шатровая крыша с мансардой стропильная система
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:
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:
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:
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:
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:
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.
Стропильная система шатровой крыши: подробное описание двух вариантов строительства
Шатровые крыши эффектно возвышаются над частными домами, флигелями, беседками, летними кухнями. Сооружают их чаще всего над квадратными в плане коробками. Реже устраивают над объектами, напоминающими правильный многоугольник с четным количеством сторон. В списке преимуществ шатровой крыши значатся все виды плюсов четырехскатных кровельных конструкций.
Они экономичны и превосходно сопротивляются атакам атмосферных явлений. Правда стропильная система шатровой крыши возводится по особым правилам. Их стоит изучить домашним мастерам, желающим потрудиться на поприще самостоятельного кровельщика.
Содержание
Особенности шатровых стропильных систем
Крыша конвертом – второе название шатровой конструкции, отображающее ее конфигурацию в плане. Строительство шатрового каркаса проводится по правилам, которые регламентирует технология сооружения четырехскатных крыш, но с соблюдением собственной специфики. В конструкции напрочь отсутствует конек как таковой. Его функцию выполняет центральная опора, в вершине которой сходятся все несущие стропильные элементы.
В геометрическом смысле шатровая крыша сложена четырьмя или более равнобедренными треугольниками. Основания треугольников опираются на стены через мауэрлат, верхние венцы или выравнивающие доски. Вершины либо наслоняются на опорный столб, либо упираются друг в дружку.
Выбор способа сооружения
По аналогии со скатными крышами в устройстве шатровой конструкции используются два вида стропильных ног:
Выбор наслонного или висячего типа стропилин определяет способ установки элементов прочих деталей конструкции.
Чаще всего в сфере устройства над частными домами стропильных систем для шатровых крыш используется наслонная технология. Висячая схема сложнее в монтаже и неудобна в ремонте. Часть ее составляющих взаимозависима, поэтому при замене испорченных элементов нередко приходиться заодно демонтировать неповрежденные детали.
Диагональные и укороченные стропилины
Углы коробки и вершину шатровой конструкции соединяют диагональные или по-другому накосные, они же угловые стропилины – обязательные участники сооружения четырехскатных крыш. Это самые длинные и наиболее нагруженные элементы стропильной системы. Именно на них опираются укороченные стропилины — нарожники, формирующие плоскости треугольных скатов четырехскатных крыш — вальм. Если длина диагональной стропилины более 4,5м, ее сооружают из двух досок, сшитых метровым отрезком аналогичного материала. Вообще по правилам накосные ноги принято изначально делать из двойной сшитой доски, предназначенной для изготовления центральных вальмовых стропильных ног и нарожников.
Ширину доски, из которой планируется построить каркас для утепленной крыши, рассчитывают с учетом формирования вентиляционного зазора в 2-3см. Он должен образоваться между верхней плоскостью ската, формируемого стропильным каркасом, и плитами теплоизоляции. Например, если толщина утеплителя 125мм, то ширина доски должна быть 150мм и т.д. Если размеры предложенного на рынке или в строймаркете материала не позволяют создать вентиляционный зазор необходимых размеров, то к стропилинам с наружной стороны прибивают контробрешетку из бруска.
Дополнительные опоры для накосных элементов
Чтобы повысить жесткость конструкции и предупредить провисание длинных накосных ног, под них устанавливают дополнительные опоры. Число и тип дополнительных опор зависит от размера пролета, перекрываемого диагональной ногой:
Подкосы устанавливают под произвольным углом от 45º до 53º, шпренгели, шпренгельные фермы и стойки строго вертикально.
Варианты решения «конькового» узла
В устройстве каркасов для шатровых крыш, естественно, не используются коньковые прогоны. В преобладающем количестве случаев диагональные стропилины и центральные ноги вальм врубками опирают на единый несущий столб. У единственной для шатра верхней опоры в свою очередь также имеется три варианта опирания:
Характерные способы сооружения стропильной системы с опорой или без под шатровую крышу изображены на фото и схемах:
Нюансы установки нарожников
Нижний узел крепления укороченных стропилин – нарожников устраивается по аналогии с узлами центральных вальмовых ног. Если они установлены по наслонной технологии, не следует отступать от принципа. Верхнее опирание на диагональный элемент выполняют разными способами:
Самой разумной по праву считается установка через опорный брусок, прибитый заподлицо с нижней гранью накоса. И прочностные показатели диагональной ноги не пострадают, и монтаж нарожников пройдет в более резвом темпе. К тому же не нужно будет соблюдать разбежку укороченных стропилин при разметке и установке. А вот при креплении врубками верхним пяткам нарожников запрещено сходиться в одной или в близко расположенных точках.
