Правильный расчет шатровой крыши залог ее надежности

Правильный расчет шатровой крыши — залог ее надежности

Шатровые крыши все чаще применяются при строительстве загородных домов. Такой небывалой популярности есть и свои объяснения. Крыша имеет необычную форму, у нее масса плюсов и при желании ее можно построить собственными силами.

Особое внимание следует уделить точности расчетов при возведении данного типа кровли, так как это самый важный этап в проектировании. Данный тип крыши имеет свои особенности в конструкции, и, если их не учесть, то крыша будет ненадежной, а в худшем случае, может и вовсе просто развалиться.

Обо всех особенностях расчета шатровых крыш ( их основных узлов) читайте далее, здесь же будут раскрыты и некоторые секреты, которые специалисты часто используют при монтаже шатровой крыши.

В чем отличие конструкции шатровой кровли от других?

Дом с элементами шатровой крыши

Если попробовать понять, что же такое шатровая крыша, то разгадку этого вопроса стоит искать в ее названии. Крыша имеет форму равнобедренной пирамиды (шатра) с разным количеством граней, т.е. чаще всего она состоит из нескольких равнобедренных треугольников, которые сходятся к центру (к вершине пирамиды).

Обычно крыша имеет четыре ската, но иногда, она может иметь и другие формы: может быть круглой или многоскатной. Главное, что отличает именно этот вид кровли от остальных так это то, что она должна быть идеально симметричной.

У данного типа крыши есть несколько весомых преимуществ, одним из которых является отсутствие фронтонов, что позволяет иногда при постройке весьма существенно сэкономить на строительных материалах.

Красивая форма, привлекательный внешний вид украсят вид любого дома, а поэтому она становиться все более популярной год от года.

Конструктивные узлы и вся стропильная система являются достаточно сложными в построении. Именно поэтому расчет крыши является главной составляющей в успехе возведения таких крыш.

При минимальных навыках выполнения расчетов и строительных работ не стоит даже начинать возведение данного типа кровли самостоятельно. Лучше, в таком случае, если есть свободные деньги, нанять опытных специалистов, которые помогут, как с проведение расчетной составляющей проекта, так и при строительстве шатровой кровли.

Так как для этого типа крыши важным моментом в строительстве всей конструкции является симметричность дома (предпочтительнее с квадратным основанием). Впрочем, если все расчеты выполнить верно, тогда ее можно попробовать сделать и более сложной формы, например, в виде шестигранной или восьмигранной пирамиды.

Что касается стропильной системы, о которой пойдет речь далее, то для возведения она считается достаточно сложной. Поэтому с постройкой такой крыши не стоит торопиться, а лучше сосредоточиться на этапах, которые предшествуют ее возведению.

Стропильная система — надежный «скелет» всей крыши

Чтобы понять, как правильно производить расчеты, которые связаны с конструкцией шатровой крыши, необходимо знать особенности ее возведения, в том числе и используемых стропильных систем.

При строительстве стропил для этого типа крыши можно использовать и применять, практически, любые виды стропил.

Можно применять висячие стропила, а можно использовать и наслонные. В зависимости от угла наклонов крыши и длины пролетов, используют тот или иной вид.

Висячие стропила, в основном, находят применение, когда внутренние пролеты чересчур большие, и не представляется возможным установить внутри различные опоры, которые бы взяли часть нагрузки на дополнительные несущие стены. В данном случае опорами являются лишь наружные стены, на которые и падает вся нагрузка.

Для максимального уменьшения нагрузки на наружные стены устанавливают различного вида дополнительные элементы в виде затяжек, исполненные из металла или дерева.

Нижние концы такой системы упираются в наружные стены, а верхние концы должны иметь надежное соединение между собой. Применение висячих стропил в конструктивных особенностях шатровой крыши можно встретить достаточно редко, так как требуется очень много усилий при их монтаже.

Рассматривая наслонную систему стропил, нужно сказать, что в конструктивном исполнении она является более простой. Чтобы ее установить, нужна дополнительная внутренняя несущая стена, которая могла бы служить опорой посередине здания для разгрузки кровли. Эта система снижает нагрузку на всю кровлю, так как имеет не менее трех точек опоры.

Пример стропильной системы шатровой крыши

Размер пролетов в различных случаях может варьироваться. В разных конструкциях домов он может быть от четырех метров и даже более. Если пролеты предполагается делать намного больше, например, пять метро или длиннее, то в стропильную систему вносятся коррективы и изменения, а также ставятся дополнительные подкосы.

Довольно часто в шатровых крышах используют именно наслонную стропильную систему, так как с точки зрения расходования материала она считается наиболее выгодной, а значит и более подходящей.

