Как построить шатровую крышу своими руками

В своем исполнении шатровая крыша экономичная и очень красивая, но в тоже время практически самая сложная из всех скатных конструкций. Она имеет пирамидальную форму и похожа на шатер, отсюда и ее название. Такие крыши можно увидеть на старинных замках, церквях. Все скаты имеют форму треугольника и соединяются вершинами в центре. У такой кровли отсутствуют фронтоны, что позволяет сэкономить на строительных материалах. Применяется она в основном для построек равносторонней формы и небольшого размера.

Чаще всего монтируется четыре ската, но встречаются и нестандартные варианты, например, с большим количеством скатов или круглые. У шатровой крыши нет конька, все скаты соединяются коньковым узлом.

Строительство шатровой крыши широко применяется в малоэтажных проектах благодаря своему привлекательному исполнению и свойствам, которые позволяют противостоять сильным ветрам, попаданию холода и влаги на чердаки, а также хорошему отводу дождевой и талой воды. По всем показателям они превосходят крыши плоских видов.

Ниже вы можете увидеть несколько фото шатровых крыш на малоэтажных домах и других постройках:

Конструкция и узлы шатровой крыши

При возведении крыши данного вида особое внимание уделяется правильному монтажу стропил. Это достаточно сложный и трудоемкий процесс. Поэтому перед тем как построить шатровую крышу своими руками, а точнее, начать кровельные работы, нужно сделать проект, расчеты и чертежи конструкции будущей крыши. Это нужно и для того, чтобы подсчитать, сколько и какого материала потребуется.

Проект в данном случае составляется, начиная с расчетов стропил. От особенностей строения здания, а также предполагаемых нагрузок, какие будет нести крыша, и угла ее уклона, будет зависеть их вид (висячие или наслонные), сечение, а также размер шага между ними. Далее определяются с тем, какие элементы будут нужны дополнительно для прочности конструкции.

Висячая стропильная система шатровой крыши сложна в изготовлении. И если при эксплуатации потребуется ремонт, он будет достаточно трудоемок. Поэтому ее применяют лишь в тех случаях, если в здании отсутствуют внутренние опоры. Для того чтобы уменьшить горизонтальное усилие, создающееся из-за того, что данные стропила опираются только на внешние стены, используют специальные затяжки.

Наиболее распространена наслонная система монтажа стропил. Устройство шатровой крыши с наслонными стропилами является более простым. Такая крыша легче в монтаже и экономичнее. Применяется при наличии в строении внутренних несущих стен или других опор, при этом угол ската не должен превышать 40 градусов. Правильно смонтированная наслонная система, как правило, безраспорная конструкция.

Для монтажа наслонной стропильной системы потребуются:

• диагональные стропила,
• мауэрлаты,
• нарожники,
• подкосы,
• лежни,
• прогоны,
• шпренгели и ригели.

Накосные (диагональные) стропила – основные детали системы, отвечающие за прочность и устойчивость всей конструкции. Диагональные стропила, как правило, длиннее обычных, так как служат опорой нарожникам и принимают на себя большую нагрузку. Для достижения требуемой длины брусья сращивают с применением болтов (12-14 мм), а в местах стыков обязательно устанавливают опору.

Мауэрлаты – опоры, принимающие на себя нагрузку всей кровли.

Нарожники – это стропильные ноги (укороченные), опирающиеся на накосную ногу с одного конца и на мауэрлат с другого. В зависимости от ширины здания, они могут быть составными (многопролетными). Делятся на центральные и промежуточные, устанавливаются обычно параллельно друг другу.

Подкосы — опоры для стропильной ноги.

Лежни — горизонтальные брусья, опоры для стоек и подкосов, расположенные в самом основании системы.

Прогоны – главные (опорные) балки параллельные мауэрлату, дополнительные опоры для стропил. Рекомендуемое расстояние от мауэрлата до прогона не более четырех с половиной метров.

Шпренгели – дополнительные стержневые конструкции, применяющиеся для усиления основной и снижающие нагрузку на мауэрлаты.

Ригели — горизонтальные элементы, соединяют стропила, используются в случае, когда стропила опираются одни на другие в коньковом элементе.

Расчет параметров крыши

Выбор высоты шатровой крыши не зависит ни от размера стен, ни от выбранного материала кровли. В основном отталкиваются от своего видения пропорций и вкусовых предпочтений. Но во избежание проблем в процессе эксплуатации все же нужно учитывать некоторые рекомендации.

Выбор угла наклона шатровой крыши производят исходя из предполагаемой снеговой нагрузки и материала для кровли. Он варьируется в пределах 5 — 60 градусов. При высоких нагрузках снега и частых дождях нужен большой угол уклона (45 — 60 градусов), так как более пологая крыша будет задерживать схождение осадков, что может привести к ее преждевременной порче. В то же время, если такой необходимости нет, то не стоит делать ее слишком высокой, так как это приводит к усложнению монтажа, к использованию дополнительного материала и соответственно к увеличению финансовых расходов.

