Устройство шатровой четырехскатной крыши
Четырехскатная крыша – конструкция и устройство
Выбор вида кровли для проекта будущего сооружения очень важный этап строительства. Ошибка в этом вопросе стоит дорого: целостность образа разрушается, пропадает гармония и респектабельность. Для перекрытия своими руками частного дома большой площади архитекторы и дизайнеры часто рекомендуют четырехскатную крышу. Ее устройство удачно сочетает узнаваемый внешний вид, надежность и практичность, перед которой не устоит ни один домовладелец.
Внешний вид и конструкция
Кровля четырехскатного типа состоит из четырех пересекающихся плоскостей, скатов. Два из них, треугольной формы, называют торцевыми, они заменяют собой фронтоны. Оставшиеся два – трапециевидные, известны как фасадные. Диапазон угла наклона скатов лежит в пределах 15-60 градусов, а выбор кровельного материала ограничивает лишь воображение.
Конструкция четырехскатной крыши складывается из следующих обязательных элементов:
- Конька, расположенного на самой вершине кровли, в месте пересечения плоскостей скатов.
- Скатов, четырех поверхностей, расположенных под углом к основанию кровли и покрытых кровельным материалом.
- Свесов, частей крыши, выступающих за периметр основания, необходимых для защиты стен сооружения от попадания воды. Свесы формируют за счет удлинения стропильных ног или специальных деталей – кобылок.
- Стропильной системы, которую не видно снаружи, но она является каркасом, опорой четырехскатной кровли, формирующей ее геометрию.
- Водосточной системы, обеспечивающей отведение излишков жидкости с поверхности четырехскатной крыши. Обычно монтируют внешний водосток, состоящий из водосточного желоба, водоприемной воронки и вертикальной трубы.
- Снегозадержателей, небольших бортиков, расположенных по краям скатов, предотвращающих внезапное обрушение накопившейся после снегопада снежной массы.
Разновидности форм
Под термином «четырехскатная» скрывается несколько видов крыш, состоящих из такого количество скатов, но имеющих различное устройство:
-
Четырехскатная вальмовая. Классическое прочтение, кровля с четырьмя скатами, два из которых треугольные, а два трапециевидные. Они соединяются, образуя конек, длина которого меньше, чем длина дома. Стропильная система вальмовой кровли относится к конструкциям повышенной сложности, ее тяжело и спроектировать и собрать своими руками.
Четырехскатная полувальмовая голландская. Объективно рассуждая, этот вид можно отнести и к двухскатным, и к четырехскатным крышам. Голландская кровля состоит из двух скатов в виде трапеции и двух маленьких, треугольных, усеченных вальм. Вальмы не полностью заменяют собой фронтоны, благодаря чему возможна установка своими руками обычных вертикальных окон вместо мансардных, которые значительно дороже.
Полувальмовая четырехскатная датская. Датская крыша состоит четырёх скатов в форме трапеций, отличающихся по размеру. Вальмы начинаются не от конька, а чуть ниже, оставляя место под треугольный фронтон. Фронтон используют для оборудования своими руками вертикального освещения или слухового окна.
Четырехскатная мансардная. Состоит из двух треугольных вальм и двух ломанных скатов и изменяющимся углом наклона. Такое сложное устройство необходимо для того, чтобы своими руками оборудовать жилое мансардное помещения с высоким потолком.
Проектирование
Четырехскатная крыша – сложная конструкция, требующая точных расчетов и составления проекта. Если раньше эти задачи были под силу разве что опытным мастерам и проектировщикам, то сейчас их решить может каждый с помощью компьютера и специального программного обеспечения. В ходе вычислений составляется схема и определяется:
-
Угол наклона скатов четырехскатной крыши. На этот параметр оказывает влияние выбранный кровельный материал, значение ветровой и снеговой нагрузки. Если выполнять расчеты своими руками, можно использовать справочные таблицы с готовыми углами для различных климатических зон.
Высоту конька четырехскатной крыши. Он зависит лишь от угла наклона скатов и желаемой высоты потолка мансардного помещения.
Длину и сечение элементов стропильной системы. Их определяют после выяснения постоянных и временных нагрузок, которые им предстоит нести. Для этого вычисляют суммарный вес кровельного пирога, перекрытий и пола мансарды, опорных элементов. А также сверяются с данными о снеговой нагрузке.
Результатом процесса проектирования считается схема, отражающая реальные размеры и взаимное расположение частей четырехскатной крыши.
Стропильная система
Четырехскатная крыша опирается на каркас, называемый стропильной системой. Практически все ее элементы изготавливаются из древесины хвойных пород. Так как дерево — материал природного происхождения, влага и бактерии оказывают на него разрушительное действие. Чтобы его снизить проводят антисептическую обработку глубокого проникновения и антипиреном для защиты от огня. В стропильную систему четырехскатной крыши входит:
- Мауэрлат. Опора, изготовленная из бруса, которая распределяет вес кровли по периметру несущих стен.
- Стойки. Вертикальные поддерживающие элементы, которые устанавливают на лежень или балки перекрытия для предотвращения прогиба стропильных ног.
- Стропильные ноги. Диагональные стропила формируют ребра вальмового ската крыши, их монтируют одной стороной к коньку, а другой к разным углам мауэрлата. Поверхность вальмы задают нарожники, закрепляемые к диагональным ногам. Рядовые стропила служат опорой для трапециевидных скатов.
Монтаж своими рукаами крыши четырехскатного типа – прекрасный способ дополнить архитектурный замысел частного дома. Приложив усилия и построив ее самостоятельно или наняв профессиональных мастеров, домовладелец станет обладателем комфортного, красивого жилища!
Видео-инструкция
Шатровая крыша своими руками
Последним этапом строительства каркаса здания является возведение крыши. В квадратных домах чаще всего монтируют шатровую кровлю. В настоящее время это довольно популярная конструкция. «Шатёр», возведённый вверху здания, имеет свои преимущества и недостатки. Один из положительных моментов — шатровую кровлю можно соорудить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
Особенности устройства шатровой кровли
Конструкция шатровой крыши — это сочетание нескольких скатов треугольной (реже — трапециевидной) формы. Количество их может меняться в зависимости от архитектурных особенностей строения. Чаще всего встречаются четырёхскатные шатровые кровли, но владельцы зданий могут построить крышу и с большим количеством скатов.
Архитектура постройки определяет форму крыши с шестью скатами
Историки утверждают, что шатровый вариант крыши появился в глубокой древности. Шалашные постройки первобытного человека похожи на шатёр. Крыши в виде шатров находят археологии в Мессопотамии, где проживали древние шумеры. Такие конструкции верхней части строений применялись в храмовых и других религиозных сооружениях и в более поздние исторические периоды.
Классический вариант шатровой крыши — это пирамида с квадратным основанием. Опора скатов кровли идёт в основном на стены постройки, иногда выходя за их границы. Свесы могут выступать за пределы здания на 400–500 мм, тем самым предохраняя архитектурное сооружение от неблагоприятного воздействия погоды.
Чаще всего в индивидуальном строительстве применяют классический вариант четырёхскатной шатровой крыщши
Отличия вальмовой и шатровой кровли
Ещё одно название шатровой кровли — крыша конвертом. Такой тип является разновидностью вальмовой крыши. Конверт с прямоугольным основанием — основа вальмового типа кровли, а квадрат чаще используется в шатровом варианте.
Вальмовая конструкция — это сочетание двух скатов в виде трапеции и двух скатов в треугольной форме. В кровле-шатре соединяются треугольные скаты.
Типичный вариант вальмовой кровли состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов
Если в вальмовой крыше есть конёк, то кровля шатровая монтируется без этого элемента. Вершины всех скатов шатровой конструкции соединяются в единой точке. Это происходит в виде их наслоения друг на друга или крепления к отдельной опоре. Конёк как таковой в этом случае отсутствует.
Плюсы и минусы шатровой конструкции
- Основное преимущество шатровой кровельной конструкции — её уверенное противостояние порывистым ветрам. Аэродинамические «способности» крыши проявляются в том, что воздушные потоки практически не попадают в чердачную часть, они уходят вниз по треугольным скатам.
