Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы

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

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

Скатные крыши классифицируются по количеству, форме, расположению скатов:

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

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

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

Шатровая крыша

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

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

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

По конструктивным особенностям строения стропильной системы шатровые крыши могут быть:

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

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

Кроме того, по конструктивным особенностям шатровые крыши могут быть:

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

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

Шатровая крыша частного дома

Достоинства и недостатки

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

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

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

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

Достоинства и недостатки

Из каких элементов состоит шатровая кровля

Стандартная система шатровой конструкции состоит из элементов:

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

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

Чертеж элементов шатровой кровли:

Элементы

Шатровая крыша своими руками: последовательность строительства

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

Строительство такой крыши своими руками подразумевает выполнение следующих работ:

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

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

Строительство своими руками

Устройство стропильной системы и монтаж

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

Монтаж производится поэтапно:

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

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

Далее можно приступить к монтажу обрешетки и других слоев пирога.

Монтаж мауэрлата

Кровельный пирог

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

Для шатровой крыши пирог состоит из таких слоев:

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

Фото схемы шатровой крыши:

Схема

Установка обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции

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

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

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

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

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

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

После крепления обрешетки между ее досками укладывают утеплитель.

Укладывание гидроизоляции

Установка обрешетки

Утепление шатровой крыши

• Необходимость утепления шатровой крыши особенно актуальна, если конструкция предусматривает оборудование мансардного помещения.
• Однако, не лишним будет, если утепление производить и без жилого пространства непосредственно под кровлей.
• Распространенными утеплителями для кровля являются: минеральная вата, пеноплекс, пенополистирол и другие.

Самым популярным материалом является минвата.

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

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

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

Утепление

Укладка кровельного покрытия

Для шатровых крыш важным показателем выбора кровельного материала является угол уклона скатов.

Для разного покрытия определяется возможность его укладки в соответствии с уклоном:

• Черепица — от 30 до 60°;
• асбестоцементное покрытие — от 14 до 16°;
• мягкая кровля — от 8 до 18°.

Кроме того, можно использовать декоративные покрытия, характерные для такого вида кровли — тростниковые, камышовые. Такие покрытия являются недолговечными, для центрального региона менее распространены с учетом климатических особенностей.

Чаще всего шатровые системы покрывают черепицей и другими листовыми видами (профнастилом, листовой медью, металлочерепицей).

Покрытие кровельным материалом необходимо производить на каждом скате поочередно. Особенности укладки каждого материала предусматривают выполнение требований по монтажу.

Так, например, листы профнастила следует начинать укладывать с левого нижнего края ската и продолжать застилать, закрепляя специальными саморезами. При этом по диагонали срезают края листа с края ската.

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

Укладка кровельного материала

Заключение

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

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

Как сделать шатровую крышу своими руками: расчет, материалы, монтаж и рекомендации

Самостоятельное возведение таких кровель позволяет сэкономить до 20-30% сметы, но считается возможным лишь при наличии грамотного проекта.

О нюансах возведения, необходимых инструментах и материалах читайте далее.

Подготовка к строительству

Работы начинаются с составления или уточнения подробного проекта (при правильном подходе – согласованного со специалистами и учитывающего все возможные факторы влияния), подготовки материалов и лесов.

На начальном этапе также выполняется оценка состояния несущих стен, при необходимости – с укреплением или выравниванием.

Тип каркаса и способ крепления стропил к основанию (висячий или наслонный) выбирается заранее, с учетом размеров дома, уклона и назначения шатровой крыши.

Чертежи и расчеты

Шатровая крыша отличается от других конструкций наличием четырех треугольных скатов, сходящимся в центре постройки (какая крыша лучше — вальмовая или шатровая?). При ее расчете и монтаже важно свести к минимуму влияние снеговых и ветровых нагрузок на скаты, а распорных – на несущие стены.

Коньковый прогон и фронтоны в проекте отсутствуют, расчет начинается с определения уклона и вычисления параметров одного ската у полностью симметричных квадратных конструкций (оптимальный вариант) и двух – у крыш, монтируемых на слегка вытянутые прямоугольные постройки.

