Как сделать шатровую крышу своими руками

Оглавление

Плюсы и минусы конструкции

Любая конструкция имеет свои положительные и отрицательные стороны:

К главному преимуществу можно отнести аэродинамические особенности: потоки сильного ветра скользят по скатам и не разрушают конструкцию, а надежные фронтоны добавляют жесткости всей кровельной системе. К тому же уникальный внешний вид не оставит равнодушным ни одного прохожего.
К отрицательной стороне относится затруднительный монтаж. Если владелец задумал обустроить мансарду, то полезной площади останется мало.

Но, невзирая на сложность монтажа и лишний расходный материал, шатровая крыша оправдает себя. Например, двускатная крыша беседки будет смотреться куда хуже, чем шатровая.

Что представляют собой шатровые крыши

Этот тип кровли сильно напоминает по форме шатер, потому и называется соответственно. Это конструкция, которая похожа на многогранную пирамиду, основанием которой служит квадрат или прямоугольник.

Шатровая крыша состоит их четырех треугольных скатов, сходящихся вершинами в одной наивысшей точке, является оригинальным решением с использованием стропильной системы. Считается сложной в возведении, но, тем не менее, этому виду кровли всегда отдается предпочтение.

Основная особенность шатровой крыши — ее строгая симметрия. Поэтому от строителей требуется ответственное отношение на стадии расчета и особое мастерство при возведении.

Шатровые крыши и пример их расчета

При помощи рейки составляется проекция (горизонтальная) промежуточного стропила. Используя таблицу, высчитываем угол подходящего наклона. Наконец, перемножаем полученные данные.

Аналогичным образом рассчитывается и длина свеса стропил. Умножается проекция (горизонтальная) на коэффициент. Также можно использовать и теорему Пифагора для расчета этих данных. Примерная формула: a2+b2=c2. По такой системе в качестве горизонтальных и вертикальных проекций будут выступать коэффициенты а и b.

Каждая стропила имеет косой срез. Он служит основой для крепления к коньковому брусу. При этом защитной фиксацией обладает и сам конек – он имеет подрез с двойным скосом.

Особенности расчета углового стропила:

от угла замеряется вся длина стропила;
проекция определяется как произведение квадратов длин проекций стропил.

Полученное число необходимо умножить на коэффициент (используем таблицу) – таким образом, высчитывается длина углового стропила.

После этого нужно рассчитать площадь треугольных скатов. Для этого снова прибегаем к теореме Пифагора. Чтобы облегчить отсчет, представьте скат в виде двух прямоугольных треугольников. Далее, используя формулу, рассчитайте площадь трапеции боковой поверхности крыши. На заключительном этапе идет расчет кровли. При этом все площади суммируются между собой. Полученное значение и будет минимальной площадью (метражом) кровли черырехскатной крыши.

Какое кровельное покрытие выбрать

Несомненными преимуществами шатровой конструкции считается ее устойчивость к порывам ветра и возможность в качестве кровельного покрытия использовать, практически, любой материал. Главное, правильно подобрать его, отдавая предпочтения бесшумному верхнему оформлению, декоративному виду, прочностным характеристикам, пр.

Профлист

Если планируется шатровая крыша из профнастила, то листами покрываются все скаты одновременно. Для этого помещается вначале планка для карниза. Затем она фиксируется плотно саморезами. Для герметизации соединений выполняется прокладка из профиля, служащая уплотнителем между листом профнастила и планкой, которая отмеряется с небольшим выступом (порядка 4-5 см). Чтобы продольные швы не пропускали влагу, выполняется их нахлест в две волны.

Ондулин

Шатровая крыша из ондулина, одного из практичных новых материалов, характеризуется доступной ценой и высоким качеством кровли, эксплуатируемой в любом температурном пространстве. Легкое покрытие не оказывает значительных нагрузок на несущие конструкции. Это дает возможность при реставрации или ремонте поменять кровлю на одном из скатов, заменить полностью весь «шатер» или же покрыть ондулином крышу без демонтажа старого покрытия.

Металлочерепица

Свои особенности строительства имеет шатровая крыша из металлочерепицы. Особой тщательности требует расчет необходимого количества листов кровли. Для этого просчитывают каждую штучную единицу, вплоть до вычерчивания ее на миллиметровке. Как правило, длина листов кровельного материала идентична длине скатов.

В шатровой конструкции нужно проследить, чтобы лист с капиллярной канавкой, расположенной на первой волне, не был уложен на противоположном скате, что не так существенно для двускатной конструкции. Кроме этого выдерживается заступ за карниз порядка 4 см. Следует придерживаться совпадения рисунка на стыках листов. В случае использования металлочерепицы разного размера, нужно следить, чтобы соблюдалась кратность длины листа к шагу рисунка. Пренебрежение расчетами может привести к перерасходу металлочерепицы.

Работы по обустройству шатровых крыш проводят, руководствуясь СНиП. Согласно правилам, средняя величина нагрузки на стропильную систему не должна превышать 180 кг/кв.м. В районах, характеризующихся обильными снегопадами, этот показатель может возрастать до 400 кг/кв. м за счет плотного снежного наста на кровле. И, наоборот, величину нагрузки можно не учитывать, если пологость скатов превышает 60°. Построить шатровую крышу по силам тому, кто правильно сделает расчеты, будет соблюдать технологию выполнения работ и правила техники безопасности при работах на высоте.

Изготовление обрешетки

Завершающим этапом в строительстве двускатной крыши является построение обрешетки. Для этого используют сухой брус без сучков и трещин. Брусья обрешетки прибивают снизу карнизов. Две доски возле конька крепят без зазора. Для проверки обрешетки на прочность, на нее может стать человек весом 70−80 кг. Если сделано качественно — решетка не прогнется.

Доски для обрешетки двускатной кровли подбирают в зависимости от вида кровли:

для мягкой и рулонной кровли делают два обрешеченых слоя — разреженный и сплошной. Ширина досок до 140 мм, толщина — от 25 мм. Доски набивают параллельно коньковому брусу с небольшими зазорами. Сверху досок — сплошной небольшой слой кровельной фанеры. Угол — 45 градусов.
при укладке шифера или металлочерепицы делают один слой бруса (сечение 50*50).

Следующий этап — обшивка досками стропильной системы. Их набивают начиная от карниза крыши перпендикулярно рейкам. Шаг обрешетки зависит от угла наклона скатов и от вида кровельного покрытия. Чем угол больше, тем между досками больше расстояние.

Завершив монтаж обрешетки, приступают к обшивке свесов и фронтонов. Фронтоны закрывают досками, вагонкой, пластиковыми панелями, профнастилом или водостойкой фанерой. Это зависит от личных предпочтений и финансовых возможностей. Обшивку крепят к боковой части стропил, используя саморезы и гвозди в качестве крепежей. Светы тоже подшивают разным материалом от сайдинга до дерева.

Установка обрешетки, гидроизоляции и пароизоляции

Метод монтажа обрешетки напрямую зависит от кровельного покрытия: если предусмотрена мягкая кровля, что целесообразно монтировать сплошную обрешетку, если жесткая — разреженную.

Обрешетку выполняют из досок, ширина которых не более 150 мм, а толщина — около 2,5 см. Доски устанавливают на слой пароизоляции поверх стропил (вдоль). Выполняют обрешетку по всему периметру кровли.

Гидроизоляционный слой представляет собой мембраны, которые не пропускают влагу внутрь кровли со стороны кровельного покрытия. Гидроизоляцией может служить рубероид, другие рулонные мембраны, а также современные «умные» (дышащие) мембраны, которые препятствуют попаданию атмосферной влаги в утеплитель.

Гидроизоляцию крепят скобами к стропильным ногам. Стыковочное соединение производят внахлест (не менее 10 см), и места стыков проклеивают скотчем. Укладывают пленку таким способом, чтобы нижний свес материала находился на карнизной планке, а верх — около верхушки.

Пароизоляцию выполняют из специально предназначенных пленок, которые препятствуют попаданию капель конденсата в утеплитель кровли из помещения. В качестве пароизоляции используются пароизоляционные мембраны, пленки, специальные полиэтиленовые и пропиле новые пленки.

Пароизоляцию крепят на обрешетку внахлест скобами таким образом, чтобы не образовывалось сильное натяжение. Стыки проклеивают липкой лентой (скотчем). Закрепляют пленку досками обрешетки.

После крепления обрешетки между ее досками укладывают утеплитель.

Укладывание гидроизоляции

Установка обрешетки

Монтаж кровельного покрытия

Для крыши шатрового типа не укладывают кровельное покрытие по одному градусу, например:

гибкая черепица монтируется при уклоне на 8−18 градусов;
асбестоцементные материалы монтируются при 14−16 градусах;
металлическая черепица монтируется при уклоне на 30−60 градусов.

Кроме основных кровельных материалов, можно применять и специфические виды, например, камышовые и тростниковые варианты. Надежность и долговечность такой кровли сводится к минимуму, особенно если регион находится в суровых климатических условиях.

В основном для сложной формы крыш используют гибкую и металлическую черепицу. Материал существенно дороже, но обладает высоким сроком службы. В первом случае для монтажа используется специальная газовая горелка. Материал наплавляется путем разогрева гибкой черепицы и основания крыши. А во втором случае закрепление листов выполняется при помощи шуруповерта и саморезов. Покрытие всегда производится снизу вверх.

Отходы кровельного покрытия будут большими, поскольку крыша имеет фигурную форму и без подрезки не обойтись. Это надо учесть при расчетах на расход материала.

Если работа будет проводиться в одни руки, то следует запастись терпением и силами. Ведь на всех этапах сборки кровельного изделия придется где-то поддержать брус или подать лист кровли. Поэтому желательно включить в работу еще одного человека, который станет помогать в сложных ситуациях. Однако если такая крыша будет предназначаться для маленькой беседки, то в таком случае можно справиться и своими силами.

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
Длину накосного стропила вычисляют аналогичным образом. Разница лишь в том, что стороны прямоугольного треугольника теперь — половина ширины дома и центральное стропило.

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.

Монтаж кровельного покрытия

Для крыши шатрового типа не укладывают кровельное покрытие по одному градусу, например:

гибкая черепица монтируется при уклоне на 8−18 градусов;
асбестоцементные материалы монтируются при 14−16 градусах;
металлическая черепица монтируется при уклоне на 30−60 градусов.

Порядок возведения шатровой крыши

Пример шатровых крыш

Условно процесс строительства шатровой крыши можно разделить на несколько основных этапов:

Проектирование и расчет крыши;
Выбор и приобретение необходимых материалов с соответствующими размерами и характеристиками;
Укладка опорного бруса (мауэрлата) под ногами стропил или на всю длину дома:

- В случае кирпичного дома мауэрлат желательно положить по внутренней поверхности стен, а между ним и стеной прокладывают гидроизоляционный материал, например – рубероид, и монтируют решетку, предотвращающую провисание ног стропил;
- В случае деревянного дома роль мауэрлата можно отвести верхней части сруба.

В верхней части стропильной конструкции параллельно опорному брусу располагают прогон (опорную балку), подпирающую стропила.

Монтируют раскосы, подкосы и диагональные связи в скатах шатровой крыши для сопротивления ветровым нагрузкам со стороны фронтонов;

Выполняют утепление шатровой крыши путем укладки паро- и гидроизоляционного, а затем – кровельного покрытия.

В данной статье приведены особенности конструкции, основные параметры и способы расчета шатровой крыши, а также значения основных показателей, применяемых при ее строительстве. Использование полученных из статьи знаний должно существенно облегчить процесс возведения шатровой крыши своими руками.

Особенности шатровой крыши

Отличительной чертой шатровой конструкции считается отсутствие конька и фронтонов. Скаты сделаны треугольниками. Сверху они соединяются в одной точке. Образовавшаяся верхушка исполняет роль конькового узла. Снизу скаты сходятся в одно основание. Его форма зависит от количества треугольников. Простейшая четырехскатная конструкция образует квадрат.

При большем количестве скатов бывает крыша шатровая восьмигранная или шестигранная. Главное в конструкции соблюдать симметрию. Кровля может к низу сходится в круглое основание, а скатами выступает конусообразный шпиль.

Важно! Внешне крыша напоминает копию кочевого шатра. Отсюда и пошло ее название

Установка мауэрлата

Сборку стропильной системы начинают с установки мауэрлата строго горизонтально. Прежде чем начать монтаж, необходимо тщательно проверить стены, к которым он крепится. При необходимости их выравнивают раствором цемента. Работу можно продолжать, когда раствор наберет прочность 50%.

В зависимости от системы, мауэрлат может представлять собой доску размером 50*150мм либо брус сечение 150*150. Его прикрепляют к верхнему ряду кладки стены. В деревянном строении роль его выполняет верхний венец.

Если стены делают из газобетона или пенобетона сверху последнего ряда необходимо сделать железобетонный армированный пояс для перераспределения нагрузки. В него вмуровывают закладной крепеж — шпильки или проволоку. На них насаживают доску либо брус.

Существует несколько способов связки мауэрлата и стен:

В железобетонном поясе крепят гладкую катаную проволоку большого диаметра. Концы ее должны торчать вверх. Затем в доске делают отверстия в нужных местах и продевают в них проволоку. Скручивают и загибают ее.
Замуровывают в стену шпильки диаметром не менее 12 мм. Делают под них в мауэрлате отверстия и насаживают доску или брус. Закрепляют гайками с широкой шайбой.
Выравнивают по внутреннему или наружному краю стены доску или брус. Сверлом диаметром 12 мм делают отверстия для анкерных болтов (диаметр 12мм), которые забивают по шляпку и затягивают ключом.

Между поволокой (шпильками) расстояние должно быть меньше 120 см. Под мауэрлат на стену укладывают обязательно отсечную гидроизоляцию: гидрозоли лм рубероид, свернутый в два слоя. Можно промазать битумной мастикой.

Что из себя представляет шатровая стропильная система?

По сути, шатровая крыша геометрически представляет собой «классическую» пирамиду, то есть фигуру с многоугольником в основании и гранями, являющиеся равнобедренными треугольниками, сходящимися в единой вершине.

В частном строительстве чаще всего применяется пирамида с основанием в виде четырехугольника, хотя для пристроек (башенки, эркеры и т.п.) или легких садовых построек (беседок) практикуется возведение более сложных конструкций, у которых в основании может лежать и правильный шести- или восьмиугольник (иногда даже и больше).

Шатровая крыша не всегда прямоугольная в плане – она может опираться на шесть, восемь и даже больше углов

В данной публикации акцент будет сделан все же на четырёхскатную шатровую крышу. Здесь тоже возможны вариации. «Классикой» считается пирамидальная конструкция, опирающаяся на основание-квадрат, с вершиной, находящейся на перпендикуляре, проходящем через точку пересечения диагоналей основания. В этом случае все четыре ската будут представлять собой абсолютно конгруэнтные треугольники, расположенные под одинаковым углом наклона.

Пирамида с квадратом в основании.

На рисунке-схеме показана пирамида с квадратом в основании – именно ее и будем рассматривать в дальнейшем. К этому чертежу придётся не раз возвращаться по ходу изложения.

Вполне возможно использовать шатровую схему и на прямоугольном здании, у которого длина превышает ширину. Однако, на практике такое применяется нечасто – ввиду ненужного усложнения и расчетов, и монтажа. При подобном варианте скаты, опирающиеся на более короткую стену, становятся длиннее и имеют меньший угол наклона к горизонту, то есть и внешние нагрузки для них уже приходится рассчитывать индивидуально. Для прямоугольных оснований куда больше подойдет вальмовая крыша – она во многом схожа с шатровой, но лучше адаптирована именно к таким условиям.

Для прямоугольного здания лучше подойдет вальмовая стропильная система, которая сродни шатровой, но все же имеет коньковый горизонтальный прогон

Шатровая форма крыши дает немало значимых преимуществ:

Шатровая крыша – это не только внешняя оригинальность здания, но и масса других важных достоинств

Дом с такой крышей очень выигрышно выделяется на фоне стандартных двухскатных кровель, обладая своеобразной привлекательностью.
По своим аэродинамическим качествам, то есть по способности противостоять ветровой нагрузке, особенно при шквалистых или даже ураганных порывах, она среди скатных крыш, пожалуй, не имеет равных. Причем сведена к минимуму подъемная составляющая ветровой нагрузки – усилия, пытающегося сорвать кровлю вверх.
Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внешних и внутренних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
При правильном утеплении скатов кровли, такая крыша – оптимальное решение с точки зрения энергосбережения.
При оптимальном выборе крутизны скатов кровли не будет особых проблем и со снежными наносами.

Желание совместить шатровую систему и мансарду – выполнимо, но серьезно усложняет всю конструкцию крыши.

Недостатком, помимо определенной сложности конструкции, можно назвать то, что четыре одинаковых ската серьезно «съедают» объем чердачного помещения, что осложняет организацию в нем «обитаемой» площади. Чтобы создать жилую мансарду, приходится резко увеличивать крутизну кровли и прибегать к «врезке» дополнительных окон и надстроек. Понятно, что браться самостоятельно за расчет и возведение столь сложной конструкции – просто бессмысленно, так как здесь требуется высокопрофессиональное архитектурное проектирование и монтаж.

Конструкция шатровой крыши

В строительстве принято рассматривать шатровую крышу как вариацию вальмовой четырехскатной, в которой коньковое соединение трансформировалось в коньковый узел, то есть видоизменилось из линии в точку.

Крыша шатрового типа представляет собой пирамиду, стороны которой образованы четырьмя скатами в виде равнобедренных треугольников. Для монтажа подойдет любое четырехугольное здание, однако квадратная форма позволяет добиться идеальной симметрии, благодаря чему достигается наилучший результат.

В конструкцию шатровой четырехскатной крыши входят следующие основные элементы:

Коньковый узел. Пик крыши, наивысшая точка крыши, образуемая соединением накосных стропильных ног.
Скаты. Шатровая крыша состоит из четырех наклонных плоскостей скатов треугольной формы. Диапазон их угла наклона лежит в пределах 20-50 градусов, однако опытные кровельные мастера считают оптимальным угол 40 градусов.
Стропильная система. Каркас, служащий для поддержки конструкции кровли. Стропильная система несет на себе и распределяет вес кровельного пирога, задает геометрию скатов. Она строится основе треугольников, самых жестких и устойчивых фигур, которые гарантируют стабильность, надежность крыши.
Кровельное покрытие. Материал в виде рулонов, листов, отдельных модулей или элементов, обладающий высокой износостойкостью, хорошими гидроизоляционными характеристиками. В этих целях используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, рубероид или шифер.
Свес. Свесы крыши выступают за периметр основания и защищают стены от воды во время дождя и ветра. Свес длиной 40-50 см считают достаточным для эффективного выполнения своих задач.

Какой дом Вам нравится больше?
Дом из бруса 14.62%

Кирпичный дом 9.31%

Бревенчатый дом 5.86%

Дом из газобетонных блоков 17.97%

Каркасный дом 35.79%

Дом из пеноблоков 16.44%
Проголосовало: 2749

Монтаж кровли

Каркас крыши шатрового типа содержит следующие элементы:

стропила диагональные;
опорный брус (мауэрлат);
боковые и коньковые прогоны;
подкосы и раскосы.

При обустройстве шатровой крыши могут использоваться следующие виды диагональных стропил:

стропила висячего типа, опирающиеся на стены и создающие распирающее усилие по горизонтали (используются при отсутствии внутренних несущих перегородок);
наслонные стропила, опирающиеся не только на стены, но и на внутренние опоры (несущие перегородки).

В деревянных каркасных строениях вся стропильная система опирается на верхнюю обвязку основания здания (в срубах – прямо на верхние венцы конструкции).

В домах из кирпича в качестве опоры используется мауэрлат или специальный опорный брус, укладываемый на заранее подготовленные для этого стены. Их подготовка сводится обычно к выравниванию поверхности верхнего ряда кладки и заливке её стяжкой. Иногда (в целях лучшей привязки мауэрлата) в эту поверхность монтируются закладные элементы.

Сверху на неё по всему периметру здания монтируются опорные брусья и лежни, причём между кирпичной кладкой и мауэрлатом обязательно укладывается слой гидроизоляционного материала.

При подготовке шатровой крыши вам придётся использовать несколько типов стропильных ферм. Прежде всего, это скаты обычной формы, которые соединяются в коньке. Дополнительно могут использоваться боковые треугольные и диагональные стропила

При их монтаже основное внимание уделяется отсутствию расхождений по длине и углу наклона этих элементов, которые должны быть чётко выверены для всех четырех сторон. При этом длина свеса выбирается обычно исходя из особенностей конструкции и может достигать одного метра

После монтажа накосных стропил можно перейти к закреплению центральных (промежуточных). При этом не следует забывать о том, что они должны быть одного размера и размещаться строго параллельно. Один их конец крепится к мауэрлату, а другой – к коньку кровли.

После этого вы можете приступить к креплению угловых стропил к стропилам диагонального типа. С этой целью с обеих сторон накосных стропил устанавливается специальный черепковый брус.

В целях повышения прочности шатровой конструкции при монтаже может использоваться поперечная балка, укрепляющая систему центральных стропил.

В заключение вам остаётся лишь набить обрешётку и застелить кровельный материал.

До застилки кровельного покрытия требуется подготовить слой утеплителя, а также паро- и гидроизоляцию крыши, причём начинать такую подготовку рекомендуется с укладки гидроизоляции. Ее расстилают обычно по направлению снизу вверх с перекрытием листов на 10 см.

Поверху набивается контробрешётка, фиксирующая систему гидроизоляции и образующая зазор для вентиляции подкровельного пространства. С внутренней (нижней) стороны стропил укладывается утеплитель, закрываемый сверху слоем пароизоляции.

На фото представлены различные варианты строительства шатровой кровли:

Сложная форма шатровой крыши