Построй дом

Шатровая крыша характерна для древнерусского зодчества. Как это анекдотично ни звучит, но кто-то из царей повелел более не строить шатровых церквей, потому что они слишком красивые. Но в нынешнем веке с такой крышей никто не запретит построить собственное жильё. Если вы решились сделать всё в своём доме собственными руками, то вам надо обязательно знать, как рассчитать стропильную систему, чтобы крыша получилась аккуратной и могла хорошо противостоять ветровым, снеговым и дождевым нагрузкам. И хотя она выглядит достаточно просто, когда имеет четыре равных ската, в расчёте оказывается достаточно сложной. И от его точности зависит, насколько правильно и по центру дома сойдутся все вершины треугольников, образующих каждый скат.

Особенности шатровой кровли

Если вам надо сделать шатровую крышу для беседки или башенки на доме, то она может иметь ещё больше скатов – например, 6 или 8. Но в любом случае получается правильная пирамида, каждая грань которой – равносторонний треугольник. Такая кровля похожа на шатёр, откуда и повелось такое название.

Для простоты рассмотрим четырёхскатный вариант. Исходной информацией для нас станет угол наклона ската крыши и сторона основания. Одна сторона — основание, представляет собой квадрат. Если же у нас просто вальмовая крыша, то есть имеющая ещё и конёк, то основание её будет прямоугольным, и нам надо знать две стороны. Такая конструкция состоит из двух треугольников и двух трапеций, и все они имеют одинаковую высоту. Когда мы найдём эту высоту по простой тригонометрической формуле, получим длину вальмовых стропил.

Расчеты

Теперь придётся вычислить площадь скатов. Это можно сделать по формуле:
S = (b * h) : 2,
где: b – величина основания треугольника;
h – его высота.

В случае трапеции расчёт будет сложнее:
S = ((a + b) : 2) * h, где:
а и b – основания трапеции;
h – её высота.

Однако крыша практически всегда имеет карнизные свесы. Их тоже надо учитывать при расчёте стропильной системы. Нетрудно догадаться, что они тоже имеют форму трапеции. Расчёт делается по второй из приведённых формул. Только основания у нас будут другими.

При расчётах можно отталкиваться от разных величин:

• — длины стропильной диагональной ноги и длины основания;
• — длины основания крыши и высоты конька.

Сложность расчёта по высоте конька заключатся в том, что у нас получаются все поверхности наклонные, а расчёт высоты задаётся по вертикали. Поэтому придётся построить некую фигуру, которая окажется в центре крыши. В одном случае – это всё тот же треугольник, в другом – трапеция. Гипотенуза этого треугольника или наклонная сторона трапеции явится длиной середины ската. А уже от этой величины надо рассчитывать диагонали крыши – стороны скатов, прилегающие к соседнему скату.

Изначально при таком расчёте просто ошибиться, поэтому часто рекомендуют именно математическую сторону вопроса поручить инженерам-строителям, а когда вы получите готовые чертежи – то продолжайте работу своими руками.

Сборка стропильных систем

В каркасы шатровых крыш входят:

• — опорный брус – мауэрлат;
• — диагональные стропила;
• — прогоны – боковые и коньковые;
• — раскосы и подкосы.

Помимо этого всего туда могут входить элементы, которые отвечают за жёсткость системы. Это разнообразные диагональные элементы.

Виды диагональных стропил

Диагональные стропила бывают двух видов – наслонные и висячие.

При наслонной конструкции стропила опираются на внутренние несущие стены здания и на опоры, которые расположены посередине крыши. При этом стропильная система получается менее сложной и более лёгкой. Это даёт возможность экономии стройматериала, и, как следствие, меньших денежных затрат. Однако на такую стропильную систему есть свои ограничения: крыша не должна иметь угол ската выше 40°.

При монтаже висячих стропил в качестве опоры используются только наружные стены дома. Поэтому конструкция каркаса должна быть более сложной, чтобы выдерживать все нагрузки. К тому же она оказывает распирающее действие на внешние стены. Чтобы уменьшить такое влияние, приходится ставить затяжки из дерева или металла.

Монтаж шатровой крыши

Это зависит от того, из чего сделаны стены дома. Ведь конструкция опирается именно на них. Если дом возведён из дерева, то опорой крыши будут верхние венцы, а если из кирпича или блоков – то на специальную стяжку. Она делается для того, чтобы выровнять верх стен. Когда выполняется стяжка, то надо предусмотрительно смонтировать в неё закладные элементы, которые предназначены для того, чтобы привязать мауэрлат.

На ровную поверхность укладываются лежни и брусья, служащие для опоры. Если мауэрлат кладётся поверх кирпичной кладки, то под него надо уложить влагостойкую прослойку. Опорные брусья кладутся по периметру дома. Это наша опора и для стропил, и для конька.

Мы имеем дело с двумя видами стропильных ферм. Если крыша прямоугольная, то часть ферм будут такими же треугольными и соединёнными в коньке, как и у обычной крыши – с фронтонами. Другая часть стропильных ферм – боковые треугольные стропила. Также устанавливаются диагональные стропила. Если крыша сделана пирамидкой с квадратным основанием, то у нас будут только треугольные стропила.

Диагональные стропила надо ставить с высокой точностью, так как от этого зависит ровность скатов крыши, их симметрия. Длина будет равна, как и угол наклона, для всех четырёх сторон пирамиды.

Когда определяется длина диагональных стропил, всегда надо учитывать величину свеса. Длина свесов в углах иногда доходит и до метра.

Когда накосные стропила установлены, можно начинать монтировать центральные стропила. Их надо располагать параллельно по отношению друг к другу. Сложным узлом будет то место, где стыкуются друг с другом стропила разных типов. При правильном монтаже должен выполняться двойной подрез. Должно быть полное совпадение плоскостей скоса одинаковых стропил.

Угловые стропила надо прикрепить к диагональным. По обе стороны накосных стропил крепится черепковый брус. Монтаж делается параллельно центральным элементам, а крепления выполняются в разбежку.

Чтобы повысить прочность всего каркаса, рекомендуется установить поперечную балку, соединяющую все центральные стропила между собой. Крепить к перекрытию её нужно несколькими стойками.

Утепление

Когда каркас смонтирован, надо заняться утеплением крыши.

Крыша в этом плане напоминает сэндвич или слоёный пирог:

• утеплитель;
• парозащита;
• гидроизоляция;
• кровельный материал.

Первой кладётся гидроизоляция. Расстилать её стоит снизу вверх, листы класть внахлёст. Перекрывать друг друга они могут на 10 см. Нижний край должен приходится на карнизную планку, а на коньке соединение выполнять не обязательно. Иначе утеплитель не будет вентилироваться.

Поверх этой плёнки набивается контр-обрешётка. Она и удерживает собой гидроизоляцию, и способствует вентиляции крыши. Бруски контр-обрешётки набиваются вдоль стропильных ног. Высота брусков выбирается в пределах от 2 до 5 см. На них, поперёк, набивается обрешётка, а на неё – кровельный материал. Обрешётка всегда расположена горизонтально.

Утеплитель кладётся изнутри крыши, после чего покрывается пароизоляцией. Её, из соображений эстетики, можно закрыть вагонкой, шпоном или гипсокартоном. Такая крыша прослужит не один десяток лет.