Уклон кровли в теории может быть любым, но на деле варьируется от 25 до 50 °, при оптимуме в 30-40°.

Для расчета используются простые тригонометрические формулы, вычисляющие параметры равнобедренных треугольников и пирамиды, упростить этап помогают строительные калькуляторы.

Площадь ската находится по формуле Sс=ВС∙AD/2, карниза Sк= (BC+EF)/2∙DG.

Общая площадь шатровой крыши находится путем суммирования полученных значений и умножения их на 4.

Чертеж составляется с учетом типа стропильной системы (каково устройство четырехскатной крыши?). Висячий способ крепления для таких крыш считается более подходящим как из-за большого уклона скатов, так и из-за освобождения пространства. Но при расстоянии между стенами свыше 4,5-6 м стропила стоит крепить наслонным способом, к установленной в центре вертикальной опоре.

Из видео узнаете о том, как пользоваться программой для расчета шатровой (четырехскатной) крыши с помощью калькулятора программы Zhitov Calc для Android:

Материалы и инструменты

Для возведения шатровой крыши потребуются:

• Пиломатериалы, прошедшие антисептическую и противопожарную обработку. Несущий каркас любых четырехскатных крыш закладывается из бруса или досок одинакового сорта и сечения (от 100 мм – для бруса, от 50 – досок).
• Надежные крепежи и гвозди.
• Доска или листовые материалы на древесной основе для обрешетки.
• Кровельное покрытие, рулонная изоляция, утеплитель и материалы для внутренней обшивки (последние требуются при заложении шатровых крыш поверх жилых мансардных этажей, что при стандартном исполнении встречается редко).
• Стандартный плотничный набор: ручная и электрическая пилы, рубанок, дрель, топор, молоток и приспособления для подъема материалов наверх.

Как сделать силовой каркас?

Стропильной системе уделяется особое внимание: все несущие конструкции по возможности имеют одинаковое сечение и надежно фиксируются. Основные сложности возникают при соединении стропил в центре, вне зависимости от назначения крыши способ обустройства этого узла выбирается заранее.

Мауэрлат и лежень

Функции мауэрлата выполняет цельный брус (в жилых домах – с сечением не менее 150 мм), по возможности квадратный, закрепляемый у наружной стороны несущих стен по всему периметру дома. В домах со стенами из пористых или малопрочных материалов под мауэрлатом дополнительно закладывается ж/б армопояс, в деревянных срубах основанием каркаса может быть верхний венец.

В ходе крепления мауэрлата выполняется 3 обязательных требования:

• Брус укладывается после проверки уровня стен и исключения любых дефектов основания.
• Деревянный брус и другие материалы разделяются гидроизоляционной отсечкой (2 слоями рубероида или мембран, толстым слоем обмазочной мастики).
• Элемент привязывается к стенам сквозными шпильками или анкерами с шагом не реже 80-90 см. Арматура для крепления закладывается в стенах заранее, одновременно с верхними рядами.

Схожим образом на внутренних перегородках закрепляется лежень – горизонтальный брус, удерживающий центральную опору в системах с наслонными стропилами.

При отсутствии перегородки или ее смещении, лежень монтируется в балочном перекрытии или заменяется перекрещенными затяжками.

Установка опоры и вальмовых стропипьных ног

Центральная опора также закладывается из цельного бруса с сечением от 150 мм и фиксируется металлическими уголками. Лучшую устойчивость имеют конструкции, укрепленные дополнительными подпорками в нижней части, но такое исполнение не всегда возможно.

Вальмовые стропильные ноги выпиливаются по единому шаблону из доски с толщиной от 50 мм и крепятся к внешним сторонам мауэрлата. Усилить каркас помогают скобы или деревянные бруски-упоры по бокам.

Как закрепить диагональные стропилины?

Диагональные стропила крепятся схожим образом – с закреплением на внешней стороне угла и с упором на вертикальную стойку в верхней точке.

