Крыша судейкина для прямоугольного дома

Обновлено: 03.05.2024

Все чаще в строительстве и смежных отраслях изобретают новые конструкции и решения. Ведь в эру компьютерной графики и новых технологий можно просчитать любую модель строения или кровли малоэтажных домов и воплотить задуманное в жизнь. Хотя это не под силу любому мастеру, лишь опытные профи могут подготовить проект и чертежи так, чтобы процесс постройки обошелся без сюрпризов. Но не все изобретения были придуманы в наш век. Так и крыша Судейкина, которая пользуется популярностью у эстетов, любителей необычных форм была спроектирована не вчера.

Кроме необычного вида, данная конструкция кровли завоевала популярность из-за возможности использовать максимум пространства на чердаке, и даже устроить целую комнату. Это практичная, но в тоже время прочная модель крыши.

История изобретения крыши Судейкина

Главным изобретателем конструкции был архитектор с одноименной фамилией, которого звали Григорий. Конструктор написал книгу «Альбом проектов, зимних изб, дач, особняков». Книгу издали в 1914 г. В ней и предстала на общий суд публики оригинальная крыша, которая до того не применялась в строительстве.

Кровля Судейкина имела форму купола с восемью гранями. В качестве последних использовались деревянные брусья. Опорой всего массива служил столб, который устанавливался в центральной точке подкровельного пространства. А вот система несущих балок и подкосов у конструкции отсутствовала, и это больше всего отличало крышу Григория Судейкина от кровель того времени.

Как изменился вид конструкции в наше время

Современные архитекторы на основе наработок зодчего прошлого столетия рассчитали усовершенствованную модель данной крыши. С помощью компьютерных программ и расчетов им удалось убрать центральную опору из системы конструкции. Теперь полезного пространства на чердаке стало ещё больше. Тем не менее крыша Судейкина в классическом варианте остается не менее востребованной.

Особенности купольной крыши Судейкина

Основное предназначение конструкции восьмигранной крыши — перекрытие построек и коттеджей в форме квадрата. Однако строительные прорабы с большим опытом считают, что такая конструкция применима к домам с прямоугольной планировкой. При этом необходимо проводить дополнительные расчеты.
Пропорциональность стен к высоте дома должна составлять 3 к четырем или 75 от 100. Иначе сочетание этих элементов будет выглядеть не гармонично.

С помощью аксонометрии — воспроизведения объемного проекта на бумаге, Судейкин доказал, что такая форма и конструкция крыши не только эргономична, но и экономична по сравнению с двускатными аналогами.

Преимущества восьмигранной крыши

Автор конструкции свыше 100 лет назад убедил большинство проектировщиков, что крыша по его задумке не только выглядит эстетично и необыкновенно. В отличие от двускатной, ее сборка обходится дешевле из-за меньшего расхода материалов. К тому же ее практичность очевидна, так любой желающий мог устроить дополнительную комнату на чердаке. Благодаря этому крыша Судейкина и сегодня остается востребованным типом кровли. Основными преимуществами конструкции русского архитектора стали:

Увеличенное пространство под крышей благодаря высоте и отсутствию опор. В процентном соотношении с такой конструкцией можно использовать 90% полезной площади. Устроить мансардное помещение.
Слой воздуха задерживается в куполе крыши и дополнительно утепляет чердак. В других формах кровли утеплительный эффект прослойки воздуха отсутствует.
Сход осадков с такой конструкции происходит самостоятельно. Форма кровли, снаружи которой отсутствуют препятствия позволяет не задерживать массы снега и дождя. Это избавляет хозяев дома от механических работ по очищению.
Необходимость в усложнении системы отведения отпадает. Осадки напрямую попадают в воронки водостока.
Экономичность. Материалов на восьмигранную крышу уходит на 25% меньше, чем на двустороннюю.
Также на купольной крыше не появляется наледи в зимний период.

