Все о шатровой крыше: элементы стропильной системы + монтаж обрешетки и утепление кровли

05.04.2017 1,021 Просмотров

Крыша здания является основной его защитой. Многообразие форм, конструкций, видов кровельных систем позволяет спроектировать здание таким образом, что оно получит индивидуальный облик, станет гордостью и теплым семейным гнездышком для любой семьи.

Крыши по особенностям строения, спецификой формы скатов могут быть нескольких видов:

• Плоские. Стороны конструкции опираются на стены здания. Они практически лишены уклона. Форма ската чаще всего представляет прямоугольник;
• скатные. Конструкция имеет два и более скатов различной формы, которые расположены под определенным уклоном.

Скатные крыши классифицируются по количеству, форме, расположению скатов:

• Двускатные;
• вальмовые;
• полувальмовые;
• шатровые;
• многощипцовые;
• купольные.

Кроме того, существуют другие конструкции, которые менее распространены. Они изредка используются в кровельных конструкциях: шпилеобразные, сводчатые, арочные, сферические, складчатые.

Из множества кровельных систем есть что выбрать: каждая из конструкций имеет свои особенности монтажа, характерное архитектурное оформление, индивидуальную функциональность.

Шатровая крыша

Конструкция шатровой крыши характерна таким устройством, при которой скаты выполнены в форме треугольников с общей точкой соединения четырех вершин.

Количества треугольников в конструкции шатровой крыши может быть и больше, но все они должны иметь общую вершину. Идеальным вариантом постройки помещения под шатровую кровлю является четырехугольная форма, при которой вершина кровли образуется в центре.

Но шатровая система не обязательно может иметь вершину в центре конструкции. Кровля может быть смонтирована таким образом, что вершина смещена от центра в сторону. В такой конструкции длина сторон двух противоположных скатов при четырехскатной системе различна.

По конструктивным особенностям строения стропильной системы шатровые крыши могут быть:

• Наслонные. Имеют опорные точки на внешних и внутренних стенах, расстояние между которыми не больше 4,5 метров;
• висячие. Сооружают при небольшом пролете и без необходимости дополнительных внутренних опор.

Независимо от того, какая стропильная система смонтирована при обустройстве шатровой крыши, ее внешняя форма остается неизменной.

Кроме того, по конструктивным особенностям шатровые крыши могут быть:

• Ломаные. Чаще устанавливают под мансарду, при этом имеется изменение угла наклона на скате на меньший;
• с эркером (ендовые). Шатровая кровля при этом является дополнением к эркеру;
• мансардные. При этом мансардные выступы располагаются на скатах кровли.

Независимо от конструкции шатровой системы, форма крыши похожа на шатер: отсюда и название.

Шатровая крыша частного дома

Достоинства и недостатки

Не бывает идеальной конструкции кровли: каждая имеет свои индивидуальные особенности.

Важным достоинством шатровой крыши являются ее аэродинамические свойства: ветровые потоки проходят по скатам, не нанося вред кровле, и не попадают в чердачное пространство. Кроме того, отсутствие фронтонов обеспечивает устойчивость конструкции.

Недостатками шатровой конструкции является сложность монтажа, а также при желании обустройства мансарды, ее площадь будет слишком мала.

Несмотря на то, что конструкция шатровой крыши требует значительных трудовых ресурсов, конечный результат однозначно будет оправдан: шатровые конструкции являются одними из самых привлекательных кровельных систем.

Достоинства и недостатки

Из каких элементов состоит шатровая кровля

Стандартная система шатровой конструкции состоит из элементов:

• Накосные стропила. Доски, расположенные в угловых частях каркаса системы и распределяют значительную часть нагрузки, действующей на всю систему. Являются самыми длинными стропильными частями конструкции;
• нарожники. Служат для укрепления накосных стропил и распределения нагрузки;
• коньковый узел. Сложный элемент, так как не всегда идеально скрепляются стропильные доски, если крыша не квадратной формы;
• центральные стропила. Соединяются в коньковой части с накосными брусьями и являются показателем высоты ската;
• подкосы. Являются опорными частями стропильных ног;
• мауэрлат. Опорные брусья для всей конструкции, к которым крепятся стропильные ноги. Используют для мауэрлата брус большим сечением.

Дополнительными элементами системы являются ригели, дополнительные опоры, прогоны, лежни, то есть те элементы, которые служат для укрепления основных частей конструкции. Чаще всего они используются в регионах, предрасположенных к сильным ветровым потокам.

