Стропильная система шатровой крыши монтаж

Шатровая крыша: от плюсов и минусов конструкции до нюансов монтажа

Шатровую крышу нельзя назвать распространенной — по популярности с обычными двускатными и вальмовыми кровлями ей не сравниться. Особенно если речь не о беседках, а о частных домах. Но и совсем уж редкостью она не является. У шатровой конструкции есть свои уникальные особенности, которые делают такую кровлю отличным выбором в ряде ситуаций. И это несмотря на ее сложность.

Об этих особенностях, нюансах устройства шатровых кровель и о том, что это вообще такое — ниже.

Содержание

Что такое шатровая кровля

Самая простая крыша шатрового типа — четырехскатная. Все ее скаты представляют собой треугольники одинаковых размеров, вершины которых сходятся в одной точке — коньковом узле. Свое название этот вид кровли получил из-за очевидной схожести с шатром. И чем больше у нее скатов, тем эта схожесть сильнее.

Чаще всего у частных домов делают обычные четырехскатные шатровые кровли. Но если у коттеджа есть башенки или круглые в сечении элементы, например, лестничные пролеты, дом могут крыть шатровой крышей с большим количеством скатов. Особенно популярны кровли на 8, 12 и 16 скатов.

Желательно, чтобы количество скатов шатровой кровли без остатка делилось на четыре. Иначе крышу сложно будет сделать даже профессиональным квалифицированным кровельщикам. Не говоря уже о самостоятельном монтаже.

Независимо от количества скатов, все виды шатровых конструкций абсолютно симметричны относительно центральной оси. Она проходит через коньковый узел. Это значит, что перекрыть такой крышей можно только здания (или их участки) правильной формы со стенами одинаковой длины.

Исключение — пристройки к дому. На них часто делают неполную шатровую кровлю, смещая коньковый узел к стене, к которой примыкает пристройка. Получается как бы срезанная наполовину крыша, которая, тем не менее, по конструкции является шатровой. Пример такой «половинной» шатровой крыши — на фото ниже.

Особенности шатровых крыш

У шатровой крыши нет конька, и это ее ключевая особенность. Вместо него — коньковый узел, в котором сходятся стропила. Все преимущества и недостатки шатровой кровли — следствие этой особенности.

Преимущества шатровой крыши

Любая шатровая кровля, независимо от количества скатов:

1. Отлично держит ветровую нагрузку. У нее прекрасная аэродинамика. Если точнее — лучшая среди всех некупольных крыш. У шатровой кровли обтекаемая форма, нет фронтонов или конькового прогона, куда может «упереться» ветер, поэтому ей не страшен ураган.
2. Смотрится необычно. На фоне стандартных двускатных и вальмовых крыш шатровая кровля сильно выделяется. Поэтому такая конструкция — отличный выбор для тех, кто не хочет быть как все.
3. Эстетичная. Шатровая крыша аккуратная и смотрится на доме очень пропорционально и гармонично. Сходящиеся в одной точке скаты скрадывают высоту кровли, из-за чего она не нависает над нижними этажами, как, например, двускатная крыша.
4. Меньше накапливает снег. Из-за все той же обтекаемой формы кровли существенную часть снега просто сдувает ветер.
5. Надежная. Нагрузка по шатровой кровле распределяется равномерно, а весь каркас связан в единое целое, поэтому он жесткий и устойчивый к деформации.

Словом, шатровая крыша — отличный выбор, но только если у вас не сильно ограничен бюджет и нет в планах мансардного этажа. Почему? Рассказываем дальше.

В чем ее недостатки

Серьезных минусов у шатровой крыши столько же, сколько и плюсов, так что это самый неоднозначный вид кровли. Итак, что плохого:

1. Сложная. Монтаж любой четырехскатной крыши — нетривиальная задача, а шатровая крыша уступает по сложности только купольным и совсем уж экзотическим видам кровель вроде луковичных.
2. Дорогая. Это прямое следствие сложности монтажа крыши. У кровельщиков есть специальные коэффициенты для разных видов кровель, на которые они умножают стандартную стоимость работ. У шатровой кровли этот коэффициент один из самых высоких.
3. Нет гибкости. Если не прибегать к особым ухищрениям, шатровой кровлей можно покрыть только дома, стены которых в плане образуют правильные фигуры: квадрат, круг, шестиугольник и подобные. При этом стены обязательно должны быть одной длины.
4. Маленькая мансарда. Полезная площадь мансарды у шатровой кровли наименьшая. Высота, достаточная для создания жилого пространства, только у небольшого квадрата под коньковым узлом.
5. Сложно осветить. У шатровой крыши нет ни полноценных фронтонов, ни небольших вертикальных участков, как у полувальмовых кровель. Поэтому осветить ее можно только с помощью дорогих мансардных окон, которые еще нужно правильно установить и загерметизировать, чтобы стык между рамой и крышей не стал источником течи.

