Шатровая

Четырехскатная крыша чертеж

В начале любых строительных работ лучше всего произвести расчёты, чтобы потом уже при строительстве не переделывать конструкцию. Поэтому, даже если строительство стропильной системы четырёхскатной крыши у вас получится выполнить своими руками, то расчёт самого проекта четырёхскатной крыши лучше всего сразу доверить профессиональному архитектору.

Составляя проект четырехскатной крыши, нельзя ошибиться, так как он включает в себя огромное количество элементов и все они несут свою нужную функцию. Архитектор, который будет выполнять проект, а впоследствии и чертеж четырёхскатной крыши, обязательно даст подробное описание всех узлов и соединений, что существенно ускорит монтаж конструкции. Вам останется только приобрести необходимые материалы и инструменты и можно приступать к монтажу.

При составлении проекта важно помнить про уклон. Обычно он варьируется от 5 до 60 градусов. От угла наклона зависит и выбор кровельного материала

Если угол наклона в доме до 10 градусов, то рекомендуют использовать асбестоцементные листы или рулонное покрытие. При угле наклона от 14 до 60 градусов лучше всего подойдёт кровельный металл, а при наклоне от 30 до 60 градусов смело можете делать черепичную крышу

От угла наклона зависит и выбор кровельного материала. Если угол наклона в доме до 10 градусов, то рекомендуют использовать асбестоцементные листы или рулонное покрытие. При угле наклона от 14 до 60 градусов лучше всего подойдёт кровельный металл, а при наклоне от 30 до 60 градусов смело можете делать черепичную крышу.

Устройство четырёхскатной крыши таково, что чем больше угол наклона, тем больше кровельного материала пойдёт на строительство и, наоборот, чем меньше угол наклона, тем более мощный каркас необходимо сооружать, так как на такую крышу будет более сильная погодная нагрузка.

Делая расчёт, архитектор сразу учитывает, какие стропила будут использованы при строительстве: висячие или наклонные, нужны ли вам будут дополнительные элементы для поддержания прочности, а также всевозможные нагрузки на стропила. При расчёте нагрузок учитывают:

• вес кровельного материала;
• вес материала для утепления, паро- и гидроизоляции;
• погодные условия;
• оборудование или устройства, которые, возможно, будут установлены на крышу.

Параметры нагрузок изменяются в зависимости от различных факторов. В основном учитывают климат местности, в которой планируется возведение. А общую массу всей крыши рассчитывают, учитывая итоговое количество всех материалов, которое будет использовано при строительстве и площадь всего сооружения. Обязательно делают расчёт прочности стропил и степени возможной деформации от различных внешних и погодных изменений.

В качестве стропил профессионалы рекомендуют использовать прямоугольные бруса с сечением из пиломатериалов хвойных пород, обработанных специальным антисептическим составом. Для повышения устойчивости системы четырёхскатной крыши вводят дополнительные стальные элементы.

Поэтому, даже если вы решили начать строительство четырёхскатной крыши своими руками, не поленитесь воспользоваться советами опытных мастеров. Если все расчёты будут выполнены правильно и без ошибок, это позволит возвести привлекательную конструкцию с хорошими эксплуатационными характеристиками.

https://youtube.com/watch?v=bp9HsbknNQY

Материал для кровли

Материал выбирается, исходя из бюджета строительства. Это может быть:

• ондулин;
• металлочерепица;
• профнастил;
• поликарбонат.

Ондулин (1) – отличный материал для этой цели. В Европе он очень широко применим. Отличается легкостью и прекрасными качествами в эксплуатации. Относительно легок в монтаже, пригоден к использованию даже в экстремальных условиях. Но имеет недостаток – высокую цену.

Металлочерепица (3) придает респектабельность постройке. К плюсам относится то, что не теряет цвет долгие годы, эффективна в использовании. Ее минус в том, что относится к тяжелым материалам, непригодным для кровли зданий, в возведении которых использовался легкий фундамент.

Профнастил (4) самый универсальный вариант для дома, террасы, беседки. Шатровая крыша из этого материала легкая, долговечная, элементы легко монтируются. Его чаще всего используют для легких конструкций, таких как террасы и беседки.

Поликарбонат (2) все чаще используется для террас и беседок. Среди плюсов материала: легкость, простота в обработке, огнеупорность. Но есть и большой минус, поликарбонат хрупкий, поэтому недолговечный материал. Глубокие царапины приводят к потере теплоизоляционных и водоотталкивающих свойств, в результате к непригодности в дальнейшем использовании.

Шатровая кровля своими руками

В начале работ по всему периметру дома укладывается брус для более равномерного распределения массы по всей поверхности. Его еще называют мауэрлат. Его необходимо закрепить на стену дома с помощью специальных шпилек.

