Общая длина 4 угловых стропил:
Стропильная система шатровой крыши: особенности и расчеты
Шатровая крыша имеет ряд преимуществ: она выглядит красиво и оригинально, защищает фасад от осадков со всех сторон, устойчива к ветровым нагрузкам и деформации. Но такая крыша отличается довольно сложной стропильной системой, а значит, ее монтаж требует больше времени и усилий. Однако если разобраться в устройстве шатровой крыши, ее монтаж окажется не таким уж сложным. Поэтому в этой статье мы рассмотрим особенности ее стропильной системы.
Готовая шатровая крыша состоит из четырех скатов. Два из них – это две трапеции, соединенные коньком, а вместо вертикальных фронтонов эта крыша имеет два ската в виде равнобедренных треугольников. Обзор других типов крыш смотрите в нашей статье "Для красоты и не только: выбор крыши для вашего дома".
Шатровая крыша
Компоненты стропильной системы шатровой крыши показаны на схеме. Мы расскажем вам о каждом из них.
Схема стропильной системы шатровой крыши
Мауэрлат
Это тяжелые деревянные балки сечением 100х100, 100х150 или 150х150 мм, которые укладываются по периметру наружных стен. Эти балки поддерживают стропила и помогают равномерно распределить нагрузку шатровой крыши на стены.
Стропила
Расчет стропильной системы шатровой крыши
- В зависимости от ветровой нагрузки.
В регионах с высокой ветровой нагрузкой лучше готовить крышу с уклоном от 25° до 30°. Это связано с тем, что более крутые крыши имеют большую ветровую нагрузку и особенно уязвимы при сильном ветре. Более пологий угол наклона может быть снесен сильным ветром.
Если вы живете в регионе, где зимой выпадает много снега, вам следует установить крышу с минимальным углом наклона 45°. Это гарантирует, что снег будет сходить сам по себе, а не накапливаться и обрушиваться в виде "лавины". Дополнительную информацию см. в статье "Какая крыша задерживает меньше снега".
- В зависимости от кровельного материала.
В зависимости от кровельного материала необходимо учитывать минимальный угол наклона крыши:
| Шифер | 22° |
| Рулонный материал (рубероид) – в три слоя; – в два слоя; |
2-5° 15° |
| гофрированный лист | 12° |
| Металлочерепица | 14° |
| Материал на основе битума и целлюлозы | 6° |
| Мягкая (гибкая) черепица | 11° |
Чтобы определить длину элементов стропильной системы шатровой крыши, необходимо произвести следующие расчеты:
- Высота конька
Формула: H = D x tg a/2.
H – высота конька.
a – угол наклона крыши.
Предположим, что ширина дома составляет 4 м, а угол наклона крыши – 45°. Тогда расчет будет выглядеть следующим образом:
Высота конька составляет 2 м.
Особенности и конструкция шатровой крыши Разновидности шатровой крыши
Шатровая крыша обычно состоит из четырех скатов. Они строятся с уклоном вдоль внешних стен здания. Две секции являются боковыми, как у стандартных крыш, а две другие находятся между ними. В такой конструкции имеется два фронтона (вместо одного стандартного), которые соединяются коньком.
Вертикальные фронтоны имеют треугольную форму и называются ендовами. Два других фронтона, расположенные по более длинным сторонам конструкции, имеют трапециевидную форму.
Шатровая крыша имеет характерные особенности:
- высокая прочность;
- долговечность;
- оригинальная обтекаемая форма обеспечивает защиту от ветра.
Такая крыша идеально подходит для организации жилого пространства в мансардной части дома. На ней легче сделать мансардные окна.
Голландская шатровая крыша
Когда длина вальмы короче других боковых скатов, такая модель называется голландской (или полувальмовой). Эта форма устойчива к сильным порывам ветра и не накапливает выпавший снег.
Датская крыша
отличается тем, что здесь полая волна является нижней частью полного вальмового треугольника, а верхняя часть треугольника используется для стекла.
Шатровая крыша
Эта модель имеет одну вершину, которая соединяет четыре равные части крыши. Форма шатровой крыши напоминает пирамиду.
Конструкция шатровой крыши состоит, по сути, из двух элементов: стропильной рамы и бревен. Соединяемые бревна крепятся к мауэролату, который устанавливается поверх наружных стен здания.
Шатровая крыша состоит из следующих элементов:
- Угловые стропила. Это стандартные "ноги", которые соединяют углы здания с коньковой балкой. В большинстве конструкций используются четыре балки той же толщины, что и коньковая балка. Они крепятся к ней одним краем, а противоположный край выводится за пределы стен здания.
- Хребет. Это главная несущая ось и самая высокая точка крыши, где соединяются все ее стороны. Обычно центр конька является также центром всей крыши в шатровой конструкции.
- Короткие стропила .. Эти бревна или деревянные балки крепятся к мауэролату с одной стороны и к угловым стропилам с другой. Их количество зависит от площади крыши.
- Стропильная рама .. Состоит из 6 стропил, расположенных как посередине, так и между ними. Они крепятся к концам коньковых балок и располагаются на несущих стенах здания. Они выравниваются по всем сторонам здания в виде рамы.
- Промежуточные рамы. Эти стропила крепятся от коньковой балки и укладываются на кладку. В ендовах не участвуют.
Усиление
Система прочных стропил – это не единственное, что требуется для долгосрочной эксплуатации, необходимы также дополнительные усиливающие элементы.
Это необходимо для большей прочности:
Что такое шатровая крыша
Конструкцию шатровой крыши стоит рассмотреть более подробно. Этот метод предполагает, что угловые стропила имеют меньший угол наклона, чем стропила каркаса. Несущие конструкции изготавливаются из досок 50*150. Стропила небольшой длины крепятся не к коньку, а к угловым стропилам под тем же углом, что и промежуточные сегменты.
На стыках делаются насечки, а для обеспечения надежности соединений на них устанавливаются металлические уголки или пластины. Коньковый брус обычно выпиливается из той же доски 50*150. Центральные промежуточные стропила стыкуются на концах во всех направлениях. Все элементы поддерживаются на нижних концах мауэрлатами.
Допустимый угол наклона такой крыши составляет от 5 до 60 градусов. Выбор этого значения зависит от назначения крыши. Стропильная система шатровой крыши имеет свои преимущества:
- высокая устойчивость к погодным условиямпорывы ветер и механический механические повреждения.
- Шатровая крыша позволяет чердак.
- Данный тип конструкции совместим абсолютно со всеми кровельными покрытиями..
Также стоит изменить конструкцию, если планируется крыша мансардного типа, так как наклонные скаты оставляют слишком мало полезного пространства. Минимальный угол наклона должен составлять 45 градусов. Однако на расчет этого параметра влияет множество факторов. Один из них – количество осадков в данном районе. Если оно слишком велико, то уклон должен быть не менее 30 градусов.
Также при проектировании шатровой крыши необходимо добавить места для установки дымохода, резервуаров для воды и вентиляционных отверстий. Однако расчеты стропильной системы должны быть сделаны до составления чертежа.
Материалы для шатровой крыши
Для каждого типа крыши требуется стропильная система, состоящая из стандартных элементов. Несущая конструкция состоит из стоек, обрешетки, стропил и опорных стоек. Также необходимы коньковый брус и обрешетка. Для шатровой крыши обычно используются такие породы древесины, как сосна, лиственница или ель. Пиломатериалы не должны иметь дефектов, максимально допустимая влажность – 22%.
Для стропил чаще всего используется доска 50*150, как упоминалось выше. Такая же доска используется для производства мауэрлата. Но для несущих конструкций можно использовать и другие размеры, например 50*100 или 50*200. В качестве армирующих элементов специалисты приобретают резьбовые металлические дюбели. Также обязательно наличие пластин для обрешетки и пластин для соединения элементов между собой.
Перед монтажом все деревянные элементы должны быть пропитаны консервантами и антипиренами. Это защищает крышу от грибка и огня.
Далее на шатровую крышу, как и на любую другую крышу, наносится кровельное покрытие, состоящее из пароизоляции и гидроизоляции, а также слоя утеплителя и обрешетки. Для придания дополнительной жесткости крыше и увеличения площади опоры кровельного покрытия используются контробрешетки.
В качестве кровельного покрытия может быть использован любой материал. Это может быть шифер или профилированный лист, черепица или рубероид, черепица или катепан и многие другие варианты. При их выборе обращайте внимание на качество, устойчивость к нагрузкам и декоративные свойства.
Монтаж стропильной системы: основные этапы
Укладка шатровой крыши происходит в определенной последовательности:
- Мауэролат укладывается по периметру дома, обрешетка – на внутренние несущие стены.
- Сверху устанавливается подвесной потолок.
В зависимости от того, утеплена крыша или покрыта холодной кровлей, дальнейшие действия включают в себя установку теплоизоляции, пароизоляции или только одного защитного или декоративного покрытия.
Особенности резки и монтажа кровельного покрытия
Эту работу следует выполнять как можно чаще, чтобы свести к минимуму количество отходов. Металлочерепица и другие жесткие материалы менее экономичны, чем гибкая битумная черепица. На обрезку может уйти до 20% от общего количества материала. Однако после подсчета затрат, связанных с изготовлением сплошной обрешетки для мягкой черепицы, и стоимости кровельных листов, в конечном итоге эти два варианта не сильно отличаются.
Для крупноформатного листового материала необходимо произвести расчеты нахлеста. Учитывайте рабочую ширину, необходимый нахлест, технологию крепления обрешетки.
В отличие от скатных крыш, где укладка кровли начинается с угла, для шатровых крыш существует определенный порядок:
- Для треугольных крыш монтаж производится от центра к краю, для трапециевидных – от правого или левого верхнего угла.
- Это можно делать в любом случае, но убедитесь, что крыши правильно накладываются друг на друга. В нижнем листе проложите капиллярную канавку.
- Расстелите материал на земле и обрежьте его.
- Листы крепятся к обрешетке звеньями по 3-4, временно прикручиваясь саморезами в верхней части волны.
После выравнивания блок закрепляется окончательно. Крепеж устанавливают в свесе черепицы так, чтобы он попадал в центр обрешетки.