Проще говоря, шатровая крыша на любителя. В основном она подходит тем, кто ради эстетики и оригинальности готов пожертвовать площадью мансардного этажа и значительной суммой. Ну и еще она хороша для районов с сильным ветром.

Конструкция шатровой крыши

Стропильная система шатровой крыши состоит из:

• конькового узла, в котором сходятся стропила;
• центральной стойки — опоры для конькового узла;
• мауэрлата — он образует замкнутый контур и поэтому обеспечивает кровле жесткую опору;
• центральных стропил, которые проходят посередине скатов;
• диагональных (угловых, накосных) стропил, которые соединяют коньковый узел с углами дома;
• нарожников — коротких стропильных ног, которые одной стороной опираются на мауэрлат, а другой — на накосные стропила;
• промежуточных стоек и подкосов, которые нужны для разгрузки отдельных узлов стропильной системы;
• выносов — балок, которые формируют карнизный свес на сторонах крыши, параллельных балкам перекрытия;
• ригелей и затяжек, компенсирующих распирающее усилие от стропил.

Кроме того, иногда к стропильной системе относят балки перекрытия, но это сомнительно. Во-первых, перекрытие может быть железобетонным, это никак не помешает сделать шатровую кровлю. Во-вторых, есть конструкции шатровых крыш, в которых все их элементы опираются только на мауэрлат и напрямую на несущие стены.

Как правильно крыть шатровую крышу: основные нюансы

Стропильную систему шатровой кровли сложно сделать самостоятельно. Особенно если опыта в устройстве каркаса крыши нет. Поэтому для ее расчета и монтажа желательно привлечь профессиональных кровельщиков и проектировщика. При этом важно, чтобы:

1. Пиломатериалы былихорошо высушены. Шатровая кровля намного восприимчивее к качеству строительного леса, чем двускатная или односкатная крыша, из-за больших нагрузок и их сложного распределения. Особенно критична влажность древесины, поскольку если накосные или центральные стропила выгнет, вся конструкция резко потеряет в надежности.
2. Стропила ставились с вырубками. Это сделает каркас более жестким и надежным.
3. Нарожники крепились к мауэрлату и диагональным стропилам. Их крепление к стойкам и подкосам нарушит распределение нагрузки по конструкции.

Перед тем как покрыть шатровую крышу, рекомендуем пригласить эксперта-кровельщика, чтобы он оценил качество готовой стропильной системы. Неспециалист сможет заметить только базовые ошибки, а для шатровой кровли даже небольшие недочеты имеют значение. Кроме того, требовать у строительной бригады исправление ошибок намного проще, если у вас есть заключение эксперта.

А вот со всеми остальными этапами вполне можно справиться самостоятельно. Кровельный пирог, как и порядок его устройства, одинаков для всех крыш одного типа. Разве что при работе с четырехскатными кровлями больше отходов.

Итак, как крыть шатровую крышу:

1. С внутренней части стропил крепят пароизоляцию с помощью строительного степлера. Нахлест между соседними полотнищами должен быть 10-15 см. Стык между ними, а также места, где пароизоляция заходит на стены, вентиляционные шахты, дымоход и другие препятствия, герметизируют специальной клеящей лентой.
2. Поверх пароизоляции набивают внутреннюю обрешетку. Это не только основа для отделки крыши, но и опора для утеплителя.
3. Между стропилами враспор укладывают плиты утеплителя.
4. Поверх стропил крепят гидробарьер, тоже с проклейкой стыков и нахлестом полотнищ.
5. Вдоль стропил набивают небольшие бруски контробрешетки. Она дополнительно фиксирует гидроизоляцию и обеспечивает вентиляционный зазор между кровельным материалом и гидробарьером.
6. Поверх контробрешетки крепят обрешетку: бруски, доски, плиты OSB или листы влагостойкой фанеры.
7. На обрешетку монтируют кровельное покрытие.

