В этой статье будем рассказывать, что собой представляет шатровая крыша, почему она так названа, из каких конструктивных элементов состоит. А также разберем технологию ее сооружения. Кроме того, прочитав статью, Вы узнаете, почему крыши такого типа считаются одними из самых сложных, и по каким причинам на их возведение уходит больше времени, чем, скажем, на двускатные.

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.

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.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми . В фильтрах можно выставить желаемое направление, наличие газа, воды, электричества и прочих коммуникаций.

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.

Технология сооружения шатровых кровельных конструкций

В первую очередь проводят расчет шатровой крыши. То есть определяют количество необходимых элементов, их размеры и сечение. Это важный момент, от которого будет зависеть несущая способность всей кровельной конструкции. Здесь в основном учитывают размеры и форму дома, снеговые и ветровые нагрузки в регионе, где проводится строительство, а также – будет ли под крышей организовываться жилые помещения.

На самом деле это сложный процесс, требующий знаний и опыта проведения расчетов. Сегодня в интернете на разных строительных порталах выставлены специальные онлайн-калькуляторы, с помощью которых такой расчет можно сделать. Некоторые из них, по отзывам специалистов, достаточно точно могут рассчитать простейшие варианты. Но окончательный расчет все-таки должен делать профессионал – ни один калькулятор «не расскажет», какие в него заложены формулы и погрешности.

Теперь переходим к разбору стропильной системы шатровой крыши. В этой конструкции могут быть использованы как висячие стропила, так и наслонные.

Особенности наслонных стропил

Под наслонные обязательно устанавливают опору. Обычно это брус большого сечения, который поддерживает коньковый узел. То есть на него будут упираться основные стропильные ноги своими верхними концами.

Эту опорную стойку крепят или к несущей балке, или к несущей внутренней стене, или к бетонной плите перекрытия. То есть под нее устанавливают только надежное основание. При этом крепятся стропила к опоре разными способами. На фото ниже показан один из вариантов, где используются специальные металлические перфорированные кронштейны П-образного типа, как самый простой вариант.

Висячие стропила на шатровой крыше

Что касается висячих стропил, то соединяются они в верхней точке специальным узлом. Давайте разберемся, как это делают. Итак, классическая крыша шатрового типа – это четыре основных стропил, которые упираются нижними концами в углы дома. А точнее, в уложенный мауэрлат, к которому крепятся обязательно.

Если угол наклона скатов известен , то по этому параметру устанавливают одну стропильную ногу, закрепляя к мауэрлату и подставляя под нее временные подпорки. Это могут быть стойки из реек или досок, укосины.

Затем точно также устанавливают и три остальные стропилы . Но при этом надо учитывать, что четыре стропильные ноги должны упереться друг в друга. Это и есть основа надежности конструкции.

Теперь необходимо верхние концы стропил закрепить между собой , чтобы они «не разъехались» в стороны. Здесь достаточно большой выбор крепежных изделий. Из современных – перфорированные металлические пластины, которые сгибают и укладывают между двумя стропилами и крепят к ним саморезами по дереву.

На фото выше показан другой вариант крепления стропильных ног, сооруженных из сдвоенных досок сечением 50х200 мм. Обратите внимание, что между двумя противоположно монтируемыми стропилами установлен небольшой отрезок доски (50х200 мм). При этом сами стропильные ноги до конца не упираются друг в друга. Зазор оставлен специально, чтобы в него поместились две другие стропила, расположенные в перпендикулярной плоскости. То есть в этом случае отрезок доски выполняет функции соединительного элемента. К нему все элементы стропильной системы и крепятся.

Итак, основные стропила установлены и закреплены. Теперь остается установить нарожники. Здесь ничего сложного нет, их подрезают по требуемой длине и равномерно устанавливают по площади скатов. Важно – качественно провести крепление к основным стропильным ногам. К примеру, на том же фото выше видно, что в качестве крепежа использованы болты или шпильки. Это одно из самых надежных видов крепления. Что касается крепления нижних концов, то здесь крепление проводят к мауэрлату.