В ряде случаев их приходится наращивать или сдваивать (в этом случае сечение вальмовых стропил также закладывают с запасом), при расстоянии между стенами более 9 м угловые стропила усиливаются подкосами или доп.опорами, закрепляемыми под углом в 45°.

Вершина кровельной системы

В системах с наслонным типом стропила просто крепятся к опорному вертикальному брусу, с помощью П-образных перфорированных пластин или длинных гвоздей, при необходимости усиливаясь ригелями. В висячих — работы усложняются – правильно свести в центре 8 стропильных ног могут только специалисты.

Способы обустройства узла бывают разными, включая:

• Подрезку верхушек стропил под углом и крепление гвоздями.
• То же, с попарной связкой противоположных стропил ригелями (в особо крутых и габаритных крышах – дерево заменяется металлом).
• Крепление к восьмиугольному или круглому бруску в центре.

Изготовление и монтаж нарожников

Укороченные стропила, формирующие плоскость скатов, крепятся к диагональным стропилам и мауэрлату. При неизменных общих требованиях (равномерный шаг, одинаковое сечение досок, использование качественной древесины) в отличие от других конструкций их рекомендуют смещать в разных скатах друг от друга. При отсутствии такой возможности нарожники укрепляются черепным бруском или уголками.

Пошаговая инструкция по возведению кровли

Работы проводятся после выравнивания и укрепления несущих стен (при необходимости – с заложением разгрузочного армопояса), но до полноценного обустройства перекрытия. В ходе строительства пошагово выполняются работы:

1. По периметру несущих стен выполняется крепление мауэрлата шпильками.
2. На внутренних стенах укладывается лежень, монтируются балки перекрытия и вертикальная опорная стойка по центру. При висячем типе стропил этот шаг пропускается и заменяется определением точки соединения каркаса вверху.
3. Со всех сторон ската укладываются вальмовые стропила с выносом для формирования карнизного свеса.
4. К «коньковой» точке и углам крепятся диагональные стропильные ноги, также удлиняемые до конца свеса.
5. При необходимости вертикальная стойка и несущие стропила каркаса укрепляются укосами или ригелями.
6. На угловых стропила и мауэрлате закрепляются нарожники.
7. После проверки надежности крепежей и геометрических параметров скатов выполняются работы по настилу гидроизоляционного слоя, набивке обрешетки и панелей карнизного свеса, закреплению крюков для удержания желобов.
8. Шатровая крыша покрывается выбранным материалом, выполняется монтаж вспомогательных элементов.

Из-за сложной формы и большого уклона скатов укладку утеплителя стоит проводить одновременно с заложением кровли, лучше всего для этих целей подходят плитные виды минваты или пенополистирола.

Но в целом, эти крыши чаще составляют холодными, снижение теплопотерь достигается за счет утепления перекрытий.

Ошибки и общие рекомендации

К нарушениям при строительстве относят:

• Игнорирование потребности в вентилировании крыши. Не имеющие фронтонов и слуховых окон шатровые конструкции закрытого типа вентилируются даже при отсутствии утепляющей прослойки. Свежий воздух должен поступать со всех сторон скатов, через заранее заложенные решетки или прорези в карнизных свесах.
• Распил материалов без уточнения реальных параметров постройки.
• Ошибки при подрезе или удлинении стропил и общие нарушения правил их крепления к мауэрлату. Удлинение ног без упоров, или недостаточная надежность крепежа, или игнорирование потребности привязки стропил приводит к проседанию шатровой кровли, перекосу или срыву карниза, что недопустимо.
• Использование пиломатериалов низкого качества, в том числе – влажной или непрошедшей обработку древесины.
• Ошибки настила кровельного пирога (монтаж рулонных материалов не той стороной, отсутствие нахлеста или защитных лент на стыках, недостаточная величина вентиляционных зазоров).

Избежать ошибок помогает четкий план действий и проект, согласованный с профессионалами или как минимум проверенный с помощью программ. Распил материалов и обработку краев стоит выполнять внизу, с помощью проверенных шаблонов.