Важный нюанс: шатровая крыша симметрична. Это значит, что в большинстве случаев обрезки материалов с одного ската можно использовать на соседнем. Поэтому продумывайте раскладку материалов, особенно кровельных листов, заранее.

Еще одна тонкость тоже связана с отходами. Парадоксально, но при монтаже шатровой кровли натуральная черепица и тем более недорогая цементно-песчаная могут оказаться выгоднее листовых материалов. Причина — при укладке штучных материалов почти нет отходов, в то время как у листовых покрытий в утиль может уходить до 30%.

И последнее: не забывайте о герметизации конькового узла и стыков между скатами. Даже если по технологии можно обойтись без герметика, в этих местах им лучше пройтись. Это почти никак не скажется на бюджете, зато прибавит надежности кровле и поможет компенсировать мелкие недочеты монтажа кровельного покрытия в этих узлах.

Источник

Устройство стропильной системы шатровой крыши, чертежи и фото

Шатровые кровли известны человеческой цивилизации практически с начала её существования. Оригинальное решение верхнего ограждения дома привлекает застройщиков своей простотой и эстетичностью внешнего вида.

Несущий каркас представляет собой сложную на первый взгляд стропильную систему, состоящую из множества деревянных деталей. Однако при более детальном рассмотрении, что это далеко не так.

Общее устройство

Прежде чем изучать устройство стропильной системы шатровой крыши, нужно узнать, что такое вальма. Вальмой называют наклонный фрагмент многоскатной кровли в форме треугольника, где её сторонами являются накосные или диагональные стропила, основанием служит мауэрлат (деревянные балки, уложенные по периметру верха внешних стен дома), а в качестве опорной основы под кровельное покрытие выступают укороченные стропила – нарожники.

Объединив 4 или более вальм в единое сооружение, получают шатровую кровлю. Кровли такого типа возводят на зданиях и сооружениях, которые в плане имеют форму квадрата, равностороннего многоугольника или круга. Помимо стропил, каркас усиливают такими элементами, как шпренгели, стойки и подкосы.

Нижние концы стропил и нарожников должны выступать за периметр дома на 300 – 400 мм. В противном случае их удлиняют отрезками из того же пиломатериала для формирования свесов. Эта архитектурная деталь играет большую роль в защите фасадов и окон от негативных атмосферных явлений.

О том, какая крыша лучше, вальмовая или шатровая, мы писали здесь.

Разновидности каркасов кровли

Существует два варианта стропильных систем шатровых конструкций. Варианты отличаются способом опирания диагональных стропил – это наслонные и висячие стропилины.

В первом случае несущие балки имеют две точки опоры – вверху и внизу. Это возможно при наличии центральной внутренней стены. На неё устанавливают стойку, которая поддерживает коньковый узел шатра.

При больших расстояниях между стенами от 6 метров их перекрывают балками по диагоналям проёма. Из центра узла пересечения балок выводят вверх стойку.

Второй вариант предусматривает опирание висячих стропил только внизу на мауэрлат.

Минимальное количество вальм в шатре – это 4 ската. Но их может быть и 6, и 8 штук, всё зависит от фантазии архитектора и финансовых возможностей заказчика. Что касается угла наклона вальм, то он может небольшим в местах с сильными ветрами и достигать максимальной величины в районах с большим количеством снежных осадков.

Особенности возведения

Как и любые другие кровельные конструкции, шатровые кровли имеют свои особенности каксательно монтажа основных и дополнительных опор, нарожников, вариантов решения «конькового» узла.

Выбор способа монтажа

Способ монтажа стропильной системы шатровой крыши во многом зависит от габаритов самого деревянного каркаса. Например:

• Для садовой беседки размером в плане 3х3 м шатёр собирают на земле, а затем с помощью тали либо другого подъёмника устанавливают его сверху на стены беседки.
• При средних размерах здания в плане застройщик может заказать изготовление вальм в заводских условиях. Изделия доставят на место строительства и соединят в единый шатровый каркас на стенах дома.

В случае, когда невозможны первые два варианта монтажа стропильного каркаса шатровой крыши, каркас собирают поэлементно непосредственно наверху здания.

