Шатровая крыша - прекрасное решение для домов и беседок. Выполняется в виде пирамиды с 4 равнобедренными треугольниками. Идеальным основанием считается квадрат, так как все грани сойдутся в одну верхнюю точку. Но подойдет и просто прямоугольник. Могут также быть и выступы различной формы, например полукруглый балкон. Крыша обладает массой достоинств, одним из которых является более низкая цена, в сравнении с одно- или двухскатными вариантами, так как не требуется фронтон. Строительство имеет ряд особенностей и потребует тщательности из-за сложной формы, но, следуя указаниям, ее можно возвести самостоятельно.
Достоинства шатровых крыш
Благодаря своей конструкции они обладают массой достоинств:
- Благодаря наклону со всех сторон получается конструкция с хорошей аэродинамикой. Такая крыша не боится сильного ветра. Также не имеет значение, под каким углом идет дождь, с любой стороны она прекрасно отводит дождевую и талую воду.
- Из-за четырехскатной конструкции даже при сильном ветре и ливне вода не попадет на чердак.
- Имеет привлекательный внешний вид. Особенно это выделяется, если дом имеет выступы или даже скошенные углы. Допустимы достаточно сложные формы основания, различные надстройки и подобное.
- Стоимость выходит меньше, нежели при строительстве двухскатной крыши с фронтонами.
Недостатки и особенности
Сложная конструкция шатровой крыши требует тщательного подхода при строительстве. Она имеет следующие особенности и недостатки:
- Сложность проектирования. Потребуется провести расчеты, чтобы все треугольники скатов оказались равнобедренными. Перекос сторон недопустим.
- Сложность на этапе строительства. Потребуются точные измерительные инструменты и правильная работа с ними.
- Дома с шатровыми крышами имеют небольшой чердак, а особенного мал его полезный объем. Эта проблема более актуальна для квадратных оснований, а для прямоугольника используется вальмовая конструкция, что заметно увеличивает объем.
- При строительстве стропильной системы для всей конструкции следует использовать дерево одной породы. Это устранит вероятность деформирования из-за неодинакового поведения дерева через время.
Стропильная система
Из чего же состоит стропильная система шатровой крыши? Рассмотрим подробнее конструкцию, включая основание, несущие элементы и элементы, придающие жесткость и прочность. Стропильная система включает:
- мауэрлат;
- диагональные стропила;
- нарожники;
- ригель;
- коньковый узел;
- опорные бруски.
Мауэрлат
Первое, с чего начинаются проекты шатровых крыш, - это установка мауэрлата. Этот элемент конструкции используется для домов со стенами из кирпича, пеноблока, газобетона и подобных. Для деревянных каркасных домов данную роль будет выполнять верхняя обвязка. Для стен, выполненных из бревен или балок, используется крепление мауэрлата скобами. Между ним и стеной обязательно устанавливается гидроизоляция.
Мауэрлат являет собой деревянный брусок, который крепится на верхней кромке стены. Располагается он ближе к наружному краю, но на некотором от него отступе. Между ним и стеной обязательно кладут гидроизоляционный материал для защиты дерева. Мауэрлат являет собой связующее звено между стеной и каркасом крыши. Также он необходим для равномерного распределения нагрузки по всей поверхности. Таким образом, вместе со стропилами он создает надежную конструкцию шатровой крыши.
Диагональные стропила
Диагональные стропила выполняются наиболее толстыми и прочными, так как они удерживают на себе основной вес всей конструкции. Они формируют геометрию всей системы, так как дальнейшие элементы направлены на повышение прочности, крепление и создание опоры на плоскостях. К диагональным стропилам крепятся опорные бруски, к которым будут монтироваться нарожники.
Для домов с шатровыми крышами можно выделить два типа диагональных стропил: висячие и накосные.
Висячие стропила одним концом связываются между собой, а вторым крепятся к углам к мауэрлату. Таким образом вся нагрузка ложится именно на него, создается сильное распирающее горизонтальное усилие. Для устойчивости конструкции необходимо устанавливать затяжки, скрепляющие стропила между собой в их нижней части. Такая конструкция выходит несколько перетяжеленной, но отлично подходит для кровли с наклоном плоскостей более 40 градусов, а расстояние между наружными стенами - меньше 10 метров. Также в такой стропильной системе шатровых крыш внутреннее пространство остается свободным и не занятым перегородками, хотя затяжки и съедают часть высоты.
Накосные стропила отлично подойдут для наклона поверхностей до 40 градусов. Это обусловлено тем, что именно при таком малом наклоне создается значительное распирающее усилие. Конструкция выходит более легкой за счет того, что стропила не висят в воздухе, а опираются на опорные элементы, распределяющие часть веса. Последние, в свою очередь, крепятся на внутренние перегородки дома или на лежень. К недостатку можно отнести то, что внутренние опоры забирают часть полезного внутреннего пространства, ограничивая его.
Для строительства обычно используют брус с сечением в два раза шире, чем для нарожников, а именно 100х150 мм. Также часто можно встретить использование двойных стропил, каждая из которых того же сечения, что и нарожники.
Коньковый узел или конек
В зависимости от формы основания будет использован коньковый узел или конек. Первый применяется для крыш с квадратным основанием, когда все наклонные стропила сходятся в одной точке. Второй же вариант - для прямоугольных оснований, когда в одной точке сходятся только два откоса и эти точки необходимо соединить между собой при помощи горизонатльного бруса с сечением 100х100 мм. Стоит отметить, что к нему будут крепиться нарожники.
Для квадратного основания в месте схождения всех диагональных стропил используется вертикальный брусок с сечением 100х100 мм, а высота высчитывается согласно наклону крыши. Именно к нему крепятся все стропильные ноги, однако крепление следует располагать в разных местах для большей прочности конструкции.
Кобылка
На фото шатровых крыш можно увидеть разные длины свеса. Он может слегка или даже значительно выступать за наружный край стены. Значительно выступающий свес будет актуален для создания навеса над крыльцом, террасой или балконом.
Однако, если длины стропил не хватает, чтобы сделать такой свес, используется конек. По сути это доска-удлинитель, которая крепится на край стропильной ноги, продлевая его. Подходит отлично для навесов с выступом от 200 мм. Доски обычно выбираются меньшего сечения, нежели для самих стропил, так как удерживаемый вес заметно меньше.
Лежень
Лежень представляет собой обычно довольно крупную балку с квадратным сечением 100х100 или 150х150 мм. Располагается она горизонтально и лежит на внутренних несущих конструкциях дома. Предназначается она для удержания опорных конструкций, поддерживающих диагональные откосы. Необходима для крыш с малым углом наклона поверхностей, а также для вариантов с расстоянием между наружными стенами более 10 метров.
Стойки
Используются балки такого же диаметра, что и лежень. Они соединяют между собой коньковый узел или конек с лежнем. В домах с шатровыми крышами они помогают перераспределить вес, сняв часть нагрузки с мауэрлата. Конструкция получается более устойчивой и прочной, что особенно актуально при большой площади крыши.
Подкосы, ригель и затяжки
Это все дополнительные элементы, которые помогают сделать конструкцию более прочной и устойчивой. Выше мы выяснили, что затяжки являются горизонтальными балками, соединяющими между собой основание диагональных стропил. Ригель - это по сути то же самое, однако он соединяет стропила уже в верхней части, помогая распределить и снизить распирающее усилие.
Подкосы - это также деревянная балка, упирающаяся одним концом в угол между лежнем и центральной стойкой, а вторым концом - в середину диагональной стропилы, перераспределяя вес с мауэрлата на внутреннюю несущую конструкцию дома.
Обвязка и нарожники
Нарожники - стропила, которые заполняют наклонными продольными балками пространство треугольника между мауэрлатом и двумя диагональными стропилами. Чтобы распределить нагрузку и создать качественное крепление для кровли, стропила между собой соединяются обвязкой - горизонтальными досками. Стоить отметить, что в конструкциях шатровых крыш вместо обвязки часто настилают фанеру.
Предварительный расчет
Прежде чем начать строительство шатровой крыши стропильной, необходимо произвести расчеты. Сложная конструкция с четырьмя равнобедренными треугольниками потребует максимум внимания и точности, чтобы не возникло перекоса, а стропила сошлись в коньковой части.
Длина стропил и площадь
Необходимо рассчитать длины стропил и определить площадь крыши, чтобы высчитать, сколько материала потребуется.
Для квадратного основания нам необходима длина его стороны и высота крыши. Для того чтобы рассчитать площадь поверхности, для начала потребуется найти длину треугольника одного из скатов. В качестве катетов будет выступать высота крыши и половина длины любой стороны квадрата, а гипотенузой - искомая величина.
Далее можно найти длину стропилы. Представим треугольник, в котором найденная ранее высота будет катетом, а половина длины одной из сторон квадрата - другим катетом. Стропила, соответственно, другой гипотенузой.
Следует учитывать, что полученные результаты длины стропилы и высоты откоса не будут конечны. Они не учитывают выступ за пределы стены. Чтобы рассчитать площадь, необходимо будет найти добавочную длину стропилы. Зная ее длину и высоту ската без выступа, найдем синус угла, где стропила будет гипотенузой, а высота - катетом. Далее, зная необходимый нам отступ, делим его на полученное значение синуса и получаем необходимую длину для стропилы.
Рассчитать площадь будет довольно легко, просто берем высотку ската без учета выступа и умножаем на длину стороны квадрата, после чего делим на два. Далее сравниваем, во сколько раз длина ската с выступом длиннее ее же без выступа. Например, получим в 1,1 раза. Полученную выше площадь умножаем на это число. После чего умножаем на количество скатов, а именно на 4, и получаем необходимую площадь. Стоит отметить, что результат не будет отображать полностью необходимого материала, так как расчеты не учитывают ширину стропилы. Необходимо будет взять материал с небольшим запасом.
Расстояние между нарожниками (стропилами)
Еще один важный параметр - это расстояние между нарожниками. Перед тем как сделать шатровую крышу, необходимо определиться с материалом кровли. Во многом именно это этого будет зависеть расстояние между стропилами.
Из-за веса и особенностей одни могут быть менее требовательны к расстоянию, и для них подойдут промежутки вплоть до 1500 мм, а другим потребуется не больше 600 мм. Также наблюдается зависимость от угла наклона крыши. Чем меньше угол, тем меньше должно быть расстояние, так как может быть провисание кровли в промежутках.
Также, в зависимости от используемого материала, будет высчитываться и шаг обрешетки.
Фото домов с шатровой крышей показывают, как привлекательно и интересно выглядит такой вариант исполнения. При должном внимании и тщательном подходе проект можно выполнить самостоятельно. Шатровая крыша обладает лучшей аэродинамикой, лучшим отводом воды, вне зависимости от угла падения капель дождя. А кроме того, такие крыши идеально подходят для оснований сложной формы, так как надстройки, навесы и различные выступы смотрятся органично, здесь только спокойные и плавные формы.
