Как сделать шатровую крышу: устройство, схема, обрешетка, фото

Шатровые крыши применяются как для малоэтажных жилых зданий, так и для различных хозяйственных пристроек. Чаще всего они сооружаются над строениями, имеющими равносторонние несущие стены, а план фундамента — квадратного типа. Можно встретить такие архитектурные элементы и над круглыми сооружениями, в этом случае количество скатов больше четырех.

Шатровая крыша

Шатровая крыша – стропильная система

Особенности шатровой крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

При большем количестве скатов бывает крыша шатровая восьмигранная или шестигранная. Главное в конструкции соблюдать симметрию. Кровля может к низу сходится в круглое основание, а скатами выступает конусообразный шпиль.

Преимущества и недостатки шатровой крыши

В отличие от флигелей с двускатной крышей, шатровые дома смотрятся красивее, больше популярны среди застройщиков. Чтобы убедиться, нужно ли возводить такую крышу, надо знать ее положительные и отрицательные стороны.

Плюсы:

• Основным преимуществом является повышенная прочность шатровой конструкции. Крыша отличается хорошим сопротивлением ветру и снеговым накоплениям. Выдерживает даже ураганы. Прочность достигается за счет того, что ребра скатов поддерживают друг друга.
• Несмотря на объемную форму, шатровая конструкция создает небольшую нагрузку на стены и цоколь здания. Давление от каждого ската равномерно распределяется на все элементы постройки.
• В случае обледенения или большого накопления снега крыша выдерживает большие нагрузки, снижая риск разрушения стропильной системы.
• При правильном обустройстве угла наклона скатов, с кровли быстрее сходит вода и снег.
• Большим преимуществом считается высокий показатель энергосбережения, если кровля правильно утеплена.
• Внешний вид шатровой конструкции смотрится презентабельно. Здания с круглыми или многогранными шпилями напоминают сказочные домики.

Минусы:

• Основным недостатком считается сложность возведения крыши. Чем больше предусмотрено граней, тем труднее выполнять расчеты. Во время строительства важно правильно определить центр, чтобы добиться симметрии конструкции. Часто для расчетов и возведения кровли приходится приглашать наемных специалистов.
• Вторым минусом является ограничение объема чердачного пространства. Недостаток проявляется, когда застройщик предусматривает мансардный этаж. Сделать его можно и под такой крышей, но придется увеличить уклон скатов. Конструкция приобретет большую парусность, что плохо для ветреных регионов. Для решения проблемы придется вновь обращаться за помощью к специалистам.

Устройство шатровой крыши

Если подробнее рассмотреть, то схема каркаса крыши не такая уж сложная. Основными узлами сооружения являются:

• Основой конструкции выступает мауэрлат и лежень. Первый элемент укладывают по периметру внешних стен. Лежень располагают по периметру внутренних стен. Элементы служат для равномерного распределения нагрузки от крыши на здание. В деревянных постройках мауэрлатом выступает верхний венец стен. Во всех остальных зданиях сначала заливают бетоном армированный пояс с выступающими резьбовыми шпильками. На них через просверленные отверстия надевают брус, затягивают гайками.
• Стойки служат опорой стропильных ног, конькового узла.
• У шатровой крыши коньковый узел образуется в самой высшей точке, где сходятся концы всех стропильных ног.
• Стропильные ноги накосного типа вверху соединяются в коньковый узел, а вниз отходят к углам здания. Элементы образуют ребра, где сходятся скаты крыши. Накосные стропила намного длиннее обычных. На элементы припадает основная нагрузка, поэтому для их изготовления применяют пиломатериалы с большим сечением.
• Нарожники – это тоже стропила, но они отличаются меньшей длиной. Элементы крепят одним концом к накосным ногам, а другим – к мауэрлату. Нарожники необходимы для создания плоскости скатов.
• Подкосы исполняют роль стоек, только устанавливаются они под углом 45о к стропильным ногам для исключения вероятности их провисания.
• Горизонтальные, соединяющие стропила перемычки, называются затяжками, ригелями. Элементы уменьшают распирающую силу крыши, которая передается на стены здания.
• Обрешетка набивается на поверхность стропильных элементов и образует плоскость для укладки кровельного покрытия. Шаг элементов определяется по типу используемого кровельного материала.

Шатровая крыша различается конструкцией стропильной системы, которая бывает наслонная и висячая. Вариант подбирают на стадии проектировки, учитывая планировку здания.

Совет! Если у шатровой кровли скаты обладают уклоном больше 40 о, оптимально отдать предпочтение висячему типу стропильной системе.

Отдельного внимания требует коньковый узел. У шатровой кровли отсутствует коньковый прогон. Края стропильных ног вверху сходятся вместе и опираются на вертикальную опору. Столб тоже должен иметь точку опоры, которую можно обустроить тремя способами:

1. Опора на нижнее перекрытие не лучший вариант для шатровой конструкции, особенно если предусмотрен мансардный этаж. Столб занимает полезное пространство. Вариант приемлем для беседок. Столб служит элементом декорации, вокруг него обустраивают стол.
2. В одноэтажных домах несущий брус устанавливают на балку перекрытия, концы которой лежат на внутренней стене здания. Чтобы добиться уменьшения нагрузки и не снизить прочность конструкции, на балку фиксируют лежень с подкосами.
3. Сложный узел получается с опорой столба на состыкованные монтажными стальными элементами верхние пятки основных стропил. Такая схема увеличивает распирающую нагрузку на мауэрлат. Каждая стропильная нога оснащается ригелем.

Процесс создания кровли

Слой пирога шатрового кровельного изделия выглядит таким образом:

1. Стропильный каркас необходим в качестве основы для последующих кровельных работ.
2. Изначально стелют пароизоляционную пленку. Это необходимо для предотвращения возможного конденсата.
3. Деревянная обрешетка добавляет прочности всей конструкции и служит основанием для следующих кровельных слоев.
4. Укладывается утеплительный материал.
5. Чтобы внешняя влага не могла проникнуть внутрь помещения, следует применить гидроизоляционное покрытие.
6. После чего выполняется монтаж контрольной обрешетки. Это необходимо для обеспечения вентиляционного зазора, через который будет производиться проветривание крыши. К тому же без контробрешетки не обойтись, поскольку этот слой служит основой для кровельного покрытия.
7. Затем делается монтаж любого вида кровли, например: гибкая черепица или шифер.

Если соблюдена технология монтажа и все слои выполнены должным образом, то в помещении образуется нормальный микроклимат.

Виды стропильных систем шатровой крыши

По внешнему виду шатровая конструкция напоминает пирамиду, но ее вершина не всегда может располагаться по центру, а иметь смещение. У такого сооружения два противоположных ската отличаются длиной.

У крыши шатрового типа каркас различается конструкцией:

• Наслонная система сделана так, что стропильные ноги внизу обладают упором в двух точках. Этим местом являются участки внутренних и внешних стен. Допускается расстояние между упорами до 4,5 м.
• У шатровой конструкции с висячей системой ноги стропил не имеют дополнительных опор. Элементы устанавливают на маленьких пролетах.

Конструкция каркаса не изменяет форму крыши, она сохраняется.

Кроме каркаса, различаются шатровые кровли другими конструктивными особенностями:

• ломаные кровли приемлемы, если проектируется мансардный этаж;
• у крыши с ендовой кровля в форме шатра выступает приставкой к эркеру;
• у мансардной крыши выступы могут присутствовать на скатах.

Все конструктивные особенности аналогично сохраняют форму шатра.

Как рассчитать высоту шатровой крыши

Чтобы произвести расчет каркаса крыши, надо обратиться к специалисту. При наличии опыта и знании геометрических правил, расчеты можно выполнить самостоятельно:

• Сначала у шатровой конструкции рассчитывают угол наклона скатов. Здесь учитывают тип используемого материала, среднегодовые показатели выпадения осадков и силы ветра, характерные для региона. Нормальным для большинства районов считается уклон скатов от 30 до 40о.
• Зная параметры крыши, высоту конькового узла вычисляют по теореме Пифагора. Шатер в сравнении с геометрической фигурой является аналогом пирамиды, где опора выступает прямой линией, соединяющей вершину с центром основания.
• Когда основные данные будут получены, рассчитывают длину стропил, вычисляют площадь скатов крыши.

Нарисовать чертеж крыши можно самостоятельно или воспользоваться специальной программой на компьютере. По готовой схеме рассчитывают количество стройматериала.

Важно! Если шатровая кровля предназначена для прямоугольного здания, площадь и уклон двух противоположных скатов будет различаться. Эти параметры одинаковы только для крыши квадратной постройки.

Необходимые расчеты

Прежде чем отправляться в магазин за требуемыми материалами, ознакомьтесь с порядком выполнения расчетов и составьте проект кровли, подходящий конкретно для вашего случая.

Основные сведения

Шатровая крыша для беседки

Традиционно в состав рассматриваемой крыши входит 4 наклонных ската.

Если основание конструкции имеет форму правильного квадрата, площадь конструкции рассчитывается путем умножения площади одного кровельного ската на 4.

Каркас шатровой крыши

Однако если основание системы имеет вид прямоугольника, то для начала надо определить суммарное значение площадей двух разных прямоугольников, а затем увеличить полученное число в два раза.

Для установления площади кровельного ската, представляющего собой равнобедренный треугольник, необходимо умножить длину основания фигуры на значение ее высоты, а затем увеличить полученное число в два раза.

При выполнении расчетов вам нужно узнать значение площади карнизных свесов, имеющих форму равнобедренных трапеций. Этот расчет выполняется путем умножения высоты фигуры ровно на 50% значения суммы длин оснований трапециевидной фигуры.

c4a68824db1066023c5a9f0cf841e914.jpe

Расчет шатровой кровельной системы может выполняться двумя способами. Первый предполагает расчет с использованием значения высоты конька и длины основания кровельной конструкции. В соответствии со вторым методом расчета необходимо учитывать значение длины диагонального стропильного элемента, а также длину периметра основы.

Помимо этого, в процессе расчета необходимо обязательно обращать внимание на параметры разнообразных дополнительных компонентов, входящих в состав кровельной конструкции. К числу таких элементов относятся:

• диагональные стропильные ноги;
• лежни;
• опорные брусья;
• стойки;
• мауэрлат и пр.

Пример выполнения расчета

Угол наклона и длина стропил

Чтобы принцип расчета был более понятен, вашему вниманию предлагается простой пример выполнения основных расчетных мероприятий. Исходные данные:

• габариты дома – 6х6 м;
• длина диагонального стропила – 521 см;
• высота конька – 297 см;
• наклон кровельных скатов – 35 градусов;
• ширина карнизного свеса – 600 мм.

По первому из упоминавшихся ранее двух способов определите значение высоты кровельного треугольника. Для этого используйте теорему Пифагора, в соответствии с которой для расчета квадрата высоты нужно отнять от значения квадрата длины кровельного ската половину ширины основания, также возведенную в квадрат.

В рассматриваемом примере расчет покажет, что квадрат высоты равен 4,24 м в квадрате. По простой формуле можно определить, что площадь одного треугольного ската будет составлять 12,72 м2.

Ввиду того, что основанием крыши является квадрат со стороной 6 м, рассчитанное значение площади нужно увеличить в 4 раза. В итоге вы определите суммарную площадь кровельных скатов, равную в данном примере 50,88 м2.

Определите площадь карнизного света. Значение длины более короткого основания трапециевидной фигуры вы уже знаете – 6 м. Для установления длины большего основания нужно использовать простейшую форму, актуальную для таких фигур.

Четырехскатная крыша (шатровая)

В соответствии с расчетами длина большего основания составит 704 см, а площадь фигуры в результате будет равняться 4,76 м2.

Чтобы установить суммарную площадь свесов умножьте рассчитанное на предыдущем шаге значение на 4.

В итоге суммарная сумма шатровой кровельной конструкции составит 69,91 м2.

Как сделать шатровую крышу своими руками

Когда все узлы шатровой кровли рассчитаны, разработан проект, приступают к строительным работам:

• Монтаж начинают с укладки мауэрлата и лежня. Брус располагают по периметру стен, предварительно подложив рубероид. После затяжки гаек на резьбовых анкерах приступают к укладке балок перекрытия. Первый элемент монтируют по центру, а от него идут в противоположные стороны к краям здания.
• По центру шатровой кровли для конькового узла ставят вертикальную опору, сделанную из бруса. Заготовку используют с размером стенок 150х150 мм. После выставления по уровню брус фиксируют временными укосинами.
• Дальнейший монтаж предусматривает установку накосных ног. Снизу заготовки крепят к мауэрлату. В верхней части создают коньковый узел. Концы ног монтажными стальными накладками фиксируют к центральной опоре. От конькового узла к мауэрлату натягивают разметочный шнур и по нему устанавливают нарожники. Свесы ног соединяют ветровой доской. Если проект предусматривает, то на этом этапе ставят затяжки и подкосы.
• Когда каркас шатровой кровли будет готов, на стропила укладывают гидроизоляционный материал. Края полос должны заходить внахлест с запуском 200 мм. Гидроизоляцию к стропилам крепят скобами строительного степлера или тонкими планками и гвоздями. Следующим этапом создается обрешетка.
• Сверху на обрешетку укладывают кровельное покрытие. Технология зависит от выбранного материала. Важно учесть, что использование больших листов для шатровой кровли не выгодно. Из-за наличия треугольных скатов получается много подрезки. Материал идет в отходы. Для круглой крыши используют гибкую кровлю. Твердым листам невозможно придать форму конуса. Стыки кровли закрывают доборными элементами.

Традиционным завершением шатровой кровли является установка водостоков, проходных элементов для вывода труб из помещения на крышу.

Возводить шатровую крышу сложно. Видео инструкция поможет разобраться в трудных нюансах:

Укладка кровельного покрытия

Кровельное покрытие должно быть плотным. Лучше всего подходят водостойкие материалы, которые не боятся воды. Если оно изготавливается из дерева, требуется дополнительная обработка лакированными составами.

Для шатровых крыш наиболее часто используют:

1. Профнастил. Металлический профилированный лист. Сверху покрывается слоем плотного полимера, который не дает стали ржаветь и повреждаться. Средний срок эксплуатации– 50 лет. Для крепления используется специальный кровельный саморез с резиновой шляпкой.
2. Листовая медь. Тонкий лист меди голый или оксидированный. Не склонен к гниению и ржавчине. Как и профильный настил требует дополнительной звукоизоляции, так как при дожде сильно слышны удары капель.
3. Металлочерепица. Кровля, схожая по качествам с профильным настилом. Лист стали покрыт слоем полимера. Позволяет гибко огибать фигурную крышу. Подойдет для крыши с кукушкой.
4. Черепица. Керамика хорошо подходит для создания красивой, аутентичной крыши. Для установки можно сделать предварительное покрытие древесными плитами, как ОСБ или фанера.

При изготовлении крыши для беседки своими руками подойдет натуральное дерево, покрытое водостойким лаком.

Чертежи и фото шатровых крыш

Советы и рекомендации

Чтобы у шатровой кровли возросла прочность к нагрузкам, специалисты рекомендуют предпринять ряд мер:

• Для усиления углов каркаса на стропилах устанавливают штренгели рядом с мауэрлатом. Элементы делают из бруса. Если надо еще усилить конструкцию, дополнительно создают фермы.
• Перекрытие с брусом соединяют дополнительными стойками. Элементы помогают равномернее распределить нагрузку.
• Длинные накосные стропила лучше делать не из бруса, а использовать сдвоенные балки.
• Надежная обрешетка на шатровой кровле получится, если ее изготовить из бруса сечением 40х40 мм.
• Все деревянные элементы каркаса крыши обрабатывают пропитками, защищающими древесину от влаги и вредителей.
• Пиломатериалы с повышенной влажностью для возведения крыши нельзя использовать. Во время высыхания они начнут «играть», искривляться, что приведет к деформации кровли.
• Элементы обрешетки крепят только перпендикулярно стропильным ногам. Нельзя располагать бруски под уклоном.

Если шатровая кровля возведена по правильным расчетам без допущения ошибок, она прослужит много времени, не требуя ремонта.

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:

1. Суммарную длину балок мауэрлата вычисляют простым суммированием удвоенной длины и удвоенной ширины основания, если дом имеет прямоугольную форму. Если в основе строения квадрат, то его сторону просто умножают на 4.
2. Размер центрального стропила находят, применяя теорему Пифагора. Центральное стропило есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника, и её значение можно получить, извлекая квадратный корень из суммы квадратов двух величин (высоты коньковой части и половины стороны дома).

   При расчётах кровель очень часто используется известная теорема Пифагора

3. Длину накосного стропила вычисляют аналогичным образом. Разница лишь в том, что стороны прямоугольного треугольника теперь — половина ширины дома и центральное стропило.

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.