Чертеж элементов шатровой кровли:

Шатровая крыша своими руками: последовательность строительства

Особенностью сооружения стропильной системы шатровой крыши является то, что монтаж ее основы производится на земле в соответствии с заранее подготовленными шаблонами. Для изготовления шаблона следует учитывать длину стропил, шаг, нагрузку и соответствующее сечение.

Строительство такой крыши своими руками подразумевает выполнение следующих работ:

• Установка мауэрлата;
• установка накосных стропил;
• монтаж подкосов, центральных подпорок;
• монтаж нарожников;
• установка обрешетки;
• монтаж пароизоляции;
• монтаж гидроизоляции;
• кровельное покрытие.

Каждый этап работ предусматривает выполнение обязательных шагов, без которых обустройство кровли будет нарушено.

Строительство своими руками

Устройство стропильной системы и монтаж

Стропильная система шатровой крыши — довольно сложная конструкция. Кроме того, монтаж конструкции шатровой крыши следует выполнять перед тем, как сделать потолок здания.

Монтаж производится поэтапно:

• Устанавливают мауэрлат (если стены кирпичные): его крепят внешние несущие стены, предварительно застелив их гидроизоляционным слоем (чаще всего используют рубероид). Если стены из дерева — монтируют обвязку;
• с противоположных углов устанавливают накосные стропильные доски и скрепляют их в коньке способом крепления затяжек. При этом под углом спиливают верхние концы стропильных досок. Для крепления к мауэрлату рекомендуется использовать врезную балку. При деревянной стене их крепят скобами, если стена из кирпича — предварительно в мауэрлат монтируют арматурные хомуты;
• в центральной части ферм устанавливают стойки-подпорки;
• в скатных частях устанавливают раскосы, подкосы, диагональные рейки. Так обеспечивается сопротивляемость ветровым нагрузкам;
• установка нарожников, подкосов, шпренгелей.

Кроме того, следует правильно рассчитать длину стропильных ног, чтобы обеспечить свес для защиты стены. Если длина недостаточна, то дополнительно крепят доски (кобылки).

Далее можно приступить к монтажу обрешетки и других слоев пирога.

Кровельный пирог

Пирог кровли — это последовательно смонтированные слои материалов для обустройства кровли.

Для шатровой крыши пирог состоит из таких слоев:

• Стропильная система. Изготавливается из деревянных брусьев, служит массивным каркасов всей системы;
• пароизоляция. Слой, предотвращающий образование конденсата;
• обрешетка. Система из досок, которая обеспечивает прочность конструкции и является основой для крепления слоев пирога;
• утеплитель. Служит для утепления кровли и здания в целом;
• гидроизоляция. Материал, который препятствует попаданию влаги из вне;
• контробрешетка. Деревянная конструкция, которая служит для обеспечения вентиляционного зазора между кровельным материалом и слоями пирога, а также для крепления внешнего покрытия;
• кровельный материал. Внешнее покрытие — главная защита от внешних факторов.

Фото схемы шатровой крыши:

Установка обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции

Метод монтажа обрешетки напрямую зависит от кровельного покрытия: если предусмотрена мягкая кровля, что целесообразно монтировать сплошную обрешетку, если жесткая — разреженную.

Обрешетку выполняют из досок, ширина которых не более 150 мм, а толщина — около 2,5 см. Доски устанавливают на слой пароизоляции поверх стропил (вдоль). Выполняют обрешетку по всему периметру кровли.

Гидроизоляционный слой представляет собой мембраны, которые не пропускают влагу внутрь кровли со стороны кровельного покрытия. Гидроизоляцией может служить рубероид, другие рулонные мембраны, а также современные «умные» (дышащие) мембраны, которые препятствуют попаданию атмосферной влаги в утеплитель.

Гидроизоляцию крепят скобами к стропильным ногам. Стыковочное соединение производят внахлест (не менее 10 см), и места стыков проклеивают скотчем. Укладывают пленку таким способом, чтобы нижний свес материала находился на карнизной планке, а верх — около верхушки.

Пароизоляцию выполняют из специально предназначенных пленок, которые препятствуют попаданию капель конденсата в утеплитель кровли из помещения. В качестве пароизоляции используются пароизоляционные мембраны, пленки, специальные полиэтиленовые и пропиле новые пленки.

Пароизоляцию крепят на обрешетку внахлест скобами таким образом, чтобы не образовывалось сильное натяжение. Стыки проклеивают липкой лентой (скотчем). Закрепляют пленку досками обрешетки.

После крепления обрешетки между ее досками укладывают утеплитель.

Утепление шатровой крыши

Необходимость утепления шатровой крыши особенно актуальна, если конструкция предусматривает оборудование мансардного помещения.

Однако, не лишним будет, если утепление производить и без жилого пространства непосредственно под кровлей.

Распространенными утеплителями для кровля являются: минеральная вата, пеноплекс, пенополистирол и другие.

Самым популярным материалом является минвата. При утеплении шатровой крыши пласты материала укладывают между стропильными брусьями сверху вниз так, чтобы не образовывались зазоры. Так укладывают утеплитель по всем скатам кровли.

Утеплитель должен иметь ряд характеристик, которые могут способствовать обеспечению надежного утепления:

• Низкая теплопроводность;
• прочность при сжатии;
• плотность;
• огнестойкость;
• паронепроницаемость;
• воздухопроницаемость.

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.

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

Укладка кровельного материала

Заключение

Таким образом, выполнить монтаж шатровой крыши своими руками можно, но работы потребуют максимум усилий не только по монтажу каркаса кровли, но и по укладке слоев пирога.

Это связано не только с физическими работами, но и с правильностью расчетов по нагрузке и расходу материалов довольно сложной конструкции. Но все затраченные силы и средства с лихвой перекроет уникальность конструкции.

Cтроим шатровую крышу

Оригинальное сооружение, привлекающее взгляд – шатровая крыша. Пока еще не слишком частое явление в загородных поселках: монтаж сложный, стоимость выше, чем у стандартных двускатных и вальмовых крыш. Тем не менее, встречается. Одна из основных причин – эстетика. Как построить на деревянном доме шатровую крышу?

Как устроена шатровая крыша

Шатровая крыша – это разновидность вальмовой, но без конька.

Пирамидальная конструкция, венчающая квадратное (чаще всего) сооружение. Граней у пирамиды может быть четыре, шесть, восемь.

Все это конгруэнтные равнобедренные треугольники. Сам дом – необязательно квадратный, может быть выполнен в форме прямоугольника. Тогда грани пирамиды конгруэнтны попарно, а угол наклона скатов у разных пар различен.

Разновидности

• Шатровая ломаная крыша. Скаты не прямые, состоят из двух частей. Верхняя часть пологая, нижняя крутая. Ломаная крыша – один из вариантов устройства мансарды.

• Шатровая крыша с эркером. Иначе – яндовая. Точнее, яндовой крышей называется крыша самого эркера, а основная может быть любой: двускатной, шатровой, вальмовой.

• Мансардная шатровая крыша. Либо ломаная, либо мансардные окна (балконы) расположены на выносных консолях.

Особенности шатровых крыш

• Монтаж шатровой крыши считается самым сложным;
• Стоимость выше, чем у двухскаток, за счет сложности монтажа стропил;
• Расход материала больше. Поскольку конфигурация скатов не прямоугольная, отходов получится много. На расход материала влияет также высота шатровой крыши;
• Шатровая крыша – конструкция относительно ветроустойчивая. Этот показатель зависит от крутизны скатов: самыми ветроустойчивыми считаются кровли с уклоном до 25 градусов;
• Скаты меньше страдают от осадков, чем торцы двускаток;

Обратите внимание

Как рассчитать шатровую крышу

Исходим из того, что крыша имеет четыре одинаковых ската, т.е. четыре конгруэнтных треугольника.

• Длина центрального стропила определяется по формуле прямоугольного треугольника, где центральное стропило является гипотенузой, известный катет – половина длины стены дома, α – угол наклона ската:

• Длину накосного стропила определяем по теореме Пифагора:

Один из катетов – а/2, второй – C.

L (длина накосного стропила) – корень квадратный из суммы квадратов а/2 и C;

• Высота крыши (центральной вертикальной стойки) определяется тоже по теореме Пифагора:

Гипотенуза – C, известный катет – а/2.

Высота H – корень квадратный из разности квадратов C и а/2;

• Площадь одного ската высчитывается по следующей формуле:

Примеры:

• Шатровая крыша для дома 9 на 9, угол 45 градусов. С – 6,4, L – 7,84, H – 4,55, S – 28,8, суммарная площадь покрытия – 115,2.
• Шатровая крыша для дома 10 на 10, угол тот же. C – 7,14, L – 8,71, H – 5,1, S – 35,7, суммарная – 142,8.

Шатровая крыша яндовая, правильная конструкция: сам эркер представляет собой половину шестигранной призмы. Шатровая крыша для него – больше половины шестигранной пирамиды. Длины ребер и площадь покрытия определяются в зависимости от угла наклона основного ската, к которому примыкает яндовая крыша.

На основании расчета составляется чертеж шатровой крыши.

Стропильная система

Стропильная система шатровой крыши, как и других типов крыш, может быть наслонной и висячей.

Более простой вариант монтажа – наслонная система. По центру дома есть дополнительные опоры для стропил, кроме мауэрлата и верхнего центрального узла. Для квадратного дома достаточно одной такой опоры: стойки, расположенной в центральной точке перекрытия.

Когда пролет между опорными точками больше 4,5 метров, под стропила для усиления ставят подкосы.

Гораздо сложнее устройство висячей системы. Висячие стропила используются на крышах с большими пролетами, когда невозможно ограничиться одной лишь центральной опорой.

При висячей системе опорой служат внешние несущие стены. Они создают распирающую нагрузку на крышу, для компенсации которой необходимо устанавливать между стропильными ногами стяжки-ригели (деревянные или из металла). Висячие стропила соединяются между собой в верхней точке, а вторым концом опираются на мауэрлатный брус.

Составные элементы стропильной системы:

• Мауэрлатный брус;
• Центральная стойка;
• Диагональные стропила (накосные);
• Центральные (соединяющие верхний узел с серединами мауэрлатных брусьев);
• Нарожники (короткие стропила, опирающиеся на мауэрлат и накосные стропильные ноги);
• Подкосы (дополнительные опоры стропил);
• Лежни, кобылки, другие дополнительные элементы;
• При большой площади скатов – боковые прогоны. Если крыша ломаная, прогоны присутствуют обязательно – проходят по линии перелома.

Я уже подробно рассказывал о стропильной системе вальмовых крыш. Советую прочитать эту статью.

Строим шатровую крышу своими руками

Если дом бетонный или кирпичный, стропильную конструкцию вместе с мауэрлатом собирают на земле, потом поднимают на крышу.

На деревянном доме устройства мауэрлата не требуется. Система стропил накладывается на верхнюю обвязку и верхний венец сруба.

Обратите внимание

1. На кирпичном или бетонном доме укладывают стяжку и монтируют в нее шпильки для крепления мауэрлата.

2. На стяжку кладут влагостойкий защитный материал (обычно в этом качестве используется рубероид).

3. На рубероид укладывают мауэрлатный брус.

4. Устанавливают стойку по центру перекрытия (при наслонной системе).

5. Из противоположных углов дома попарно поднимают накосные стропила и соединяют наверху. Таким образом получается коньковый узел шатровой крыши. Для аккуратного соединения верхние концы стропильных ног спиливают под углом. Величина угла зависит от крутизны скатов.

6. Нижние концы стропильных ног выступают за стену на ширину свеса (от полуметра). Если длины бруса не хватает, стропила наращивают кобылками.

7. На последнем этапе ставят нарожники и подкосы.

8. Стропильные ноги дополнительно крепят проволокой к стенам. Проволоку обматывают вокруг стропила, получившийся хомут цепляют к штырю, вбитому в стену.

9. Кровельный пирог устраивают так же, как и на любой другой крыше: пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция.

10. Поверх гидроизоляции устанавливают вдоль стропил брусья контробрешетки.

11. К ним горизонтально прибивают доски обрешетки. Шаг между досками зависит от крутизны ската и вида кровельного материала.

12. Отделка шатровой крыши дома может производиться различными материалами:

Технология укладки материала описана в инструкции производителя. К примеру, я подробно рассазывал, как смонтировать кровлю из керамической черепицы.

Особенность укладки покрытий на шатровых крышах: класть материал начинают не с краю, а от середины. Для этого середину отбивают маркировочным шнуром, протянутым от конькового узла к мауэрлату.

Как видите, монтаж шатровой кровли – занятие для профессионалов. Доверьте его нам. Мы занимаемся крышами больше пятнадцати лет! Посмотрите наши работы.

Вы получите качественно выполненную крышу в короткие сроки, недорого и с гарантией.