воздействующие на стропильную систему;
• фиксация арок на центральной опоре и вентиляционный фонарь;
• верх купольной части;
• замковый шарнир, в верхней части купола;
• облик вентиляционных отверстий.

Полукруглой конструкции удается добиться за счет выполнения кольцевой обрешетки. Она устанавливается на дополнительных стойках, опирающихся на висячие стропильные арки.

Еще один метод монтажа купольной кровли был предложен Р. Б. Фулером, архитектором из Америки. Конструкция образуется с помощью треугольников. Данный купол называют “геодезическим”. Сложность расчетов в организации такой кровли и необычный внешний вид не сделали ее популярной в архитектуре.

Выделяют два способа фиксации купола по “геодезической” системе:

• коннекторный — для соединения треугольников используют отрезки бруса и специальные крепежи;
• бесконнекторный — все треугольники собирают заранее, на кровле собирается уже общая конструкция.

Среди преимуществ такой кровли отметим:

• возможность ее полного остекления;
• легкость очистки от снега;
• отличная сопротивляемость ветровым угрозам;
• неординарность внешнего вида;
• возможность организации собственной оранжереи на крыше дома.

Максимальный внутренний объем геодезинеской кровли позволяет сделать одинаковые прямоугольные сооружения, увеличивает количество света и воздуха в помещении. Летом тепло поглощается кровлей, а зимой, наоборот рассеивается. Таким образом, снижаются расходы на отопление и охлаждение помещения. Геодезический купол не нуждается в дорогостоящем фундамента из-за своей легкости. Купольное строение отличается высокой прочностью по отношению к ветрову и атмосферному воздействию. Также, отметим отличные звукоизоляционные характеристики строения, из-за неординарной формы.

Луковичная крыша чаще всего устанавливается на православных храмах и церквях. В частном домостроении данный вариант кровли менее популярен. При диаметре купола меньше 300 см, каркасная его часть выполняется из древесины.

Специфичную форму данной кровли называют “журавцем”. Этот вариант стропильной системы называют наслонным. Для придания дополнительной жесткости кровле устанавливают элементы в виде раскосов и подкосов. Они принимаю на себя максимальную нагрузку. Для вырезания “журавец” изготавливают специальные лекала и доски, минимальная толщина которых составляет 40 мм. Центральный столб выполняет функцию опоры для “журавцев” и места монтажа креста на куполе.

Если для дальнейшей отделки купола используется металл, то на журавцы монтируют обрешетку с шагом в 30 см. Возможен вариант отделки купола с помощью чешуйчатой кровли. В таком случае, под каждую чешую устанавливают дополнительный элемент ее крепления.

Выполняя реставрацию церковного купола, его покрывают с помощью осинового лемеха. Их монтируют таким образом, чтобы предотвратить попадание влаги между рядами. Купола такого типа отличаются сложностью проектирования и монтажа. Качественное выполнение работ под силу только профессионалам. Если диаметр купола более 300 см, то для его каркаса используется сталь. Для фиксации журавцев в таком случае, используют металлические распорки. Обрешетка выполняется из стальных полос, установленных с шагом в 40-50 см. Для отделки кровли используют фальцевый металл.

Технология строительства конической крыши

Предлагаем вариант создания небольших конусообразных башенок, примыкающих к дому. Такая кровля не является основной, однако для ее конструирования необходимы особые познания. Стропильная система в небольших башенках устанавливается веерообразно. Общая центральная стойка является местом расхождения стропильных ног. Дополнительную опорную функцию выполняют прогоны, для их изготовления используют клееную древесину. Выделяют два варианта прогонов — верхний и нижний. Каждых из них выполняет функцию равномерного распределения нагрузки. После разработки проекта конической крыши, изготавливают колеса. Концы стропил фиксируют на полукруге, таким образом, повышается прочность всех соединений.

Для дополнительной устойчивости кровли, нижняя плоскость стропильных брусьев запиливается под определенным углом. Для фиксации деревянных деталей используйте стальные уголки.