- Ещё один большой плюс шатровой крыши состоит в отсутствии фронтонов. Это отличный повод для экономии, ведь строительных и отделочных материалов для кровли понадобится гораздо меньше.
- Многие пользователи строений с шатровой крышей отмечают быструю прогреваемость помещений именно благодаря такой конструкции кровли. Дождевые и сточные воды не задерживаются на конверте из треугольных скатов, а стекают вниз. Это продлевает срок бесперебойной службы крыши.
Но есть в шатровой кровле и отрицательные моменты:
- Сложная конструкция каркаса.
- Малые размеры мансарды.
- Большое количество отходов строительных материалов из-за конструктивных особенностей кровли.
Схема конструкции шатровой крыши
При расчёте и строительстве шатровой кровли обязательно нужно располагать основными сведениями о её составляющих элементах.
Чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, нужно знать все основные элементы её конструкции
Опорная часть кровли — мауэрлат, размещаемый по периметру строения. Он крепится на стены постройки с наружной стороны. В кирпичных домах мауэрлат может монтироваться с внутренней стороны. Материалом для этого элемента кровельной системы служит брус с большим сечением. Накосные стропила предназначены для образования кровельного угла, собственно благодаря им и получается пирамидальная форма крыши. Самым сложным в конструкции шатровой крыши считается коньковый узел. В коньковом узле вместе с накосными стропилами соединяются стропила центральные, которые регулируют высоту каждого ската. Параллельно центральным стропилам устанавливают нарожники. Они всегда короче центральных стропил и укладываются на определённом расстоянии друг от друга.
Фотогалерея: варианты устройства шатровой кровли
Подготовка к работе
Перед началом сооружения шатровой крыши следует внимательно изучить всю имеющуюся информацию о строительстве такой кровли, подготовить все материалы и инструменты, предварительно сделав расчёты.
Расчёт материалов
Чтобы произвести расчёты, нужно обзавестись специальной рейкой для замеров. Её можно соорудить из фанеры шириной в пять сантиметров. Нам понадобятся такие параметры:
- длина и ширина строения;
- высота коньковой части.
Сами расчёты не так сложны, как могут показаться на первый взгляд:
- Суммарную длину балок мауэрлата вычисляют простым суммированием удвоенной длины и удвоенной ширины основания, если дом имеет прямоугольную форму. Если в основе строения квадрат, то его сторону просто умножают на 4.
- Размер центрального стропила находят, применяя теорему Пифагора. Центральное стропило есть не что иное, как гипотенуза прямоугольного треугольника, и её значение можно получить, извлекая квадратный корень из суммы квадратов двух величин (высоты коньковой части и половины стороны дома).
При расчётах кровель очень часто используется известная теорема Пифагора
Все необходимые параметры шатровой кровли можно рассчитать, обратившись к одному из онлайн-калькуляторов, которые нетрудно найти в интернете.
Необходимые инструменты и материалы
Для монтажа шатровой кровли следует приготовить следующие инструменты:
- Болгарку.
- Пилу ручную и бензиновую.
- Электролобзик.
- Молоток.
- Рубанок.
- Электродрель.
Для строительства шатровой крыши рекомендуется использовать древесину только одной породы. Для крепления элементов кровли необходимы гвозди, дюбели, стальные скобы и саморезы. Следует позаботиться и о кровельном материале, выбор которого зависит от предпочтений застройщика и его материальных возможностей.
Делаем сами шатровую крышу
Несмотря на всю сложность конструкции шатровой кровли, сделать такой тип крыши самостоятельно вполне возможно.
Порядок сооружения шатровой крыши включает в себя несколько последовательно выполняемых действий:
- Создание проекта шатровой кровли и проведение всех необходимых расчётов.
- Приобретение требуемых материалов и приготовление инструмента.
- Крепление мауэрлата по всему периметру основания строения.
- Установка опорной балки для стропил параллельно мауэрлату (допустимое расстояние между ними 450 см).
- Крепление диагональных элементов, раскосов, подкосов к основе стропил.
- Утепление крыши.
- Монтаж финишной кровли и дополнительных элементов для стока, вентиляции и др.