Накосные стропила и нарожники

Накосные (диагональные) стропила изготавливают из бруса сечением 100х100 мм или 100х50 мм. Также в дело идут сдвоенные доски 120 х 50 мм. Конечно, это не догма.

В каждом конкретном случае вид пиломатериала и его сечение уточняется при расчёте несущей способности накосных балок. В большинстве случаев диагональные рёбра вальм делают висячими. То есть вершины треугольных скатов сводятся в один коньковый узел, а нижние концы запилами врезаются в балки мауэрлата (о том, что такое запилы читайте ниже).

Что касается нарожников, то они выполняют функцию опорной решётки для кровельного покрытия между диагональными стропилами. Центральный нарожник вверху упирается в коньковый узел, остальные балки по его сторонам становятся короче по мере удаления от него.

Если внизу нарожники опираются на балку мауэрлата запилами, то к накосным стропилам крепятся боковой стороной. Для этого делают специальные спилы, чтобы нарожники плотно прилегали к боковой стороне диагональных стропил.

Все нарожники крепят к стропилам и мауэрлату гвоздями. Для более надёжного крепления прибивают черепные бруски и привинчивают шуруповёртом металлические уголки.

Дополнительные опоры для накосных балок

При больших пролётах между противоположными стенами здания стропильный каркас нуждается в дополнительных опорах для висячих стропил.

При наличии внутренних стен на их поверхность укладывают лежни (так называют мауэрлат внутри домов). На лежнях устанавливают стойки и подкосы, которые разгружают накосные стропила, передавая нагрузку от кровли на внутренние стены. Подкосы и стойки крепят нагелями и металлическими скобами.

Узлы крепления дополнительных опор для накосных стропил:

В углах мауэрлата дополнительно встраивают разгрузочные фермы – шпренгели. Шпренгель — это деревянная конструкция, позволяющая разгрузить диагональную балку и передать нагрузку через мауэрлат на стены здания.

Варианты решения конькового узла

По причине особенностей стропильной системы шатровой крыши в её конструкции нет места для конькового ригеля. Вместо него формируют коньковый узел, который представляет собой сочленение верхних концов диагональных стропил.

Их скрепляют между собой или опирают на своеобразный венец в виде кольца. Это может быть металлическая конструкция или деревянная рама. При наличии центральной стойки накосные стропила крепят к ней с помощью нагелей, скоб, болтов и пр.

Нюансы установки нарожников

Особенностью этого вида стропил является то, что все они попарно имеют разную длину. Длина меняется из-за того, что верхние концы балок опираются на диагональные стропила под наклоном.

К накосным балкам нарожники прибивают гвоздями. Для плотного примыкания их концы запиливают, делая вверху боковой и вертикальный, а внизу пяточный срез. Нюансы этих соединений видны на нижнем рисунке.

Последовательность сборки

Монтаж стропильного каркаса шатровой крыши выполняют поэтапно:

1. Укладка мауэрлата и лежней.
2. Перекрытие.
3. Подготовка стропил и нарожников.
4. Монтаж стропильного каркаса.

Укладка мауэрлата и лежней

Мауэрлат – это деревянный обвязочный брус. Их укладывают по верхнему периметру внешних стен дома. Для этого берут брус сечением 100 х 100 мм или два бруса 100 х 50 мм либо используют пиломатериал другого профиля с расчётным сечением. Квадратная или многоугольная деревянная рама воспринимает нагрузку в углах от накосных стропил и по периметру от нарожников.

Если по проекту коньковый узел опирают на стойку, то под неё укладывают лежень на внутреннюю стену. Лежень – балка того же сечения, что и мауэрлат. В результате нагрузка от кровли будет равномерно «растекаться» по всему периметру внешних стен.

Предназначение мауэрлата заключается в удержании крыши от срыва при сильном ветре. Поэтому балки крепят к верхнему торцу стен анкерными болтами. Иногда мауэрлат складывают из двух брусьев или досок. Тогда верхний профиль крепят к нижней балке саморезами.

Перекрытие

Подкровельную площадку формируют из железобетонных плит перекрытия или укладывают деревянные балки с последующей обшивкой досками снизу. Плиты изготавливают стандартных размеров. Из 3-х, 6-ти и 12-ти метровых изделий для перекрытий шатровых крыш в основном выбирают 6-ти метровые панели. При таком варианте коньковый узел опирают на стойку перекрытия.