Элементы шатровой крыши

В принципе, крыша готова. Остается только демонтировать временные подпорки, набить обрешетку и уложить кровельный материал. Но необходимо обозначить, что шатровая кровля и ее конструкция могут быть разных размеров. Если такую крышу сооружают над небольшой беседкой, то этими операциями можно ограничиться. Если проектом запланирована шатровая конструкция над большим домом, тогда увеличивают количество элементов, с помощью которых повышают надежность крыши. Какие элементы еще используют при сооружении шатровых кровель:

Опорные стойки . Их обычно устанавливают под основные стропила. Частота установки зависит от сечения стропил и сечения стоек. Чем толще стропильные ноги, тем чаще придется устанавливать опоры. Если выбрать доски под опоры большего сечения, то шаг можно увеличить.

Подкосы . Их используют вместо опорных стоек. Название эти элементы получили потому, что их монтаж проводят под углом 45°.

Ригеля , они же затяжки. Это горизонтально смонтированные брусы, с помощью которых стягивают между собой противоположно расположенные по углам стропильные ноги. Их назначение – гасить нагрузку от распирания, которая действует на стены постройки. Сечение затяжек выбирается по принципу – чем выше располагается этот элемент, тем больше он должен быть в сечении.

Очень редко, но иногда устанавливают подскатный прогон . Это горизонтальный брус, который устанавливают под стропила и нарожники одного ската. Под него обязательно монтируют стойки.

Видео описание

Предлагаем ознакомиться с видеоматериалом, в котором схематично показан один из вариантов сооружения шатровой крыши:

Заключение по теме

Очень важно понимать тот факт, что крыши шатровой конструкции требуют симметричности формы самого дома. Это главное и единственное требование, которое позволяет такие кровли сооружать. Что касается кровельного покрытия, а соответственно типа обрешетки, то здесь нет никаких ограничений.

При проектировании и строительстве частного дома главным вопросом становится крыша, ее конструкция и обустройство. На данный момент классическим и самым популярным вариантом остается двухскатная конструкция крыши, однако она очень часто выглядит слишком скучно и многих это не устраивает. Двухскатная крыша может разрушить гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнеры и архитекторы разработали более интересные и привлекательные варианты. Одним из них стала крыша шатрового типа, которая манит своими изящными формами. Фактически это четырехскатная симметрическая конструкция, у которой все четыре ската сходятся в одну точку. Изначально может показаться, что и эта крыша достаточно простая, однако, это лишь на первый взгляд, ведь она поражает своей экзотикой и эстетической привлекательностью.

Специалисты по созданию крыш не рекомендуют проектировать и сооружать шатровую крышу самостоятельно, так как для этого требуются специальные строительные навыки и большой опыт. Для того чтобы крыша дома не только выглядела привлекательно, но и справлялась со своей основной функциональной задачей лучше доверить это дело профессионалам. В качестве ознакомления можно изучить стропильную систему шатровой крыши, оценить ее достоинства и недостатки.

Особенности шатровой крыши

Стоит отметить, что конструкция шатровой крыши может состоять не только из четырех скатов, но и из большего их количества, однако, классический вариант предусматривает наличие именно четырех наклонных плоскостей. Число скатов напрямую влияет на геометрическую форму крыши, ее визуальное восприятие. Количество наклонных плоскостей крыши в первую очередь зависит от конструкции частного дома, если он квадратный, то логичнее всего использовать четырехскатную систему, если же дома круглый, то можно использовать шесть или восемь скатов. В случае с шатровой крышей главным условием становится равенство скатов, ведь они должны быть идентичны как по габаритам, так и по своей форме.

Шатровая крыша включает в себя такие элементы:

• Коньковый узел – точка, которая соединяет все стропильные ноги крыши, образуя их вершину.
• Скаты треугольной формы, которые поддерживаются стропилами и образуют поверхность крыши. Угол наклона скатов должен составлять не более 50 градусов, но и не менее 20 градусов.
• Свес – часть крыши, что выступает за пределы здания и защищает его фасад от воздействия внешних факторов в виде снега, дождя и ветра. Для того чтобы свес был функциональным и справлялся со своей задачей он должен выступать за пределы частного дома хотя бы на полметра. Формируется свес с помощью нижней части стропильных ног.
• Кровельный материал. Он служит покрытием для конструкции, защищая стропильную систему крыши от воздействия внешних факторов. Выбор кровельного материала зависит лишь от собственника жилья и его финансовых возможностей. Среди самых популярных кровельных материалов следует выделить: профнастил, металлочерепицу, ондулин, шифер, фальцевую кровлю и сланец.
• Стропильная система – каркас крыши, распределяющий вес на несущие стены здания и его фундамент.
• Водосточная система – совокупность элементов, способствующих естественному оттоку талой воды и снега. Система водостока включает в себя: желоб, водоприемную воронку, фильтры и вертикальные трубы.

Достоинства шатровой крыши

Спроектировать и создать шатровую крышу трудно, однако, если взглянуть на большинство современных построек, то можно заметить, что она очень популярна. Шатровая крыша обладает такими преимуществами:

• Устойчивость к ветрам за счет хороших аэродинамических характеристик.
• Простота в обслуживании. Конструкция крыши продумана таким образом, что на ее поверхности не задерживаются и не накапливаются большие снежные массы, что упрощает процесс уборки ее поверхности.
• Под шатровой крышей с легкостью можно оборудовать комфортную и просторную мансарду. Единственный недостаток – необходимость установки мансардных окон, цена на которые в два раза больше, чем на обычные окна.
• Оригинальный дизайн, привлекательный внешний вид.

Стропильная система

Стропильная система служит каркасом для крыши, является ее основой. В целом выделяют два типа стропильной системы в зависимости от того, как крепятся стропильные ноги: висячая и наслонная стропильная система. Висячие стропила опирают на коньковый узел и мауэрлат, а наслонные имеют еще одну опору на вертикальную стойку, устанавливаемую на внутреннюю сторону несущей стены.

Стропильная система шатровой крыши состоит из таких деталей:

• Мауэрлат. В качестве этого элемента используют деревянный брус, который укладывают на стену. Он служит основанием ската, а значит, от количества скатов зависит число мауэрлатов. Так как это деревянный элемент, то его нужно обработать специальными пропитками и антисептиками. Мауэрлат служит опорой для стропил и равномерно распределяет нагрузку по всему периметру несущих стен. Также можно устанавливать лежень, используемый для внутренних перегородок.
• Коньковый узел – точка, где сходятся верхние части стропил.
• Накосные стропила. Это диагональные деревянные балки, которые образовывают конек и расходятся по углам мауэрлата, образовывая, таким образом, ребра скатов. Нужно учитывать, что их длина гораздо больше, а значит и толщину нужно увеличить, чтобы они не провисали.
• Нарожники – укороченные стропила, которые являются характерной чертой шатровой крыши.
• Центральные стропила.
• Стоки – опора для конькового узла и стропильных ног в виде вертикальных брусьев, применяются лишь для наслонных стропильных систем.
• Ригеля и затяжки. В случае шатровой крыши ригель и затяжка представляют собой небольшие горизонтальные перекладины между соседними стропилами, уменьшающие распирающую нагрузку. Чем ниже располагают затяжку, тем меньше ее толщина и наоборот.
• Подкосы и подпорки – снижают прогиб стропил.
• Обрешетка – основа для кровельного материала. Если используется рулонный кровельный материал, то сооружают сплошную обрешетку из фанеры, если же кровельное покрытие выполнено из профнастила или металлочерепицы, то можно применять решетчатую обрешетку.