Конструкции стропильной системы шатровых крыш имеют следующие элементы:

накосные стропила — это стропилан, которые обычно располагаются в углах всего каркаса;
специальные балки, на которые устанавливают нижние концы стропил (мауэрлат);
нарожники, они прикрепляются к накосным стропилам;
балки, которые служат опорой для ног (подкосы);
также для обеспечения наибольшей жесткости конструкции используют и другие элементы, такие как ригели, разнообразные дополнительные опоры, а также часто используемые прогоны.

Расчет размеров конструкции крыши и необходимой длины стропила

Расчеты, связанные с шатровой крышей, это не только вычисление площади крыши или расчет карнизного свеса, о которых пойдет далее в этой статье. Сюда можно отнести и выбор подходящих размеров крыши, а также определение необходимой длины стропильных ног.

Начнем с того, что все основные элементы стропильной системы, в которую входят сами стропила, а также различные опоры, подкосы и так далее, должны изготавливаться только из самых качественных пород древесины, в которой должны отсутствовать сучки.

Дерево должно быть полностью сухим, при этом не допустимо наличие каких-либо трещин.

Лучше всего для изготовления основных элементов стропильной системы использовать качественную древесину. Примером, в этом плане, может послужить хвоя. Другими словами, древесина должна отвечать требованиям прочности и критериям устойчивости к повреждениям различного характера, в том числе и к механическим воздействиям.

Для шатровой крыши могут быть использованы разные виды стропил. В разных случаях используют разные стропила: составные и еще один вид, который называется — спаренный:

Составные — это две доски, которые раздвигаются на определенное расстояние, равное толщине вкладыша.

Спаренные — это такие стропила, между которыми не должно быть никаких просветов. Данные стропила очень часто применяются при установке кровли наряду с другими конструктивными элементами, такими как брусья и бревна.

У разных стропил, может быть и разное сечение. Такие различия обуславливаются следующими факторами:

размеры предполагаемого пролета;
предполагаемая снеговая нагрузка, которая будет воздействовать на кровлю;
необходимый шаг, с которым будут укладываться стропила;
важным также является угол наклона крыши.

Для составления правильных расчетов необходимо знать и основные параметры стропил, так как это очень важно для целостности и надежного функционирования всей кровли:

при длине ног стропил не более 3-х метров: шаг стропил 110 — 135 см, диаметр бревна 10 см, толщина доски 8, а ширина 10 см;
при длине ног стропил 3 — 4 метра: шаг стропил 140 — 170 см, диаметр бревна 15 см, толщина доски 9, а ширина 10 см;
при длине ног стропил 4 — 5 метра: шаг стропил 110 — 135 см, диаметр бревна 20 см, толщина доски 8, а ширина 20 см;
при длине ног стропил 5 – 6.5 метра: шаг стропил 110 — 140 см, диаметр бревна 24 см, толщина доски 12, а ширина 22 см;

Есть и другие правила применения тех или иных параметров.

Кроме того, помните о том, что сегодня в сети Интернет имеется очень широкий выбор специальных программ, которые помогут вам выполнить расчеты разных элементов конструкции стропил и сделать риск ошибки минимальным.

Размеры для прогонов: бревно 16 см в диаметре или брус с сечением 10 х 5 см.

Размеры для изготовления мауэрлата: бревна 12 см в диаметре, брус с сечением 10 х 5 см.

Материал, который применяется для подкосов, стоек и ригелей: бревна 12 см в диаметре, брус с сечением10 х 5 см.

Нужно, чтобы длина стропильных ног была одинаковой, необходима стыковка нарожников вразбежку.

Угол от 40 и до 60° — это наиболее популярное значение угла наклона для шатровых крыш. Однако он зависит и от выбранного материала и может быть несколько другим.

Для черепицы угол наклона составит от 30 и до 60°.

Для асбестоцементных и листовых материалов он будет от 14 и до 60°.

Для рулонных материалов – от 8 и до 18°.

Как рассчитать площадь шатровой крыши?

Расчет площади 1-го ската шатровой крыши

Ответ на этот вопрос, лежит на поверхности. Чтобы правильно сделать все расчеты, нужно определиться с шириной и длиной основания, а также учесть углы наклона каждого ската.

Чаще всего в основании у дома, для которого предполагается возведение шатровой крыши, находится квадрат, а сами скаты имеют вид треугольников с равными бедрами. Для нахождения площади всей будущей конструкции, а, значит, и необходимой ее высоты нужно вычислить площадь одного ската, а затем увеличить ее в четыре раза.

