как сделать арочную крышу

Виды арочных крыш и технология строительства

Сегодня среди привычных закаленному мастеру кровельных конструкций прочное место заняла арочная крыша. Такой дизайн кровли делает дом не только оригинальным и интересным, но и защищает его от чрезмерной ветровой нагрузки. Кроме того, именно дугообразное перекрытие дает возможность впустить в помещение максимум света, если в качестве кровли выбрать прозрачный поликарбонат. О преимуществах и недостатках такой куполообразной крыши и о принципах ее монтажа в материале ниже.

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.

Плюсы и минусы полукруглой крыши

Стоит знать, что арочные крыши несут в себе массу преимуществ как для самого дома, так и для его владельца. Основными положительными моментами такого дугообразного перекрытия являются:

• Снижение ветровой нагрузки на перекрытие дома. То есть, двигаясь по покатой крыше, ветер не испытывает сопротивления, а значит, не срывает кровлю и не расшатывает стропильную систему.
• Беспрепятственное схождение снежных настов с крыши. Такой момент важен, поскольку осадки в виде снега оказывают дополнительное давление на перекрытие.
• Возможность наполнить помещение естественным светом (при условии использования прозрачной кровли).
• Значительная экономия мансардной площади. Отсутствие сложной стропильной системы обеспечивает это.

Но у полукруглой крыши есть и некоторые минусы. К ним относятся:

• Некоторая трудоемкость монтажа. Особенно если несущий каркас мастер решит делать из дерева.
• Невозможность использовать в качестве кровельного материала любой приглянувшийся.

Материалы для покрытия покрытия дугообразной крыши

Как правило, для перекрытия арок крыши используют легкие кровельные материалы, имеющие определенную эластичность. В частности, в качестве кровли могут быть использованы:

• Листы оцинкованной стали. Такой материал при своей гибкости способен сформировать одновременно и покрытие, и несущий жесткий каркас. Тем более что сталь с оцинкованным покрытием устойчива к коррозии.
• Пластиковый рулонный шифер. Покрытие выполнено из полимеров и имеет отменную эластичность. Такой кровельный материал имеет гладкую поверхность и крепкую структуру, что дает возможность мастеру использовать этот материал как арочный.
• Профильный настил арочный. В этом случае покрытие имеет структуру стандартного профлиста. Единственным различием между этими двумя видами покрытий — это их форма. Арочный уже имеет дугообразную форму. Его преимущество в том, что такой материал можно монтировать на каркас крыши уже целыми фрагментами.

Важно: арочный профнастил необходимо заказывать у производителя по параметрам дугообразной крыши (ширина пролета, высота его стен и высота дуги).

• Брус клееный. При аккуратной укладке и правильно подобранном профиле можно сделать и деревянную брусовую крышу. И хотя такой вариант не выгоден с точки зрения долговечности, все же с эстетической стороны такая крыша смотрится экологично и привлекательно.
• Гипсокартон или фанера. Сверху материалы необходимо будет накрыть любым кровельным материалом типа битумной черепицы и пр.
• Светопроводящие покрытия (поликарбонат). На сегодняшний день является самым популярным для перекрытия арки.

Материалы для каркаса крыши

Что касается материалов для создания каркаса крыши, то могут быть использованы самые разные. Однако их стоит поделить на материалы для применения в капитальном промышленном строительстве или для использования в частных работах. Так, для капитальной стройки можно использовать:

• Железобетон. Для монтажа таких арок необходимо сложное спецоборудование, а выполнение работ будет очень трудозатратным. Поэтому частные мастера не работают с таким материалом.
• Бескаркасные листы профиля. О них было написано выше, что такой материал одновременно выполняет как функцию жесткого каркаса, так и функцию кровельного покрытия.

В частном же строительстве для каркаса арки можно использовать:

• Деревянные дугообразные стропила. Создание таких элементов крыши по плечу столяру. Либо же можно заказать такие стропила в столярной мастерской. Чаще всего они имеют вид склеенных из тонких досок дуг или полудуг.
• Металлический стальной профиль (квадратная труба). Прочный и устойчивый к нагрузкам материал, но требующий определенных усилий в гибе профиля.
• Алюминиевые трубы. Идеальный вариант для каркаса дугообразной крыши. Алюминий не подвержен коррозии, достаточно прост в работе и легок при возведении каркаса. А при усилении таких ног распорками крыша сможет выдержать любой кровельный материал.

Важно: для устройства дугообразной теплицы можно использовать трубы ПВХ.

Крыша дугообразная на алюминиевом профиле своими руками

Для возведения полукруглой крыши своими руками необходимо подготовить алюминиевые трубы сечением 5 см и длиной 5-6 м. А для перекрытия кровли в нашем случае возьмем поликарбонат полупрозрачный любого оттенка. Но стоит помнить, что хоть такое покрытие и является современным и привлекательным, все же лучше использовать его для устройства крыши-навеса над авто, крыши бассейна или крыши пристроек. Поскольку летом в закрытом помещении под такой крышей будет очень жарко.

Важно: поликарбонат имеет свойство расширяться при нагреве под солнцем. Поэтому при креплении листов покрытия нужно оставлять технический зазор на расширение кровли.

Расчет дуги крыши

• Чтобы рассчитать длину одной дуги и ее радиус, необходимо взять лист миллиметровой бумаги и нанести на него в масштабе ширину пролета арки (расстояние от одной стены дома до другой) и ее желаемую высоту над пролетом.
• Измерив все и получив данные, их переносят на лист миллиметровки.
• Теперь по центру пролета на схеме устанавливаем циркуль и, оперев второй его конец с карандашом на край одной стены по схеме, чертим ровный круг.
• Внутри круга необходимо нарисовать ровный шестиугольник.
• Полученные длины сторон в масштабе и будут длинами одной дуги, которые придется сложить. В нашем случае для арочной крыши сложим три таких длины.

Важно: дуги арки можно делать не из цельной трубы, а из ее частей. При этом две полудуги могут стыковаться в верхней части арки, образуя более крутой или менее крутой изгиб.

Монтаж каркаса

Трубы необходимо гнуть при помощи специального гиба, предварительно формируя на профиле надрезы. При этом важно помнить, что чем больше насечек будет на профиле, тем менее крутым будет радиус изгиба. И соответственно, чем меньше насечек, тем большим будет радиус изгиба. Насечки на профиле нужно располагать с одинаковым шагом.

• Полученные дуги крепят специальными кронштейнами к мауэрлату из дерева. А усиливают конструкцию специальными ребрами жесткости. Можно для этого использовать дерево или металлический профиль.
• По всему периметру установленных с шагом 50-70 см дуг крепят обрешетку. Для поликарбоната шаг обрешетки также может варьироваться в пределах 70 см. Но лучше сделать его равным ширине одного листа. Так монтаж поликарбоната будет более удобным.
• При креплении листов кровли необходимо заранее сделать в них отверстия под саморезы. Причем отверстия должны быть на несколько мм больше с расчетом на расширение покрытия.

Важно: для монтажа поликарбоната нужно использовать специальные саморезы с плотными шайбами и декоративными крышками.

• Фронтоны крыши закрывают любым удобным материалом. Красиво будет смотреться тот, из которого выстроена коробка дома.

Совет: если не уверены в своих силах при расчете параметров дуги, то воспользуйтесь услугами профессионалов или хотя бы используйте специальную программу для вычисления параметров арки.

Изготовление стропильной системы для полукруглой и стрельчатой крыши

Разбираем особенности устройства и способы самостоятельного изготовления арочной стропильной системы.

Наиболее распространённые формы крыш у коттеджей – «вальма» и «двухскатка». Это объясняется тем, что такая форма крыши хорошо известна многим строителям, а все этапы изготовления подробно расписаны в любом методическом издании.

Однако, многие частные застройщики хотели бы отойти от «штампов». Растёт интерес к куполообразным, полукруглым и стрельчатым формам крыш. Помимо привлекательного внешнего вида, такая крыша обладает рядом существенных достоинств:

• Высокая прочность и несущая способность;
• Высокая устойчивость к сильному ветру;
• На поверхности такой крыши не скапливается снег и не застаивается дождевая вода;
• Больший объём внутреннего полезного пространства и высота потолков в жилой мансарде;
• Элементы арочной стропильной системы (особенно если они выполнены в виде ферм) могут стать эффектным декоративным элементом внутреннего убранства мансарды.

Задумываясь о том, как сделать полукруглую крышу из дерева, и понимая множество преимуществ «гнутой» крыши, многих застройщиков отпугивает высокая цена дугообразной стропильной системы, сложность её расчёта и изготовления: в промышленных условиях ламели (из которых делается клееный брус), распаренные до 100°C, при повышенной влажности (что придаёт дереву эластичность) гнутся по специальному шаблону, затем склеиваются и высушиваются в сушильных камерах.

В условиях частного строительства подобный технологический этап сложно и экономически нецелесообразно повторять. А при использовании деталей промышленного изготовления – в виде гнутого клееного бруса, стальных и деревянных изогнутых ферм и т.д. – стоимость такой стропильной системы многократно возрастает. Поэтому пользователи FORUMHOUSE предлагают свои, более «бюджетные» способы, по которым изготовляются арочные стропила и стропила полукруглой крыши.

Я задумал построить каркасный флигель с полукруглой стрельчатой кровлей. Для этого мне пришлось стать в одном лице: архитектором, конструктором, заказчиком, сметчиком, «спонсором» строительства, прорабом, специалистом технадзора и строителем. Но результат того стоил. Мне удалось реализовать все свои задумки. И за несколько сотен тысяч рублей (260 тыс. из которых ушли чисто на «каркас») построить домик со «стрельчатой крышей», 3-мя спальнями, кухней-гостиной, прихожей, раздельным санузлом и небольшим холлом на втором этаже.

Что в итоге получилось у форумчанина, видно на данном фото.

Особый интерес представляют этапы изготовления «гнутой» стропильной системы.

В классическом понимании эта «стропилка» не имеет привычных всем стропильных ног.

Также в ней отсутствуют клееные элементы. Если посмотреть на фотографии, то можно сказать, что в стропильной системе использованы элементы, заимствованные из судостроения.

Суть технологии использованной Nikofar состоит в следующем:

• Основную нагрузку несёт «фронтонная ферма». В этой ферме наружная радиусная кромка выполнена из «шпангоутов». «Шпангоуты» делаются из коротких ламелей, собранных в два слоя и скреплённых между собой шурупами.

• Между фронтонными фермами уложены горизонтальные «стрингеры», идущие от верхнего уреза вертикальной стены до конька крыши.

• В промежутках между стрингерами установлены распорки из ламелей. Эти ламели имеют наружное радиусное закругление, совпадающее с радиусом кровли.

Это решение позволило упростить и значительно снизить трудоёмкость изготовления радиусной кровли по сравнению с традиционным подходом, когда используются криволинейные стропила.

Ламели выпиливались бензопилой. Для упрощения и ускорения разметки ламелей был изготовлен специальный шаблон — полукруг из двух реек и фанеры толщиной в 12 мм.

Если набить руку, то на изготовление одной «радиусной» ламели, включая разметку и выбор нужной доски, у рабочих уходило примерно 3 минуты.

После завершения возведения стропильной системы по каркасу кровли была набита обрешётка. На обрешётку (в целях экономии), вместо фанеры или ОСП, пошла второсортная обрезная доска — 10х2.5 см. Шаг между досками — 5 см. Затем было смонтировано кровельное покрытие из ондулина.

Предложенный способ делать «гнутую» стропилку и сам процесс возведения недорогого каркасного дома под ПМЖ нашёл широкий отклик на форуме. Также форумчане высказали свои «за» и «против» экономической целесообразности возведения такой стрельчатой кровли. Говорили и о перерасходе древесины. Посмотрим, насколько это верно:

Благодаря арочному сечению стрельчатой крыши, при сопоставимых расходах на пиломатериал, внутренний полезный объём такой жилой мансарды под аркой больше, чем у мансарды традиционной конструкции, а также мансарды с увеличенными свесами.

Арочная кровля, благодаря своей форме, выдерживает очень большие нагрузки, о чём хорошо знали строители древности.

Также большой интерес представляет проект дома с полукруглой крышей от участника нашего форума crazy-tortilla.

Я хочу построить дом с полукруглой крышей. По проекту предстоит перекрыть безопорный пролёт 11х8 метров. Думаю использовать для этого деревянные двутавровые балки. Затем сверху сделать настил из ОСП и уложить мягкую кровлю. Чердака не будет. Помогите разобраться, как сделать полукруглую крышу из дерева.

После мозгового штурма на форуме и споров о типе конструкции стропильной системы такой крыши было принято решение: вместо горизонтальных двутавровых балок использовать гнутую клееную ферму из дерева. После этого форумчанин заказал у проектировщика проект ферм. На фото ниже представлены готовые чертежи этих ферм.

Собирать гнутые фермы (в целях экономии) crazy-tortilla решил своими силами. Конструктивно ферма собирается из трёх слоёв древесины, для чего используются доски 150х30 мм.

Посчитав весь объём крепёжных стальных планок и саморезов, форумчанин понял, что закупать их на ближайшем строительном рынке или в магазине влетит в копеечку. Поэтому весь крепёж купил в интернет-магазине, что позволило сэкономить до 40% от их магазинной стоимости.

Для сборки ферм был сделан специальный стапель. Начать сборку решили с изготовления фермы для меньшего пролёта. На то, чтобы изготовить все фермы, у форумчанина ушло 2 месяца кропотливой работы.

Часть ферм монтировалась вручную, а часть, из-за большого веса, поднимались краном.

Также интересно ознакомится с бюджетом по изготовлению данной стропильной системы.

Всего было изготовлено 11 маленьких и 12 больших ферм. На это ушло 120 тыс. руб. Материала было куплено на 100 тыс. руб. Приблизительно эта кровля с черновым покрытием и без утепления обошлась мне в 250 тыс. руб.

Строительство арочной крыши своими руками

Крыши в форме куполов и арок чаще всего можно встретить в общественных зданиях: таких как бассейны, зимние сады, стадионы или выставочные галереи. Но в настоящее время наметилась тенденция к использованию таких крыш в частном строительстве, ведь они буквально притягивают к себе внимание и создают необычную атмосферу в помещениях. К тому же, строительство этой конструкции можно осуществить своими руками.

Преимущества арочной крыши

Такие крыши отличаются от скатных не только внешним видом, но и рядом преимуществ:

• неповторимый привлекательный вид;
• благодаря своей форме они имеют повышенную устойчивость к ветровым нагрузкам;
• на них не образуются залежи снегового покрова;
• прозрачная кровля арочной формы создаст дополнительное естественное освещение, что позволит сэкономить на потреблении электричества;
• арочная крыша придаёт зданию вид старины как снаружи помещения, так и внутри него;
• внутри помещения возникает большой объём воздуха, что, как правило, оказывает благоприятное воздействие на самочувствие людей.

Конструкция

Несущие конструкции для таких крыш могут быть изготовлены из изогнутых металлических, деревянных или бетонных конструкций, выполненных в виде арок или ферм . Возможно использование бетонных конструкций в качестве несущих, но для частных домов это неоправданно из-за повышенной стоимости материалов, трудностей транспортировки и большого веса. Также возникнет необходимость в возведении фундамента и стен повышенной прочности, чтобы они выдержали бетонную конструкцию. Понадобится и специальная подъёмная техника для установки фермы. Всё это приведёт к повышенным тратам на строительство.

Среди наиболее подходящих вариантов кровельного покрытия можно назвать стекло, прозрачный шифер, сотовый или листовой поликарбонат. Если же вы решили делать кровлю непрозрачной, то можно использовать, например, оцинкованную сталь или медь.

Поликарбонат позволяет сделать безопорную кровлю над небольшими помещениями. Он хорошо поддаётся изгибу и используется для придания разной формы кровель.

Если конструкцию выполнять из металла, то она тоже будет отличаться значительным весом. Это потребует упрочнения фундамента и стен.

Арочную крышу чаще всего выполняют из алюминиевых профилей. Они имеют ряд преимуществ: высокая стойкость к коррозии, небольшой вес; аккуратный внешний вид, простота монтажа. При установке алюминиевого каркаса шаг обрешётки будет зависеть от ряда факторов: толщины листа поликарбоната, радиуса изгиба, способа крепления листов и других. В большинстве случаев шаг обрешётки делают в пропорции 1:2 к ширине листа. При этом не имеет значения тип каркаса. Алюминий отличается влагостойкостью. Для него не нужна постоянная окраска.

Важно: При проектировании необходимо учитывать зазоры для терморасширения, равные 5 мм. на один погонный метр.

Расчёт шага обрешётки зависит от параметров листа поликарбоната. Стандартные размеры: ширина – 2-10 метров, длина – 6-12 метров. Параметры листового поликарбоната имеют размеры 2,05х3,05. При этом параметры толщины разнятся от 10 до 32 мм. Возможно изготовление по индивидуальным заказам у отдельных производителей.

Строительство арочной крыши из поликарбоната

Наиболее широкое применение для устройства арочных кровель получил сотовый поликарбонат. Такой материал отличается рядом преимуществ:

• малый вес;
• возможность изгиба;
• механическая прочность;
• теплоизоляция;
• звукоизоляция;
• хорошая пропускаемость света;
• возведение безопорных крыш;
• стойкость к проникновению ультрафиолета;
• возможность удерживать ветровые и снеговые нагрузки.

Благодаря небольшому весу материала его можно использовать в бескаркасных конструкциях. Для улучшения свойств пожаробезопасности применяют модифицированный поликарбонат. Он отличается от обычного наличием в своём составе специальных добавок, благодаря которым его можно использовать во всех отраслях строительства. Правда, стоимость модифицированного поликарбоната выше обычного на 40-50%.

При устройстве такой кровли нужно помнить, что одно из её свойств — создание парникового эффекта в помещении при условии солнечной погоды. Поэтому в жилом помещении важно организовать грамотную систему вентиляции или кондиционирования.

Монтаж поликарбоната

При монтаже листов учитывают, в каком направлении расположены внутренние полые каналы. Лучше всего их размещать вдоль кровельного ската. Для конструкций, имеющих вертикальное направление, каналы располагают соответственно.

Правила крепления поликарбоната:

• Для монтажа используют точечное крепление при параметрах листа не больше 3 метров.
• Для установки поликарбоната рекомендуется применение термошайб. Использование для крепления саморезов, гвоздей или болтов может привести к разрушению листов материала, потому как листы могут изменяться в размерах под действием погодных условий.
• При параметрах листа от 6 до 12 м. используют специальный поликарбонат, потому как термошайбы уже не полноценно выполняют свою функцию. Такой материал получают методом горячей формовки. К тому же, они имеют рёбра жёсткости внутри. Подходит для бескаркасной кровли.
• Крепления производят с помощью прижимных элементов, которые устанавливают на несущую конструкцию с наружной стороны. Изготовлены они могут быть из различных материалов. Так, например, стальные и деревянные элементы могут портиться под действием атмосферных факторов, что может привести к порче и последующему разрушению поликарбоната.
• Алюминиевый профиль с силиконовыми или резиновыми уплотнителями станет лучшим выбором для такой конструкции.
• Пластичность поликарбоната допускает образование прогиба при скоплении снега.

Типы профилей:

Типы профилей

• Наиболее популярный профиль — в виде повернутой буквы «Н». Края помещают в профиль, закрепляя панели с помощью болтов. Для герметизации используют силиконовый герметик, но он может загрязнять поверхность.
• Второй тип профиля — торцевой U-образный профиль. Он устанавливается для защиты торца панели. Установка профилей, которые будут соединять панели, производится не на обрешётку.
• Следующий тип профиля — разъёмный соединительный. Он состоит из двух частей:

1. База — ровная и жёсткая нижняя часть. На ней размещают концы тех поверхностей, которые необходимо соединить. Саму базу крепят к обрешётке, располагая шурупы в центре и оставляя свободными концы панели. Это позволяет обеспечить беспрепятственное скольжение при условии теплового расширения или сжатия.
2. Крышка — верхняя подвижная часть. К нижней части её крепление производят с помощью механического давления или при нажатии рукой.

• Угловой профиль. Он используется при соединении под прямым углом.
• Коньковый профиль применяют при соединении конструкций конькового типа.
• Торцевой F-образный профиль используют для закрытия торцов панели. С его помощью края панели крепят к основе.

При установке профилей различают лицевую сторону. На неё нанесен специальный слой, способный защищать его от ультрафиолетового излучения.

Особенности крепления панелей

При ширине больше 1 метра при установке панели используют дополнительное крепление. Это необходимо для того, чтобы избежать смещения. Для крепежа применяют 5-сантиметровые саморезы, вкручивая их в опоры с шагом в 50-60 сантиметров, но не более 20 сантиметров от стыка. Расстояние саморезов от края — не менее 3 сантиметров. Важно предварительно подготовить отверстия под саморезы, диаметром превышающие размер саморезов на 3-4 мм. – это позволит избежать деформаций при расширении. Деформировать или повредить поверхность можно при чрезмерном закручивании саморезов. Крепление должно осуществляться перпендикулярно плоскости панели. Лучше всего выбирать саморезы из нержавеющих материалов: например, стали или с оцинкованными наконечниками, чтобы обеспечить коррозийную устойчивость. Параметры длины должны соответствовать толщине листа, типу прокладки и несущим конструкциям. А вот диаметр лучше брать 4 мм.

Для саморезов также используют конусообразные стальные прокладки. Они помогают предотвратить коррозию. Их характеристики должны соответствовать саморезам либо быть выполненными из алюминия не менее 1 мм. (толщина) и с диаметром 25 мм., с прокладкой из каучука. Вместо них можно использовать термошайбы. Это улучшит внешний вид. Между металлом и панелью в месте их соединения используют термоизолирующую ленту. Это делают для того, чтобы избежать вспучивания при нагреве.

Подготовка панелей

При осмотре упакованных в защитную пленку панелей можно увидеть сторону с напечатанными надписями. Она является лицевой и имеет защиту от лучей ультрафиолета. С другой стороны плёнка прозрачна. Нельзя допускать хранение и монтаж панели внутренней стороной вверх. Это сократит срок её службы.

Перед тем как приступить к установке, производят герметизацию каналов с помощью перфорированной ленты. Её наклеивают с обеих сторон концов панели. Защитную пленку удаляют поэтапно, начиная с внутренней стороны. Верхняя пленка удаляется после окончания монтажных работ. Это помогает избегать повреждений при установке.

Строительство арочной крыши своими руками – процесс довольно сложный, требующий наличия определенных навыков, способности к точному расчёту, внимания при изготовлении конструкции. Именно поэтому не так часто можно встретить такой тип кровли.