Схема стропильной системы шатровой крыши

Если стропильная система шатровой крыши была сооружена по неверно разработанной схеме, то в течение полугода данный фактор можно будет заметить по перекосам конструкции, которые предшествуют ее разрушению.

И так как стропиловка такой четырехскатной кровли возводится по особым правилам, то неопытному человеку, желающему самостоятельно возвести ее, необходимо тщательно ознакомиться с ними.

В чем особенность шатровой конструкции?

Шатровая конструкция может быть известна под названием «конверт». Данное название отображает конфигурацию сооружения в чертеже.

Стропильная система конструируется в соответствии с регламентом технологии строительства четырехскатных крыш, но не без применения собственной специфики.

Дело в том, что шатровая кровля не имеет коньковой зоны и фронтонов.

Вместо конька эксплуатируется центральная опора, которая удерживает на своей вершине все несущие элементы стропильной конструкции.

Если посмотреть на четырехскатку с геометрической точки зрения, то можно заметить, что данный тип сооружения состоит из четырех равносторонних треугольников.

Фигуры своим основанием посредством мауэрлата упираются на несущие стены квадратной коробки будущего дома.

Их вершины либо опираются друг на друга, либо наклонены на несущий столб.

Что касается положения стропильных ног, то в шатровой конструкции, как и в других типах скатных крыш, могут использоваться висячие и наклонные стропилины.

Висячие стропила имеют две опорных точки – коньковый узел и мауэрлат, а для наслонных стропилин требуется дополнительная опора в виде вертикальной стойки, которая монтируется по центру на внутреннюю несущую стену дома.

Таким образом, первый вид стропильной системы выбирают, если в сооружаемом объекте отсутствует внутренняя несущая стена, а второй тип системы рекомендуется при ее наличии.

Сегодня наслонная технология чаще всего применяется в загородном жилом строительстве.

Висячая схема отличается сложностью монтажа, к тому же такая конструкция неудобна в ремонте, ведь все составляющие стропильной системы взаимосвязаны, что вынуждает при ремонте системы демонтировать неповрежденные элементы.

Стропильную систему крыши рекомендуется выполнять не только по грамотно составленной схеме, но и из качественного материала.

Конструкция с момента возведения начинает испытывать постоянные (обрешетка, кровельные изделия) и временные нагрузки (снег, ветер), что, конечно же, отразится на сроке ее эксплуатации.

Обычно в индивидуальном строительстве стропильную систему выполняют из дерева, совсем редко из металлических элементов.

По незнанию домашние мастера приобретают древесину из тех деревьев, которые произрастали в средней полосе страны, в то время как лучшим пиломатериалом считается древесина, доставленная из северных регионов, где суровый климат способствует формированию плотной структуры древесины.

Конструкция стропильной системы шатровой кровли

Классическая шатровая стропильная система подобна пирамиде: ее вершину и углы соединяют угловые (диагональные) стропила, без которых нельзя построить четырехскатный дом.

Каждое стропило несет одинаково большую нагрузку. Данные элементы – самые длинные в шатровом сооружении, их верхняя часть служит опорой для нарожников.

Последние представляют собой укороченные стропильные ноги, предназначение которых сводится к поддерживанию участка ската между диагональными стропилами и свесом крыши.

Иногда для сооружения конструкции пирамидальной крыши требуются слишком длинные диагональные стропила, за неимением указанных элементов с нужными параметрами их изготавливают путем наращивания.

К примеру, если для стропильной системы нужны угловые стропила длиной более 4,5 метра, то их сооружают из двух брусьев, которые сшивают метровым отрезком такого же материала.

Видео:

Изначально накосная нога сбивалась из двух досок, используемых для изготовления укороченных стропил.

Сооружая крышу-«конверт» для жилого дома, нужно заранее планировать вентиляцию кровли в виде 2-3 см зазора.

Преследуя данную цель, необходимо правильно выбрать ширину досок, с применением которых будет строиться стропильная система.

Вентиляционный зазор формируется между верхней плоскостью ската и плитами утеплителя, при этом если теплоизоляционный материал имеет толщину 125 мм, то доска должна иметь ширину 150 мм.

Если же толщина приобретенного утеплителя практически соответствует ширине доски, то на стропила монтируется контробрешетка.

Так как диагональные стропила имеют значительную длину, то они могут провисать. Исключить возникновение подобной проблемы можно, если повысить их жесткость посредством монтажа дополнительных опор.

Количество и тип дополнительных поддерживающих элементов зависит от длины пролета, который перекрывает угловая стропилина.

При длине пролета в 7 – 7,5 м достаточно того, что жесткость угловому элементу обеспечивает вверху конструкции подкос.

Если указанное расстояние достигает 9 м, то, помимо подкоса, в нижней части конструкции (четверть длины от крайней точки) монтируется опора из бруса, или шпренгели.

При пролете длиной свыше 9 м дополнительную опору монтируют по центру, и то только в том случае, если перекрытие имеет ж/б несущую основу, на что указывают строительные нормы.

В стропиловке подкосы монтируют под произвольным углом от 45⁰ до 53⁰, а шпренгели и другие вспомогательные опоры – только вертикально.

Обустройство конькового уровня и нарожников

В стропильной системе пирамидальной крыши отсутствуют коньковые прогоны. Пирамидальную форму конструкция приобретает за счет установленного по центру несущего столба, в который за счет врубок надежно упираются диагональные и центральные ноги.

Сама несущая опора может опираться:

• на нижнее перекрытие – практически забытая технология, ее применение отнимает много полезного пространства и требует своих порядков в проектировании. Чаще всего данный метод находит применение в устройстве летних беседок, когда вокруг опоры обустраивается общая столешница;
• центральный брус перекрытия – самый рациональный метод в загородном жилом строительстве. Брус монтируют на несущую стену, расположенную внутри здания, или на лежень, с целью усиления жесткости перекрытия к последнему крепят подкосы;
• верхнюю часть центральных вальм соединенных металлическим уголком – при данном способе на мауэрлат передается распор, по этой причине каждую вальмовую ногу удерживает ригель.

Все элементы стропиловки образовывают прочную и стабильную конструкцию, которая может выдержать значительные нагрузки.

Отсутствие или неправильный монтаж одного из них может привести к перекосу и последующему разрушению стропильной системы кровли.

Поэтому даже установке нарожников должно уделяться максимум внимания. Внизу системы укороченные стропилины монтируются подобно монтажу узлов центральных вальмовых ног.

Своим верхним краем нарожники могут опираться на угловые ноги по-разному. Элементы могут быть соединены с цельным брусом за счет пазовой выемки, либо путем опирания на дополнительный брусок, прибитый внизу диагональной ноги.

Видео:

Если к креплению нарожников не предъявляют особых требований относительно прочностных показателей, то оно может быть выполнено путем вбивания нескольких строительных гвоздей.

Самой распространенной технологией является монтаж нарожников посредством опорных брусьев, которые прибиваются на одном уровне с нижней частью накоса.

Такой подход позволяет повысить прочность углового накоса и выполнить монтаж нарожников быстро и надежно.

Монтируются укороченные и стандартные стропилины с шагом, соответствующим ширине теплоизоляционного листа.

Этапы сооружения шатровой крыши

Первый этап сооружения стропильной шатровой системы включает в себя подготовку основания. С этой целью устанавливается мауэрлат, монтируются балки перекрытия и полубалки.

За счет последних элементов стропильной системы формируются свесы крыши перпендикулярно направленные основным балкам.

Сами балки, выполняющие функцию перекрытия и выноса, монтируют от центра, то есть вначале обустраивается центральная балка, а потом от нее в разные стороны укладываются остальные с определенным шагом.

Что касается способа монтажа мауэрлата, то он зависит от материала, из которого возведены стены дома.

Если стены бетонные, то по ним заливается монолитный пояс, к которому фиксируют мауэрлат, а если кирпичные, то их обустраивают по периметру с внешней стороны бортиком из кирпичей, а с внутренней стороны монтируют мауэрлат.

На следующем этапе выполняют установку несущей опоры стропильной системы, центральных и угловых ног:

1. стойка монтируется в центре перекрытия, обычно для ее изготовления используют брус от 150 мм, вертикальность установки проверяется отвесом;
2. устанавливаются центральные стропилины, вверху к опоре и внизу к мауэрлату они крепятся стальными уголками;
3. для ориентировки от конькового узла натягивают к углам основания шнуры, по ним монтируют накосы;
4. по завершению установки диагональных ног приступают к монтажу подкосов или опорных стоек.

После монтажа опорных стоек или подкосов приступают к изготовлению и монтажу нарожников.

Предназначение укороченных стропил сводится к заполнению пространства между центральными и диагональными стропилинами, что, в свою очередь, позволяет обеспечить жесткое основание скатам шатровой крыши. Устанавливаются нарожники параллельно центральным стропилам.

Верхняя часть нарожников упирается в накосные стропила, а их нижний край фиксируется на балках и выносах, по мере приближения к углу стропильной системы длина этих элементов уменьшается.

Под нарожники монтируют небольшие подпорки.

После того как стропильная система сформирована, обустраивается обрешетка, выполняются теплоизоляционные работы и монтируется выбранный тип кровельного покрытия.