По типу кровли существуют следующие параметры:

• рулонная — 8 — 20 градусов;
• асбестоцементные листы и сталь — 15 — 60 градусов;
• черепица — 25 — 60 градусов (иначе в стыки попадают осадки).

Если здание возводится на местности с частыми ветрами, выбирается небольшой угол уклона. От выбора угла наклона напрямую зависит и конечная стоимость крыши, чем больше угол наклона, тем больше материала потребуется и для кровли.

Выбрав угол наклона, можно рассчитать высоту крыши. Для этого величину половины диагонали между углами здания умножить на тангенс выбранного угла наклона. А затем можно определить и длину стропил, разделив высоту крыши на синус угла наклона.

В традиционном случае шатровая крыша состоит из четырех треугольников (равнобедренных). В таком варианте рассчитать площадь крыши довольно просто, достаточно высчитать площадь одного треугольника и умножить ее на четыре.

Площадь треугольника будет равна произведению длины основания данного треугольника, умноженного на его высоту и разделенного на два. Полученную величину умножаем на четыре и получаем величину площади всей крыши.

Исходя из вычисленных величин, можно произвести расчет требующегося строительного и кровельного материала для возведения выбранной конструкции.

Выбираем материал для стропил

При выборе материала для стропил в строительстве шатровой крыши своими руками, преимущество отдается деревянным. Это обусловлено легкостью монтажа, а также хорошей теплоизоляцией, что позволяет снизить расходы на отопление. В основном используется брус хвойных пород, так как он хорошо поддается обработке. Выбирайте смолистый материал, он прослужит значительно дольше. Содержа в себе антисептик, он создает защиту от различных вредных микроорганизмов.

Металлические системы используются в основном в промышленном и многоэтажном строительстве, так как они совершенно не сохраняют тепло. Если есть возможность, узнайте, в какое время была заготовлена древесина, в каких условиях была высушена и где хранилась.

Для монтажа шатровой крыши используется в основном брус с сечением 50 на 150 мм. Во избежание ошибки в размере накосных стропил следует их сделать немного длиннее, излишки можно убрать после монтажа.

Монтаж стропил шатровой крыши своими руками

Перед началом монтажа шатровой крыши обязательно проводится проверка геометрии стен. Они должны быть одинаковой высоты, а углы равны точно 90 градусам.

Если обнаружены отклонения, то мауэрлат монтируется так, чтобы их устранить. Для этого нужно провести дополнительные расчеты. В противном случае накосные стропила не сойдутся в одной точке. В кирпичных строениях, для того чтобы выровнять стены рекомендуется стяжка, в которую закладываются детали для крепления мауэрлата. До начала монтажа стропильной системы нужно пропитать все подготовленные составляющие из дерева огнезащитным и антибактерицидным раствором.

Сборка стропильной системы шатровой крыши ведется с установки основания. На стяжку расстилается прокладочный материал (влагостойкий), на него уже ложатся лежни. Затем укладываются мауэрлаты по всему периметру строения. Это и будет основанием для дальнейшей установки стропил и опорного столба (если он предусмотрен).

Для деревянных строений мауэрлатом является верхняя часть сруба или обвязки.

Затем проводится разметка дальнейших работ.

По способу монтажа стропильные системы можно разделить на два вида: с наличием центрального столба для большей прочности конструкции и с его отсутствием. Сборка системы с опорным столбом намного проще. Ее возведение начинается с монтажа из углов накосных стропил (парами) и креплением их в месте конькового узла. Они устанавливаются на мауэрлат посредством коротких шпренгелей. Далее монтируются остальные части конструкции. При соединении стропил с мауэрлатом не следует производить в нем врубки, это может его значительно ослабить. Для этого применяют врезные балки.

В системе с отсутствием центрального столба диагональные стропила соединяют попарно на земле, а затем уже поднимают наверх посредством техники.

Далее устанавливаются центральные стропила, под которые укладываются шпренгели для усиления жесткости. Крепятся они к мауэрлату и к коньковому элементу.

Промежуточные стропила соединяются со стропильными ногами в разбег. При этом верхняя часть стропила спиливается и крепится к ноге с помощью гвоздей.

Затем устанавливаются стойки и подкосы, которые фиксируются болтами. Они выполняют роль некоторой разгрузки стропил. Для защиты стен от избытка воды делаются свесы (от 50 до 100 см). Если длина стропил не позволяет это сделать, то их наращивают, прибив дополнительные доски.

Стропила должны быть скреплены со стенами дома. В случае кирпичной кладки пользуются хомутами из проволоки (6 мм), которые надевают на стропила и крепят на штырь в стене. Если здание сделано из дерева, используются скобы.

Чтобы усилить прочность смонтированной конструкции, можно установить поперечную балку, которая позволяет соединить центральные стропила, прикрепив ее к перекрытию стойками. Некоторые специалисты при монтаже системы с опорным столбом советуют начинать работу с установки центральных нарожников, а не с диагональных стропил. Это вполне допустимо и в какой-то мере даже облегчает процесс сборки.