Шаг установки как стандартных, так и укороченных стропилин утепленной крыши обычно равен ширине плиты теплоизоляции. Однако если верхние узлы крепятся гвоздями или врубками допустимо изменение шага, чтобы сместить верхние пятки смежных скатов относительно друг дружки.
Пример сооружения шатровой крыши
С тонкостями строительства шатровой стропильной системы и вариациями на ее тему мы ознакомились, теперь рассмотрим непосредственно процесс с подробным исследованием этапов. Основой для сооружения у нас будет коробка габаритами 10×10м с несущей внутренней стенкой посередине.
Перед работой устраиваем мауэрлат по периметру так, чтобы он лег заподлицо с внутренним контуром коробки. Укладываем его и по внутренней перегородке. Вдоль наружного контура кирпичной стены сооружается бортик в один кирпич, необходимый для компенсации распирания. Между собой брусья деревянной рамы мауэрлата соединяются косыми прирубом, продублированным винтами, болтами или гвоздями. Угловые соединения укрепляются скобами, они же используются для соединения рамы к стенам. По установленному мауэрлату производится разметка нижних узлов стропильной системы.
Поверх выровненного в горизонт мауэрлата укладываются балки перекрытия, центральная часть которых опирается на несущую стену. Если одной длины бруса недостаточно для устройства цельной балки, состыковку двух элементов располагают непосредственно над несущей внутренней перегородкой. К торцам балок с соответствующим проекту шагом крепятся короткие балки — выносá, формирующие свесы над второй парой стенок коробки. Крепятся они к крайним брусьям с противоположной стороны на гвоздь или прочный стержень вроде шкворня, а внутренние углы крепления выносов дублируются уголками типа LK.
Установка опоры и вальмовых стропилин
Сооружение стропильного каркаса под шатровую крышу выполняется в три стандартных этапа. В течение первого из них производится установка опорной стойки и центральных вальмовых стропилин.
Строить старотовую несущую часть стропильной системы будем следующим образом:
Первая часть работы требует повышенного внимания и контроля к размерам, горизонтальным и вертикальным направлениям. Если в процессе ее производства все устроено идеально, дальше будет гораздо проще. Ничего подгонять, исправлять и делать каждый элемент в отдельности будет не нужно. Убедившись в безупречности строительства первой части стропильной системы, по периметру прибиваем карнизную доску.
Монтаж диагональных стропилин
Перед установкой накосных стропильных ног производится разбивка крыши шнуркой. Ее протягивают от вершины центральной стойки к углам, образованным карнизной доской. Ориентируясь на проекцию от шнурки в угловых сегментах крыши, примеряем, изготавливаем и устанавливаем угловые короткие балки. Для этого подходящий по длине отрезок бруса, который использовался для устройства перекрытия, прикладываем сверху на незаполненное угловое пространство. Расположившись снизу, очерчиваем линии предстоящих спилов. Крепим угловые выноса к мауэрлату и смежным балкам перекрытия гвоздями и металлическими уголками.
Приступаем к изготовлению и установке диагональных стропильных ног:
Если длина пролета, перекрываемого накосной стропилиной, больше 4,5м, ее заведомо делают из четырех частей. Сшивают, к примеру, правую часть с верхним запилом и левую часть с нижним запилом. После их установки на место прямо на объекте нашиваются недостающие части.
Следуя описанному алгоритму, производится изготовление и монтаж еще трех накосов. Завершив фиксацию диагональных ног, устанавливают подкосы и опоры согласно описанным выше технологическим предписаниям.
Изготовление и монтаж нарожников
Центральные вальмовые стропилины уже красуются на положенном месте. Осталось заполнить некое подобие треугольников между диагональными и центральными вальмовыми ногами. Нижняя пятка коротких стропилин будет опираться на выноса и на балки, верхняя часть на накосные стропила.
По аналогии изготавливаем шаблоны с нижним и верхним запилом. Длину элементов замеряем по факту, согласно размерам и шаблонным сведениям изготавливаем нарожники и устанавливаем их. Остается устроить обрешетку, по которой производится монтаж металлочерепицы, профилированного настила, шифера или другого типа покрытия.
Крыша конвертом для беседки
Вариантов применения шатровой технологии намного больше, чем может показаться непросвещенному в кровельном деле человеку. В качестве интересного примера, доступного для самостоятельного воплощения, рассмотрим методику сооружения двухъярусной крыши над дачной беседкой. Конструкция нетривиальная, но не слишком уж сложная.
По сути, над основной стропильной системой обычной шатровой крыши возвышается еще одна четырехскатная миниатюра. Только последовательность работ несколько иная:
Купол легче сделать на земле, а затем поднять его наверх. В приведенном примере у шатровой миниатюры имеются каркасные стенки, которые желательно обтянуть мелкой металлической или полимерной сеткой. Можно обшить светопроводящими панелями.
Это не единственный способ сооружения нестандартной крыши конвертом. Как еще можно построить стропильную систему шатровой крыши для беседки подскажет обучающее видео:
В пределах одной статьи трудно описать все возможные варианты сооружения крыш конвертом шатровой разновидности. Мы описали лишь общие принципы, придерживаться которых следует в области возведения стропильных каркасов для всех подобных крыш. Используя технологические принципы, можно самостоятельно спроектировать стропильную систему для любимой загородной собственности и с успехом воплотить планы.
Строительство интересной шатровой крыши: пошагово, лайфхаки, много фото
Не секрет, что чем сложнее конструкция, тем она требовательнее к мастерству исполнителей, и тем дороже обходится. И это касается как архитектуры домов в целом, так и отдельных зон, например, крыш. Но и визуальная составляющая у сложных форм на порядок выше. Чем они и привлекательны для многих застройщиков, которые могут себе позволить подобные изыски. Один из участников нашего портала, профессионально занимающийся крышами, делится секретами своего мастерства на примере строительства непростой шатровой конструкции.
Содержание
Зачем и когда нужен проект
В идеале строительство любой крыши надо начинать с проекта. Чертеж нужен для строительства сложной стропильной конструкции. Простые крыши, для маленьких домов можно делать по месту. Еще один важный момент: чертеж нужен тому мастеру, который умеет его читать. Если в качестве мастеров выбор пал на узбеков, то обычной фотографии крыши будет вполне достаточно.
Крышу же, о которой пойдет речь, точно не назовешь простой.
А чертежи Termit.spb (Анатолий) умеет не только читать, но и создавать. По его словам, модель крыши с прорисованными стропилами – необходима. Она позволяет понять желания заказчика и согласовать внешний вид будущей крыши.
Для удобства работ понадобятся строительные леса, например, такие.
Шаг стоек привязан к сечению доски настила, сами стойки из бруса 50×100 мм, они же потом пойдут в распил и станут черепными брусками. А дюймовку с настила пустят на черновые полы в деревянных перекрытиях – сразу и экономия на материалах, и не придется думать, куда девать ненужные больше леса после окончания работ.
Также мастер выполнил чертежи крыши.
Подгонять стропила на глазок я не очень большой мастер, поэтому данную крышу буду резать по чертежам. Здесь мы видим балки чердачного перекрытия, план раскладки мауэрлатов, схема накосных стропил, план кровли с отображением проекционных размеров (для получения скатных размеров надо поделить на косинус угла наклона крыши), и один из разрезов крыши, всего их будет пять или шесть. Главное, правильно их начертить.
Как сделать плотницкие козлы
В процессе изготовления элементов стропильной системы Анатолий использует специальные плотницкие козлы, собирая их из того же бруса, что и сами стропила. Главное условие – прочность, ведь через этот «станок» пройдет не один куб пиломатериала.
Обязательным условием является параллельность козлов и горизонталь – все вымеряется по уровню при установке. Время, затраченное на кропотливую установку, окупится упрощением работы с цепной пилой и качеством реза. Естественно, залогом качественной обработки является острая цепь. Именно цепная пила незаменима при обработке стропил сечением 100 мм.
Фигурные опоры на козлах необходимы для нарезки стропил на башенную часть крыши.
Разметка и распил стропил
Для разметки стропил Анатолий использует «большую малку с двумя линейками», если в планах только свои крыши (дом, хозпостройки), сделать такое приспособление можно из обычной фанеры. Если же заниматься кровельными работами профессионально, лучше использовать твердую древесину: бук, дуб, граб, красное дерево. Для удобства работ по краям стропил, на конце малки сделан небольшой киль, для фиксации линейки на заготовке.
Дополняет разметочный набор малая малка, для накосных стропил, а завершает обычный угольник с рулеткой.
Тем, кто не обладаете большим опытом разметки врубок, на первом этапе освоения данной науки рекомендую выполнять разметку методом скольжения инструмента вперед-назад. В этом случае не получится сделать «зеркальный» угол при разметке врубок. Выполняя разметку деталей врубок, приходится работать с материалом, который сильно гуляет по высоте. Именно врубка и позволяет компенсировать эту разницу высот. Малка всегда скользит по верху стропил, высотную отметку всегда ставим от верхнего ребра стропил. Это – залог успеха и ровной плоскости скатов.
Косой рез стропил вальмового ската из пятидесятки удобно делать паркеткой (ручная дисковая пила по дереву) с большим вылетом – 75 мм.
Чтобы не увлечься и не нарезать партию односторонних стропил, новичкам Анатолий советует размечать и резать заготовки попарно: правую-левую сделали, на чертеже отметили, отложили.
Опорные врубки для наслонных стропил: два косых реза паркеткой, выборка остатка острой стамеской. Врубки в толстом брусе (100 мм) удобнее делать ценой пилой.
При работе в одиночку тяжелее – выручает смекалка. Для манипуляций с деталями, которые немного короче козлов, удобна дополнительная опора.
Для совсем коротких заготовок можно использовать подкладную доску и струбцину.
О бытовке, хранении материалов и физике
…Несколько слов о самой бытовке: если решите, что вам нужна бытовка, и вы будете какое-то время в ней жить (время года значения не имеет), никогда не приобретайте готовые! Летом в таких домиках будет жарко, даже со сплитом, а зимой (о чем это я), осенью, будите просто околевать. Желаете жить и строиться с комфортом – делайте бытовку самостоятельно, с утеплением, толщиной не менее 100 мм, с пленками и проклейкой швов. Помните, теплый воздух найдет куда уйти.
Пиломатериалы же естественной влажности, завезенные заблаговременно, при правильном хранении подсыхают, что сказывается и на работе, и на результате. Вместо «кучи малы» – отступ от земли и складирование древесины через прокладки, для вентиляции и просушки. Что касается почернения, то оно не столь критично, в неблагоприятных условиях, а именно, под хорошо вентилируемой крышей, грибок прекратит развитие.
Чтобы сэкономить на подъемном кране или подсобниках, Анатолий советует использовать тельфер (электрическая лебедка). А если на объекте нет электричества – подъем грузов упростят блоки. Один блок уменьшает вес груза в два раза, два блока – в четыре раза. Если применять знания физики, реально облегчить себе физический труд.
Сборка крыши
Хотя перекрытие должны были смонтировать каменщики, и эта миссия легла на плечи кровельщика в качестве технадзора и подсобников из ближнего зарубежья в качестве исполнителей. В большом пролете балки сечением 100×200 мм, основной прогон – 100×200 мм; фиксация к армопоясу на уголки. Торцы закрыли доской 50×200 мм, на гвозди в комбинации с саморезами, все метизы оцинкованные.
После нескольких переделок и объяснений с подсобниками на «русском могучем», который в эфире обычно «запикивают», мауэрлат раскрепили практически идеально.
Мауэрлат башенной части по высоте двойной, при сборке стропил максимальное внимание посадке врубок, чтобы прилегание было максимальным. Даже незначительное смещение врубки в сторону улицы чревато необходимостью выравнивания всей плоскости. Еще один ключевой момент – сборка пика башни, так как все 16 элементов должны сесть строго на свои места. Со второго раза и при помощи струбцин и уголков все получилось.