Если же в основании здания лежит прямоугольник, тогда задача немного усложняется, но не сильно. При помощи математических школьных формул это можно сделать без особых проблем.

В этом случае крыша должна состоять как из равных по величине треугольников, так и из равных трапеций. В этом случае нужно будет лишь найти высоту и треугольников, и трапеций.

Так можно найти необходимую длину вальмовых стропил, а затем, подставив в формулы известные значения длины и ширины крыши, находим площадь одной и другой фигуры (трапеции и треугольника). Сложив эти числа, результат умножаем на два. Таким образом, можно получить общую площадь всех скатов крыши.

Площадь треугольного ската можно определить по известной любому школьнику формуле:

где S1 –это площадь треугольника; A – длина его основания; H – высота треугольного ската.

Далее выясним площадь ската в виде равнобедренной трапеции. Для этого нам потребуется другая формула из школьного курса:

S2 = 2 * ( (В + С) * H)

где S2 –это площадь трапеции; В и С – длины ее оснований; H – высота трапеции.

После этого вычисляется общая площадь крыши:

При этом можно проводить расчеты двумя популярными способами:

когда известны высота конька и длина основания крыши;
когда имеем длину основания и длину диагональной стропильной ноги.

Если нет уверенности в определении всех расчетов самостоятельно, то лучше прибегнуть к помощи профессионалов. Заказав в надежной и проверенной фирме чертежи шатровой крыши, можно уже с уверенностью «двигаться дальше», определившись с остальными этапами и планами постройки.

Два варианта расчета площади шатровой крыши

Рассмотрим расчет площади шатровой крыши в двух вариантах, зависящих от известных параметров крыши, которые и берем для выполнения расчета.

Далее приводятся примеры расчета площади крыши для данных вариантов расчета:

для вычисления используется длина стропильной диагональной ноги и длина основания кровли;
для вычисления используется высота конька кровли и длина ее основания.

Пример

Имеем дом с размерами — 6 х 6 м (А), высоту конька кровли — 2,97 (Н1), длину стропильной диагональной ноги — 5,21 м (L1), угол ската — 35 градусов (В), ширину карнизного свеса — 0,6 м.

А = 6 м -длина стороны основания крыши.

L1 =5,21 м.- длина диагональной стропильной ноги.

Чтобы узнать длину высоты Н2, вычисляем ее по теореме Пифагора:

Н2 = sqrt(L1 * L1 – (А/2) * (А/2)),

где sqrt – квадратный корень (см Таблица квадратных корней)

(А/2) – половина длины основания кровли

Н2 = sqrt (5,21 * 5,21 –3 * 3) = sqrt (27,04- 9) ? 4,24 метра

Площадь ската крыши

S1 = ( А * Н2) / 2 = (6 x 4,24) / 2 =12,72 кв. м .

Общая площадь крыши

S = S1 * 4 = 12,72 * 4 = 50,88 кв.м .

Основные этапы монтажа

Далее кратко пробежимся по основным моментам, на которые нужно обратить внимание при монтажных работах. Когда все расчеты проведены, то можно смело начинать строительство! С чего же нужно в первую очередь начинать строительные работы по возведению шатровой крыши?

Прежде всего, нужно понять, что какой бы ни был тип крыши, он должен на что-то опираться.

Если это деревянная постройка, то опора идет на верхнюю обвязку, которую специально сооружают для этого.

В зданиях из кирпича опорой служит мауэрлат. А если это сруб, то- на венцы, которые находятся вверху крыши.

Перед укладкой мауэрлата сначала заливают стяжку, а также монтируют другие необходимые элементы для прочного крепления мауэрлата.

Фиксация мауэрлата

На выровненную поверхность укладывается мауэрлат или опорные брусья. В зданиях из кирпича между кладкой и мауэрлатом требуется прослойка материала, который не пропускает влагу.

Брус для опоры укладывается по всему периметру дома, так как он является основой для конькового элемента крыши и стропильной системы.

Затем устанавливаются стропила. При возведении шатровой крыши, как уже описывалось ранее, используется несколько видов стропил. Это могут быть как конструкции, содержащие в себе наслонные стропила, так и системы висячих стропил.

При возведении стропильной системы очень важно устанавливать их очень точно. Ведь стропила напрямую определяют не только то, насколько тот или иной скат будет ровным и прямым, но и то, как нагрузка от осадков будет распределяться по всей поверхности крыши. Основное внимание стоит обратить на длину и расчет углов наклона.

Как только установлены накосные стропила, вторым этапом можно начинать установку центральных. Располагать их рекомендуется параллельно относительно друг к другу. При этом один край необходимо закрепить к мауэрлату, а второй прикрепить к коньку.

Если в конструкции крыши предполагается использование дополнительных сложных узлов, тогда к их расчету и монтажу следует быть особенно внимательным.

Затем угловые стропила крепятся к диагональным. Чтобы достигнуть этой цели, с одной и другой стороны накосных стропил закрепляют специальный элемент — черепковый брус. При этом нужно, чтобы крепления были в разных местах диагональных стропил.

Чтобы конструкция шатровой крыши была очень прочной, устанавливают и еще один элемент — поперечную балку. Она нужна для того, чтобы еще более надежно скрепить остальные центральные стропила. Прикрепляется она к перекрытиям при помощи специальных стоек.

Все деревянные элементы в конструкции крыши лучше всего, в целях безопасности, обработать специальными защитными средствами.

После всех работ по монтажу каркаса стоит приступить к другим видам работ по укладке кровельных материалов, а также к монтажу разнообразных защитных слоев от непредсказуемых погодных условий.

Лучше всего начать с гидроизоляции. Расстилать ее необходимо в строгой последовательн ости: снизу вверх, при этом желательно, чтобы края находили друг на друга внахлест (около 10 сантиметров).

Контробрешетка, которую набивают на пленку сверху, может выполнять сразу две важные функции: вентилирует крышу и удерживает слой гидроизоляции. Помогают в этом бруски высотой от 2 до 5 см, которые прибивают вдоль стропильных ног.

После этого набивается обрешетка и стелется кровельный материал на данный тип крыши. Утеплитель укладывается изнутри кровли, а затем накрывается пароизоляцией. Если есть желание, тогда можно сверху изоляции еще закрыть или шпоном, или вагонкой, или чем-нибудь другим, подходящим для этих целей.

В заключении хочется отметить, что при расчете шатровых крыш нужно сделать правильно ее чертеж и очень тщательно рассчитать все, лист за листом. Профильные листы имеют на первой волне особую капиллярную канавку. Чтобы расчет шатровой крыши был сделан верно, нужно знать размеры основания и плюс – предполагаемый угол наклона скатов шатровой кровли.

Неправильно выполненный расчет стропильной системы шатровой кровли может привести к обрушению. Поэтому такую сложную работу стоит доверить профессионалам своего дела.

Такая шатровая крыша, конструкция которой была продумана и рассчитана по всем правилам, будет построена легко и быстро. Она, несомненно, получится красивой и прочной, а прослужит своим владельцам не одно десятилетие.

Источник

Расчет стропильной системы шатровой крыши

Содержание

Выполнение расчета крыши
Дополнительные факторы, используемые при расчете
Применяемые виды стропильных систем
Из чего состоит стропильная система
Монтажные работы

Выполнение расчета крыши

Схема четырехскатной крыши на первый взгляд кажется несложной, но это большое заблуждение. Конструкция вроде бы проста, однако, без точных расчетов стропильная система может получиться слабой и не выдержит ветровой или снеговой нагрузки.
Чтобы сделать самостоятельный расчет, первым делом надо составить чертежи будущей шатровой крыши. Данный процесс требует соблюдения основных правил:

схема должна отображать все размеры основания, то есть ширину и длину;
обязательно надо учесть угол уклона скатов;

Форма основания шатровой крыши — это тот параметр, от которого в первую очередь придется отталкиваться.

Лучшей формой для четырехскатной крыши является квадрат. В этом случае боковые скаты будут представлять равнобедренный треугольник.

Использование квадратной формы основания позволяет легко подсчитать общую площадь шатровой крыши, что пригодиться при покупке кровельного материала. Расчет производят по простым геометрическим формулам из школьной программы:

Вычисляют площадь одного ската, то есть равнобедренного треугольника.
Так как у четырехскатной крыши с квадратной формой основания все скаты одинаковы, то их общую площадь вычисляют умножением площади одного треугольника на четыре.
Далее, вычисляют площадь всех свесов карниза. Они представляют форму равнобедренной трапеции.
Все получившиеся в процессе вычислений результаты суммируются.

Упростить процесс самостоятельных расчетов помогают онлайн калькуляторы, где надо всего лишь подставить точные данные и получить готовый результат.
На этой картинке можно увидеть пример расчета по формулам:

Здесь представлен чертеж шатровой крыши:

Дополнительные факторы, используемые при расчете

Определяя размер основания крыши, надо учесть на какую часть постройки будет опираться кровельная система. Это зависит от строительного материала, выбранного для возведения стен дома:

шатровая крыша деревянного дома опирается на верхнюю обвязку;
в каменных или кирпичных постройках опорой служит мауэрлат;
если возведение четырехскатной конструкции намечено для сруба, то основной опорой будут верхние вереницы.

Со стенами разобрались, теперь переходим к стропилам:

Стропильная система имеет определенный шаг установки. При длине стропил до 3 м расстояние между ними выдерживают 1–1,35 м.
Если длина элементов от 3 до 4 м, то шаг составляет 1,4–1,7 м.
Для стропил длиной от 4 до 6,5 м расстояние между элементами составляет 1,1–1,35 м.
Большие стропила длиной от 6,5 м монтируют шагом 1,1–1,4 м.

Следующим важным показателем является определение угла скатов. Шатровая крыша обычно выстраивается с углами скатов от 40 до 60 о . Эти показатели могут быть изменены, в зависимости от используемого кровельного материала:

если четырехскатная крыша будет укрыта черепицей, то скаты монтируют под углом 30 о ;
для асбестоцементного шифера можно выдержать уклон от 14 до 60 о ;
самым маленьким уклоном скатов обладает кровля из рулонного материала, что составляет 8—18 о .

Правильный учет всех этих параметров поможет соорудить прочную шатровую крышу. Хотя надо отметить, что такие расчеты лучше доверять специалистам, иначе мелкая оплошность может нарушить дисбаланс конструкции, что приведет к ее быстрому разрушению.

Применяемые виды стропильных систем

Укрепляющим элементом всей постройки и основанием для укладки кровельного покрытия является стропильная система. Шатровая крыша предполагает использование двух видов таких конструкций:

Висячая система используется на больших пролетах, где отсутствует возможность установки внутренних опор или для построек без внутренних стен. Все элементы конструкции монтируются на наружные стены с установкой деревянных или металлических затяжек. Верхняя часть стропил между собой соединяется в одной точке, а нижним упором служат наружные стены. Самостоятельный монтаж висячей системы очень сложный, да и ремонт производить будет тоже непросто;

Универсальной и простой является наклонная система. Ее упором могут быть, наружные или внутренние стены, а также дополнительные опоры, установленные на бетонное основание. Наклонная система для кровли с уклоном скатов меньше 40 о будет лучшим вариантом. При монтаже опор, допускается максимальное расстояние между ними — 4,5 м. Если длина пролета достигает 6 м, тогда требуется крепить под стропила подкосы. Строительство данной системы является более экономичным.

Определившись с подходящим вариантом стропильной системы для дома можно приступать к возведению конструкции.

Из чего состоит стропильная система

Для строительства каркаса крыши используют древесину хвойных пород дерева с влажностью не более 20%. Чтобы увеличить срок эксплуатации, деревянные заготовки обрабатывают растворами антисептиков. Вся стропильная система состоит из следующих элементов:

Основной опорой каркаса служат два элемента, изготовленных из бруса. Мауэрлат располагают на внешней стене, а лежень — на внутренней.
Вертикальные стойки нужны для стропильных ног.
Наклонные или как их называют, накосные стропильные ноги образуют ребра скатов. Их большая длина требует использование более толстых заготовок из-за увеличенной нагрузки.
Нарожники образуют поверхность скатов.
Подкосы устанавливаются к стропилам под углом 45 о.
Ригель соединяет два стропила, располагаясь горизонтально.
Обрешетка служит основанием под укладку кровельного покрытия.

Надо обратить внимание, что стандартный размер пиломатериалов составляет 6 м. Используемые стропила большей длины изготовляют наборными или клееными.

Монтажные работы

Строительство стропильной системы начинают после приобретения всех строительных материалов. Чтобы был ясен процесс возведения шатровой крыши, его надо рассмотреть по шагам на примере кирпичного дома.

Основным элементом конструкции, подлежащим первоочередному монтажу, является мауэрлат. Под него надо уложить гидроизоляцию, например, два слоя рубероида. Это убережет древесину от влаги, идущей со стороны стены. Если разработанная схема предусматривает монтаж выносных балок, то их укладка начинается с центрального элемента. Все последующие с определенным шагом монтируют от центра к обоим краям.

Для основной стойки используют брус сечением не менее 150×150 мм. Опору располагают вертикально строго по центру каркаса, выравнивая отвесом или уровнем. Обеспечить устойчивость ей помогают временные подпорки.

Теперь пришло время монтажа центральных стропил. Сверху они крепятся к опоре металлическими накладками, а снизу закрепляются на мауэрлат. Для фиксации применяют гвозди, длиной не менее 150 мм, болты или саморезы совместно с металлическими накладками. Наклонные стропильные ноги располагают по натянутому шнуру от конькового узла до четырех углов мауэрлата. Стропильные свесы скрепляют доской. Если требуется, монтируют подкосы и ригели.

К наклонным ногам крепят нарожники. Элементы, упирающиеся на балки выноса, укрепляют дополнительными опорами. Далее, приступают к зашивке карнизов. Для этого используют фанеру или обычные доски.

Сверху готовых стропил расстилают гидроизоляционный материал. Стыки укладывают внахлест с шириной каждой стороны материала не менее 150 мм. Гидроизоляцию фиксируют степлером, после чего приступают к монтажу обрешетки. Ее шаг зависит от выбранного кровельного покрытия. Если решено, что шатровая крыша будет покрыта мягкой кровлей, под нее потребуется сплошная обрешетка из фанеры.

На данном этапе строительство каркаса четырехскатной крыши завершено. Дальнейшие работы предусматривают монтаж выбранного кровельного покрытия.

Выстроенная, по правильным расчетам, шатровая крыша выстоит без ремонта более десяти лет, после чего может быть понадобиться небольшая реконструкция.

Источник

3D Расчет четырехскатной шатровой (вальмовой) крыши

Инструкция к калькулятору расчета четырёхскатной крыши

Заполните размеры в миллиметрах:

Y – высота крыши, это расстояние от перекрытия чердака до конькового узла (вершины «шатра»). Значение Y влияет на угол наклона кровли (для четырехскатной крыши от 5 до 60 градусов). Угол наклона ската крыши определяется с учетом вида здания, назначения чердачного помещения, снеговой нагрузки и вида кровельного материала (например, для рубероида – 8-18°, шифер или металлические листы –14-60°, черепица – 30-60°). Если чердак будет нежилым, следует выбирать небольшую высоту (экономия материала для стропил, гидроизоляции и кровли), но достаточную для проведения ревизии, обслуживания и ремонта (примерно 1500 мм). Обязательно учитывать требования СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*). Следует помнить, что на крыше небольшой высоты (угол наклона до 30 градусов) может накапливаться снег, что увеличивает нагрузку на стропильную систему крыши и негативно влияет на ее герметичность и долговечность. Высокая крыша (угол наклона 45-60°) дает возможность оборудовать жилое помещение под ее сводом и не позволяет осадкам задерживаться, но уязвима к сильным порывам ветра. Оптимальный угол наклона четырехскатной крыши часто находится в пределах 30-45 градусов.

X – Длина крыши (без учета свесов), фактически это значение длины фасадной стены Вашего дома.

Z – Ширина кровли определяется шириной постройки.

Если Вам необходимо рассчитать шатровую крышу для квадратного дома, то введите равные значения X и Z. Четырехскатную кровлю для дома прямоугольной формы (X и Z разные) называют вальмовой.

C – размер карнизного свеса, (необходим, для защиты стен и фундамента от атмосферных осадков) определяется с учетом климатических особенностей Вашего региона (СП 20.13330.2011) и общей архитектурной задумки.

Для одно- и двухэтажных домов с системой водоотвода минимальный размер C – 400 мм (согласно СНиП II-26-76*), без организации наружного стока воды не меньше 600 мм. Оптимальная величина свеса равна примерно 500 мм.

U – Ширина стропила.

W – Толщина стропила.

S – Шаг стропил, т.е. расстояние между соседними стропилинами.

U и W – важные параметры определяющие надежность всей стропильной системы. Искомое сечение стропила (UхW) зависит от: нагрузок (постоянные – вес стропильной системы, обрешетки, кровельного пирога; временные – снеговые, ветровые; особые – сейсмические воздействия, динамические нагрузки от промышленных взрывов), качества и вида применяемого материала (доска, брус, клееный брус), длины стропильной ноги, расстояния между стропилами. Примерное сечение бруса и шага (S) для стропил разной длины приведено в таблице.

Длина стропилины, мм	Шаг стропил, мм	Сечение стропила, мм
До 3000	1200	80х100
До 3000	1800	90х100
До 4000	1000	80х160
До 4000	1400	80х180
До 4000	1800	90х180
До 6000	1000	80х200
До 6000	1400	100х200

При выборе сечения стропил обязательно руководствоваться рекомендациями, наведенными в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» », СНиП II-26-76* «Кровли» с учетом СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

O1 – Ширина досок обрешетки.

O2 – Толщина досок обрешетки.

R – Шаг обрешетки (т.е. расстояние между соседними досками).

Обрешетка стропильного каркаса кровли выполняет опорные функции, ее сечение (ширина O1 и толщина O2) определяется весом, жесткостью кровельного материала и углом наклона крыши. Обрешетка должна обеспечивать достаточную поддержку, но в то же время не утяжелять конструкцию. Определить примерные значения ширины (O1), толщины (O2) досок для обрешетки и шаг (R) можно с помощью данных таблицы.

Заполняя поля онлайн калькулятора пальмовой крыши, нужно выбрать оптимальное сечения обрешетки и ее шаг в конкретном случае помогут рекомендации, приведенные в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», СНиП II-26-76* «Кровли» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Если необходим чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ, отметьте пункт «Черно-белый чертеж», это сэкономит цветную краску или тонер при печати.

Нажмите «Рассчитать».

Результаты расчета шатровой крыши:

Наш онлайн калькулятор с чертежами поможет Вам рассчитать материалы для обустройства шатровой или вальмовой кровли и создаст детализированные чертежи (с точными размерами всех деталей стропильной системы). Вы сможете бесплатно узнать площадь, ширину, высоту кровли, длину пиломатериалов для карнизов, коньков, стропил, обрешетки для каждой стороны крыши и необходимый объем древесины по каждой позиции. Такие данные позволят сформировать представление о стоимости четырехскатной крыши (составить смету) и закупить нужное количество пиломатериала для стропильной системы. Рекомендуется также получить консультацию квалифицированного специалиста (строителя-кровельщика с опытом реализации успешных проектов) по обустройству крыши, поскольку от ее качества, надежности во многом зависит комфорт и уют Вашего дома.

Источник

Как сделать шатровую крышу своими руками: расчет, материалы, монтаж и рекомендации

Шатровые крыши ценятся за привлекательность и надежность, но имеют сравнительно сложную конструкцию и технологию монтажа.

Самостоятельное возведение таких кровель позволяет сэкономить до 20-30% сметы, но считается возможным лишь при наличии грамотного проекта.

О нюансах возведения, необходимых инструментах и материалах читайте далее.

Содержание

Подготовка к строительству
Чертежи и расчеты
Материалы и инструменты
Как сделать силовой каркас?
Мауэрлат и лежень
Установка опоры и вальмовых стропипьных ног
Как закрепить диагональные стропилины?
Вершина кровельной системы
Изготовление и монтаж нарожников
Пошаговая инструкция по возведению кровли
Ошибки и общие рекомендации
Заключение

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.

Тип каркаса и способ крепления стропил к основанию (висячий или наслонный) выбирается заранее, с учетом размеров дома, уклона и назначения шатровой крыши.

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°. Для расчета используются простые тригонометрические формулы, вычисляющие параметры равнобедренных треугольников и пирамиды, упростить этап помогают строительные калькуляторы.

Площадь ската находится по формуле Sс=ВС∙AD/2, карниза Sк= (BC+EF)/2∙DG.

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.

Как сделать силовой каркас?

Стропильной системе уделяется особое внимание: все несущие конструкции по возможности имеют одинаковое сечение и надежно фиксируются. Основные сложности возникают при соединении стропил в центре, вне зависимости от назначения крыши способ обустройства этого узла выбирается заранее.

Мауэрлат и лежень

Функции мауэрлата выполняет цельный брус (в жилых домах – с сечением не менее 150 мм), по возможности квадратный, закрепляемый у наружной стороны несущих стен по всему периметру дома. В домах со стенами из пористых или малопрочных материалов под мауэрлатом дополнительно закладывается ж/б армопояс, в деревянных срубах основанием каркаса может быть верхний венец.

В ходе крепления мауэрлата выполняется 3 обязательных требования:

Схожим образом на внутренних перегородках закрепляется лежень – горизонтальный брус, удерживающий центральную опору в системах с наслонными стропилами.

При отсутствии перегородки или ее смещении, лежень монтируется в балочном перекрытии или заменяется перекрещенными затяжками.

Установка опоры и вальмовых стропипьных ног

Центральная опора также закладывается из цельного бруса с сечением от 150 мм и фиксируется металлическими уголками. Лучшую устойчивость имеют конструкции, укрепленные дополнительными подпорками в нижней части, но такое исполнение не всегда возможно.

Вальмовые стропильные ноги выпиливаются по единому шаблону из доски с толщиной от 50 мм и крепятся к внешним сторонам мауэрлата. Усилить каркас помогают скобы или деревянные бруски-упоры по бокам.

Как закрепить диагональные стропилины?

Диагональные стропила крепятся схожим образом – с закреплением на внешней стороне угла и с упором на вертикальную стойку в верхней точке. В ряде случаев их приходится наращивать или сдваивать (в этом случае сечение вальмовых стропил также закладывают с запасом), при расстоянии между стенами более 9 м угловые стропила усиливаются подкосами или доп.опорами, закрепляемыми под углом в 45°.

