В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое шатровая крыша, откуда пошло её название, из каких элементов она состоит, а также разберём этапы её возведения. Кроме того, вы узнаете, почему такие устройство шатровой кровли считается одним из самых сложных в устройстве и чем обусловлены увеличенные сроки его строительства по сравнению, например, с двускатными крышами.
Что такое шатровая крыша?
Многие представляют шатровую крышу как конструкцию, показанную на иллюстрации выше: четыре одинаковых треугольных ската, сходящихся в одной точке. Это действительно классический пример такой кровли, но далеко не единственный. В основе данной конфигурации, как правило, лежит дом с квадратным основанием.
Название «шатровая» связано с особенностью конструкции: все скаты сходятся в одной верхней точке, напоминая форму шатра. При этом их количество может варьироваться: от четырёх и более. Например, если здание круглое, крыша может включать пять, шесть и даже больше скатов. Однако с увеличением их числа растёт и сложность реализации.
Основной принцип, лежащий в основе шатровой кровли — симметрия. Поэтому она чаще всего применяется на зданиях с геометрически правильными формами: квадратными, круглыми, шести- или восьмиугольными. Теоретически такую крышу можно построить и над прямоугольным домом, но конструктивно это гораздо сложнее. В подобных случаях архитекторы чаще выбирают более простую вальмовую крышу.
Устройство шатровой крыши
Шатровая кровля состоит из ряда стандартных конструктивных компонентов. Ниже разберём их на примере классической четырёхскатной модели.
Коньковый узел
В привычном понимании конёк у шатровой крыши отсутствует. Вместо него используется так называемый коньковый узел — точка, в которой сходятся верхние части стропильных ног. Именно он формирует вершину всей конструкции.
Скаты
Классическая шатровая крыша имеет четыре треугольных ската. Они формируются за счёт установки основных стропил и нарожников. Нарожники — это укороченные стропильные элементы, которые упираются не в вершину, а в соседние несущие стропила. Их количество зависит от размеров скатов: чем шире скат, тем больше потребуется нарожников для равномерного распределения нагрузки.
Свесы скатов
Вынос скатов за пределы стен может быть реализован двумя способами: либо удлинением самих стропил, либо установкой кобылок — коротких стропильных элементов, закрепляемых к основным. Оба варианта позволяют создать необходимый свес крыши и защиту фасада от осадков.
Преимущества шатровой крыши
Несмотря на сложность проектирования и повышенную трудоёмкость монтажа, шатровая конструкция обладает рядом значимых преимуществ, благодаря которым её часто выбирают при строительстве загородных домов. Среди основных достоинств стоит отметить:
- Высокая устойчивость к ветровым нагрузкам.
Обтекаемая форма кровли обеспечивает отличные аэродинамические свойства, позволяя выдерживать не только сильный ветер, но и штормовые порывы. - Эффективный самоочистной уклон.
Углы наклона скатов могут варьироваться от 20° до 50°, что способствует свободному сходу снега и предотвращает образование наледи. Благодаря этому такая крыша не требует регулярной зимней очистки. - Возможность обустройства мансарды.
Внутреннее пространство под шатровой крышей можно использовать для обустройства жилого помещения. Несмотря на отсутствие фронтонов, установка мансардных окон легко решает вопрос естественного освещения. - Выразительный внешний вид.
Необычная геометрия и симметрия формы делают такую крышу заметной и привлекательной. Она выделяется на фоне более простых архитектурных решений.
Технология сооружения шатровой крыши
Перед началом монтажа шатровой кровли необходимо провести точный расчёт конструкции. Определяются параметры всех элементов: их количество, размеры и сечение. Этот этап критически важен, поскольку от него напрямую зависит прочность и надёжность всей крыши. При расчётах учитываются:
- геометрия здания (площадь, форма основания);
- климатические нагрузки региона (снег, ветер);
- предполагаемое использование пространства под крышей (например, мансарда).
Процесс расчёта весьма сложный и требует инженерных знаний. В сети можно найти специализированные онлайн-калькуляторы, предлагающие базовые расчёты. Некоторые из них действительно дают достаточно точные результаты для простых конструкций, однако они не учитывают всех нюансов. Поэтому для финальной проработки рекомендуется обращаться к квалифицированному специалисту — ни один онлайн-инструмент не покажет, какие допущения, формулы и погрешности в него заложены.
Конструкция стропильной системы шатровой кровли
Шатровая крыша может быть выполнена как с висячими, так и с наслонными стропилами. Каждый вариант выбирается исходя из архитектурных и конструктивных особенностей здания.
Особенности наслонных стропил
Для установки наслонных стропил необходимо наличие дополнительной опоры — стойки из бруса большого сечения. Именно на неё опирается центральный коньковый узел, принимающий нагрузку от стропильных ног.
Такая стойка может устанавливаться:
- на несущую внутреннюю стену;
- на балку перекрытия;
- на железобетонную плиту.
Важно: основание должно быть максимально прочным и устойчивым.
Крепление стропил к опоре может выполняться различными способами. Один из самых простых и надёжных — использование П-образных металлических перфорированных кронштейнов. Такой способ обеспечивает прочное соединение и упрощает монтаж.
Висячие стропила в конструкции шатровой крыши
При использовании висячих стропил их верхние концы соединяются в одной общей точке с помощью специального узла. Разберёмся, как реализуется эта часть конструкции.
Классическая шатровая крыша предполагает наличие четырёх основных стропил, которые нижними концами опираются на углы здания. Эти точки опоры, в свою очередь, располагаются на мауэрлате — горизонтальной балке, закреплённой по периметру стен. Каждое стропило прочно фиксируется к мауэрлату.
Монтаж начинают с установки одной стропильной ноги по заранее заданному углу наклона. Чтобы временно зафиксировать положение, используют подпорки: рейки, доски или укосины. По аналогии монтируются оставшиеся три стропила. При этом важно, чтобы их верхние части сошлись в одной точке и плотно примыкали друг к другу, от этого зависит жёсткость всей системы.
Чтобы избежать расхождения стропильных концов, применяется современный крепёж: перфорированные металлические пластины. Их сгибают, вставляют между соединяемыми стропилами и фиксируют саморезами. Это обеспечивает надёжную фиксацию и долговечность узла.
Или предлагается альтернативный способ: стропильные ноги выполнены из сдвоенных досок (например, 50×200 мм). Между двумя параллельно установленными стропилами закрепляется короткий отрезок доски такого же сечения. Основные стропила при этом не примыкают вплотную, оставлен зазор, чтобы разместить ещё два стропила, идущих под прямым углом. Таким образом, вставка из доски служит своеобразным центральным соединительным элементом, к которому крепятся все четыре несущие ноги.
Когда основные стропила установлены и надёжно зафиксированы, переходят к монтажу нарожников. Эти укороченные стропила вырезаются по требуемой длине и монтируются вдоль скатов на равных промежутках. Особое внимание уделяется качеству крепления к основным стропилам, используются болты или шпильки, что обеспечивает высокую прочность соединений. Нижние концы нарожников также прочно фиксируются к мауэрлату, как и в случае с основными элементами конструкции.
Дополнительные элементы конструкции шатровой крыши
После установки основных стропил и нарожников кровля практически готова: остаётся демонтировать временные подпорки, обустроить обрешётку и уложить выбранный кровельный материал. Однако важно учитывать: шатровая крыша может иметь разный масштаб: от простой конструкции над беседкой до полноценной системы над большим жилым домом. В зависимости от размеров сооружения и нагрузок, конструкцию усиливают дополнительными элементами. Рассмотрим, какие именно компоненты могут быть использованы для повышения прочности и стабильности крыши:
Опорные стойки
Устанавливаются под основные стропила для поддержки и перераспределения нагрузки. Частота их размещения зависит от толщины стропильных ног и самих стоек. Чем массивнее опорные доски, тем реже можно устанавливать стойки.
Подкосы
Являются альтернативой стойкам. Эти элементы монтируются под углом, как правило, в 45 градусов. Они придают жёсткость конструкции, поддерживая стропила косвенным способом.
Ригели (затяжки)
Это горизонтальные балки, соединяющие между собой стропила, расположенные по диагонали. Основная задача — предотвращение распора стен под нагрузкой. При выборе сечения действует принцип: чем выше ригель размещён относительно основания, тем прочнее он должен быть.
Подскатный прогон
Используется крайне редко. Представляет собой горизонтальный брус, проходящий под стропилами одного ската. Для его установки необходимо наличие дополнительных вертикальных стоек, на которые он будет опираться.
Главное, что следует учитывать при проектировании шатровой крыши — это необходимость симметричной формы здания. Только в этом случае конструкция будет надёжной и устойчивой. Что касается кровельного покрытия и обрешётки, то их тип и материалы можно выбирать свободно, ограничений по форме или технологии монтажа здесь нет.