При ведении работ с перерывами заранее принимаются меры по защите слоев пирога от атмосферных воздействий. Возможно, вам будет интересно узнать о том, как правильно построить четырехскатную крышу своими руками, а также такую кровлю с мансардой и для садовой беседки.

Заключение

В заключении стоит отметить, что приведенный алгоритм строительства шатровой крыши усложняется при ее нестандартной конфигурации (увеличении числа скатов или уровней, привязки стропил к круглому основанию, добавлении эркеров или выступов) или необходимости заложения под ней жилой мансарды. В таких случаях расчет и монтаж кровли доверяют специалистам.

Расчет четырехскатной шатровой крыши онлайн калькулятор

Шатровая крыша традиционной пирамидальной формы легко рассчитывается на нашем онлайн калькуляторе. Для расчёта нужно иметь лишь данные  размера самого дома и точные  размеры строительных материалов.

Онлайн калькулятор для шатровой крыши

Шатровая кровля имеет особенности:

• пирамидальную форму;
• одну вершину;
• треугольные скаты;
• сложность соединения стропил.

Онлайн расчет шатровой крыши позволит сэкономить время и деньги.

Время, потому что неспециалисту такие сложные расчеты выполнить будет трудно.

Деньги, потому что каждая лишняя доска или брус, кровельный и другие материалы (утеплитель, гидроизоляция) стоят недешево, а готовый поможет закупить стройматериалы без лишних затрат. 

Преимущества онлайн калькулятора

Чтобы произвести расчет четырехскатной крыши шатрового типа вручную, нужно иметь достаточный опыт в строительстве, уметь выполнять чертежи и представлять крышу, которая получится в результате. 

Расчеты же на онлайн калькуляторе позволяют:

• разобраться с малым опытом в строительстве
• получить расчеты стройматериалов для жесткой и мягкой кровли;
• отдельно рассчитать мауэлрат, контробрешетку, утеплитель и гидроизоляцию, для этого достаточно поставить нужную галочку;
• получить 2D чертеж, который станет основой для проектирования надежной крыши;
• посмотреть, как будет выглядеть готовая крыша в 3D формате.

Особенности ввода исходных данных

Правильность расчетов зависят от ввода реальных, продуманных исходных данных. Вы должны точно решить, какого вида будет кровля четырехскатной шатровой крыши, и какие материалы будут использованы.

Справка:  ширина металлочерепицы 118 мм (рабочая 110мм), длину можно заказать у производителя; размер гибкой черепицы зависит от ее вида.

Исходные данные для стропильной системы:

• ширина стропил 100-150 мм при условии установки подпор, 200 мм без подпор;
• длина стропил – в зависимости от уклона крыши, но не более 5 м, чтобы не возникло провисание;
• доска для обрешетки под МЧ – 30х100 мм, под гибкую черепицу 30х100–150 мм ( с учетом, что на обрешетку будет набиваться фанера или ОСП);
• шаг для обрешетки МЧ соответствует продольной оси модуля черепицы – 350 мм (берем черепицу «супермонтеррей»), для остальных видов кровельных материалов шаг можно увеличить;
• доска для мауэрлата 150х50 мм, брус для мауэлрата 150х150 (брус используется, если нужно распределить нагрузку) ;
• размеры ОСП 250х120 мм;

Для теплых крыш:

• считать гидроизоляцию обязательно;
• считать контробрешетку обязательно, ее параметры не менее 50х30 мм;
• толщина утеплителя в среднем для России – 100 мм , но лучше 150-200 мм.

Шатровая крыша своими руками: чертежи, расчёт стропильной системы

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.

Классическая шатровая крыша

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.

Двухуровневая шатровая крыша

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.

• Шестискатная крыша
• Стропила крыши из восьми пологих скатов
• Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:
• 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.

Геометрическое изображение шатровой крыши

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.

Наслонные стропила, усиленные ригелями

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.

Свесы с кобылками

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.

1. 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.