Далее нужно сделать следующее:

• разметить ось с торца каркасного дома по верхней обвязке;
• рассчитать половину толщины конькового бруса и отметить место установки первоначального элемента системы стропил;
• один конец замерной рейки приложить к отмеченной линии и отметить место промежуточного стропила;
• для расчета свеса стропил, один конец бруса нужно поставить на свес крыши, а второй – на угол с внешней стороны стены дома;
• рассчитать расположение прочих элементов стропил центрального типа можно с помощью перемещения рейки по боковой стене дома и разметкой положения каждого стропила;
• на остальных углах повторяется то же самое;
• материалы для кровли купить вы сможете в специальных строительных магазинах. На сегодняшний день на рынке представлен широкий выбор кровельных покрытий оптимального качества по доступной цене.

Расчет элементов шатровой крыши

Для данного расчета вам понадобится специальная замерная рейка. Она выполняется из стандартной фанеры шириной 5 см. Существует специальная таблица соотношений длины и расположения стропил.

Благодаря этим данным, которые подробно представлены в таблице, длина ноги стропил является произведением промежуточного либо углового коэффициента ее проекции. Для увеличения точности и достоверности расчетов обязательно пользуйтесь данной таблицей. Рассмотрим пример расчета кровли крыши, вы замеряли при помощи рейки горизонтальную проекцию стропил промежуточного типа.

По таблице вы найдете угол наклона, который подойдет под ваш случай, и умножите данные.

Рассчитать длину свеса стропил вы сможете так же. Нужно умножить горизонтальную проекцию на определенный коэффициент. Также эти данные можно рассчитать и по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника по формуле: a2+b2=c2. Где а и b – это горизонтальные и вертикальные проекции.

Угловые элементы

У всех стропил с одной стороны имеется косой срез, необходимый для крепления к коньковому брусу. Конек имеет специальный подрез с двойным скосом для более надежной фиксации деталей и элементов по углам дома.

А расчет стропил углового типа производится следующим образом:

• от угла нужно отмерять полную длину стропил;
• проекцией его будет являться произведение квадратов длин стропильных центральных проекций.

Полученное число нужно умножить на коэффициент, указанный в таблице, и получится длина углового стропила.

Затем рассчитывается площадь треугольных скатов. Вычисляются они также по теореме Пифагора. Чтобы упростить расчеты нужно представить скат в виде двух прямоугольных треугольников. Далее рассчитать по формуле площадь трапеции боковой поверхности крыши дома.

И уже в самом конце рассчитываем кровлю. Показатели всех площадей нужно суммировать, и получится минимальная площадь крыши.

Инструменты и строительные материалы

Вы можете построить шатровую конструкцию стандартного типа, либо удлиненной в одну сторону или в виде усеченной пирамиды.

Монтаж каркаса своими руками

Первоначально монтируются вертикали для конькового бруса. После этого начинается установка диагональных стропил одинаковых по длине.

Далее идет установка накосных стропил, а затем и рядовых с определенным шагом в 60 см, которые закрепляются при помощи врубки к коньку и мауэрлату. Вы можете делать врубку как своими руками, так и специальным электроинструментом.

Затем на диагональных направляющих закрепляются нарожники, для связки накосных брусьев и мауэрлата под определенным углом относительно конька крыши.

Важный момент, рядовые брусья ни в коем случае не должны касаться точек соединения мауэрлата.

Усиление крыши напрямую будет зависеть от габаритов дома. Укладывается добавочный шпренгель, т.е. брус между смежными сторонами стропил. И уже на нем устанавливают стойку или шпренгельную ферму. При очень большой площади дома для диагоналей применяют двойные балки. Двускатная кровля и односкатная монтируется похожим образом.

Порядок монтажа крыши

Процесс обустройства шатровой кровли включает несколько этапов.

Третий этап

Уложите мауэрлат по всей длине строения. На него будут установлены стропильные ноги.

Если дом построен из кирпича, мауэрлат лучше всего укладывать по внутренней части стен. В данном случае между мауэрлатом и стеной необходимо проложить влагоизоляционный материал. Для гидроизоляции достаточно часто применяется рубероид. Чтобы стропильные ноги не провисали, нужно смонтировать решетку с соответствующими параметрами. Если дом построен из дерева, с функциями мауэрлата в большинстве случаев сможет справиться верхняя часть сруба.

Четвертый этап

Установите опорную балку для стропил (прогон) вверху стропильной конструкции. Опорная балка должна быть размещена параллельно по отношению к мауэрлату. Рекомендованное расстояние между двумя упомянутыми элементами – до 450 см.

