Арочная крыша – особенности конструкции и технология монтажа

Арочная крыша – особенности конструкции и технология монтажа

Современное частное домостроение славится тем, что оно располагает большим арсеналом технических решений, позволяющим сделать внешний и внутренний облик дома таким, каким его хочет видеть заказчик. Это суждение верно и для выбора конструкции кровли, поэтому в городах более оригинальные крыши арочного типа пришли на смену традиционным двухскатным, вальмовым или шатровым.

Арочная крыша – изящная, легкая, эргономичная конструкция, которая сразу делает архитектурный облик дома оригинальнее, интереснее, смелее. Но само главное, что этот вариант обустройства кровли обойдется не дороже стандартных, если разобраться в его устройстве своими руками.

Назначение арочной крыши

Использование крыш-арок сегодня широко распространено во всем мире. Теперь и в России стали внедрять в архитектурную область такую конструкцию. В частности, оправдана такая крыша на таких объектах:

  • Бассейны и закрытые спортивные площадки;
  • Остановочные павильоны и навесы для транспорта;
  • Теплицы и оранжереи;
  • Арочный дом дачного назначения;
  • Капитальные постройки, такие как мощные ангары, производственные цеха и пр.

Важно: кстати, для возведения именно ангаров сегодня разработали бескаркасные крыши из металлического профиля. Такие конструкции имеют большую жесткость и прочность, что позволяет монтировать большие помещения без применения сложной стропильной системы.

Какие материалы подойдут?

Для стропильной системы проще использовать металлический каркас. В отличие от деревянного бруса, он может быть любой формы. Все зависит от типа постройки:

  • Для крыши дома, рассчитанной на большие нагрузки, можно использовать стальные фермы. Аналогичные фермы используются для промышленных корпусов и ангаров;
  • Для беседки, оранжереи, балкона можно воспользоваться арочными алюминиевыми профилями;
  • Для кровли из поликарбоната достаточно алюминия;
  • Если планируется тяжелое покрытие (например, керамическая черепица) – сталь;
  • Можно выполнить арочные стропила из древесины: длинная ломаная линия, состоящая из прямых секций.

Обратите внимание

«Луковичный» купол

Идеальным материалом кровли для полукруглой крыши является гибкая черепица.

Эта форма крыши стоит несколько особняком, т.к. дом с таким видом кровли сегодня вряд ли встретишь, а вот для православных храмов подобная конструкция уже давно стала своеобразной визитной карточкой в мире архитектуры. Однако, еще несколько столетий назад такую крышу имели и царские хоромы и жилые боярские терема. Причина, по которой власть имущие строили дом с крышей именно такой конструкции, банальна – все та же практичность и лишь отчасти – намек на близость к храму и богу.

Для небольших куполов, диаметром не более 3-х метров, в качестве материала для стропил используют дерево. Стропильные ноги луковичного купола имеют свою специфику, – особую форму, которая называется «журавец». Это наклонная стропильная система, в которой «журавцам», опирающимся на центральный столб, дополнительную жесткость придают разного рода распорки, подкосы, устанавливаемые там, где предполагается наибольшая нагрузка. Чтобы вырезать «журавцы», применяют специальные лекала из дерева. Для больших куполов, диаметром более 3-х метров необходим металлический каркас. В качестве обрешетки используют полоски из металла.

По сей день купольная крыша все еще непривычна взгляду. Тем не менее, практичность этого вида конструкции, ее необычность и привлекательность наверняка найдут еще много поклонников среди домовладельцев.

Преимущества и недостатки

Арочный навес имеет красивый тип формы, заданный особой конструкцией каркаса. Чтобы повторить его контур, кровельный материал должен обладать достаточной гибкостью.

Для выстраивания полукруглого козырька необходимо выполнить точные расчёты, позволяющие выдерживать нагрузку кровли, усиленную снегом, ветром и другими метеорологическими условиями.

Арочные навесы неоднозначны по своим характеристикам, они содержат плюсы и минусы, которые следует выяснять заранее, до начала строительства. К достоинствам можно отнести следующие моменты:

  • красивый внешний вид, подходящий любому ландшафтному дизайну;
  • арочный навес устанавливают из легких материалов, для него не нужен усиленный фундамент, разрешение на постройку, кадастровый учет;
  • полусфера лучше других козырьков защищает от косого дождя;
  • на покрытие навеса материал укладывается полностью и почти не имеет обрезков.

Минусы арочной крыши заключаются в сложном расчете, где не должно быть ошибок, иначе перекосы приведут к деформации и трещинам кровельного материала.

Кроме того, на изгибы приходится дополнительная нагрузка, со временем они могут лопаться, если монтаж произведен непрофессионально.

Гибкий материал больше подвержен температурным колебаниям, поэтому между листами поликарбоната оставляют небольшие зазоры.

Арочную конструкцию трудно выполнить самостоятельно, нужны помощники и работа сварщика.

Сложные узлы вальмовой крыши

Особое внимание при возведении стропильной системы для вальмовой крыши стоит уделить фиксации стропил к мауэрлату и коньковому брусу. От надежности сопряжения этих элементов зависит устойчивость всей кровельной конструкции, а значит, в конечном итоге, безопасность людей.

Узлы крепления стропильной системы

На этапе укладки кровельного «пирога» самым сложным и потенциально проблемным видом работ является, безусловно, оформление различных примыканий и проходок через кровлю.

Вальмовая крыша – эффектная и надежная конструкция с множеством достоинств, которые могут быть сведены «на нет» выбором некачественных материалов, а также ошибками проектирования и монтажа. Выбирайте лучшее, доверяйте расчет и монтаж своей крыши профессионалам – и она будет радовать вас долгие годы!

Разновидности купольной крыши

Существует несколько вариантов исполнения кровельных конструкций с круглым основанием. Они различаются внешним видом и особенностями строения.

Геодезическая

Такая сферическая крыша появилась в середине прошлого века в США. Ее особенность – отсутствие привычной системы стропил. Конфигурацию образуют равносторонние треугольные детали, сделанные из брусков метровой длины с сечением 5 на 10 см. Для соединения используется трубка-коннектор из стали 10 см, к которой посредством сварки попарно прикрепляют лопасти. В результате получается конструкция в форме звезды с 5 или 6 лучами. Иногда треугольники объединяют без коннекторов.

Арочная

Эта конструкция имеет больше сходства с привычной крышей со скатами. Стропила для нее намеренно делают изогнутыми.

Можно приобрести готовые деревянные или металлические элементы или изготовить их своими руками из бруса.

Конусная

Конусная крыша может быть независимой конструкцией или компонентом сложносоставной кровли. Важно, чтобы основание под нее имело форму круга. Ноги стропил в данном случае должны быть прямыми. Схема строения конической конструкции не включает таких привычных элементов, как фронтоны и конек. Крыша должна иметь достаточный угол уклона (минимум 15 градусов).

Для улучшения несущей способности под стропила монтируются опорные стоечные элементы, упирающиеся в балки перекрытия.

  1. Что такое крыша на самцах или самцовая крыша
  2. Устройство крыши на самцах
  3. Преимущества самцовой крыши
  4. Недостатки крыши на самцах
  5. Различия конструкции самцово-слеговой и стропильной системы
  6. Крыша на самцах в современном деревянном строительстве

Что такое крыша на самцах или самцовая крыша

Древнерусское зодчество известно строительством деревянных домов без применения гвоздей, так как количество железа было ограничено. По этой причине делать фронтон привычным для нас способом – зашивать досками, не было возможности. По этой причине для изготовления фронтона применялись самцы, а крыша называлась самцовой.

Что же такое самцовая крыша? По-другому такой вид называется крыша на самцах. Сначала разберемся с понятием «самцы».

Читайте также  Стропильные системы

Самцы (в строительстве) – бревна сруба во фронтоне и с постепенно уменьшающейся длиной в каждом ряду . В результате получается массивный фронтон из бревен, который обладает высокой несущей способностью.

Крыша, которая опирается на «самцы» (фронтон из самцов), называется крышей на самцах. Она имеет определенную конструкцию, принципиально отличающуюся от стропильной системы.

Устройство крыши на самцах

Крыша на самцах имеет принципиально иную конструкцию от привычной сейчас стропильной системы, которую сейчас применяют при строительстве рубленных домов и домов по другим технологиям.

Особенность самцовой крыши, а точнее самцово-слеговой крыши, заключается в возможности строительства без гвоздей. Именно так делалась крыша в русском деревянном зодчестве.

Устройство самцовой крыши

В первую очередь, конструкция фронтона — это продолжение стен сруба из бревна, которые рубятся, как и стены, в том числе с применением утеплителя (мха, пакли и другого). Если дом срублен из нескольких клетей и имеет большие габариты, то из самцов делаются не только фронтоны, но и поднимаются внутренние стены треугольной формы.

Для фиксации стеновой конструкции из самцов используются слеги – горизонтально расположенные бревна, которые посредством рубленного узла соединены с самцами. Лучшим вариантом рубленного узла являются варианты с курдюком (шипом), так как обеспечивают наибольшую жесткость конструкции.

Всего на скате применяется от 3 до 5 слег. На самом верху кладется слега, которую называют князевой. В результате получается жесткая конструкция, которая способна «нести» высокую нагрузку.

Поперек слег по скату располагаются жерди комлевыми концами вниз. На концах жердей вытесываются крюки. Иногда жерди берут вместе с корневой частью – функцию крюка выполняет одно из корневищ. Такие жерди называли курицами.

На крюки куриц закладывалось специальное бревно, выдолбленное в форме колоды – поток. Он имеет два назначения: удержание тесовой кровли и отвод воды.

Кровля для крыши на самцах делается из массивных тесаных досок. толщиной до 6 см, выкладывается в два слоя. Располагаются доски поперек слег вдоль скатов. Нижним концом доски упираются и закрепляются в потоке. На верхние концы теса накладывается еще одно выдолбленное бревно, которое называется шелом. Это старинный вариант конька. Шелом прикрепляется к князевой слеге посредством деревянных «гвоздей» — нагеля.

Тесовые доски располагаются «наружной» стороной вверх. В результате при высыхании тес образует лоток, по которому стекает дождевая вода.

Тесовая кровля самцовой крыши

Преимущества самцовой крыши

Несмотря на свою сложность, древняя технология имеет ряд существенных преимуществ. В первую очередь это отсутствие металлических соединений в конструкции крыши дома из бревна.

Другим важным преимуществом крыши на самцах является ее высокая жесткость. Крыша способна выдерживать большие нагрузки.

Еще одним существенным преимуществом самцовой крыши являются ее тепловые характеристики. По теплосопротивлению фронтоны аналогичны основному срубу дома, конструкция ставится аналогично, с применением тех же утеплителей.

Высокое теплосопротивление имеет и сама кровля, так как она представляет собой два слоя тесовых досок по 6 см каждый. Кроме этого между слоями может прокладываться слой бересты для лучшего удержания осадков сверху, а также потери тепла. Цели между досками также утепляются мхом или льняной дратвой.

Все это в зимнее время дополнительно покрывается слоем снега. В результате подкровельное пространство можно использовать под жилье большую часть года.

Недостатки крыши на самцах

Если бы самцово-слеговая конструкция имела только преимущества, то в рубленных домах она активно применялась бы и в настоящее время. К сожалению самцовая крыша имеет и недостатки.

В первую очередь это высокая материалоемкость, как следствие и высокая стоимость. Большинство предпочитает более дешевую стропильную систему.

Высокая сложность возведения крыши является вторым недостатком. Далеко не каждый плотник возьмется сделать крышу на самцах.

Третьим существенным недостатком является усадочная технология. Неравномерность усадки и усушки как самцов, так и всей самцово-слеговой конструкции, приводит к перекосу крыши, выпадению самцов и другим проблемам.

Различия конструкции самцово-слеговой и стропильной системы

Главным отличием самцово-слеговой конструкции и стропильной системы является необходимость применения металлических соединений (гвоздей и других). Кроме этого стропильную систему можно применять при любых технологиях строительства, а самцовая – только в срубовых домах. Существенно различаются системы и по материалоемкости – стропильная система требует меньше материала, а как следствие, ниже стоимость. Все перечисленные различия делают стропильную систему более выигрышной, по сравнению, с крышей на самцах.

Основную несущую функцию в самцово-слеговой конструкции выполняют самцы. Назначение слег – соединение и фиксация самцов, а также снятие нагрузки на кровельное покрытие. В стропильной системе несущую функцию выполняют стропила, находящиеся в состоянии противоупора, либо в комплексе с центральной балкой на опорах.

Кровельное покрытие в самцовой системе несут горизонтальные слеги (в фиксации участвуют курицы, проток и шелом), а в стропильной системе – обрешетка. При этом и слеги, и обрешетка выполняют функцию усиления конструкции и соединения несущих элементов (самцов и стропил).

Также слеги распределяют нагрузку, а в стропильной системе распределение нагрузки на стропиле выполняет стропильная нога (бык) и ригель.

Таким образом, при существенном отличии внешнего вида и способа возведения, функциональные назначения элементов сохраняются. В результате можно провести аналогии: самцы (стена из самцов) и стойки со стропилами, коньковая балка и князевая слега, слеги и обрешетка, шелом и конек.

Крыша на самцах в современном деревянном строительстве

А возможно ли возведение полноценной крыши на самцах в настоящее время? Может показаться странным, но да! Самцовые крыши делают и в настоящее время, только несколько изменился ряд принципов. И в первую очередь – стал применяться металлический крепеж. А во вторых, появился комбинированный вариант самцово-слеговой и стропильной конструкции. Разберем новые вариации.

Самцовая крыша в диком стиле

Старинная технология крыши на самцах оказалась востребованной после роста популярности дикого стиля рубки домов и бань из бревна, когда сохранялись грубые природные элементы.

В этом архитектурном стиле грубые тесаные доски оказались очень кстати. Применение куриц и деревянного потока, шелома вместо конька только усиливало сказочный вид срубового строения.

В тоже время у строителей появилась необходимость обезопасить себя от недостатков самцовой крыши и, как следствие разбирательств с заказчиками. В результате все элементы дополнительно стали крепиться с применением металлического крепежа.

Такой вариант реализации оказался допустим для бань или домов с холодной кровлей.

Крыша самцово-слеговой конструкции для мансарды

Применение стропильной системы в устройстве мансарды (жилых помещений в чердачном пространстве) имело ряд ограничений. Для обеспечения большей жесткости и снижения риска изгибания стропила по длине возникала необходимость применять ригели и опоры под стропила. Это не лучшим образом влияло на интерьер, мешало в передвижении, возникали другие сложности. Применение 6-ти метровой стропилины без усиления при тяжелом кровельном покрытии было рискованно.

Современная самцовая крыша с наслонными стропилами

Самцово-слеговая конструкция в доме из рубленого бревно позволяла полностью решить ряд проблем:

  • рубленные фронтоны из самцов выполнялись в одном стиле со всем домом и оказывались такими же теплыми;
  • горизонтальные слеги прекрасно заменили ригели и опоры для стропил, которые оказались основой для утепления и фиксации кровельного покрытия.
Читайте также  Отливы для крыш

Результатом оптимизации мансардного пространства (на Руси это были светелки или светлицы) стало появление комбинированной самцово-слегово-стропильной системы.

Таким образом, самцы, как и клети, являются основой русского зодчества. Они продолжают оставаться актуальными и с наше время.

Создание Г-образной кровли

  1. Для начала на конструкцию устанавливается коньковая доска (5х20 см), уложенная на временные стойки из досок, сечением 5х15 см. Конструкция располагается строго посередине коробки, как и требуется для конька. Это показано на фото ниже. Временные стойки там не изображены.
  2. Теперь устанавливается основа – стропила. Они делаются из доски 5х20 см. Что касается стропил на фронтонах, в ендове и на стыке конька, то их нужно устанавливать первыми так, как показано на фото ниже.
  3. Дальше можно увидеть, как устанавливать стропила в ендове, если ширина карниза будет составлять 50 см.
  4. Теперь устанавливаются все остальные стропильные ноги, как это показано на фото ниже. Все монтируется в согласии с чертежами. Благодаря разметке мы знаем, где монтировать ногу.
  5. Что касается установки углового стропила в ендове, то оно делается из двух досок. В углу каркаса постройки закрепляется небольшой брусок треугольной формы. Это можно увидеть на следующем фото.
  6. Между точками А и В, которые можно увидеть на фото, следует натянуть разметочную веревку.
  7. Образовавшийся угол нужно измерять специальным инструментом – малкой.
  8. Дальше делается шаблон, чтобы выполнить разметку верхнего запила углового стропила. Для этого используется короткий отрезок доски, один конец будет отпилен под углом, который мы вымеряли ранее. После чего размечается другой запил, параллельный коньку. При этом нужно приложить шаблон к макушке вдоль веревки.
  9. Дальше определяется другой размер. Нужно приложить доску-шаблон к макушке, и замерять расстояние, как это показано на фото.
  10. Именно на это число нужно срезать верхнюю грань досок для угловых стропил. Стесать угол можно при помощи топора или бензопилы.
  11. Используя доску нужной длины, благодаря доске-шаблону размечается и запиливается верхний и нижний конец первой половины угольного стропила на ендове. После чего делается запил в том месте, где стропило опирается на мауэрлат. В нашем случае расстояние получилось 5 см. Именно на 5 см следует опустить стропило, чтобы совместить его с веревкой. Сделав запил, стропильная нога устанавливается на место.
  12. Вторую половину ноги нужно сделать симметричной в зеркальном виде, как показано на фото ниже.

  13. Под угловые стропильные ноги устанавливается стойки для жесткости, которые опираются на шпренгели. Они сделаны из бруса, сечение которого 10х20 см.
  14. Теперь можно установить нарожники, как показано на фото ниже.

По сути, Г-образная крыша готова. Осталось только выполнить установку затяжек и связать благодаря им угловые стропила. Также фронтоны обшиваются, устанавливаются карнизы и обрешетка.