Стоит учесть еще один немаловажный фактор, который позволяет причислить крышу Судейкина к полезным изобретениям. Фронтоны фасада имеют большую площадь, эти места можно использовать под вертикальное остекление. Таким образом в комнате будет естественное освещение. Плюсом будет дешевизна фронтонного остекления, в отличие от окон, которые устанавливают в проем скатных крыш.

Несмотря на перечень преимуществ конструкция архитектура Судейкина не стала распространённой. А все из-за имеющихся недостатков.

Недостатки проектов Судейкина

Конструкция Судейкина не стала массовой. Она не была распространена во времена жизни архитектора и в наши дни не особо востребована. Это можно объяснить тем, что специалистов готовых воплотить в жизнь купольную кровлю не так много. А ведь именно таким людям известна технология изготовления.

Кровельщики с высшим образованием, изучавшие все виды возведения кровли, говорят о невозможности создания такой крыши самостоятельно на участке. Для этого нужен профессиональный расчет по не типовому проекту и достаточный опыт.

Подходит для домов квадратной формы. Однако, именно такую форму меньше всего используют на территории России.
Большая часть элементов конструкции не поставлена на серийное производство. Поэтому процентное соотношение ручных работ увеличивается.
Обязательно предварительное проведение расчетов. Без проектной документации и чертежей смонтировать конструкцию не удастся.
Ограниченный перечень материалов, который можно использовать для кровли. Например, черепица для этих целей не подходит потому, что будет много отходов — около 30%.
При несоблюдении пропорций конструкция будет выглядеть плоской и не привлекательной. То есть нарушать пропорции нельзя, даже если дом строит инженер с опытом.

Однако недостатки перекрывают достоинства, которых больше. Ремонт такой кровли дешевле классических. И внешний вид не оставит никого равнодушным.

Расчеты

Архитектор Судейкин описал расчеты в книге.

Так, он разделил расчеты на 2 составляющих при размере кровли 7 на 7 аршин: расход материала на разные виды крыш и указал сколько будет составлять полезная площадь пространства под крышей для каждой из них. При условии подъёма крыши 2 этажа на 6 аршин.

Из его расчетов становится ясно, что полезная площадь крыши, которую он спроектировал больше остальных минимум на 3,34 сажня квадратных.

Стоит отметить что в современном понимании аршин равен 0,7 м, а сажень — 4,55 м².

Если заинтересовала конструкция крыши с восемью гранями значит оригинальности вам не занимать. Но, чтобы воплотить в жизнь такой проект — не стоит рисковать и заниматься самостоятельным возведением крыши без профессиональных расчетов. Лучшим решением будет обращение к опытным кровельщикам, которые методом проб и ошибок монтировали данную крышу и знают все тонкости работы.

В наше время такой вид крыши встречается довольно редко, но в прошлом она красовалась на значительной части изб в России. При этом сегодня такая крыша не утратила своей привлекательности и по-прежнему выглядит заманчиво, не оставляя равнодушными окружающих. Одним из достоинств данного вида крыши служит возможность обустройства мансарды, то есть создания дополнительной площади и без постройки отдельного этажа.

Наследие русского архитектора Судейкина

Григорий Судейкин — выдающийся русский архитектор создал немало планировок для частной застройки загородного типа. Его работы с чертежами и расчетами применяются и по сей день, но особую славу архитектору принес проект крыши, названной в честь своего творца.

Отличительными особенности этого проекта были не только формы скатов и их количество, но и конструктив. Состав крыши включает в себя восемь треугольников, половина которых расположена углом вверх, а другая половина — углом вниз.

В данной конструкции отсутствует стандартная стропильная система. Сборка основания производится из брусьев, которые опираются на центральный столб. Важно учитывать, что для лучшего зрительного сочетания крыши со стенами стоит использовать оптимальное соотношение высоты стен к их длине, например ¾.

Данная кровельная система не предназначена для домов сложной формы, строение должно быть выполнено в форме квадрата. Допускается прямоугольная форма, но изготовление крыши в этом случае усложняется.

Выбор данной схемы позволяет с максимальной выгодой использовать мансардное помещение, а установка во фронтах окон сделает помещение светлым и пригодным для жилья. Сам автор данного проекта отмечал, что устройство его крыши позволяет получить наибольший размер мансарды, при расходовании наименьшего количества материала.

В декоративном плане крыша Судейкина не отстает от практической составляющей. Она прекрасно украшает дома квадратной формы, позволяя оторваться от стереотипов.

Чем хороша крыша Г. М. Судейкина и что следует учесть

Прежде всего выделим существенные достоинства проекта крыши Судейкина:

высота кровли обеспечивает существенное увеличение габаритов чердака;
пространство, которое образуется в результате изготовления крыши, может быть оборудовано как полноценная комната или хозяйственное помещение;
конструкция Судейкина не предусматривает карманов, что предотвращает скопление снега при обильных осадках в зимнее время года, а наклон кровли вовсе избавляет от необходимости чистки покрытия;
закрытое пространство кровли над полезным помещением повышает уровень теплоизоляции всей комнаты;
затраты строительных материалов минимальны.

Однако данный тип устройства крыши имеет и недостатки:

материалов понадобится немного, но их подбор затруднен нестандартными размерами используемых брусьев;
основную часть элементов придется изготовить своими руками;
проектировка в каждом отдельном случае индивидуальна и требует серьезного подхода с применением профессиональных навыков;
система водостока усложнена и может быть выполнена только с помощью опытного специалиста;
данный тип крыши подходит только для домов прямоугольной формы.

Как реализовать самому оригинальный проект

Собственно монтаж изоляционного и кровельного материала осуществляется так же, как и для односкатной или двускатной крыши с учетом треугольной формы, которую имеют части кровельной системы.

Рассмотрим основные шаги при постройке несущей конструкции крыши Судейкина:

сначала вертикально монтируются укороченные опорные стойки в каждом из четырех углов здания;
далее проводится обвязка брусьями, формирующими квадратную форму конструкции;
в серединах элементов, установленных шагом ранее, монтируются вертикальные стойки;
следом крепятся наклонные брусья, которые соединяют горизонтальную обвязку и вертикальные стойки, установленные ранее;
в центре устанавливается несущий столб для опоры всей конструкции, в каждом отдельном случае его пропорции будут разные, так как они зависят от размеров постройки и угла наклона скатов;
от опорного столба к вершинам фронтонов прокладываются бруски, причем их края должны выступать на ширину будущего карниза;
с помощью бруса проводится горизонтальная обвязка фронтонов;
заключительным этапом выполняется установка обрешетки.

Конструктив каркаса кровли для каменного дома

Познакомимся поближе с каркасом крыши архитектора Судейкина для каменного дома, имеющего фронтоны из идентичного материала. Основные этапы строительства представлены на фото:

В данном случае по по периметру фронтонов заливают армопояс с закладкой вертикальных шпилек диаметром 10-12 мм.
Далее через рубероидную прокладку на шпильки надевается, укладывается и закрепляется мауэрлат сечением 100 на 100 мм.
При помощи балок размером 50 на 200 мм стягиваем углы 4-х фронтонов в квадрат.
Далее устанавливается несущий столб сечением 150 на 150 мм. Он опирается на бетонное перекрытие между 1 этажом и мансардой, а затем связывается с балками горизонтальными элементами сечением 50 на 200 мм.
От верхней части опорного столба проводятся наклонные стропила к вершинам фронтов.
После этого ведется установка балок чердака, выполняющих роль стропил в обычной крыше. Они имеют размеры 200 на 50 мм, опираются на мауэрлат и крепятся за наклонные балки. Между элементами оставляют зазор 59 см для дальнейшей укладки утеплителя, который будет фиксироваться в оставленном для него промежутке.
У автора данной кровельной системы подробно расписаны все этапы техники стыковки брусьев, но в наше время можно прибегнуть к использованию строительных скоб и прочих металлических крепежных элементов, что значительно ускоряет работу.

О выборе кровельного материала

При разработке своей конструкции Судейкин рассчитывал использовать для кровли оцинкованное железо, однако в наше время простор для выбора намного больше. Считается, что современные малоразмерные материалы, в том числе мягкая черепица, прекрасно подойдут в качестве кровельного материала.

Сравнивая другие разновидности кровли с упомянутой ранее мягкой черепицей, следует обратить внимание, что резка листовых материалов может занять продолжительное время, причем черепица выигрывает еще и по декоративности. Однако стоит она немало.

Из практики известно, что для восьмигранной крыши можно без опасений использовать металлочерепицу, а также металлопрофиль.

Правильный подход к расчету материала — залог успешной работы. Для этого можно обратиться к разным редакторам, калькуляторам или выполнить эскизы кровли на бумаге своими руками. При этом объем отходов получается вполне приемлемый.

Подведем итоги

Помимо наибольших размеров мансарды и прекрасного внешнего вида, крыша Судейкина может похвастаться удобством в плане отсутствия необходимости чистки снега в холодное время года. Для сбора стоков устанавливаются желоба для сбора воды со скатов, монтируются воронки по углам.

Возможность отказа от центрального несущего столба рассматривал сам архитектор, пытавшийся усилить конструкцию с помощью тросов. По расчетам современных инженеров построить крышу без центрального упора возможно при увеличении наклона верхней части кровли с одновременным усилением балок.

Проект такого типа проверен владельцами на практике. Для многих выбор данной кровельной системы обусловлен вовсе не большей полезной площадью, а возможностью отказаться от стандартных схем в случае использования четырех скатов. Каждый сам решает, стоит ли повторять проект, разработанный еще в прошлом веке, но актуальность данного решения подтверждена на практике.Те же, кто решился изготовить такую нестандартную крышу, рады результатам и довольны возможностью отступить от шаблонов.

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

В 1914 году знаменитый русский архитектор Григорий Михайлович Судейкин выпустил собственную книгу, которая называется «Альбом проектов зимних дач, изб, особняков». Это издание стало настоящим учебником, да и просто настольной книгой для многих поколений проектировщиков, архитекторов и дизайнеров. В ней можно было почерпнуть множество интересных идей и конструктивных решений, но более всего внимания привлекла оригинальная конструкция крыши.

Обратите внимание! Крышей архитектора Судейкина называют оригинальную, разработанную российским архитектором конструкцию кровлю в виде восьмигранного купола, которая не имеет традиционной стропильной системы.

Особенностью кровли Судейкина является отсутствие традиционной стропильной системы. Ее каркасом является стоечно-балочная конструкция, опирающаяся на центральный столб-стойку. Таким образом, крыша состоит из 8 треугольников, четыре из которых стыкуются острием вниз, а остальные острием вверх.

Фрагмент справочника «Альбом проектов зимних дач, изб и особняков» 1914 года

Оригинальный проект кровли Судейкина

Плюсы и минусы конструкции

Кровли, возведенные по проекту Судейкина, смотрятся очень стильно и необычно. Интересная их особенность состоит в том, что несмотря на сложные углы и оригинальность конструкции, монтажные работы проводятся непосредственно на доме, построенном в форме правильного квадрата. Согласно с теорией, на прямоугольных домах крыша Судейкина также может возводиться. Но на практике это сделать проблематично с учетом всей сложности просчета несущей способности балок. В таких домах необходимо будет дополнительно делать специальные ендовы, проектируя их самостоятельно.

Преимущества крыш по проекту русского архитектора Судейкина следующие:

Значительная высота кровли позволяет увеличить чердачное пространство.
Можно получить не только вместительный чердак, но и полноценную жилую комнату, которая ничем не будет уступать другим помещениям дома.
Над мансардой получится прослойка для вентиляции, благодаря которой возрастет теплоемкость помещения, что может стать большим плюсом в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
Отсутствие карманов на кровле — на ней не смогут скапливаться снег и влага.
Большие фронтоны избавляют от необходимости устанавливать сложное освещение.
Значительный уклон крыши способствует ее естественной очистке.
Несмотря на значительный внешний объем, на постройку такой крыши понадобится значительно меньше строительных материалов, чем для обычной мансарды для дома с аналогичной площадью.