Выполняя расчет по количеству стропильных ног для конусообразной кровли, учтите такие моменты как сечение материала, из которого они изготавливаются и интервал их монтажа. В нижней стороне крыши интервал между стропильными элементами должен быть минимальным. Таким образом, обрешетка под дальнейшую отделку кровли будет выполнена с максимально плавным изгибом. Для этого, в нижней части между основным брусом укладывается дополнительная распорка с меньшим сечением, она сделает поверхность более прочной и аккуратной.

Далее установите водоотводный желоб. Полукруглые их варианты изготавливают исключительно под заказ. Для самостоятельной сборки системы достаточно использовать небольшие отрезки обычных прямых желобов, соединив их под нужным углом. Все соединения должны быть герметичными и аккуратными.

Займитесь обрешеткой, для создания которой чаще всего используют деревянные брусья, гибкие пластиковые детали или обычные водопроводные трубы. Несущая способность последних элементов годиться лишь для выдерживания небольшой по размеру кровли, используемой в качестве украшения, но никак не для основной куполообразной крыши. Для дополнительной прочности, сложите в 2 раза трубы или брусья. Для их фиксации на стропильной системе используйте саморезы.

Отделка конусообразной кровли выполняется фальцевым способом. Черепица укладывается на поверхность дранки или камыша. Выполняя отделку кровли с помощью черепицы учтите тот факт, что сверху вниз ширина черепицы увеличивается. Поэтому, выбирайте специальные варианты конической черепицы, чтобы избежать неаккуратных стыковых соединений. Подсчитайте длину стропильных элементов, общую площадь кровли, исходя их этого приобретайте необходимое количество отделочных материалов.

Устанавливайте отделку снизу вверх. Каждая черепичка устанавливается с небольшим нахлестом по отношению к боковой и нижележащей. В месте соединения кровли с наружной стеной, установите гидроизоляцию.

Общие рекомендации по монтажу кровли с конической обрешеткой

Ознакомьтесь с особенностями по возведению конической кровли:

1. Скаты выносят на поверхность кровли минимум на тридцать сантиметров.

2. На обычном бетонном перекрытии устанавливается стандартный брус, а уже на нем фиксируется стропильная система.

3. Для более плотного соединения конечных участков стропил, рекомендуем заострить их.

4. Верхние части стропил устанавливают на опору полукруглой формы и соединяют между собой с помощью стальных уголков.

5. Обрешетка выполняется из полукруглых брусков: длинных и коротких элементов.

6. Для гидроизоляции кровли рекомендуем использовать рулонные материалы, уложенные внахлест, с обязательным проклеиванием всех стыков.

7. Перед началом отделки черепицей, зафиксируйте водоотводы.

8. Интервал монтажа обрешетки определяется типом отделочного материала кровли.

9. Используя коническую черепицу, предварительно промаркируйте элементы каждого ряда. Уменьшайте количество материала для каждого отдельного ряда.

Гибкая или битумная черепица устанавливается на сплошное основание. Для этих целей чаще всего используется тонколистовая фанера. Для создания тепловой кровли, дополнительно укладывается утеплитель, пароизоляция и гидроизоляция.

Фанера нарезается трапецие образной формой, укладывается снизу вверх. Толщина слоев фанерного покрытия должна составлять минимум 12 см. То есть, используя 4-миллиметровую фанеру, укладывайте ее на основание в 4 слоя. Далее монтируется влагозащита и битумная черепица.

На верхней части конусообразной кровли устанавливается стальной конек. Для его изготовления используют сталь, медь, алюминий, нержавейку. Дополнительно, при необходимости, монтируют флюгер.

Выбирая инструмент для возведения конической крыши, необходимо отталкиваться от материалов изготовления обрешетки и отделки кровли. При этом, если обрешетка монтируется из дерева, то в обязательном порядке понадобится электролобзик, перфоратор, шуруповерт. Используя стальные материалы, запаситесь болгаркой с режущими дисками, сверлами по металлу и электродрелью.

Видео по монтажу конической кровли: