Как сделать шатровую кровлю: конструкция стропильной системы, схема узлов и проект крыши- чертежи и расчет: обзор +видео
Содержание:
- Фронтоны вальмовых крыш
- Конструкция шатровой крыши
- Угол наклона скатов и высота крыши
- Монтажные работы по установке
- Особенности конструкции
- Расчёт конструкции
- Четырехскатная крыша для беседки своими руками
- Что собой представляет шатровая крыша
- Классификация вальмовых крыш
- Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?
- Монтаж
- Что из себя представляет шатровая стропильная система?
- Технология строительства японской крыши своими руками
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 шатровой крыши
В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках — верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.
Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.
Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.
Виды стропильных систем для шатровой крыши
По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.
Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.
Допустимый размер пролёта — около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.
Элементы стропильной конструкции
В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:
- мауэрлат — опорный каркас для нижней части стропил;
- диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
- нарожники — укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
- стойки и подкосы — опоры для стропильных ног;
- лежни — укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
- ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
- прогоны — параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
- шпренгели — дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.
Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.
Угол наклона скатов и высота крыши
Угол наклона четырехскатной крыши определяется исходя из снеговых и ветровых нагрузок в вашем регионе. Чем выше снеговые нагрузки, тем выше надо поднимать конек — чтобы скат был круче и снег в больших объемах не задерживался. При сильных ветрах, наоборот, конек опускают пониже — чтобы уменьшить площадь скатов и, следовательно, ветровую нагрузку.
Еще при выборе угла наклона скатов кровли ориентируются на эстетические и практические соображения. С эстетикой все более-менее ясно — здание должно смотреться пропорционально. А лучше оно выглядит с достаточно высокими крышами — 0,5-0,8 высоты первого (или единственного) этажа.
Один из вариантов стропильной системы полувальмовой крыши
Практические соображения могут быть двух толков
Первое, если подкровельное пространство планируется использовать как жилое, обращают внимание на площадь, которая будет комфортной для использования. Более-менее комфортно находится в помещении с высотой потолков от 1,9 м
Да и то, это для людей среднего роста. Если ваш рост выше чем 175 см, планку придется поднимать.
С другой стороны, чем большую высоту будет иметь крыша, тем больше потребуется материалов на ее изготовление. И это второй практический аспект, который необходимо учесть.
Есть еще один момент, который стоит принимать в расчет: у кровельных материалов есть минимальный и максимальный угол уклона, с которым это покрытие может «работать». Если у вас есть определенные предпочтения по виду кровельного материала, учтите и этот фактор. От этого зависит на какую высоту должна быть поднята стропильная система четырехскатной крыши (относительно стен).
Монтажные работы по установке
Большая часть конструкции, выполненная из бруса, бревен и досок, собирается на земле, по заранее заготовленному шаблону. В зависимости от длины стропильной ноги, уклона крыши, длины нарожника и процента нагрузок, определяется толщина материала, который будет использоваться.
Если возводится крыша для каменного или кирпичного строения, то первоначальная работа проводиться также на земле.
В качестве опоры выступают обвязка в строениях, выполненных из дерева.
- Первым шагом на стены укладывают лежни и мауэрлат, которые служат основанием. Для каменного строения используются прокладки под основание, которые защищают от влаги.
- На коньковом узле крепятся накостные стропила, которые выходят из противоположенных углов. Хорошо, если будет использоваться врезная балка, которая не позволит ослабиться мауэрлату.
- С помощью затяжек поднимаются оставшиеся накостные стропила, и делается подгон врубок. В шатровой крыше отсутствует прогон, поэтому накостные стропила крепятся в коньковом узле. Для дополнительной крепости делается стойка в центре, она играет роль подпорки.
- Подкосы, диагональные связи и раскосы устанавливаются в скатах, для того, чтобы было сопротивление ветровым воздействиям.
- Последним этапом устанавливаются: подкосы и нарожники со стойками. Шпренгели создают добавочную жесткость стропильным ногам. Диагональные стропила шатровой крыши должны быть установлены строго под углом 90 градусов, стропила должны быть скреплены со стенами.
- Применяются скобы (металлические) для закрепления, если строение деревянное. Производить закрепление необходимо ко второму венцу.
- В качестве крепежного элемента для строений из кирпича, выступает хомут, который изготавливается из проволоки. Хомуты надевают на стропила, а затем их конец прикрепляется к штырю в стене.
Необходимо не забыть установить свесы, которые будут препятствовать попаданию влаги на стены. Свесы устанавливаются в полуметре он наружной стены. Если по итогам изготовления их длина оказалась недостаточной, то их удлиняют на нужное расстояние.
Особенности конструкции
Вальмовая кровля – это одна из разновидностей крыши, имеющей четыре ската. Но при этом два ската выполнены в форме трапеции, а другие два – треугольные (вместо фронтонов), которые также называются вальмами. Отсюда и название – вальмовая кровля. Главное, чтобы торцовые скаты занимали все пространство от карниза до конька. Если же до карниза они не достают, то такая крыша будет называться полувальмовой. Если вальмовую крышу разрезать, то в этой проекции она будет выглядеть как обычная двускатная треугольной формы.
Вальмовая крыша — стропильная система
Вальмовая кровля – это не только прочная защитная конструкция для здания, она еще предназначена и для его украшения, а также способна придать ему особый шарм и индивидуальность.
Каждому ли дому подходит вальмовая крыша
Что такое вальмовая кровля
Достоинства вальмовой кровли заключаются, прежде всего, в следующем:
- красивый внешний вид;
- отличная защита строения от воздействия осадков;
- высокая прочность и способность отлично противостоять ветровым и снеговым нагрузкам;
- конструкция вальмовой крыши очень жесткая благодаря наличию угловых ребер;
- у такой кровли можно сделать далеко выступающие свесы, а это – дополнительная защита строения от осадков.
Архитектурные и технические особенности вальмовой крыши
Но, как водится, даже у самого хорошего варианта всегда есть и свои недостатки. Например, вальмовая крыша – это достаточно сложная конструкция, ее непросто рассчитать и установить. Из-за того, что материала на нее тратится больше, она обойдется дороже, чем обычная двускатная
Также важно понимать, что чердачное помещение под ней будет небольшим из-за установки дополнительных опор. Потому, кстати, и полноценную мансарду под такой крышей не сделать
В целом, в ряде случаев эти недостатки не являются критическими, и вальмовая крыша обустраивается последнее время очень часто.
Конструкция вальмовой крыши
Расчёт конструкции
С целью облегчения расчётов целесообразно пользоваться специальной замерной рейкой из фанеры с шириной в пять сантиметров и таблицей соотношений между длиной стропил и их расположением.
Длина стропильного свеса определяется умножением горизонтальной проекции на табличный коэффициент или по формуле А2+В2=С2, где А и В являются показателями горизонтальных и вертикальных проекций. Угловые или накосные элементы характеризуются наличием косого среза, необходимого для закрепления к коньку, который обладает двойным скосом. Площадь вальм рассчитывается по теореме Пифагора.
Кроме того, всегда есть возможность воспользоваться специальными программами и строительными калькуляторами, позволяющими с максимальной точностью произвести все необходимые расчёты.
Четырехскатная крыша для беседки своими руками
Сооружение уютной беседки на приусадебном участке является идеальным вариантом создания комфортной зоны отдыха. В зависимости от геометрической формы, сооружению можно подобрать наиболее подходящий вид четырехскатной крыши.
Четырехскатная крыша для беседки может быть построена как из бруса, так и из металлопрофиля
Для беседки квадратной формы целесообразно соорудить шатровую крышу с четырьмя равными по размеру треугольными скатами, соединенными в одной точке. Для конструкций прямоугольной формы идеально подойдут четырехскатные крыши вальмового типа.
Несмотря на то, что данная конструкция дороже и сложнее по сравнению с двухскатной, именно она является наиболее подходящим вариантом для беседки. Четырехскатная крыша является наиболее целесообразным решением для данной задачи по ряду причин:
- за счет большого количества наклонных скатов обеспечивается эффективная защита от атмосферных осадков;
- большие свесы способны долго сохранять тепло, которое аккумулируется на протяжении солнечного дня;
- наклонные скаты хорошо защищают от проникновения навязчивых солнечных лучей, не заграждая при этом кругозор;
Четырехскатная крыша для беседки удобна тем, что скаты хорошо защищают от солнечных лучей, при этом сохраняется хороший обзор
Как сделать четырехскатную крышу для беседки?
Прежде чем приступать к возведению стропильной системы для беседки, необходимо рассчитать угол наклона скатов, высоту конька и нагрузку для правильного выбора сечения стропил. Получив результат, необходимо составить чертеж стропильной системы, где отображаются все размеры и взаимное расположение элементов стропильного каркаса.
Размер и сечение стропил зависит от размера самой крыши, а также от угла наклона скатов
На основании чертежа производится подготовка необходимых элементов и их последующая сборка. Устройство четырехскатной крыши для беседки состоит из следующих последовательных действий:
- Усиление доской верхней обвязки каркаса беседки.
- Крепление к обвязке балки-затяжки при помощи металлических уголков.
- Отступив от середины затяжки одинаковое расстояние (около 50 см), необходимо установить две деревянные стойки высотой по 100 см каждая.
- Соединение верхушек стоек коньковым прогоном.
- Установка рядовых стропил с выбранным шагом.
- Закрепление диагональных стропил при помощи гвоздей к коньку таким образом, чтобы они продолжали коньковый прогон.
- Установка наружных стропил, которые крепятся одной стороной к диагональным ногам, а другой присоединяются к верхней обвязке конструкции. Шаг между стропилами составляет около 60 см.
- Укладка гидроизоляционного покрытия на стропила внахлест одной стороны на другую около 10 см и фиксация его степлером. Закрепление гидроизоляции вдоль стропил осуществляется при помощи реек контр-обрешеки.
- Установка обрешетки.
- Монтаж кровельного материала с обработкой всех стыков герметиком.
Пример удачного использования четырехскатной крыши для беседки, с покрытием из натурального сена
Ознакомившись с особенностями конструкции, можно смело приступать возведению выбранного типа четырехскатной крыши. Однако следует помнить о том, чтобы получить надежную, прочную и долговечную конструкцию не следует пренебрегать предварительными расчетами элементов конструкции и строго соблюдать алгоритм выполнения работ.
Что собой представляет шатровая крыша
Многие могут сказать, что шатровая кровля – это как раз та крыша, которая показана на фото выше. То есть это четыре одинаковых ската треугольной формы. На самом деле, на рисунке показан классический вариант кровельной конструкции данной модификации. Но это всего лишь один пример. И в его основе лежит дом квадратной формы.
Если говорить о шатровых конструкциях, то свое название они получили за счет того, что все скаты крыши упираются в одну точку, как у шатров. А скатов может быть несколько, но не меньше четырех. К примеру, если здание имеет круглую форму, то кровельную конструкцию можно соорудить из пяти или шести скатов. И это не предел. Просто чем больше скатов, тем сложнее конструкция. А так как многие частные дома имеют форму прямоугольную, то классическая модель здесь наиболее уместная.
Кровельная конструкция шатрового типа конструируется и формируется на принципе симметричности. Именно поэтому ее возводят над строениями, соответствующей формы – круглой, квадратной, шести-, восьмиугольной и так далее. В целом, нет проблем возвести ее и над прямоугольным зданием, как и показано на первом рисунке, но конструктивно это сложно, поэтому чаще всего в таких случаях предпочтение отдают вальмовой крыше.
Шатровая крыша над постройкой восьмиугольной формыИсточник landshaftdesign.org
Конструктивные элементы шатровой кровли
Устройство шатровой крыши – это несколько стандартных элементов. Далее будем разбираться с классической модификацией.
- Конек шатровой крыши. Надо обозначить, что как такового конька, в классическом понимании этой конструкции, здесь нет. Есть так называемый коньковый узел. Это точка соединения верхних концов стропильных ног. Именно коньковый узел образует пик шатровой конструкции.
- Скаты. В нашем случае их четыре. Формируются они стропилами и нарожниками. Последние это все те же стропильные ноги, только они упираются верхними концами не в коньковый узел, а в основные стропила. Поэтому нарожники имеют укороченную длину. Их количество определяется размерами ската. Чем больше по площади последний, тем больше нарожников придется устанавливать, чтобы обеспечить требуемую несущую способность крыши.
- Свесы скатов. Они могут формироваться стропильной системой за счет выпусков стропил за пределы стен здания. Или при помощи кобылок – это короткие стропила, которые крепят к основным элементам стропильной системы, чтобы удлинить их.
Конструктивные элементы шатровой крышиИсточник obustroeno.com
Преимущества крыши шатрового типа
Кровельная конструкция шатрового типа достаточно сложна в проектировании и непроста в монтаже, во всяком случае, это трудоемкий процесс. Но архитекторы и дизайнеры говорят о том, что шатровые крыши являются обладателями достаточно серьезных преимуществ перед другими конструкциями. Ведь не зря они так популярны среди загородных застройщиков. В чем же заключаются эти преимущества:
- Отличные аэродинамические качества. Они позволяют крыше такой формы справляться не просто с сильными ветрами, но и с ураганными порывами.
- Возводить шатровую кровельную конструкцию можно под углом наклонов ската в пределах 20-50 °. Это решает проблему очистки крыши от снега. То есть при таком угле снежные осадки не задерживаются на кровле. А значит, чистить шатровую кровлю зимой необязательно.
- Под крышей этого типа легко организовать мансарду. Правда, так как у такой крыши нет фронтонов, придется устанавливать мансардные окна. Впрочем, установить окна этого типа сегодня не является проблемой, так что это нельзя считать минусом в современном строительстве.
- Оригинальная форма – всегда выделяется среди других видов крыш.
Беседка, покрытая шатровой крышей, оригинальный вариантИсточник nkkconsult.ru
Классификация вальмовых крыш
Различия в форме зданий, а также требования к функциональности и практичности традиционной вальмовой кровли способствовали появлению множества вариаций. Если не рассматривать самые экзотические из них, то можно выделить несколько основных типов четырёхскатных крыш.
- Традиционная вальмовая кровля, боковые скаты которой доходят до уровня карниза. Для сооружения её основных поверхностей применяют прямые стропила, а рёбра вальм образуют брусья, отходящие от окончаний конька. Проработанная конструкция и распределение веса кровли на увеличенную площадь позволяет не только расположить свесы на одной линии, но и увеличить их вылет. Благодаря этому фасад здания надёжно защищается от дождя даже при сильных порывах ветра.
В скаты классической вальмовой крыши нередко встраивают элементы остекления
- Шатровую крышу можно установить на дом, который в плане имеет форму квадрата. Особенностью такой конструкции являются скаты одинаковой конфигурации. Их рёбра сходятся в одну точку, а вальмы имеют форму равнобедренных треугольников.
Шатровые крыши широко используются в современном индивидуальном строительстве
- Полувальмовые крыши получили своё название из-за укороченных вальм. В отличие от традиционной кровли, их длина уменьшается в 1.5–3 раза по сравнению с размерами основных скатов.
Боковые скаты полувальмовых крыш имеют укороченную длину, поэтому до линии карниза не достают
- Датская полувальмовая кровля имеет небольшой фронтон под коньком и короткую вальму со стороны карниза. Подобная конструкция позволяет устанавливать элементы вентиляции и освещения непосредственно в вертикальный торец кровли, тем самым исключая необходимость в установке мансардных окон.
Датский проект хорош тем, что позволяет с лёгкостью обустраивать чердачные помещения
- Полувальмовая голландская крыша имеет вертикальный фронтон, разделяющий вальму на два коротких ската. Стропильная система «голландки» хоть и имеет повышенную сложность, но зато позволяет сделать более просторным и практичным чердачное помещение. Кроме того, эта конструкция отлично подходит для монтажа вертикального остекления в мансарде.
Построенная по голландскому проекту крыша пока ещё редко встречается в нашей местности
- Ломаная четырёхскатная крыша имеет несколько скатов разного размера на одном склоне. Благодаря их различному наклону удаётся увеличить объём подкровельного пространства. Хоть ломаную конструкцию и нельзя назвать простой, дома с такой кровлей встречаются очень часто. Причиной популярности является возможность обустроить дополнительные жилые комнаты на верхнем ярусе. По этой причине крышу с ломаными скатами нередко называют мансардной.
Ломаная крыша несколько утяжеляет архитектуру здания, но зато позволяет обустроить несколько жилых помещений в чердачном пространстве
Существуют и более сложные сооружения из множества вальм, а также те, в которых четырёхскатная крыша комбинируется с кровельными системами других типов. Проектирование и монтаж такой кровли требует многолетнего опыта и знаний, поэтому строительство мудрёной крыши лучше поручить специалистам.
Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?
При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:
Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.
И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:
Монтаж
Несущий каркас шатровой крыши состоит из таких конструктивных элементов: накосные (диагональные) стропила, боковые и коньковые прогоны, мауэрлат, покосы и раскосы. Для достижения необходимой степени жесткости всей конструкции, устанавливаются диагональные элементы.
При возведении кровли этого типа можно использовать два вида диагональных стропил: висячего и наслонного типа.
При использовании они будут опираться только на мауэрлат, расположенный на наружных несущих стеновых элементах.
Эти конструкции будут создавать значительное распирающее горизонтальное усилие, для компенсации которого придется установить затяжки.
Наслонные конструкции будут опираться помимо наружных стен еще и на внутренние опорные элементы, в результате чего конструкция получится более легкой и устойчивой. Наслонные стропильные конструкции могут использоваться для формирования шатровых крыш с углом кровельных скатов не более 40 градусов.
Строительство крыши для кирпичных домов начинается с установки мауэрлата – опорного бруса, расположенного в верхней части несущих стен. А при возведении деревянного жилища стропильные ноги будут опираться на верхнюю обвязку стен, которая специально для этого предусмотрена.
Укладываем лежни и опорные брусья на подготовленную ровную поверхность. Для изготовления стропильной системы мы будем использовать два вида стропил: обычные, соединяющиеся в области , и боковые треугольные элементы.
Установка диагональных стропил
Эти конструктивные элементы в первую очередь отвечают за геометрию плоскости
При их установке следует уделить особо пристальное внимание углу их наклона и длине, так как эти параметры должны быть одинаковыми для всех четырех сторон конструкции. При расчете длины следует учитывать размеры кровельных свесов, так как в некоторых случаях они могут доходить до одного метра
После того как закончен, можно переходить к установке центральных элементов. Следует заметить, что все детали будут иметь одинаковую длину, устанавливаться параллельно по отношению друг к другу и одним краем крепится к мауэрлату, а другим – к коньку.
Особого внимания требуют участки, где будут сходиться стропила разных видов
Очень важно, чтобы плоскости скосов одинаковых стропил совпадали между собой абсолютно точно
На следующем этапе необходимо будет заняться креплением между собой угловых и диагональных стропил. Для этого необходимо будет с обоих концов накосных стропил закрепить черепковый брус. При выполнении этой задачи необходимо следить за тем, чтобы крепления располагались в разных местах диагональных стропил.
Для повышения несущей способности конструкции рекомендуется выполнить укладку поперечной балки, которая свяжет между собой все центральные стропила.
После монтажа стропильной конструкции следует переходить к укладке тепло-, гибро- и пароизоляционного слоев, монтажу обрешетки и кровельного покрытия.
Укладка изоляционных слоев
Укладка слоев начинается снизу вверх с нахлестом, как минимум, 10 сантиметров. Сначала укладывается слой , затем слой утеплителя и сверху все закрывается , который не позволит влаге из окружающей среды проникнуть в термоизоляционный материал.
Затем устанавливают контробрешетку и обрешетку, на которую укладывают выбранный кровельный материал.
Несмотря на всю сложность реализации проекта, шатровые крыши пользуются огромной популярностью среди владельцев частного жилья, так как они могут до неузнаваемости изменить внешний облик даже самого заурядного сооружения, придав ему поразительное внешнее очарование и неординарный стиль.
Это тоже пригодится:
В настоящее время при строительстве загородных жилых домов могут применяться следующие типы кровельных конструкций:
- односкатные или двухскатные крыши;
- мансардная кровля;
- шатровые конструкции.
Наиболее сложным для самостоятельного изготовления считается последний вариант кровли, который, тем не менее, привлекает многих своей оригинальностью и привлекательным видом. В данной статье мы расскажем как сделать шатровую крышу своими руками, дадим чертежи, фото и видео инструкции.
Что из себя представляет шатровая стропильная система?
По сути, шатровая крыша геометрически представляет собой «классическую» пирамиду, то есть фигуру с многоугольником в основании и гранями, являющиеся равнобедренными треугольниками, сходящимися в единой вершине.
В частном строительстве чаще всего применяется пирамида с основанием в виде четырехугольника, хотя для пристроек (башенки, эркеры и т.п.) или легких садовых построек (беседок) практикуется возведение более сложных конструкций, у которых в основании может лежать и правильный шести- или восьмиугольник (иногда даже и больше).
Шатровая крыша не всегда прямоугольная в плане – она может опираться на шесть, восемь и даже больше углов
В данной публикации акцент будет сделан все же на четырёхскатную шатровую крышу. Здесь тоже возможны вариации. «Классикой» считается пирамидальная конструкция, опирающаяся на основание-квадрат, с вершиной, находящейся на перпендикуляре, проходящем через точку пересечения диагоналей основания. В этом случае все четыре ската будут представлять собой абсолютно конгруэнтные треугольники, расположенные под одинаковым углом наклона.
Пирамида с квадратом в основании.
На рисунке-схеме показана пирамида с квадратом в основании – именно ее и будем рассматривать в дальнейшем. К этому чертежу придётся не раз возвращаться по ходу изложения.
Вполне возможно использовать шатровую схему и на прямоугольном здании, у которого длина превышает ширину. Однако, на практике такое применяется нечасто – ввиду ненужного усложнения и расчетов, и монтажа. При подобном варианте скаты, опирающиеся на более короткую стену, становятся длиннее и имеют меньший угол наклона к горизонту, то есть и внешние нагрузки для них уже приходится рассчитывать индивидуально. Для прямоугольных оснований куда больше подойдет вальмовая крыша – она во многом схожа с шатровой, но лучше адаптирована именно к таким условиям.
Для прямоугольного здания лучше подойдет вальмовая стропильная система, которая сродни шатровой, но все же имеет коньковый горизонтальный прогон
Шатровая форма крыши дает немало значимых преимуществ:
Шатровая крыша – это не только внешняя оригинальность здания, но и масса других важных достоинств
- Дом с такой крышей очень выигрышно выделяется на фоне стандартных двухскатных кровель, обладая своеобразной привлекательностью.
- По своим аэродинамическим качествам, то есть по способности противостоять ветровой нагрузке, особенно при шквалистых или даже ураганных порывах, она среди скатных крыш, пожалуй, не имеет равных. Причем сведена к минимуму подъемная составляющая ветровой нагрузки – усилия, пытающегося сорвать кровлю вверх.
- Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внешних и внутренних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
- При правильном утеплении скатов кровли, такая крыша – оптимальное решение с точки зрения энергосбережения.
- При оптимальном выборе крутизны скатов кровли не будет особых проблем и со снежными наносами.
Желание совместить шатровую систему и мансарду – выполнимо, но серьезно усложняет всю конструкцию крыши.
Недостатком, помимо определенной сложности конструкции, можно назвать то, что четыре одинаковых ската серьезно «съедают» объем чердачного помещения, что осложняет организацию в нем «обитаемой» площади. Чтобы создать жилую мансарду, приходится резко увеличивать крутизну кровли и прибегать к «врезке» дополнительных окон и надстроек. Понятно, что браться самостоятельно за расчет и возведение столь сложной конструкции – просто бессмысленно, так как здесь требуется высокопрофессиональное архитектурное проектирование и монтаж.
Технология строительства японской крыши своими руками
Рассмотрим методику обустройства кровли на примере дачного домика.
Перед началом возведения дома в восточном стиле необходимо точно определиться с типом всей конструкции – будет ли это фрагментная имитация японского типа крыши или сооружение полностью повторит стиль азиатского искусства.
Сложности, выявляющиеся при возведении абсолютного аналога, заключаются также в ценовой стоимости материалов, но при этом проектирование максимально похожей крыши чрезвычайного труда собой не представляет. Можно в качестве покрытия для кровли применять современные мягкие одно- или многокомпонентные материалы, к примеру, битумную черепицу.
Рекомендация! Стоит очень вдумчиво рассмотреть, как вариант, металлическо-листовое покрытие. Оно долговечнее, экологичнее и прочнее!
Специалисты выделяют несколько строительных этапов возведения японской кровли:
Формирование проектного решения
Важно тщательно прорисовать желаемую конфигурацию будущей крыши при выполнении эскизного чертежа. Вариантов здесь два: четырёхскатная или двускатная. Осуществление проектирования первой вызывает больше всевозможных трудностей
Двускатный аналог с двумя любыми фронтонами даёт возможность стать владельцем фрагмента восточной культуры без особых сложностей
Осуществление проектирования первой вызывает больше всевозможных трудностей. Двускатный аналог с двумя любыми фронтонами даёт возможность стать владельцем фрагмента восточной культуры без особых сложностей.
Система стропил и её проектирование
Японская крыша обладает вогнутым профилем, точно воспроизвести который можно двумя способами:
— пирамидальная – структурная организация стропильной системы будет отличаться прямоугольноформенным основанием. Оно монтируется при помощи стропильных четырёхугольников, размещённых друг на друге;
— двускатная крыша – четырёхугольные элементы будут такими же. Необходимую форму кровельной конструкции (параболическая кривая) можно корректировать, как того требует желаемый результат. Корректировка осуществляется путём подбора ширины стропильной конструкции и высоты стоек.
Рекомендация!
Крепление обрешётки выполняется в направлении карниза от конька. На линии четырёхугольников будут отрезки. Их количество будет разниться – чем больше оснований в проекте, тем их больше.
Стыки досок обрешётки должны соответствовать середине обрезной доски системы стропил. Для этого потребуются:
— фанера с толщиной листа до 10,0 мм;
— доски 20,0-сантиметровой толщины (нужны для выполнения обрешётки);
— доски, имеющие сечение 150,0х30,0 мм.