Полезные советы по строительству шатровой кровли
Профессионалы плотницкого дела делятся советами, которые обязательно нужно принимать во внимание при строительстве шатровой крыши:
- не использовать древесину разных пород;
- не собирать несущие элементы кровли из реек размером менее 150 на 50 мм;
- не крепить к опорной стойке коньковой части короткие детали, их закрепляют по углам;
- обязательно применять промежуточные стропильные ноги (в центре кровли).
Пошаговая инструкция по возведению шатровой крыши
Рассмотрим строительство шатровой восьмискатной кровли на конкретном примере. Крыша будет предназначена для постройки размерами 10 на 10 метров с перегородкой посередине (несущая конструкция).
-
Устанавливаем мауэрлаты. Для этого используем брус с сечением 100*150 или 150*150 мм) и крепление при помощи шпилек (резьба более М12).
Мауэрлат укладывается по периметру строения и крепится на шпильки
На центральной опоре размещаются крепёжные устройства для установки центральных и диагональных стропил
Для страховки и укрепления конструкции в местах крепления нарожников используются дополнительные стойки
Утеплитель кладётся в каркас, образованный стропилами и обрешёткой
Подшивка карнизных свесов выполняется на завершающей стадии строительства шатровой кровли
Видео: строим сами шатровую крышу
Взвесив все положительные и отрицательные моменты в эксплуатации шатровой крыши, можно решиться на её постройку своими силами. Главное — всё просчитать и следовать чётким инструкциям, которые дают профессионалы строительного дела.
Шатровая крыша: конструкция и устройство
Хотите построить дом, который был бы оригинальным, интересным и имел современный внешний вид? Тогда следует подробно изучить устройство шатровой крыши. Она разительно отличается от простых конструкций с одним или двумя скатами. С другой стороны, устройство такой крыши требует определенных навыков и опыта в строительном деле. Не зря говорят, что эта конструкция одна из наиболее сложных в реализации.
Многие специалисты соглашаются, что устройство четырехскатной крыши позволяет получить не только эстетически привлекательный, но и надежный элемент здания. В отличие от конструкций другого типа здесь требуются точные расчеты и вычисления, ошибки в которых могут привести к потере эстетической привлекательности и более печальным последствиям. Давайте познакомимся с особенностями шатровой крыши.
Достоинства и недостатки шатровой крыши
Чем эта конструкция отличается от других? Главная особенность в том, что основание должно иметь квадратную или, в качестве исключения, прямоугольную форму. Конструкция шатровой крыши предполагает, что каждый из четырех скатов будет выполнен в виде равностороннего треугольника, а их вершины соединяются в одном центре. Однако это не строгое правило – скатов может использоваться и на порядок больше, некоторые изделия вообще выполнены в круглой форме. Шатровая конструкция возводится по принципам симметрии, и их очень важно придерживаться.
Одним из самых сложных этапов при обустройстве конструкции шатровых крыш является точность расчетов стропильной системы. Конечно, можно не рисковать и доверить эту работу профессиональному архитектору или же найти типовой проект в интернете (правда, нет гарантии, что в нем не будет ошибок). Если же у вас есть определенный опыт, и вы не боитесь расчетов, тогда их можно произвести самостоятельно. Не пожалейте времени и перепроверьте полученные результаты.
Некоторые тонкости расчета конструкции четырехскатной крыши
Может показаться, что схема четырехскатной крыши не представляет собой ничего сложного. Стропильная система будет выполнена в форме равнобедренных треугольников, в основании которых будет лежать верхняя часть стены, остается лишь вычислить угол, образуемый скатами. Рассчитайте площадь одной фигуры и умножьте ее на их количество – так вы узнаете общую площадь будущей конструкции стропил и сможете приблизительно определить количество необходимого кровельного материала.
Конструкция четырехскатной крыши может быть реализована и в случае, когда основанием является прямоугольник. Только придется рассчитать площадь треугольника и трапеции, после чего умножить их на два. Для нахождения площади треугольника и трапеции необходимо воспользоваться формулами из геометрии и, как правило, это не составит особых затруднений.