Почему же крыша, обладающая многочисленными достоинствами, не сохранила популярность до наших дней? Причины этого скрываются в ряде недостатков рассматриваемой конструкции:

Сложности при расчетах кровли для определенной площади.
Большинство элементов необходимо делать собственными руками, ведь у досок нестандартная длина.
Большое количество поворотов и углов ведет к увеличению расхода стройматериалов. Необходимо понимать, что последние придется подрезать. В этом случае лучше отказаться от шифера и металлочерепицы, остановив выбор на профнастиле или деревянных перекрытиях, для которых применяются специальные балки с укреплениями.
Еще одной проблемой может стать монтаж водосточной системы. Понадобится консультация опытного инженера для выбора необходимого диаметра труб.
Для получения крыши Судейкина правильной формы придется использовать намного больше желобов, чем для обычной двускатной кровли.

Классический вариант традиционно возводят, ориентируясь на данные инженерного справочника 1916 г., носящего название «Альбом проектов». В этой книге предоставлена практическая информация и рекомендации от ведущих специалистов того времени, не потерявшие своей значимости в наши дни.

Наследие русского архитектора Судейкина

Особенности крыши Судейкина

Проект Судейкина отличается наличием большого количества различных практических преимуществ. Многие архитекторы выделяют несколько главных особенностей. К ним относятся следующие технические характеристики:

Можно максимально использовать пространство всего чердака, соорудив помещение, подходящее для жилья. Это обеспечивается за счет удобной высотой кровли;

Компактный чердак, располагающийся над мансардой, образует вентиляционную прослойку, которая заметно увеличивает эффективность теплоизоляционных свойств дома;

Проблема освещенности мансардного помещения решается с помощью четырех огромных фронтонных окон, являющихся наиболее оптимальным вариантом в данном случае;

На крыше не накапливается влага, а также не образуются снежные мешки, потому что на ней отсутствуют «карманы» ендова;

Достаточно большой угол крутизны монтированной кровли Судейкина позволяет обеспечить беспрепятственный и постоянный отвод атмосферных осадков. При этом не понадобится сооружать специальную систему водоотведения. Таким образом, можно существенно сэкономить денежные средства при приобретении всех необходимых строительных материалов.

Фото дома с крышей Судейкина

Не смотря на наличие множества преимуществ, следует отметить, что крыша Судейкина не обрела огромной популярности и не стала столь востребованной.

Это объясняется тем, что у данной конструкции имеется перечень недостатков, препятствующих ее широкому признанию. Ними являются следующие минусы:

Необходимость в покупке кровельного материала, который будет отвечать установленным требованиям;

В каждом случае для кровли следует выполнять индивидуальный профессиональный расчет;

Преимущественное количество деталей не производятся в нужном объеме, поэтому приходится тратить много времени на подготовительные работы.

Достоинства и недостатки крыши Судейкина

Кровля, построенная таким образом, смотрится чрезвычайно стильно и интересно. Главной особенностью является то, что, несмотря на оригинальную конструкцию и сложность углов, монтаж кровли осуществляется только на доме, у которого форма имеет вид правильного квадрата. Теория утверждает, что на прямоугольном доме тоже можно соорудить крышу Судейкина, но на практике это очень сложно и трудоемко, особенно если учесть всю сложность просчета несущей способности балок. При прямоугольном строении дома необходимо будет делать специальные ендовы, проектируя их на свое усмотрение.

Достоинства крыши архитектора Судейкина заключаются в следующем:

Увеличение чердачного пространства за счет высоты кровли;
Можно соорудить не просто большой чердак, но дополнительную жилую комнату, которая по площади не будет уступать любому прочему помещению в доме;
Над мансардой образуется своеобразная вентиляционная прослойка, которая позволяет значительно увеличить теплоемкость помещения, что подойдет для экстремальных условий жизни;
На кровле нет никаких карманов, из-за которых возможно накопление снега и влаги на поверхности крыши;
Благодаря большим фронтонам, нет необходимости устанавливать сложную систему освещения;
Крыша очищается естественным путем т.к. у неё очень большой наклон;
Несмотря на внешнюю объемность, на строительство данного вида кровли тратится гораздо меньшее количество строительных материалов, чем на обычную мансарду для дома такой же площади.

Фото — Крыша Судейкина

Но, несмотря на такое большое количество достоинств, у кровли есть определенные минусы. Одним из самых явных является сложность расчета кровли для определенной площади. Ведь, скорее всего Ваш дом был выполнен по индивидуальному проекту.

Многие элементы нужно будет делать своими руками, ведь доски чаще всего имеют нестандартную длину. Еще одним камнем преткновения станет выбор строительного материала для кровли.
Из-за большого количества поворотов и углов, расход у стройматериала очень велик, нужно сразу учитывать возможность подрезки его. В данном случае, металлочерепица и шифер – это очень плохие варианты, более выгодно использовать профнастил или деревянное покрытие, для которых потребуются специальные укрепленные балки. Если Вы захотите установить балкон, то тоже нужно будет немного попотеть, половина веранды будет не накрытой.
Еще одной проблемой является монтаж водосточных систем. Дело в том, что Вам не обойтись без помощи профессионального инженера, который поможет подобрать нужные параметры труб.
Вы должны будете использовать большее количество желобов при установке системы на правильную крышу Судейкина, чем на двухскатную кровлю такого же размера.

Классическая крыша Судейкина традиционно монтируется на основе справочника инженеров 16-го года выпуска под названием «Альбом проектов». В данной книге Вы найдете много практичных советов и рекомендаций от лучший строителей того времени, не потерявших актуальность и почти через 100 лет. Почему именно издание начала 20 века? Многие строители стали забывать про столь оригинальную и устойчивую конструкцию. Вы имеет все шансы стать первопроходцем в данной сфере в своем городе.

Видео: устройство крыш домов

Шатровая крыша может быть одно- и двухуровневой, иметь четыре и более скатов. Для правильного выбора сечений её элементов необходимо выполнить эскиз и корректный расчёт, который сводится к нескольким формулам. В статье мы расскажем о конструкции шатровой крыши и методике расчёта её стропильной системы.

Шатровая крыша — один из самых распространённых вариантов при строительстве дома или беседки, имеющих в плане форму круга, квадрата или прямоугольника с небольшой разницей в длинах сторон. Такая конструкция — удачное решение для домов относительно небольшой площади или двухэтажных коттеджей с небольшим основанием. Своё название крыша получила из-за пирамидальной формы традиционного восточного шатра, образованной одной вершиной и треугольными скатами.

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

Не столько эстетически, сколько конструктивно отличаются стропильные системы:

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.

Основные схемы и элементы стропильной системы

Как мы писали, шатровая крыша геометрически является пирамидой, поэтому все вычисления ведутся, исходя из правил, которые применимы к пирамидам и треугольникам, её составляющим.

Геометрическое изображение шатровой крыши

Основные элементы

Чтобы не путаться в дальнейшем с терминами, назовём основные элементы стропильной системы шатровой крыши, схематично изображенной на рисунке ниже, и привяжем их к геометрическому изображению шатровой крыши в виде пирамиды.

Конструкция с висячими стропилами

Мауэрлат. Основа и опора кровли, особенно в конструкции с висячими стропилами. Располагается по периметру здания (ABCD), опирается на стены или крепится с их наружной стороны. Для устройства мауэрлата используют брус большого сечения.
Накосные стропила. Углы кровли, сходящиеся в центральной точке и образующие пирамиду. На схеме пирамиды (без учёта свесов): AK = DK = CK = BK = Lн. Самые длинные стропильные ноги в конструкции.
Коньковый узел (К). Самый сложный узел в конструкции для плотника. Если основание дома не квадратное, а конёк образует ребро, шатровая крыша трансформируется в свою «сестру» — вальдовую крышу. В конструкции с наслонными стропилами отрезок KF (H) — центральная опора.
Центральные стропила. Сходятся в коньковом узле с накосными стропилами. Являются высотой каждого ската, который представляет собой равнобедренный треугольник. На схеме пирамиды (без учёта свесов) — отрезок KE, длиной Lц.
Нарожники. Это укороченные стропила, идущие параллельно центральному в обе стороны.

Теперь рассмотри конструкции с наслонными стропилами.

Безригельная конструкция с наслонными стропилами

Наряду с уже обозначенными элементами: накосными (1) и центральными (2) стропилами, а также коньком (3), появляются новые элементы. Центральная опора (стойка) или бабка (4), которая опирается на затяжки (5), связывающие мауэрлат по диагонали. Это вариант выполнения стойки, опирающейся не на кладку, а на элемент стропильной системы.

Наслонные стропила, усиленные ригелями

При отсутствии центральных стропил и для усиления конькового узла с бабкой (2), его дополняют ригели (3), связывающие противоположно размещённые накосные стропила (1) попарно (см. рис. выше).

Элементы усиления

Для большей прочности и жёсткости конструкции, особенно в климате, предрасположенном к сильным ветрам, или при большой площади постройки, а значит, и большой длине стропильных ног, основные элементы конструкции дополняются элементами усиления.

Вариант усиления стропильной конструкции

По оси здания в противоположные брусы мауэрлата (1) врезан дополнительный брус — лежень (2). Основу конструкции, как и прежде, составляют центральные (4), укороченные (нарожники) (5) и накосные (3) стропила. Накосные стропила усиливают черепные бруски (6), закреплённые понизу. Это усиление и для накосных ног и для нарожников, на них опирающихся. Стяжки (7) скрепляют противоположно расположенные стропила и служат базой для установки стоек (8). Они закреплены поверх мауэрлата и поверх леженя и опираются на них.

При особо больших длинах стропильных ног применяют подкосы — опоры, располагаемые не вертикально, а под углом в 45–60°. На практике подкосы ставят при длине стены более 9 м (для двускатной или четырёхскатной).

Система усиления основных элементов способствует и экономии пиломатериалов. Сечение основных элементов в такой конструкции можно принимать уменьшенным. Ещё один способ экономии — образование свесов доращиванием стропил, оканчивающихся на мауэрлате, кобылками — брусками или досками меньшего сечения.

Свесы с кобылками

Расчёт стропильной системы шатровой крыши

За основу расчёта принимают такие исходные данные:

длину дома;
ширину дома
высоту конька.

Рассмотрим порядок и формулы расчёты на условном примере, пользуясь геометрическим изображением шатровой крыши (см. выше):

длина дома: AB = DC = 9 м;
ширина дома: AD = BC = 8 м;
высота конька, расположенного в геометрическом центре кровли: KF = 2 м.

Расчёт длин стропильных элементов

1. Длина балок мауэрлата.

2. Центральные стропила (без учета свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — высота конька, а второй — половина ширины (8 / 2 = 4 м) или длины (9 / 2 = 4,5 м) дома.

Вспоминаем теормему Пифагора:

3. Накосные стропила (без учёта свесов). Являются гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором один катет — половина ширины или длины дома, а второй — соответствующее центральное стропило. Для кровли с коньком в геометрическом центре кровли длины накосных стропил одинаковы.

4. Нарожники. Укороченные стропила расположены параллельно центральному, с шагом, зависящим от длины стропил. Рассмотрим таблицу, составленную с учётом погодных нагрузок для Московской области.

Таблица 1. Данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московского региона

Шаг стропил, см	Длина стропил, м
Шаг стропил, см	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
215	100х150	100х175	100х200	100х200	100х250	100х250	—
175	75х150	75х200	75х200	100х200	100х200	100х200	100х250
140	75х125	75х125	75х200	75х200	75х200	100х200	100х200
110	75х150	75х150	75х175	75х175	75х200	75х200	100х200
90	50х150	50х175	50х200	75х175	75х175	75х200	75х200
60	40х150	40х175	50х150	50х150	50х175	50х200	50х200

Наши центральные стропила имеют длину 4,472 м и 4,924 м. Нарожники будут короче, поэтому можно смотреть на столбец — 3,5 м.

Для расчёта длин нарожников вспомним школу и воспользуемся свойствами подобных треугольников.

Если на рисунке AB — центральное стропило, то MN — нарожник, AC — половина длины стены (4,0 и 4,5 м соответственно), AM — шаг в зависимости от числа нарожников. MC для каждого нарожника вычисляется отдельно.

Выполним расчёт вариантов для выбора самого экономичного расположения укороченных стропил, результаты которого сведём в таблицу.

Таблица 2. Расчёт пиломатериалов на нарожники

Шаг нарожников, см	Сечение бруса, мм	Нарожники длинной стороны: АС = 4,5 м, АВ = 4,472 м				Нарожники короткой стороны: АС = 4,0 м, АВ = 4,9242 м
Шаг нарожников, см	Сечение бруса, мм	кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м 3	кол-во в полускате	AM, м	длины в полускате, м	объём пиломатериалов на два ската, м 3
215	100х175	1	2,25	2,356	0,165	1	2,0	2,461	0,172
175	75х200	2	1,5	2,981 + 1,491	0,268	1	2,0	2,461	0,148
140	75х175	2	1,5	2,981 + 1,491	0,235	2	1,333	3,282 + 1,641	0,258
110	75х150	3	1,125	3,354 + 2,236 + 1,118	0,302	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,332
90	50х175	4	0,9	3,578 + 2,683 + 1,789 + 0,894	0,313	3	1,0	3,693 + 2,462 + 1,231	0,259
60	40х175	6	0,643	3,834 + 3,195 + 2,556 + 1,917 + 1,278 + 0,639	0,376	6	0,571	4,218 + 3,515 + 2,812 + 2,109 + 1,406 + 0,703	0,413

Очевидно, что менее затратными для нашего примера являются варианты с длинными шагами. Однако следует также учитывать требования к крепежу кровельного материала и затраты на обрешётку. С этой точки зрения ответ не будет столь очевидным.

Расчёт площади кровли с учётом свесов

Так как предыдущий расчёт был выполнен без учёта карнизного свеса, который в нашем примере выполняется с использованием кобылок, рассмотрим эту часть кровли опять как простую геометрическую фигуру.

Карнизный свес

Примем длину свеса (DC) равной 0,5 м. Для определения площади ската снова воспользуемся знаниями о свойствах подобных треугольников:

BC — 8 и 9 м для короткой и длинной стен соответственно.

AD — 4,924 и 4,472 м для короткой и длинной стен соответственно.

AG — 4,924 + 0,5 = 5,424 м и 4,472 + 0,5 = 4,972 м для короткой и длинной стен соответственно.

EF = (AG ∙ BC) / AD
EF = (5,424 ∙ 8) / 4,924 = 8,812 м — для короткой стороны
EF = (4,972 ∙ 9) / 4,472 = 10,006 м — для длинной стороны

Площадь ската рассчитывается по формуле:

S = (EF ∙ AG) / 2
S = (8,812 ∙ 5,424) / 2 = 23,9 м 2 — для короткой стороны
S = (10,006 ∙ 4,972) / 2 = 24,88 м 2 — для длинной стороны

Общая площадь кровельного материала:

Совет! При расчёте материала учитывайте раскрой, особенно в случае, если это листовой материал, как шифер или профнастил.

Внимание! В статье рассмотрен расчёт только основных элементов стропильной системы, который может помочь в составлении предварительного бюджета стройки.

Читайте также: