Шатровая крыша: конструкция стропильной системы и выбор материалов

Добротность, изящество, тонкость стиля, надежность и практичность – все эти эпитеты подходят для шатровой крыши. Именно под нею конструкции дома, а также его жители могут чувствовать себя защищенными. Оригинальность крыши выгодно отличает это покрытие от простого односкатного и даже двускатного варианта. Но возведение своими силами шатра над головой требует определенных профессиональных навыков и опыта. Только верно выполненные расчеты по правильно снятым меркам, навыки в строительстве дадут гарантию, что этот элемент конструкции дома будет надежным, крепким.

Оглавление:

1. Шатровая крыша: ключевые аспекты конструкции
2. Несущая система: точность расчетов во избежание просчетов
3. Важность подготовительных работ
4. Теория, применимая на практике
5. Какое кровельное покрытие выбрать

Шатровая крыша: ключевые аспекты конструкции

Одним из отличительных моментов возведения «шатра» считается форма основания, на которую он должен опереться. В основном это квадрат, реже – прямоугольник. Второй момент – все четыре ската конструируются в виде треугольников с одинаковыми сторонами. Вершины треугольных элементов сходятся вверху, соединяясь в коньке. Как вариант, может быть не четыре ската, а много больше, но их возведение требует дополнительных расчетов и материалов.

На практике используется шатровая крыша стропильная система которой предполагает два метода установки стропил. Остов выполняет крепкая опора (столб) по центру потолочины, находящаяся на пересечении двух протянутых с противоположных углов бечевок. Она станет основанием для стропильных «ног». Во втором случае наличие столба не предполагается, каркас удерживают самонесущие элементы (подвешенные стропила). Самостоятельно они не используются. В помощь монтируются стойки, затяжки, повышающие надежность и прочность крыши.

Совет: навесные стропила можно применять там, где площадь крыши небольшая, протяженность ферм малая, покрытие легкое. В противном случае навесная конструкция не справится с весом. В качестве древесины можно использовать лиственницу, сосну.

Несущая система: точность расчетов во избежание просчетов

Считается, что строительные работы уступают по сложности расчетному периоду. Здесь тонкость заключается в правильном результате вычислений стропильной системы. Существует несколько вариантов:

• оплатить работу профессионала-архитектора;
• подобрать вариант из существующих готовых проектов;
• применить школьные познания по геометрии и математике, произвести вычисления самостоятельно.

В последнем случае можно сэкономить средства на услугах, избежать случайных ошибок готового проекта (на который нет гарантии). Чтобы проверить себя, не поленитесь, просчитайте все дважды.

В принципе, нужно собрать в конструкцию треугольные боковины под такими углами, чтобы они прочно стояли на потолочине и сходились в верхней точке. Вычисление угла между скатами требует предварительного определения площади треугольной фигуры. Пользуясь приведенной ниже формулой, находим длину стропила, высоту и площадь всей поверхности:

S = а * h/2

где:

а – длина основания равнобедренного треугольника;

h – высота.

Т.к. все скаты одинаковые, то полученную величину умножают на количество плоскостей и получают суммарную площадь каркаса стропил. На этом этапе ориентировочно просчитывается число и стоимость кровельного материала.

Если потолочина выполнена в виде прямоугольника, тогда стропильный каркас будет состоять из двух треугольных конструкций и двух трапецеидальных. Вооружившись учебником по геометрии, вычисляют общую площадь покрытия. Она будет состоять из площадей двух треугольных фигур плюс суммарная площадь двух трапеций. При этом площадь трапеции вычисляется по формуле:

S = (с + d)*h

где:

с, d – длины оснований трапеции,

h – высота.

Важность подготовительных работ

Обязательный набор строителя для возведения крыши:

• дрель;
• топор;
• молоток;
• рубанок;
• крепежные метизы (гвозди, дюбели, скобы);
• пила;
• болгарка;
• бруски и доски;
• покрытие для кровли (металлочерепица, ондулин, шифер, профнастил, др.).

Не забудьте! Приобрести огнебиозащитный состав и обработать им все деревянные конструкции перед их установкой. При этом дерево должно быть однородным, без сучков, сколов, трещин и сухим (с влажностью, не превышающей 15%).

Теория, применимая на практике

Конструктивно «шатер» напоминает треугольник, который может быть выполнен разного типа, но в любом случае крыша должна гармонировать с общим стилем здания. Состоит из прогонов (боковых и коньковых), диагонального вида стропил, опорной конструкции для «ног» – мауэрлата, подкосов и раскосов, диагональных дополнительных элементов для усиления жесткости каркаса.