От расчетов к строительству
Конструкция типичной шатровой крыши обустраивается на деревянном основании. Если сооружение построено из дерева, тогда достаточно подготовить верхнюю обвязку. При сооружении стен из блоков или кирпичей придется дополнительно обустроить мауэрлат. В кирпичных домах поверх них заливается стяжка, в которую устанавливаются деревянные закладные элементы. При использовании газобетона, шлакоблоков и других блоков можно просто подготовить бруски такой же высоты и заложить их между элементами кладки. Устройство четырехскатной крыши предполагает использование обилия деревянных элементов: досок и брусьев различных размеров и назначения.
Прежде чем изготавливать каркас, обязательно проведите их антисептическую и противопожарную обработку. Таким образом вы сможете с минимальными затратами продлить срок эксплуатации конструкции.
Когда поверхность будет обладать необходимой прочностью, закрепите с помощью саморезов к деревянным брускам опорные брусья и лежни. Мауэрлат будет использоваться в качестве основания для стропильной системы, поэтому его обустраивают по периметру внешних стен. Следующим этапом станет изготовление стропильных ферм. Они бывают различных видов: боковые стропила треугольной фермы, стропильные фермы для соединения в коньковый узел, также используются диагональные стропила.
Обустройство четырехскатной крыши предполагает точное выполнение работ, особенно это относится к сооружению стропильной системы. К тому же каркас должен отличаться высокой надежностью и быть абсолютно симметричным.
Все размеры должны быть идеально выдержаны и быть одинаковы для каждой стороны.
Обустройство стропильной системы – создаем каркас крыши
Для начала каркас обустраивается из накосных стропил, на которые передается наибольшая нагрузка, после этого устанавливают центральные элементы. В последнем случае длина изделий должна быть одинакова, а между собой они должны располагаться параллельно. Один их край закрепляют в коньковый узел, а другой – к изготовленному ранее мауэрлату.
На некоторых участках каркас состоит из различных типов стропил, которые соединяются в одном месте. В этом случае выполняется двойной подрез, при этом в местах скосов необходимо добиться совпадения плоскостей одинаковых стропил.
Следующим этапом станет монтаж стропил, которые расположены по диагонали по направлению к угловым элементам. Черепковый брус поможет увеличить надежность четырехскатной крыши и сделать каркас более прочным. Он закрепляется с двух сторон на накосных стропилах.
Крепление черепкового бруса выполняется в разбежку на различных участках диагонально уложенных стропил.
Чтобы каркас получил дополнительную прочность, используется поперечная балка, которая соединяет центральные стропила.
Обеспечиваем гидро- и теплоизоляцию
На следующем этапе обустройства четырехскатной крыши необходимо уложить гидроизоляцию. Выполняют работу снизу вверх, минимальный нахлест составляет 10 см. Когда пленка будет надежно закреплена, поверх ее набивается контробрешетка. Ее устройство совсем несложное: к стропильным ногам просто прибиваются дополнительные бруски. Благодаря контробрешетке гидробарьер будет хорошо держаться, а сама крыша проветриваться.
Под кровельным покрытием укладывается теплоизоляционный материал, который закрывается паробарьером. Если помещению требуется придать эстетическую привлекательность, конструкция может иметь декоративную отделку. Далее на четырехскатной крыше монтируется кровельное покрытие. Стоит отметить, что шатровая конструкция предполагает значительный перерасход материала, ведь потребуется выполнять множество резов. Несомненно, при изготовлении шатровой крыши придется поработать не только руками, но и выполнить немало расчетов. Однако ваши усилия не окажутся напрасными! Ведь, в конце концов, вы получите надежную конструкцию, которая будет долгие годы радовать глаз и защищать ваш дом от непогоды. А оригинальность шатровой крыши не оставит равнодушным ни одного вашего гостя!
Шатровая крыша – особенности конструкции и стропильной системы
Иногда двухскатная крыша выглядит скучно и разрушает гармонию архитектурного стиля, поэтому дизайнерам приходится изобретать что-то более оригинальное. Один из таких вариантов с «изюминкой» — кровля шатрового типа. Изящная симметричная конструкция с одной стороны кажется простой, но в то же время поражает своей экзотичностью, отсылающей к эстетике востока или северным юртам.