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	объём пиломатериалов на два ската, м3	кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м3
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.
• Карнизный свес
• Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:
• 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 м2 — для короткой стороны
• S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

• 2 (23,9 + 24,88) = 97,56 м2.

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.

рмнт.ру

3D Расчет шатровой крыши – Онлайн-калькулятор с чертежами

Шатровая крыша – это пирамидальная кровельная система, которая состоит из четырех симметричных равнобедренных треугольных скатов.

В большинстве случаев данные конструкции применяются для зданий, находящихся в условиях повышенной ветровой нагрузки, поскольку низкий силуэт и высокая обтекаемость крыши со всех сторон, подавляет эффект парусности и позволяет достичь высоких аэродинамических показателей. Данные сооружения применимы только для квадратных домов.

При расчете шатровой крыши с помощью онлайн-калькулятора от КАЛК.

ПРО, вы получаете готовый проект конструкции, в котором содержится смета с оптимальным количеством материалов для изготовления, комплект детализированных чертежей всех элементов с особо проработанной стропильной системой, схематичную раскладку кровельных листов и интерактивную 3D-модель предполагаемого объекта в реальных пропорциях.

Все результаты расчетов автоматически сохраняются в личном кабинете пользователя и доступны для скачивания в любое время. Помимо этого отчет можно отправить по электронной почте и в социальную сеть.

Порядок расчета шатровой крыши

• Шаг 1. Выберите наиболее удобные единицы измерения – мм, см, м, дюймы, футы.
• Шаг 2. Выберите способ отрисовки чертежей – цветные, черно-белые.
• Шаг 3. Укажите тип кровельного материала – жесткий, мягкий (влияет на тип обрешетки – разреженная или сплошная, соответственно).
• Шаг 4. Введите параметры крыши – высота (от мауэрлата до вершины стропильной системы), свес.
• Шаг 5. Заполните поля с параметрами дома – длина стороны, высота, толщина стены.
• Шаг 6. Параметры бруса для мауэрлата – ширина, толщина.
• Шаг 7. Расчет стропильной системы – величина горизонтального запила под мауэрлат, ширина и толщина стропильной доски, расстояние между элементами (рекомендации ниже).
• Шаг 8. Введите характеристики гидроизоляции – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
• Шаг 9. Укажите толщину контробрешетки в горизонтальной проекции (в вертикальной всегда 5 см).
• Шаг 10 (опционально). Укажите параметры разреженной обрешетки (в случае выбора жесткой кровли) – ширина и толщина доски, расстояние между элементами.
• Шаг 11 (опционально). Укажите параметры сплошной обрешетки (в случае выбора мягкой кровли) – ширина, длина, толщина листа ОСП.
• Шаг 12. Характеристики кровельных листов – ширина и длина материала, величина нахлеста сверху и сбоку.
• Шаг 13. Проверка введённых значений и начало расчета шатровой крыши с помощью кнопки «Рассчитать».

После выполнения расчета, на вкладке «Вид в 3D» вы можете ознакомиться с трехмерной моделью конструкции, построенной в точности по заданным параметрам. Также для подписчиков доступен дополнительный инструмент – 3D-линейка.

Особенности чертежей шатровой крыши

Для того чтобы получить общую высоту конструкции, необходимо сложить высоту стен, мауэрлата, стропильной системы, обрешетки, контробрешетки и кровельного материала.

Рекомендации

Согласно отзывам большинства мастеров которые занимаются строительством своими руками, наиболее сложным этапом работы является расчет и возведение кровельной системы. Они отмечают, что важно уделять достаточно времени для комплексного проектирования, поскольку тщательная подготовка позволяет избежать трудностей на этапе изготовления комплектующих и монтажа конструкции.

Наши калькуляторы позволяют помочь при строительстве шатровой крыши своими руками, однако программа является лишь инструментом расчета и не учитывает особенности каждой ситуации. Для того чтобы рассчитать сооружение правильно, необходимо самостоятельно ознакомиться с соответствующими законодательными актами и технологиями проведения работ. Обязательны к прочтению следующие документы: