Содержание:
Конструкция вальмовой крыши
Данный тип кровли обладает четырьмя скатами. При этом для торцовых скатов, называемых вальмами и простирающихся от конька до карниза, характерна треугольная форма. Другие два ската обладают трапецеидальной формой.
Монтаж вальмовых крыш представляет собой достаточно трудоемкий процесс, однако они помогают придать зданию очень стильный облик. Ввиду того, что нагрузка на крайние стропила центральной двухскатной кровли значительно больше, чем на прочие элементы, эти стропила необходимо усилить
Крайне важно грамотно выполнить расчет вальмовой крыши, особенно в части соотношений ее вальмового и двухскатного элементов, поскольку от этого зависит надежность всего строения
Одним из составных компонентов успеха возведения зданий с подобной кровлей является квалифицированный выбор древесины для стропил. В этих целях хорошо подходят такие породы, как сосна либо лиственница. Не следует забывать, что дерево должно быть хорошо просушено и пропитано качественным антисептиком.
Если торцовые скаты не доходят до карниза, а обрываются, то подобный тип кровли называется полувальмовым(«голландским»). В небольших коттеджах с деревянными перекрытиями самым рациональным вариантом будет подобная крыша со стропильной системой, снабженной затяжками. В больших зданиях стропильная система вальмовой крыши будет иметь существенно более сложную структуру.
Стропильная система вальмовой крыши
Еще одним хорошо известным типом является «датская» вальмовая крыша: конструкция ее включает несколько характерных элементов. Речь идет о специальных досках дляопоры, стропилах, вальмовых стропилах, усиливающем ригеле с вкладышем, верхней обвязке стены, проставках. Ввиду простоты монтажных работ, а также возможности сэкономить на кровельных материалах, подобный вариант признается весьма привлекательным инженерным решением для застройщиков, чьей целью является вальмовая крыша своими руками.
Полувальмовая крыша
Кровля, обладающая тремя фронтонами, предполагает наличие следующих составляющих: стропил для фронтонов, коньковых специальных прогонов, стоек, балок перекрытий, многочисленных затяжек.
Подобное устройство вальмовой крыши избавляет архитектурные объекты от безликости исполнения и отлично подходит для необычных строений, например, зданий с башенками. Это — более дорогостоящая конструкция вальмовой крыши, она является существенно более сложной, чем у «датской» кровли. Общая площадь ее поверхности весьма велика, следовательно, возведение здания с такой крышей потребует значительного увеличения бюджета строительства.
Датская крыша
Конструкция шатровой крыши
В основе конструкции обязательно присутствует мауэрлат (мощный брус или бревно), сбитый в цельную раму по форме основания и уложенный поверх армопояса. Вся система стропил привязана к мауэрлату. Выглядит она как четыре наклонных бруса сечением 50 на 100 мм, скреплённых в центре крыши (размер бруса зависит от габаритов и веса будущей кровли). Если дом сложен из камня или кирпича, в качестве мауэрлата выступает верхняя обвязка стеновой панели, в деревянных постройках — верхний венец сруба. Мауэрлат обязательно гидроизолируют (например, рубероидом). Потом его закрепляют на внутренней верхней части подготовленных и выровненных стен.
Коньковый узел шатровой крыши соединяется в одной точке
Постройка четырёхскатной крыши требует использования большого количества деревянных элементов. Перед использованием их следует обработать противопожарным и антисептическим средством.
Для возведения строений с эркером шатровая крыша не подходит, так как форма коробки у неё квадратная. Поэтому обычно используется полувальмовый тип крыши.
Виды стропильных систем для шатровой крыши
По своей структуре стропильная система будущей шатровой крыши бывает или наслонной, или висячей. Висячая стропильная система отличается тем, что её балки опираются прямо на стены. Она чаще всего применяется при большом размере пролётов, когда другой опоры нет, а подпорки не предусмотрены. При таком варианте образуется горизонтальная распирающая сила, и чтобы её уменьшить, используют затяжки.
Наслонную систему не рекомендуется использовать при угле скатов свыше 40°
Процесс строительства и ремонта такой крыши сложен, поэтому обычно предпочтение отдаётся наслонной стропильной системе. Она более удобна с точки зрения монтажа и эксплуатации, а нагрузка на стены практически отсутствует. Для её установки подойдёт крыша, имеющая наклон не более 40 градусов. Для монтажа необходима несущая внутренняя стена или дополнительные опоры по центру крыши. Распоры на стены в этом случае не нужны, так как у крыши имеются опоры на пике и на стропильных ногах.
Благодаря дополнительным опорам наслонная стропильная система более удобна для монтажа и эксплуатации
Допустимый размер пролёта — около 4,5 м. Если он больше и одной центральной опорой ограничиться нельзя, то устанавливаются подкосы.
Подкосы — это опоры для стропильных ног
Элементы стропильной конструкции
В стропильную систему шатровой крыши входят следующие основные элементы:
- мауэрлат — опорный каркас для нижней части стропил;
- диагональные или накосные стропила, установленные по углам основного каркаса;
- нарожники — укорочённые стропила, прикрепляемые к накосным;
- стойки и подкосы — опоры для стропильных ног;
- лежни — укладываются на столбики из кирпича в качестве подпорок для подкосов и стоек;
- ригели для упора стропильных ног друг в друга возле пика;
- прогоны — параллельные мауэрлату балки (используются в зависимости от типа конструкции и имеющихся опор);
- шпренгели — дополнительные опоры для придания постройке жёсткости.
Стропильная система из металлического профиля
Стропила из металлических ферм обладают большой прочностью и выдерживают значительные нагрузки, что делает здание более долговечным. Металлические фермы можно эксплуатировать более 100 лет. Обычно их используют, если длина скатов превышает 10 метров. Собрать такую конструкцию проще, чем деревянный каркас, так как можно приобрести уже готовые для монтажа элементы. Минус металлических ферм только в том, что их сложнее утеплять. На них появляется конденсат, который оказывает разрушительное воздействие на кровельный пирог. Поэтому для жилых строений предпочтительнее дерево.Можно также комбинировать металлические и деревянные стропила. Но при этом деревянные части должны быть хорошо обработаны антисептическими средствами.
Металлические стропила чаще используются для промышленных зданий
Конструктивные элементы вальмовой крыши
Устройство стропильной системы вальмовой крыши предполагает наличие следующих элементов: 
Элементы вальмовой кровли
Чтобы выполнить закрепление стропил в нижней точке, в мауэрлате делается врубка. Наклонные элементы устанавливаются и закрепляются с помощью гвоздей или металлических уголков. Нарожники к накосным элементам присоединяются встык, в одном уровне.
Для сопротивления кровли ветровым нагрузкам, старающимся сорвать ее, предусматриваются скрутки из проволоки, которые соединяют нижний конец стропил со стеной. В стену скрутка закрепляется на ерш (крепежное приспособление).
Расчет шатровой крыши
Конструкция шатровой крыши
Шатровая крыша включает в себя четыре ската, являющихся по форме равнобедренными треугольниками. В случае, если основание крыши имеет квадратную форму, для расчета площади кровли достаточно посчитать площадь одного ската и умножить на четыре.
Если же в основании лежит прямоугольник, то первым делом необходимо рассчитать сумму площадей двух отличающихся прямоугольников, после чего умножить ее на два.
Площадь ската, являющегося равнобедренным треугольником, вычисляется по следующей формуле:
S = 2 x (bxh),
где S – площадь ската, b–длина основания треугольника, h–его высота. После этого следует также рассчитать площади свесов карнизов, которые представляют собой равнобедренные трапеции. Для этого умножают высоту данной фигуры на половину суммы длин ее оснований.
При этом устройство крыши шатровой предусматривает два варианта выполнения расчетов:
- Используя высоту конька, а также длину всего основания крыши;
- Учитывая длину диагональной стропильной ноги и длину периметра основания.
Кроме того, следует также учитывать различные дополнительные элементы, которые включает в себя крыша шатровая:
- Диагональные (накосные) стропила);
- Нарожники;
- Стойки;
- Мауэрлат;
- Бруски опорные;
- Лежни и т.д.
Приведем пример самостоятельного расчета площади шатровой крыши с учетом перечисленных данных:
- Размеры здания составляют 6х6 метров;
- Высота конька равна 2,97 м;
- Длина диагональной ноги стропила составляет 5,21 м;
- Угол уклона скатов – 35°;
- Ширина свеса карниза равна 60 сантиметров.