Деревянное перекрытие устраивают из уложенных балок на противоположные стены дома. Их связывают поперечными ригелями. Снизу конструкцию подшивают листовым материалом таким, как: OSB, ДСП, ДВП или фанерой.

Подготовка несущих элементов

Главная задача состоит в том, чтобы подготовить контактные поверхности балок для получения плотных примыканий деталей в узлах системы. Чтобы качественно выполнить боковые, вертикальные и пяточные срезы на концах нарожников (см. выше главу «Нюансы установки нарожников»), изготавливают шаблоны.

Монтаж каркаса

Поступают следующим образом:

• Для формирования конькового узла устанавливают временную опору;
• На верхний конец стойки опирают диагональные стропила и соединяют их в единый узел. В некоторых случаях соединение осуществляют опиранием на венец.
• К накосным стропилам и мауэрлату крепят нарожники.
• Устанавливают шпренгели, подкосы и стойки.

Если кровлю собирают из готовых вальм заводского изготовления, то их сразу крепят к мауэрлату и соединяют вверху между собой. Этот способ является самым быстрым методом возведения шатровой крыши.

Как запиливать элементы под различными углами?

Правильно выполненные запилы помогут избежать неприятностей из-за нестыковки элементов стропильного каркаса во время их монтажа. Для выполнения таких операций используют пилы с электроприводом.

Можно выпиливать пазы электролобзиком, но при больших объёмах работ не хватит ни терпения, ни пилок. Застройщики запиливают концы стропил редко цепной пилой, чаще ручной или стационарной дисковой пилой.

При помощи цепной пилы

Лучшим инструментом для запиливания стропил будет не бензиновая, а электрическая пила. Она мало весит, и ею легко манипулировать на высоте.

Для выполнения точных торцовых срезов нарожников и накосных стропил необходимо изготовить шаблоны. Их можно сделать из подручных материалов – досок, бруса или реек. Один из вариантов заключается в выполнении следующих действий.

Из двух брусочков собирают две «лыжи». Они будут служить прокладкой при запиле нарожника стороной, примыкающей к диагональной стропилине.

Один из двух шаблонов:

В направляющей шине цепной пилы просверливают два отверстия. Через них саморезами крепят два шаблона – «лыжи».

К накосной балке прикладывают отрезок фанеры, на которую затем опирают шину пилы с «лыжами». Выполняют запил.

Запил нарожника по шаблону:

После этого убираю фанеру. Нарожник придвигают вплотную к диагональной балке шатровой крыши и крепят его саморезами.

Результат запила по шаблону цепной пилой:

Под углом вручную

Не все запилы можно делать внизу. Большинство операций выполняют наверху – на крыше. Так, например, для стыковки диагональных стропил в коньковом узле часто пользуются ручной пилой.

Шаблон прикладывают к верхнему концу накосного стропила и обводят маркером линию среза.

Разметка по шаблону:

По линии разметки производят запил ручной пилой.

Запиливание под углом вручную:

Для того чтобы выполнить надёжные плотные крепления стропил и нарожников с помощью запилов, можно взять в аренду торцовочную пилу. С помощью этого станка можно сделать большое количество запилов высокой точности.

Ошибки и рекомендации по строительству

Основные ошибки, допускаемые на монтаже стропильной системы шатровой крыши, а также рекомендации , как их избежать можно представить следующим перечнем:

• Неправильный расчёт «на глазок» угла наклона скатов приводит к тому, что кровля не выдерживает снеговой нагрузки и теряет свою целостность. Нужно обязательно рассчитывать степень наклона вальм шатровой крыши, пользуясь нормами СНиП 2.01.07-85.
• Со временем элементы стропильного каркаса могут деформироваться, загнить от плесени, грибков и от насекомых древоточцев. Перед началом монтажа стропила, нарожники и все деревянные элементы надо обработать антисептиком.
• Некачественный крепёж может привести к обрушению кровли. Для соединения деталей нужно использовать качественные метизы и в надлежащем количестве.

Заключение

Шатровая крыша – это надёжная защита для помещений дома от непогоды, зимней стужи и летней жары. Если не хватает сил и опыта возвести стропильный каркас своими руками, то лучшим выходом из положения будет обращение за помощью к профессионалам.

Источник