• Шатровая крыша предусматривает деревянное основание. В случае кирпичных шлакоблочных стеновых опор для фиксации стропильной системы предварительно заливается стяжка – так выравниваются стены.
• По периметру вверху помещения укладывается мауэрлат. Часто встречается шатровая крыша из досок 50 х 100, которые тоже могут служить опорой для деревянного каркаса.
• Под мауэрлатом необходим промежуточный слой из гидроизоляционного материала.
• Фиксируются диагональные стропила – остов, на который будут равняться плоскости скатов: соединяемых в коньке и треугольные боковые фермы.

Внимание! Важно выдерживать угол наклона и длину. При определении последней следует делать поправку на величину свесов. Она находится в пределах от 40 до 100 см.

• Закрепив накосные стропильные конструкции, устанавливаются параллельно друг другу одинаковые по длине центральные стропила. Закрепляют их одним концом к крайней нижней опоре (мауэрлату), другим – к расположенному на вершине горизонтальному стыку кровельных скатов ребру (коньку).
• Используя подстропильные балки, крепят угловые элементы к диагональным. Для этого балки прибиваются с обеих сторон к накосным стропилам. Крепежный элемент должен располагаться в самых разных местах диагональных стропил (вразбежку).
• Все центральные фермы закрепляются на устанавливаемой на следующем этапе поперечной балке. Она фиксируется на перекрытии. В этом случае используется несколько стоек.
• На подготовленную конструкцию с установленным каркасом, начиная снизу и поднимаясь вверх, укладывается рулонная гидроизоляция. Следующий ряд полотна должен перекрывать предыдущий с запасом не менее 0,1м.
• Не мене важный этап – выполнение контробрешетки. Она выполняется строго по чертежу и должна предусмотреть расположение окон, выпусков. Конструкция обрешетки, во-первых, удерживает пленочную гидроизоляцию; во-вторых, способствует естественной вентиляции крыши. Представляет собой набитые вдоль стропильных ног бруски толщиной 2-5 см.
• Подготовленное основание готово для покрытия финишным декоративным элементами. Это может быть, например, шатровая крыша из металлочерепицы.
• С внутренней стороны наносится теплоизоляция, а сверху на ней выполняется защита от пара. Верх «пирога» накрывается вагонкой или другим материалом. На этом работу можно считать завершенной.

Технология монтажа шатровых крыш с различным покрытием более наглядно представлена в чертежах и на видео.

Какое кровельное покрытие выбрать

Несомненными преимуществами шатровой конструкции считается ее устойчивость к порывам ветра и возможность в качестве кровельного покрытия использовать, практически, любой материал. Главное, правильно подобрать его, отдавая предпочтения бесшумному верхнему оформлению, декоративному виду, прочностным характеристикам, пр.

Профлист

Если планируется шатровая крыша из профнастила, то листами покрываются все скаты одновременно. Для этого помещается вначале планка для карниза. Затем она фиксируется плотно саморезами. Для герметизации соединений выполняется прокладка из профиля, служащая уплотнителем между листом профнастила и планкой, которая отмеряется с небольшим выступом (порядка 4-5 см). Чтобы продольные швы не пропускали влагу, выполняется их нахлест в две волны.

Ондулин

Шатровая крыша из ондулина, одного из практичных новых материалов, характеризуется доступной ценой и высоким качеством кровли, эксплуатируемой в любом температурном пространстве. Легкое покрытие не оказывает значительных нагрузок на несущие конструкции. Это дает возможность при реставрации или ремонте поменять кровлю на одном из скатов, заменить полностью весь «шатер» или же покрыть ондулином крышу без демонтажа старого покрытия.

Металлочерепица

Свои особенности строительства имеет шатровая крыша из металлочерепицы. Особой тщательности требует расчет необходимого количества листов кровли. Для этого просчитывают каждую штучную единицу, вплоть до вычерчивания ее на миллиметровке. Как правило, длина листов кровельного материала идентична длине скатов.

В шатровой конструкции нужно проследить, чтобы лист с капиллярной канавкой, расположенной на первой волне, не был уложен на противоположном скате, что не так существенно для двускатной конструкции. Кроме этого выдерживается заступ за карниз порядка 4 см. Следует придерживаться совпадения рисунка на стыках листов. В случае использования металлочерепицы разного размера, нужно следить, чтобы соблюдалась кратность длины листа к шагу рисунка. Пренебрежение расчетами может привести к перерасходу металлочерепицы.

Работы по обустройству шатровых крыш проводят, руководствуясь СНиП. Согласно правилам, средняя величина нагрузки на стропильную систему не должна превышать 180 кг/кв.м. В районах, характеризующихся обильными снегопадами, этот показатель может возрастать до 400 кг/кв. м за счет плотного снежного наста на кровле. И, наоборот, величину нагрузки можно не учитывать, если пологость скатов превышает 60°. Построить шатровую крышу по силам тому, кто правильно сделает расчеты, будет соблюдать технологию выполнения работ и правила техники безопасности при работах на высоте.