Согласно первому варианту расчета рассчитаем длину высоты треугольника: для этого используется теорема Пифагора:
h2 = a2 – (b/2)2 = (5,21)2 – (6/2)2 = (4,24)2 м,
где h – высота треугольника, a–длина ската, b–ширина основания. Далее по формуле можно рассчитать площадь одного ската в форме треугольника, которая будет равна 12,72 квадратного метра.
В связи с тем, что основание, на котором возводится шатровая крыша,представляет собой квадрат, сторона которого составляет 6 метров, полученную площадь следует умножить на 4, в результате получим общую площадь скатов, составляющую 50,88 квадратных метров.
Далее следует рассчитать площадь свеса карниза. Длина меньшего основания трапеции уже известна, она составляет шесть метров. Вычисление длины второго основания производится с помощью довольно простых формул, используемых для трапеций.
В результате расчетов получено значение длины, составляющее 7,04 м, а площадь будет равна 4,76 м2. Для вычисления общей площади свесов, так же как и в случае самой крыши, следует умножить полученную площадь на четыре.
Общая площадь шатровой крыши вычисляется путем сложения полученных площадей и равна 50,88 + 4,76х4 = 69,91 м2.
О бытовке, хранении материалов и физике
Termit.spb
…Несколько слов о самой бытовке: если решите, что вам нужна бытовка, и вы будете какое-то время в ней жить (время года значения не имеет), никогда не приобретайте готовые! Летом в таких домиках будет жарко, даже со сплитом, а зимой (о чем это я), осенью, будите просто околевать. Желаете жить и строиться с комфортом – делайте бытовку самостоятельно, с утеплением, толщиной не менее 100 мм, с пленками и проклейкой швов. Помните, теплый воздух найдет куда уйти.
Пиломатериалы же естественной влажности, завезенные заблаговременно, при правильном хранении подсыхают, что сказывается и на работе, и на результате. Вместо «кучи малы» – отступ от земли и складирование древесины через прокладки, для вентиляции и просушки. Что касается почернения, то оно не столь критично, в неблагоприятных условиях, а именно, под хорошо вентилируемой крышей, грибок прекратит развитие.
Чтобы сэкономить на подъемном кране или подсобниках, Анатолий советует использовать тельфер (электрическая лебедка). А если на объекте нет электричества – подъем грузов упростят блоки. Один блок уменьшает вес груза в два раза, два блока – в четыре раза. Если применять знания физики, реально облегчить себе физический труд.
Особенности устройства стропильной системы
На первом этапе устройства необходимо определиться с видом стропил, которые могут быть висячими или наклонными.
Висячие стропила будут иметь упор в наружные стены возведённой постройки, но строить и выполнять ремонт такой крыши достаточно сложно. Наклонный вариант стропил более удобен для монтажа и выгоден с экономической точки зрения. Наклонная стропильная система является идеальной конструкцией при возведении крыши с кровельным уклоном менее сорока градусов.
Кроме того следует учитывать, что для стропильной системы шатровой крыши необходимы очень надёжные крепления и качественный строительный материал, что обусловлено высокой нагрузкой.
Устройство стропильной системы
Лучшее решение для получения надёжной и прочной конструкции заключается в использовании балочно-затяжного устройства в совокупности с подкосами и стойками. Весь пиломатериал, планируемый к использованию для возведения шатровой крыши, должен быть обработан защитными составами и огнеупорной пропиткой.
https://youtube.com/watch?v=jTQvBWOZDko
Брус мауэрлата необходимо установить по периметру сооружения или в месте крепления стропильных ног, которое определяется в соответствии с чертежом. При креплении к кирпичным сооружениям, опорный брус следует расположить на внутренней стеновой части и обязательно выполнить гидроизоляцию.
В деревянных зданиях в качестве мауэрлата может быть использована верхняя часть сруба или выполнена верхняя обвязка на каркасном сооружении.
Сама стропильная система шатровой кровли состоит из следующих основных элементов:
- диагональные или накосные стропила;
- укороченные скатные стропила или нарожники.
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 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
Крыша загородного дома
Крыша срубного дома
Процесс строительства шатровой конструкции
Шатровая крыша из черепицы
Для старого дома
С элементами стекла
Устройство стропил шатровой крыши
На предоставленных чертежах указываются различные конструкции шатровой крыши. Их можно взять за основу будущей новой кровли:
Чертеж шатровой кровли
Монтаж стропильной системы
Примерная схема шатровой кровли
Шатровая кровля своими руками
Установку и монтаж шатровой кровли необходимо делать до укладки потолка.
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
Для устройства конструкции шатровой кровли своими руками вам понадобятся специальные строительные инструменты и материалы, такие как: бензопила, болгарка, электрический лобзик, пила ручная, гвозди и дюбели, молоток, рубанок, топор, электрическая дрель, брус и доски одной породы дерева, кровельный материал, стальные скобы.
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.
Варианты исполнения шатровой крыши
Под названием «шатровая крыша» объединены несколько вариантов кровли, имеющих конструктивные отличия.
Классическая шатровая крыша
Одноуровневая четырёхскатная кровля геометрически является четырёхгранной пирамидой. Двухуровневая крыша является более сложной конструкцией: верхняя часть — пирамида, средняя — куб или параллелограмм, нижняя — усечённая пирамида. Как будто верхушку крыши отрезали от основания и приподняли. Среднюю часть иногда выполняют в виде стеклянного фонаря или отделывают в цвет стен.
Двухуровневая шатровая крыша
Шатровая крыша может иметь не только четыре ската, но быть также и шести-, и восьмискатной. Такая форма больше напоминает конус, чем пирамиду, и наиболее распространена при строительстве беседок с круглым основанием. Самым сложным в реализации такой конструкции является соединение стропил в центре.
Шестискатная крыша
Стропила крыши из восьми пологих скатов
- висячие;
- наслонные.
Висячая стропильная система опирается исключительно на стены дома, наслонная имеет опору, расположенную по центру здания и опирающуюся на несущую стену или на специально возведённый внутри дома столб.
а — конструкция висячих стропил; б — конструкция наслонных стропил; 1 — стропило; 2 — ригель; 3 — затяжка; 4 — стойка; 5 — подкос; 6 — прогон; 7 — лежень
Выбор конструкции зависит от размеров пролёта (8 м — подойдёт висячая система, 12 м — требуется наслонная) и максимальной длины бруса для строительства (при соединении стропильной ноги в длину требуется установка вертикальной опоры).
На практике чаще применяют наслонную систему, как более надёжную и ремонтопригодную. Если в доме отсутствует подходящая несущая стена или столб для опоры, базу можно создать из бруса перевязкой на уровне мауэрлата.
Дополнительные опорные части накосных деталей
Для повышения прочности каркаса шатровой кровли и предотвращения провисание очень протяженных накосных стропилин, под ними размещают дополнительные опорные детали. Вид и количество таких дополнительных опор прямо зависит от протяженности пролета, перекрытого диагональной стропилиной:
- для длины 7,5 м и меньше, жесткость стропилине диагонального типа будет обеспечивать подкос, размещаемый наверху пролета;
- при длине 7,5-9 м размещается подкос, а внизу стропилины размещается опора-дополнение;
- для длины более 9 м в центральной части стропилины размещается третья опора. Ее, по нормативам, можно упирать только в железобетонные плиты перекрытия.
Подкосы размещают под углом с произвольным значением в диапазоне 45-53 градусов.
Важно: шпренгели (и фермы) стойки размещаются только в вертикальном положении
Особенности монтажа нарожников
Нижнее место прикрепления укороченных стропил (называемых нарожники), формируется аналогично с местами крепежа центральных вальмовых стропилин. Верхнее крепление к диагональным элементам осуществляется несколькими способами:
- с помощью врубки в брусок, который применяется для создания накосной стропилины.
- путем опирания на закрепленный на протяжении самого нижнего края диагонали дополнительный брусок.
- путем прибивания 8,2 см гвоздями, когда к укороченным стропилинам нет дополнительных требований по прочности.
Способы крепления нарожников к накосным стропилам шатровой крыши
А самым удачным считается крепление через опорный брус, который прикреплен заподлицо с нижней стороной накоса. При таком креплении не страдают показатели прочности диагональной стропилины, и установка нарожников будет выполняться быстрей. Кроме этого, в ходе такого варианта монтажа нет необходимости соблюдать разбежку для укороченных стропилин при их разметке и закреплении. А при креплении с помощью врубок, верхушкам нарожников нельзя сойтись в одной точке.
Шаг для монтажа у стандартных и укороченных стропил для теплоизолированной кровли должен совпадать со значением ширины теплоизолятора. Когда верхушки стропилин прикрепляются врубками/гвоздями возможно изменение шага между стропилинами, чтобы сместить верхушки соседних скатных плоскостей по отношению друг к другу.