Пятый этап

Выполните монтаж диагональных связей, раскосов и подкосов. Для изготовления диагональных связей обычно используются доски 250-450 мм. Их необходимо прибить к основе стропильной ноги. Вам нужно обустроить запланированное количество скатов (обычно их 4). На этом этапе работайте в соответствии с имеющимися у вас чертежами.

Шестой этап

Утеплите крышу. Сначала крепится гидроизоляционный материал, под ним размещается утеплитель, а под утеплителем – мембранная пароизоляционная пленка.

В завершение вам останется лишь уложить желаемый финишный кровельный материал и установить разного рода дополнительные элементы вроде водостоков и пр.

Теперь вы осведомлены в основных особенностях шатровой кровельной конструкции, знаете, в каком порядке выполняется расчет системы, какими должны быть ее основные элементы и в какой последовательности выполняется непосредственно обустройство крыши. Следуйте инструкции, одновременно ориентируясь на положения имеющегося проекта, и все обязательно получится.
Несколько советов от мастеров

Стропила дополнительно прикрепите к стенам.

Когда будете производить покрытие кровли, не забудьте предусмотреть воздушные подушки и каналы вентиляции.

Самое главное в обустройстве крыши точно выверенные углы, необходимо контролировать их в процессе постройки.

Особенности утепления конструкции

Шатровую крышу необходимо утеплять в любом случае. Минеральная вата, пенопласт и пеноплекс считаются основными утеплительными материалами. Если изделие будет утепляться минеральной ватой, то листы кладутся в отсеки между стропилами обязательно сверху вниз.

Важно не допустить появление щелей. По возможности для закрепления используют степлер

Такая процедура выполняется по всей площади. Для высокой надежности следует выбирать тот материал, который отвечает нижеприведенным требованиям:

• при сжатии материала не должно быть никакого дефекта;
• устойчивость к огню;
• высокая плотность;
• препятствие для проникновения влаги;
• теплопроводность не должна быть высокой;
• воздухопроницаемость.

Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног

По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.

Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.

На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:

• Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
• Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
• Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.

Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.

Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.

Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.

Что это такое?

Шатровая крыша представляет собой модификацию, где все стороны наклонены вниз к стенам, как правило, с довольно пологим наклоном, хотя шатер по определению является четырехскатной крышей с крутым наклоном, когда он растет до пика. Таким образом, крыша не имеет фронтонов или других вертикальных сторон.

Они могут быть построены в самых разных формах. Каждый гребень является центральным над прямоугольником здания. Треугольные грани называются концами бедер, они ограничены самими бедрами. «Бедра» и беговые стропила находятся на внешнем углу здания и поднимаются к хребту. Там, где здание имеет внутренний угол, долина пространство между наклонными поверхностями. Они обеспечивают компактный, прочный внешний вид конструкции. Шаг крыши может меняться.

В современной отечественной архитектуре такие конструкции обычно встречаются в бунгало, коттеджах и являются неотъемлемой частью некоторых стилей, их стропильная система может отличаться.

Конструкция является самоподдерживающейся, требующей меньшего диагонального крепления, чем двускатная. Таким образом, крыша гораздо лучше подходит для районов, где не редкость ураганы. Она не имеет больших, плоских концов, чтобы ловить ветер, и по своей сути гораздо более устойчива, чем двускатная. Однако для такого района конструкция должна быть крутой, предпочтительнее не менее 35 градусов от горизонтального или крутого наклона.

Когда ветер течет по наклонному бедру, крыша может вести себя, как крыло самолета. Затем на подветренной стороне создается лифт. Если наклоны менее чем 35 градусов по горизонтали, крыша будет подвержена подъему.

Возможный недостаток состоит в том, что в помещении под крышей меньше места, доступ к обслуживанию более сложный, бедра крыши сложнее вентилировать и нет плацдарма с окном для естественного света.

Упрощенный расчет стропильной системы шатровой крыши и выбор типа ее конструкции

Рассчитывается стропильная система шатровой крыши на основе основных показателей высот и длин будущих элементов конструкции. Все подсчеты проводятся максимально точно (с учетом даже нескольких сантиметров), округлять показатели нельзя. Для того чтобы определиться с количеством требуемого материала необходимо узнать общую площадь поверхностей будущей конструкции. Рассмотрим вычисления для стропильной системы шатровой крыши на определенном примере:

1. Наклон конструкции будет сделан под углом в 40˚ (наклон ската относительно плоскости, размещенной на стенах дома). Здание имеет правильную геометрическую форму — равносторонний прямоугольник (квадрат). Длина одной его стороны 8м.