Последним этапом строительства каркаса здания является возведение крыши. В квадратных домах чаще всего монтируют шатровую кровлю. В настоящее время это довольно популярная конструкция. «Шатёр», возведённый вверху здания, имеет свои преимущества и недостатки. Один из положительных моментов - шатровую кровлю можно соорудить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

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.

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

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 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

Подготовка к работе

Перед началом сооружения шатровой крыши следует внимательно изучить всю имеющуюся информацию о строительстве такой кровли, подготовить все материалы и инструменты, предварительно сделав расчёты.

Расчёт материалов

Чтобы произвести расчёты, нужно обзавестись специальной рейкой для замеров. Её можно соорудить из фанеры шириной в пять сантиметров. Нам понадобятся такие параметры:

• длина и ширина строения;
• высота коньковой части.

Сами расчёты не так сложны, как могут показаться на первый взгляд:

Все необходимые параметры шатровой кровли можно рассчитать, обратившись к одному из онлайн-калькуляторов, которые нетрудно найти в интернете.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа шатровой кровли следует приготовить следующие инструменты:

1. Болгарку.
2. Пилу ручную и бензиновую.
3. Электролобзик.
4. Молоток.
5. Рубанок.
6. Электродрель.

Для строительства шатровой крыши рекомендуется использовать древесину только одной породы. Для крепления элементов кровли необходимы гвозди, дюбели, стальные скобы и саморезы. Следует позаботиться и о кровельном материале, выбор которого зависит от предпочтений застройщика и его материальных возможностей.

Делаем сами шатровую крышу

Несмотря на всю сложность конструкции шатровой кровли, сделать такой тип крыши самостоятельно вполне возможно.

Порядок сооружения шатровой крыши включает в себя несколько последовательно выполняемых действий:

1. Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
2. Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
3. Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
4. Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
5. Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
6. Утепление крыши.
7. Монтаж финишной кровли и дополнительных элементов для стока, вентиляции и др.

Профессионалы плотницкого дела делятся советами, которые обязательно нужно принимать во внимание при строительстве шатровой крыши:

• не использовать древесину разных пород;
• не собирать несущие элементы кровли из реек размером менее 150 на 50 мм;
• не крепить к опорной стойке коньковой части короткие детали, их закрепляют по углам;
• обязательно применять промежуточные стропильные ноги (в центре кровли).

Пошаговая инструкция по возведению шатровой крыши

Рассмотрим строительство шатровой восьмискатной кровли на конкретном примере. Крыша будет предназначена для постройки размерами 10 на 10 метров с перегородкой посередине (несущая конструкция).

1. Устанавливаем мауэрлаты. Для этого используем брус с сечением 100*150 или 150*150 мм) и крепление при помощи шпилек (резьба более М12).

   Мауэрлат укладывается по периметру строения и крепится на шпильки

2. Укладываем балки перекрытия и выноса, двигаясь от центра к краям и сохраняя одинаковое расстояние между ними (не меньше одного метра или восьмидесяти сантиметров).
3. Применяя брус 150 на 150 мм, монтируем центральную опорную стойку в коньковой части крыши. При этом обязательно проверяем вертикальность при помощи отвеса и рейки. Фиксируем стойку при помощи временных укосин, которые демонтируются после установки центральных стропил.

   На центральной опоре размещаются крепёжные устройства для установки центральных и диагональных стропил

4. Прикрепляем четыре центральных стропила. «Сшивают» эти элементы металлическими уголками или при помощи гвоздей.
5. Монтируем диагональные стропила, соблюдая необходимый уклон. Если эти элементы стыкуют из двух частей, то в месте соединения деталей делается дополнительная опора. Чтобы снизить нагрузки на балки, крепёж таких стоек желательно сместить к несущим стенам.
6. Укладываем и крепим рядовые стропила, опора при этом идёт на мауэрлаты и опорный брус коньковой части. Расстояние между стропилами - около 600 мм.
7. Прикрепляем нарожники, стараясь сохранять параллельность между ними и стропилами. Если крыша монтируется с выносами, то под нарожники в этой части кровли делаем подпорки.

   Для страховки и укрепления конструкции в местах крепления нарожников используются дополнительные стойки

8. Делаем обрешётку, применяя бруски (50 на 50 мм) или доски толщиной 20–25 см.
9. Укладываем материалы для тепло- и гидроизоляции.

   Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой

10. Пришиваем при помощи саморезов к обрешётке кровельный материал.
11. Подшиваем карнизы, устанавливаем водостоки, вентиляционные элементы.

    Подшивка карнизных свесов выполняется на завершающей стадии строительства шатровой кровли

Видео: строим сами шатровую крышу

Взвесив все положительные и отрицательные моменты в эксплуатации шатровой крыши, можно решиться на её постройку своими силами. Главное - всё просчитать и следовать чётким инструкциям, которые дают профессионалы строительного дела.

Обустройство шатровой крыши с одной стороны имеет явные преимущества в сниженном количестве материалов и хороших эксплуатационных характеристиках, но в то же время, монтаж шатровой крыши - довольно сложный процесс, справиться с которым самостоятельно практически невозможно. Об особенностях изготовления шатровой крыши поговорим далее.

Особенности и преимущества шатровой крыши

Для самостоятельного изготовления шатровой крыши следует обладать хотя бы элементарными навыками ее расчета.

Среди основных составляющих шатровой крыши выделим:

• стропило углового назначения;
• короткие стропила;
• брус конькового типа;
• центральные стропила;
• стропила промежуточного типа.

Среди главных преимуществ кровли такого типа отметим ее отличное аэродинамическое сопротивление, благодаря которому она с легкостью выдерживает даже самые сильные ветры. Поэтому, если в регионе предполагается наличие ураганов, то самым оптимальным вариантом станет обустройство шатровой крыши.

Главный недостаток - тяжесть проведения расчетов и сооружения общей конструкции. Кроме того, чердачное помещение отличается небольшой площадью и малым полезным объемом. Классическое понимание шатровой крыши обуславливается ее схожестью с пирамидой, которая состоит из четырех скатов и основания. Возможен вариант опирания скатов на дом или их выход за его пределы.

Если рассматривать схему обустройства шатровой крыши, то она отличается некой простотой, и для ее расчета используют самые разнообразные способы. Для того, чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, чаще всего используется таблица Пифагора, с ее помощью расчеты трапеций и треугольных конструкций проводятся с максимальной точностью.

Для расчета скатов и вальмовых участков также не потребуется много времени, но вот, чтобы с точностью определить размеры стропила накосного или рядового назначения, следует много потрудиться.

Краткая схема строительства включает в себя проведение расчетов, сборку каркаса, закрепление кровли.

1. Коньковая система должна быть изготовлена из одной и той же породы дерева.

2. Так как доски промежуточного назначения устанавливаются с огромным наклоном, они должны быть достаточно прочными, оптимальный размер материала составляет 5х15 см.

3. Для фиксации коротких элементов не потребуются коньковые доски, они закрепляются на угловых участках.

4. На коньковую доску устанавливают стропила центрального, промежуточного характера.

Чтобы работы по проектированию прошли намного проще, следует в точности изучить конструктивные особенности кровли, и основное назначение каждого из ее элементов:

• в качестве несущей оси, которая является центральной частью сооружения выступает конек;
• в виде силовых элементов рекомендуется обустройство накосников, одна часть которых фиксируется на коньке, а вторая выходит за кровлю;
• фиксация центральных стропил происходит на торцевом участке конька, а вывод, за пределами стен;
• промежуточные типы стропил закрепятся на коньке и скатах.

Чтобы измерения и проектирование прошло как можно точнее, рекомендуем использовать не уровень, а замерную рейку. Для ее изготовления подойдет фанерная полоса или неширокая планка.

Учтите, что материал лучше выбирать из хвойных пород дерева, так как именно эта древесина наиболее устойчива перед внешними раздражителями. Кроме того, дерево должно пройти качественную обработку и сушку. Толщина конькового бруса и всех стропил должна быть одинаковой. Все замеры выполняются в соотношении с нижней ребровой частью стропила.

По завершению работы на крыше делается обрешетка, размер и конфигурация которой зависит от дальнейшего типа покрытия, а далее проводятся такие работы как:

• установка пароизоляции - для пристегивания пленки используют строительный степлер, а для улучшения состыковки, на поверхности швов укладывается лента, имеющая герметизирующие свойства;
• слой утеплителя укладывается вплотную к стропилам, начиная с нижней части, учтите, что интервал между слоем гидроизоляции и утеплителя должен составлять минимум 20 мм, таким образом, удастся организовать вентиляционное пространство;
• далее проводятся работы по укладке гидроизоляции;
• контрольная обрешетка является местом, на которое крепится наружное покрытие.

Создание проекта шатровой крыши

Самая главная черта крыши шатрового типа - соблюдение строгой симметричности. Поэтому при ее обустройстве следует проводить очень строгие расчеты. Вся сложность заключается в конструировании системы стропил.

Обустройство шатровой крыши возможно лишь в том случае, если она будет расположена на здании, образующем форму квадрата или правильного многоугольника. В первом случае, крыша будет состоять из четырех равнобедренных треугольных конструкций. Для расчета такой кровли достаточно провести расчеты по определению площади ската и умножить данное значение на четыре. Для определения площади основание, разделенное на два, умножается на высоту треугольной конструкции. Далее, полученное значение суммируют с площадью карнизных участков, имеющих форму трапеции с равными боковыми сторонами.

Следующий этап предполагает расчет площади крыши в соотношении со стеной наружной стены. Учтите, что шатровая крыша обустраивается с наклоном в тридцать или сорок градусов, данное значение учитывается при расчете коньковой зоны.

Высота конька рассчитывается путем умножения половины от длины основной части крыши на тангенс и синус угла наклона крыши. Для определения последних двух значений воспользуйтесь интернетом. Когда высота конька найдена определяется высота треугольной части кровли, согласно которой вычисляются и ее стороны.

Для вычисления параметров карнизных свесов следует исходить из особенностей строения, минимальное значение свеса составляет тридцать сантиметров.

Если данная процедура слишком сложная для вас, то лучше обратиться к специалистам, так как неправильно проведенные расчеты существенно отразятся на качестве и эксплуатационных характеристиках кровли.

Особенности и конструкция шатровой крыши

Существует два варианта обустройства стропильных систем у шатровой крыши:

• висячий;
• наслонный.

Первый вариант подходит для крыш, имеющих большие пролеты, при отсутствии возможности в обеспечении подпорок. Таким образом, стропила опираются исключительно на стены, создавая при этом горизонтальное распирающее давление. Для его уменьшения следует произвести установку деревянных или стальных затяжек. Вверху стропила должны быть соединены между собой, а внизу опираются на стены. Данный тип системы отличается высокой сложностью и имеет редкое применение.

Второй вариант более простой и популярный, но для его обустройства потребуется наличие внутренней несущей стены, на которую будет ложиться часть нагрузки. У данной крыши существует несколько точек опоры, в виде стропильных ног и конька, при этом давление на стенах практически не ощущается.

Между опорными частями существует интервал в 400-500 см. Если данное значение увеличено, то рекомендуется обустройство подпорных механизмов, в виде подкосов. Данный тип стропильной системы требует меньшего расхода материалов, отличается более легким весом и простой конструкцией.

Стропильная система для изготовления шатровой крыши состоит из:

• диагональных балок, которые имеют угловое расположение;
• мауэрлатов - балок, предназначенных для опоры нижней части системы стропила;
• стропильнх ног - деталей, которые крепятся на накосные стропила;
• подкосов - опоры для предыдущей детали;
• прогонов, ригелей, лежней, обеспечивающих дополнительную жесткость всей конструкции.

Шатровая крыша фото и подготовительный этап работы

Шатровая крыша в доме должна быть обустроена до того момента, как в нем появится потолок. Подготовительный этап обустройства шатровой крыши включает укладку бруса по периметру конструкции дома. В качестве бруса используются стальные или деревянные балки, которые помогают равномерно распределить вес по конструкции.

Для их фиксации используются специального рода шпильки. Далее следует выполнить ряд действий:

• проведите разметку оси, по периметру всей обвязки;
• рассчитайте половину толщины бруса конькового назначения, и отметьте участок, на котором будет устанавливаться первый элемент стропила;
• установите рейку для проведения замеров одним концом на отмеченную линию и отметьте место, в котором будет расположено стропило;
• для расчета свеса стропила одну часть бруса установите на крыше, а вторую на внешнем угле стены;
• для того, чтобы четко определить место расположения каждой детали крыши следует постепенно перемещать рейку на поверхности стены, и размечать место установки каждого из элементов;
• повторите все вышеперечисленные операции с другими треугольниками.

Шатровая крыша своими руками: особенности монтажа

Чтобы самостоятельно соорудить шатровую крышу потребуется наличие:

• электропилы;
• болгарки или лобзика;
• топора;
• электрорубанка;
• молотка с гвоздями;
• дюбелей с саморезами;
• брусьев и досок, предпочтительно одной породы дерева;
• металлических скоб, для изготовления которых используются металлические прутья, толщиной минимум 0,8 см;
• кровельный отделочный материал.

В начале выполнения монтажных работ производится сборка основных узловых элементов кровли. Для этого потребуется наличие бревен, бруса и досок, определенного сечения. Процедура сборки осуществляется согласно заранее подготовленному шаблону.

На толщину материала влияет, прежде всего, длина стропила, шаг укладки деталей, угол наклона кровли и общая нагрузка. Первоначальная сборка всех элементов осуществляется на земле.

Если планируется обустройство шатровой крыши в доме из дерева, то она устанавливается на верхний венец из бруса.

Начинать работу необходимо с обустройства основной части кровли. На поверхность стен производится укладка мауэрлатов и лежней. Учтите, что перед проведением этого процесса следует позаботиться о предварительной гидроизоляции и установить на стены материал с повышенной влагоустойчивостью, например полиэтиленовую пленку.

Далее производится поднятие двух стропил по противоположным друг от друга углам. Их соединение осуществляется в коньковой зоне. Во избежание ослабление мауэрлата, не делайте на его поверхности надрезы и срубы, предпочтительно использовать доску, предварительно прорубленную под балки.

Далее поднимите два стропила по другим углам и также зафиксируйте их в коньковой зоне. Подгоните врубки, зафиксируйте систему с помощью затяжек. Строительство шатровой крыши своими руками подразумевает отсутствие прогона, поэтому соединение диагональных стропил производится непосредственно на коньке.

Чтобы обеспечить дополнительную жесткость конструкции, рекомендуется установить центральную стойку, которая будет подпирать конек.

Заключительный этап предполагает установку стоек, подкосов и нарожников. Чтобы обеспечить дополнительную жесткость ногам системы из стропил, следует подложить под их поверхность детали в виде штренгелей.

Главным условием правильности выполнения всех работ выступает монтаж накосных стропил под прямым углом.

Для обеспечения защиты стен здания от повышенной влажности рекомендуется свесные части стропила устанавливать между стеной с интервалом в 450 мм. При установке невыступаемых стропил, они нуждаются в дополнительном удлинении с помощью отрезков из досок.

Стропила, в обязательном порядке фиксируются на стенах. Если дом, изготовлен из каменных или кирпичных материалов, то достаточно применения специальной пяти миллиметровой проволоки, которая в виде хомутов одной частью закрепляется на стропиле, а второй на стене, с помощью штыря.

Для фиксации стропила на деревянных стенах, достаточно использования металлических скоб. Следующий этап - установка обрешетки, обеспечение качественной ветрозащиты, паро- и гидроизоляционные работы.

Учтите, что лишь при правильно проведенном расчете и соблюдении всех технологических моментов обустройства крыши, она прослужит его владельцу долго и качественно, и обеспечит надежную защиту всего здания от негативных воздействий окружающей среды.

Процедура усиления шатровой крыши и технология ее проведения

Для улучшения жесткости и надежности всей конструкции шатровой крыши, ее стропильная системы нуждается в дополнительном усилении, о технологии проведения этого процесса и поговорим далее:

1. Установка штренгелей позволит обеспечить надежность усиления угловых участков. Данный элемент имеет форму бруса, который устанавливается вблизи мауэрлата и способствует образованию угла. Советуем, вдобавок к штренгелу установить элемент в виде фермы.

2. Для соединения перекрытия и бруса используют элементы в виде стоек. Именно они отвечают за равномерность распределения всей нагрузки.

3. При слишком большой длине диагональных стропил, рекомендуется вместо обычного бруса, установить балки сдвоенного характера.

4. Чтобы соорудить обрешетку воспользуйтесь деревянными досками или брусками, сечением 4х4 см.

5. Перед использованием любых материалов на основе дерева, рекомендуется провести их обработку с помощью специальных составов влагооталкивающего и антисептичского назначения.

6. Не используйте материалы с повышенной влажностью, так как по мере высыхания они приведут к деформации кровли.

7. Монтаж обрешетки производится перпендикулярно по отношению к ногам стропила.

Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам. В статье мы расскажем о конструкции шатровой крыши и методике расчёта её стропильной системы.

Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон. Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием. Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.

Варианты исполнения шатровой крыши

Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.

Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.

Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.

Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:

• висячие;
• наслонные.

Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.

а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень

Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).

На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.

Основные схемы и элементы стропильной системы

Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.

Основные элементы

Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.

Конструкция с висячими стропилами

1. Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
2. Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
3. Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
4. Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
5. Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.

Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.

Безригельная конструкция с наслонными стропилами

Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.

При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).

Элементы усиления

Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.

Вариант усиления стропильной конструкции

По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила. Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8). Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.

При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45-60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).

Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

• длину дома;
• ширину дома
• высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

• длина дома: AB = DC = 9 м;
• ширина дома: AD = BC = 8 м;
• высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата .

• AB + DC + AD + BC = 9 + 8 + 9 + 8 = 34 м

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см	Длина стропил, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—
175	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х200	100х250
140	75х125	75х125	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
110	75х150	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
90	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
60	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200

Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.

Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.

Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.

• MN = (АВ · MC) / АС

Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.

Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники

Шаг нарожников, см	Сечение бруса, мм	Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м				Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м
		кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м		кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м 3
215	100х175	1	2,25	2,356	0,165	1	2,0	2,461	0,172
175	75х200	2	1,5	2,981 + 1,491	0,268	1	2,0	2,461	0,148
140	75х175	2	1,5	2,981 + 1,491	0,235	2	1,333	3,282 + 1,641	0,258
110	75х150	3	1,125	3,354 + 2,236 + 1,118	0,302	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,332
90	50х175	4	0,9	3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894	0,313	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,259
60	40х175	6	0,643	3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639	0,376	6	0,571	4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703	0,413

Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.

Расчёт площади кровли с учётом свесов

Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.

Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:

• EF / BC = AG / AD

BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.

AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.

AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.

• EF = (AG ∙ BC) / AD
• EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
• EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны

Площадь ската рассчитывается по формуле:

• S = (EF ∙ AG) / 2
• S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м 2 — для короткой стороны
• S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м 2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

• 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м 2 .

Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.

Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.