Вершина кровельной системы

В системах с наслонным типом стропила просто крепятся к опорному вертикальному брусу, с помощью П-образных перфорированных пластин или длинных гвоздей, при необходимости усиливаясь ригелями. В висячих — работы усложняются – правильно свести в центре 8 стропильных ног могут только специалисты.

Способы обустройства узла бывают разными, включая:

Подрезку верхушек стропил под углом и крепление гвоздями.
То же, с попарной связкой противоположных стропил ригелями (в особо крутых и габаритных крышах – дерево заменяется металлом).
Крепление к восьмиугольному или круглому бруску в центре.

Изготовление и монтаж нарожников

Укороченные стропила, формирующие плоскость скатов, крепятся к диагональным стропилам и мауэрлату. При неизменных общих требованиях (равномерный шаг, одинаковое сечение досок, использование качественной древесины) в отличие от других конструкций их рекомендуют смещать в разных скатах друг от друга. При отсутствии такой возможности нарожники укрепляются черепным бруском или уголками.

Пошаговая инструкция по возведению кровли

Работы проводятся после выравнивания и укрепления несущих стен (при необходимости – с заложением разгрузочного армопояса), но до полноценного обустройства перекрытия. В ходе строительства пошагово выполняются работы:

По периметру несущих стен выполняется крепление мауэрлата шпильками.
На внутренних стенах укладывается лежень, монтируются балки перекрытия и вертикальная опорная стойка по центру. При висячем типе стропил этот шаг пропускается и заменяется определением точки соединения каркаса вверху.
Со всех сторон ската укладываются вальмовые стропила с выносом для формирования карнизного свеса.
К «коньковой» точке и углам крепятся диагональные стропильные ноги, также удлиняемые до конца свеса.
При необходимости вертикальная стойка и несущие стропила каркаса укрепляются укосами или ригелями.
На угловых стропила и мауэрлате закрепляются нарожники.
После проверки надежности крепежей и геометрических параметров скатов выполняются работы по настилу гидроизоляционного слоя, набивке обрешетки и панелей карнизного свеса, закреплению крюков для удержания желобов.
Шатровая крыша покрывается выбранным материалом, выполняется монтаж вспомогательных элементов.

При необходимости утепления шатровой крыши схема усложняется – после заложения стропильной системы, но до набивки обрешетки выполняется монтаж слоев кровельного пирога и продумывается способ его проветривания.

Из-за сложной формы и большого уклона скатов укладку утеплителя стоит проводить одновременно с заложением кровли, лучше всего для этих целей подходят плитные виды минваты или пенополистирола.

Но в целом, эти крыши чаще составляют холодными, снижение теплопотерь достигается за счет утепления перекрытий.

Ошибки и общие рекомендации

К нарушениям при строительстве относят:

Игнорирование потребности в вентилировании крыши. Не имеющие фронтонов и слуховых окон шатровые конструкции закрытого типа вентилируются даже при отсутствии утепляющей прослойки. Свежий воздух должен поступать со всех сторон скатов, через заранее заложенные решетки или прорези в карнизных свесах.
Распил материалов без уточнения реальных параметров постройки.
Ошибки при подрезе или удлинении стропил и общие нарушения правил их крепления к мауэрлату. Удлинение ног без упоров, или недостаточная надежность крепежа, или игнорирование потребности привязки стропил приводит к проседанию шатровой кровли, перекосу или срыву карниза, что недопустимо.
Использование пиломатериалов низкого качества, в том числе – влажной или непрошедшей обработку древесины.
Ошибки настила кровельного пирога (монтаж рулонных материалов не той стороной, отсутствие нахлеста или защитных лент на стыках, недостаточная величина вентиляционных зазоров).

Избежать ошибок помогает четкий план действий и проект, согласованный с профессионалами или как минимум проверенный с помощью программ. Распил материалов и обработку краев стоит выполнять внизу, с помощью проверенных шаблонов.

При ведении работ с перерывами заранее принимаются меры по защите слоев пирога от атмосферных воздействий. Возможно, вам будет интересно узнать о том, как правильно построить четырехскатную крышу своими руками, а также такую кровлю с мансардой и для садовой беседки.

Заключение

В заключении стоит отметить, что приведенный алгоритм строительства шатровой крыши усложняется при ее нестандартной конфигурации (увеличении числа скатов или уровней, привязки стропил к круглому основанию, добавлении эркеров или выступов) или необходимости заложения под ней жилой мансарды. В таких случаях расчет и монтаж кровли доверяют специалистам.

Источник