2. Сначала необходимо просчитать на какую высоту будет поднят конек кровли над зданием. Для этого разделяем длину стены пополам и умножаем на тангенс выбранного угла наклона: 8/2*0,8391=3,3564 м.

3. Скат кровли (одна из ее сторон) условно разделяется на две геометрические фигуры: треугольник и трапеция. Треугольник – это часть ската от конька до верхнего основания стен дома. Трапеция – часть ската, выходящая за пределы внешних стен (так называемый карнизный свес).

4. Необходимо найти площадь треугольника. Для этого определяем его высоту при помощи разделения высоты подъема конька на синус угла наклона ската: 3,3564/0,6428=5,2215 м. Площадь его высчитываем путем умножения стороны стены на найденную высоту и разделением этого показателя на два: 8*5,2215/2=20,886 м2.

5. Для нахождения площади трапеции необходимо найти длину ее нижнего основания. К длине стены прибавляем высоту, умноженную на сумму котангенсов нижних углов. Так как форма трапеции у нас правильная, то углы нижние равны 45˚. Длина свеса должна быть не менее 50 см, лучше больше. Итак, считаем: 8+0,5*(1+1)=9 м. Площадь вычисляется посредством суммирования двух оснований, разделения их надвое и умножения на высоту: (8+9)/2*0,5=4,25 м2.

6. Общая площадь поверхностей кровли вычисляется посредством суммирования площадей вышеназванных фигур и умножения на количество основных составляющих (скатов). Получается следующее: (20,886+4,25)*4= 100,544 м2.

Неизвестные вам показатели синусов и тангенсов указаны в математических таблицах.

Конечно, приведенные расчеты очень примитивны и не отражают всех параметров, которые учитывают профессиональные инженеры при проектировании кровли. Они служат лишь для наглядности процесса, расчета количества требуемых материалов и не являются рекомендацией. Для расчета несущей способности будущей кровли стоит обратиться к специалистам.

Возвести кровлю такого плана можно двумя способами: при использовании конструкции наслонного типа или висячего. Последний вариант применяется крайне редко из-за чрезмерной сложности исполнения, может быть использован только в крайних случаях, когда нет возможности опереть систему на внутренние подпорки (внутренние несущие стены или прочие опоры).

Сфера использования и фото разновидностей

Кровли в виде шатров можно встретить в частном секторе на небольших по габаритам домостроениях. Их часто возводят на башнях различного назначения, будь то пожарная каланча или элеватор.

Садовая беседка:

Загородный дом:

Гостевой домик:

Беседка с многоскатной кровлей:

Особую популярность приобрели шатровые крыши, как кровля для садовых беседок. Шатёр может состоять, как из 4-х скатов, так из нескольких треугольных лепестков. Последний вариант обычно применяется при перекрытии круглых в плане строений. Возможно, вам будет интересно узнать о правилах строительства беседки из бревна.

Подготовка к строительству

Работы начинаются с составления или уточнения подробного проекта (при правильном подходе – согласованного со специалистами и учитывающего все возможные факторы влияния), подготовки материалов и лесов.

На начальном этапе также выполняется оценка состояния несущих стен, при необходимости – с укреплением или выравниванием.

Чертежи и расчеты

Шатровая крыша отличается от других конструкций наличием четырех треугольных скатов, сходящимся в центре постройки (какая крыша лучше — вальмовая или шатровая?)

При ее расчете и монтаже важно свести к минимуму влияние снеговых и ветровых нагрузок на скаты, а распорных – на несущие стены

Коньковый прогон и фронтоны в проекте отсутствуют, расчет начинается с определения уклона и вычисления параметров одного ската у полностью симметричных квадратных конструкций (оптимальный вариант) и двух – у крыш, монтируемых на слегка вытянутые прямоугольные постройки.

Уклон кровли в теории может быть любым, но на деле варьируется от 25 до 50 °, при оптимуме в 30-40°.

Общая площадь шатровой крыши находится путем суммирования полученных значений и умножения их на 4.

Чертеж составляется с учетом типа стропильной системы (каково устройство четырехскатной крыши?). Висячий способ крепления для таких крыш считается более подходящим как из-за большого уклона скатов, так и из-за освобождения пространства. Но при расстоянии между стенами свыше 4,5-6 м стропила стоит крепить наслонным способом, к установленной в центре вертикальной опоре.

Из видео узнаете о том, как пользоваться программой для расчета шатровой (четырехскатной) крыши с помощью калькулятора программы Zhitov Calc для Android:

Материалы и инструменты

Для возведения шатровой крыши потребуются:

• Пиломатериалы, прошедшие антисептическую и противопожарную обработку. Несущий каркас любых четырехскатных крыш закладывается из бруса или досок одинакового сорта и сечения (от 100 мм – для бруса, от 50 – досок).
• Надежные крепежи и гвозди.
• Доска или листовые материалы на древесной основе для обрешетки.
• Кровельное покрытие, рулонная изоляция, утеплитель и материалы для внутренней обшивки (последние требуются при заложении шатровых крыш поверх жилых мансардных этажей, что при стандартном исполнении встречается редко).
• Стандартный плотничный набор: ручная и электрическая пилы, рубанок, дрель, топор, молоток и приспособления для подъема материалов наверх.

Устройство каркаса

Стандартный каркас таких крыш включает мауэрлат, коньковый прогон, диагональные и рядовые стропила, нарожники и подкосы. В зависимости от способа крепления стропил и сложности, конструкция усиливается лежнем, вертикальными опорами, шпренгельными фермами, затяжками и аналогичными элементами. 

Опорная балка

Функции нижней опорной балки для всех четырех скатов кровли выполняет мауэрлат, надежно привязанный к стенам из блока или кирпича, или верхний венец деревянных срубов. В домах со стенами из материалов с высокой пористостью или низкой прочностью на изгиб (газо- и пенобетон, арболит, ракушечник, теплая керамика) под мауэрлатом обязательно закладывается монолитный разгрузочный пояс, отделяемый от пиломатериалов гидроизоляционной отсечкой.

С учетом высоких ожидаемых нагрузок (опорный брус воспринимает и перераспределяет вес всего каркаса, пирога и снежного покрова) данный элемент выполняется цельным, замкнутым по периметру и максимально прочным. Минимальное сечение мауэрлата составляет 100 мм, рекомендуемый шаг крепления не превышает 80-100 см.

Накосные элементы

Формирующие скаты и наклон крыши, длинные диагональные стропила устанавливаются сдвоенными или имеют сечение от 100-150 мм. Их верхние концы упираются друг в друга при шатровом исполнении крыши или в край конькового прогона при вальмовом. Для обеспечения нужного примыкания они обрезаются под выбранным углом заранее и фиксируются гвоздями и перфорированными пластинами. 

С учетом ограничения длины у стандартных пиломатериалов в 6 м и требуемого запаса в 5-10% по длине для обеспечения качественного крепления, диагональные ноги часто приходится сращивать. Сращиваемый участок размещают в верхней части, испытывающей максимальные нагрузки и дополнительно подпираемой подкосами или вертикальными стойками. 

Коньковый брус

В висячих конструкциях одиночный конек не имеет дополнительной поддержки, правильно рассчитать такой каркас четырехскатной крыши могут только профессионалы.

В остальных случаях конек опирается на вертикальные стойки и лежень, привязываемый к внутренним несущим перегородкам или мауэрлату. 

План обустройства несущей конструкции

Остальные элементы остова (рядовые стропила и формирующие углы скатов нарожники) выпиливаются по шаблону из досок или бруса с сечением от 50 мм (от 30 – для нарожников) и размещаются с равным интервалом друг от друга. Нижний край опирается на мауэрлат, верхние соединяются между собой, опираются на конек или диагональные стропила.

Именно рядовые стропила и нарожники удерживают утепляющую прослойку кровельного пирога и обрешетку, перераспределяя вместе с ней весовые нагрузки по всей площади скатов. Также они формируют карнизные свесы, впоследствии подшиваемые с возможностью доступа свободного воздуха для вентиляции кровли. 

Усиливающие элементы

Все зависимости от типа стропильной системы диагональные ноги каркаса всегда усиливаются в зонах максимальных нагрузок. При длине стропилины в пределах 7,5 м для этих целей достаточно 1 подкоса, монтируемого под углом в пределах 45-53° с упором в верхнюю часть ноги.

При длине в пределах 7,5-9 м накосная стропилина вдобавок усиливается шпренгельной фермой, размещаемой в углу, на высоте в пределах четверти длины балки. При длине более 9 м каркас укрепляется вертикальной стойкой, подпирающей центр. 

При высоких рисках распирания стен каркас стягивается затяжками – горизонтальными балками, стягивающими стропильные пары и фиксируемые на мауэрлате. Эти элементы чаще встречаются в системах с висячими стропилами. Помимо этого, для усиления конструкции часто используются деревянные бруски и доски, набиваемые на нагружаемые узлы или участки.

Примером служит прибоина или шпренгель, дополнительно соединяющие обычные стропила в верхней части каркаса с двумя коньковыми прогонами, деревянные брусочки в местах фиксации нарожников или ветровая балка.