Изготовление стропил: шаблоны и раскрой, устройство ферм, технические подробности
Стропильная конструкция – основа для любой скатной крыши, ее «скелет». Она воспринимает на себя весьма серьезные нагрузки, особенно в зимнее время, и является несущей для кровли. Это значит, что защита дома от осадков и ветрового воздействия в значительной степени зависит от нее.
Поэтому в индивидуальном строительстве изготовление стропил на завершающем этапе – важная операция, которой уделяется особое внимание. Какова последовательность действий при устройстве стропильной системы, какие особенности имеют различные виды стропил – далее в статье.
Начальный этап монтажа висячих стропил
Учитывая исключительную важность стропильной системы, ее тип, материал для изготовления и прочие важные детали определяются на этапе проектирования. Стропильные фермы обычно выполняются из дерева или металла (в уникальных случаях в частном домостроении – из железобетона).
Металлические фермы обычно изготавливаются заводским способом, доставляются в готовом виде на стройку и устанавливаются при помощи крана, закрепляются сваркой.
Деревянные стропила могут:
- Также изготавливаться заводским способом (висячие стропила)
- Заводским способом могут изготавливаться отдельные элементы конструкции и собираться на стройке
- Вся стропильная система раскраивается и монтируется непосредственно на объекте
Использование заводских полуфабрикатов предполагает предельную точность в соблюдении проекта при производстве строительных работ, поскольку переделка готовых ферм или изменение размеров их деталей связаны с большими сложностями, а иногда – просто невозможны.
Но плюсом такого решения является то, что если стены выведены правильно, то установка стропильной системы равносильна сборке детского конструктора.
Элементы стропильных систем
Часто заводские изделия используют при возведении сложных кровель, например, если требуется стропильная система над эркером, и в обязательном порядке – при строительстве быстровозводимых зданий, поставляемых в комплекте.
Совет!!
Перед самостоятельным изготовлением и сборкой стропил следует изучить все термины, связанные с крышей. Путаница в понятиях может в ходе работ привести к непредсказуемым последствиям
В процессе устройства стропильной конструкции можно выделить следующие этапы:
- Изготовление шаблонов, раскрой, изготовление ферм
- Лекала и распиловка
- Сборка ферм
- Технические подробности
Изготовление шаблонов, раскрой, изготовление ферм
Лекала и распиловка
Конечно, важнейшим в подготовке лекал будет изготовление шаблонов стропильных ног. Особенно строго следует подойти к этой операции на крышах сложной конфигурации, например, когда устанавливаются аттиковые стропила.
Оно может быть выполнено следующими способами:
- Берется рейка, длина которой равна вертикальному расстоянию от верха опорной стены до конька (конькового бруса или стыка стропил).
Перпендикулярно ей набивается по краю доска, длина которой равна расстоянию между внешними стенами здания.
Конструкцию следует сразу проверить «по месту», установив ее на стенах и повторив промеры.
Если геометрия соблюдена – можно изготавливать шаблон для стропила по верху вертикальной рейки и краю одной из боковых. Необходимо сразу учитывать запас на узлы соединений, свесы крыши и т.п.
Совет!
Когда шаблон отмерен по длине, на него лучше сразу нанести все врубки, врезки, места крепления соединительных элементов.
Можно изготовить для всего этого отдельные шаблоны, и наносить их на раскроенные стропила самостоятельной операцией, однако при этом растет риск погрешностей
Совет!
В шаблонах с вертикальной планкой последняя может быть сама использована в качестве шаблона для опорных элементов, если таковые предусмотрены конструкцией стропильной системы (например, стоек или бабок)
Раскрой стропильных ног и прочих элементов может проводиться как на земле, так и на перекрытии здания. Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки: на земле удобней работать, и можно собрать готовые фермы (впрочем, они редко имеют для этого достаточную прочность), на крыше – можно сразу примерить готовую деталь, и при необходимости – поправить огрехи.
А, например, стропильная система эркера просто требует сборки на месте, поскольку может иметь достаточно сложную конфигурацию, и стропила легче разметить сразу, чем тратить время и силы на отдельные шаблоны.
Сборка ферм
Фермы, во всяком случае, торцевые, лучше предварительно собрать «наживую», не делая капитальных соединений – ведь именно стропила, располагаемые над фронтонами, будут играть решающую роль в правильности геометрии крыши, поэтому вымерять и устанавливать их следует особенно тщательно.
Прежде всего, эти конструкции должны быть установлены строго параллельно стене, на которую устанавливаются, а также – иметь строго вертикальное положение. Это проверяется следующим способом: фермы временно закрепляются, от каждого из нижних углов каждой фермы протягиваются бечевки к вершине противоположного.
В результате получаются диагонали на каждом из скатов. Если крыша ломаная, угловая или имеет иную сложную форму – промеры необходимо произвести для всех ее ровных плоскостей.
Схема промера ферм
В результате, если геометрия ската правильная, должны получиться следующие результаты:
- В месте пересечения бечевки должны слегка касаться друг друга
- Место их пересечения должно приходиться на середину длины крыши
- Пересекаться они должны на половине длины противоположных стропильных ног
Если какое-то из этих условий не соблюдается, ферму-«нарушителя» следует скорректировать соответствующим образом до устранения проблемы. После этого элементы можно крепить к подстропильному брусу капитально – при помощи скруток или скоб.
После этого в случае с наслонными конструкциями, если это предусмотрено проектом – следует установить между фермами коньковый брус. Если используется стропильная система шале, где предусмотрены фронтонные стены «под конек», следует те же операции выполнить для самих стен перед установкой крайних стропил, поскольку они будут опираться на стены.
В этом случае возможные несоответствия ликвидируются выравнивающей стяжкой. Для выравнивания последующих стропил используют бечевку, натянутую по коньку.
Технические подробности
Для соединения стропил с подстропильным брусом (мауэрлатом) и прочими деталями системы применяют различные виды плотницких «замков»: зуб, двойной зуб, шип и т.п. Выбор конкретного способа зависит от формы крыши, планируемой нагрузки на нее, особенностей работы конкретного узла (на сжатие, растяжение, изгиб, излом).
В последнее время практически любые виды соединений дублируются специальными металлическими накладками.
Совет!
В большинстве случаев при установке наслонных стропил стоит устроить шарнирное соединение хотя бы в одном из узлов: крепление к мауэрлату (специальная скользящая металлическая конструкция), связь с коньковым брусом, стык стропил (если коньковый брус отсутствует)
Следует обратить внимание, что в наслонных стропилах при наличии конькового бруса допускается установка стропильных ног не строго напротив друг друга, а со смещением – таким образом, чтобы стропильные ноги соприкасались боковинами. В висячих стропилах это недопустимо, поскольку их принцип действия основан как раз на упоре стропил торцами.
Но, какая бы система ни была выбрана, перед тем, как изготовить стропила, следует хорошенько изучить теорию, и попробовать на практике свои плотницкие навыки. Если в порядке и то и другое – готовая крыша прослужит долго и никуда не съедет.
Строительство домов
Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.
Содержание
- Стропильная система: правила расчета и разработки
- Элементы стропильной конструкции
- Материалы для изготовления стропил
- Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
- Особенности обустройства стропил на разных крышах
- двускатная крыша
- шатровая крыша
- вальмовая крыша
- ломаная крыша
- Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
- расчет угла наклона и нагрузок
- монтаж мауэрлата и стропил
- Общие рекомендации по монтажу стропильной системы
Стропильная система: правила расчета и разработки
Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.
При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:
- Угол наклона крыши:
- 2,5-10% – плоская кровля;
- более 10% – скатная кровля.
- Нагрузки на крышу:
- постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.
Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.
Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках
При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.
Элементы стропильной конструкции
Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:
- Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
- Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
- Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
- Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
- Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.
Материалы для изготовления стропил
Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.
Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.
С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.
Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию
В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.
Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции
Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.
Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.
Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.
Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.
Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.
Особенности обустройства стропил на разных крышах
Двускатная крыша
Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.
Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.
Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.
Шатровая крыша
Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.
Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:
- основание постройки квадратной формы;
- в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.
Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.
Вальмовая крыша
Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.
Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.
Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.
Ломаная крыша
Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:
- Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
- Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
- Монтаж стропильных ног.
Двухскатная крыша: установка стропил своими руками
Расчет угла наклона и нагрузок
Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.
При выборе угла наклона надо учесть, что:
- угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
- при угле наклона свыше 45° – возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».
Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° – 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.
Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).
Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.
Монтаж мауэрлата и стропил
Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.
Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:
- Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
- Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
- Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
- С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
- Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
- установить фронтальные (крайние) фермы;
- между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
- монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
- При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
- Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.
Установка стропил: видео
Общие рекомендации по монтажу стропильной системы
- Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
- Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
- Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
- При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.
Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео
Монтаж стропильной системы своими руками
Для хорошей кровли очень важно, чтобы каждый шаг при её создании прошёл идеально. Основа всей конструкции крыши — это стропильная система, от конфигурации которой зависит тип верхней части здания. Существуют разные виды таких систем, среди которых необходимо подобрать наиболее подходящую для себя, ведь от правильности вашего выбора зависит функциональность и качество всей кровли.
Типы стропильной системы
Устройство кровли при возведении здания имеет существенное значение. А чтобы крыша была достаточно прочной, особое внимание уделяется несущим системам, которые делятся на:
- комбинированные;
- висячие;
- наслонные.
Кровля — это довольно сложная конструкция, состоящая из разнообразных деталей. Основное требование, предъявляемое к крыше, — это способность защищать строение от всевозможных погодных условий и выдерживать разные нагрузки.
Главные нагрузки кровли приходятся именно на стропильную систему, поэтому очень важно подобрать нужные материалы, всё правильно рассчитать и сделать монтаж в соответствии с технологией.
Установка висячих стропил
Висячие стропила предназначены для зданий, внутри которых нет капитальных перегородок, а между общими несущими и боковыми стенами расстояние составляет не более 10 метров. Конструкция кровли в данном варианте ложится на основные стены здания, но из-за этого она подвергается действию высоких нагрузок. Чтобы напряжение было немного слабее, применяют дополнительные детали (затяжки или ригели), которые скрепляют ферму в горизонтальном положении.
В зависимости от длины пролёта в конструкции висячих стропил применяются различные упрочняющие элементы
Нижние затяжки соединяются в основании стропил и могут быть применены как балки для чердачного перекрытия, при этом их необходимо уложить на мауэрлат. Для изготовления висячих стропил обычно берётся доска с сечением 50х200 мм, однако каждое индивидуальное здание нуждается в своих конкретных расчётах.
Последовательность действий по монтажу висячих стропил:
-
Вначале на несущие боковые стены устанавливается мауэрлат.
Крепление мауэрлата на боковые несущие стены удобно выполнять при помощи винтовых шпилек, заранее вмурованных в каркас здания
В нижней части кровли висячие стропила врезаются в мауэрлат. Изначально первая стропильная пара делается на земле и используется в качестве шаблона. Остальные пары висячих стропил делаются по нему. Далее все стропильные фермы поднимают на самый верх строения и устанавливают по одной. Чтобы они стояли устойчиво, их нужно закрепить временными подкосами.
Крепление стропильных ног к мауэрлату выполняется стальными пластинами с обеих сторон
Далее устанавливается коньковый прогон с соблюдением правильного расстояния между всеми стропилами.
Коньковый прогон связывает стропильные фермы в верхней части и фиксирует их в вертикальном положении
Монтаж наслонных стропил
Наслонные стропила в основном устанавливаются в тех зданиях, где присутствуют несущие перегородки. Их монтировать намного легче, чем висячую систему, поскольку надёжной опорой для стропил служат прочные несущие стены, расположенные внутри дома. Кроме того, для этой системы необходимо минимальное количество стройматериалов.
Коньковая доска в этом случае служит опорной точкой. Такая кровельная система устанавливается в одном из трёх вариантов:
- Верхняя сторона кровельной наслонной системы крепится на опоре конька, а нижняя — врубается в мауэрлат. К стене крепится скобами или проволокой.
- Верхняя часть стропил подрезается под нужным углом, а затем соединяется железными пластинами. Нижняя часть стропил монтируется к мауэрлату специальными подвижными креплениями.
- Стропила крепятся досками или брусками сверху. Бруски располагаются горизонтально и параллельно друг другу. С двух сторон стропила монтируются под определённым углом, а между ними устанавливается коньковый прогон.
Конфигурация дополнительных рёбер жёсткости в наслонных стропилах также зависит от длины пролёта здания
Чтобы закрепить стропила в нижней части кровли, необходимо использовать скользящие крепления, которые избавляют несущие перегородки от дополнительного напряжения. В этом случае стропила не фиксируются очень плотно, благодаря чему при усадке здания они могут сдвигаться, не перегружая тем самым конструкцию крыши.
Но в некоторых случаях можно использовать распорную систему, которая плотно крепится к мауэрлату внизу. Подкосы и затяжки монтируют в конструкцию для уменьшения нагрузки на стены. Этот способ носит название комплексный, поскольку объединяет элементы двух систем.
Такая кровельная система применяется в основном для возведения частных строений, поэтому стоит упомянуть о монтажных работах, которые производятся в следующей последовательности:
- На построенные основные стены здания кладётся гидроизоляционный материал, например, рубероид.
- Мауэрлат крепится к каркасу через гидроизоляцию с помощью металлических анкеров.
- Стропила устанавливаются на мауэрлат и закрепляются жёсткими или подвижными скользящими креплениями. Можно стропила зафиксировать проволочной скруткой внутри стены. Для этого надо вбить костыль на расстоянии 30 сантиметров от мауэрлата и прикрутить на него проволоку. Потом зафиксировать костыль на стропилах. Подобный крепёж сохраняет кровлю даже во время порывистых ветров.
Наслонные стропила крепятся к мауэрлату металлическими уголками или специальными подвижными элементами
Свес шириной до 60 см формируется следующим образом — стропильные ноги выводятся за границы несущих стен. Эта конструкция надёжно защитит стены от осадков. Если стропильные ноги по длине доходят только до мауэрлата, их удлиняют при помощи деталей, называемых кобылками.
Для удлинения стропил на них набивают доски определённой длины — кобылки
Стропильная система закрепляется прогонами, стойками, а также подкосами.
На последнем этапе стропильные фермы связываются коньковыми прогонами и дополнительными подкосами, а также устраиваются фронтонные свесы
Монтажные работы по установке наслонной системы должны начинаться с настила досок на балки перекрытия. Такое приспособление поможет провести работы комфортно и безопасно.
Комбинированная кровельная система
Комбинированные стропила имеют в своей конструкции элементы из наслонных и висячих систем. Используются они при изготовлении мансардной кровли. Стены комнат на втором этаже получаются благодаря вертикальным стойкам, которые для стропильных балок являются точкой опоры.
Горизонтальные брусья, которые были установлены поверх стоек, выполняют две функции: для верхних скатов они являются мауэрлатом, а для боковых — коньковым брусом. Некоторая часть стропильной системы, которая соединяется вверху концов стоек, одновременно становится затяжкой для верхних элементов и ригелем для скатов, расположенных по бокам.
В комбинированной кровле используются фрагменты наслонных и висячих стропильных систем
Чтобы увеличить прочность конструкции, надо произвести монтаж подкосов, которые закрепляют стропила и вертикальные стойки крыши. Изготавливать комбинированные стропила немного тяжелее, чем другие системы, зато трудоёмкость работ возмещается увеличением несущих характеристик крыши и наличием полноценного помещения под кровлей.
Фотогалерея: варианты стропильных систем
Монтаж стропильной системы кровли
Стропильная система изготавливается из хвойных пород дерева. Можно использовать доски или брус, которые до монтажа обрабатываются антисептическими веществами. Крепёж может быть следующим:
- платки из дерева;
- пластины из металла;
- разнообразные врубки;
- гвозди.
Приступая к установке стропил, выводят уровень перекрытий и несущих стен, после чего настилают гидроизоляцию. Подстропильная конструкция необходима для того, чтобы предотвратить деформацию стропил. В качестве опорных элементов, которые дают стропильной системе устойчивость, могут служить:
- лежаки;
- подкосы;
- прогоны;
- стойки.
Утепление кровли необходимо, но для этого следует выбрать материал для гидро-, тепло- и пароизоляции. Монтаж производится послойно и только в той последовательности, в которой необходимо: изначально паро-, потом тепло- и в завершение влагоизоляционный материал.
Перед укладкой кровельного покрытия монтируются необходимые защитные материалы с соблюдением установленных вентиляционных зазоров
Для обеспечения длительной эксплуатации стропильной системы устраивается необходимая циркуляция воздуха с помощью установки отверстий для вентиляции. Чтобы не было протеканий, возле отверстий делают «воротники», не позволяющие проникать воде под крышу.
Видео: монтаж стропильной системы своими руками
Каким образом крепится мауэрлат
Мауэрлат — это фундамент кровли, поэтому стоит относиться к его закреплению ответственно. В противном случае ремонт крыши в будущем будет неизбежным. Последовательность работ:
- По всему периметру строения производится монтаж гидроизоляционного материала.
- Брус раскладывается на верхний торец стен. При необходимости части бруса сращивают между собой.
Брус необходимого сечения раскладывается по всему периметру здания на слой гидроизоляции
Крепление мауэрлата в углах производится вполдерева
Мауэрлат плотно закрепляется при помощи шпилек или проволоки. Если вы используете шпильки, то в мауэрлате сверлятся отверстия. Затяжка производится в несколько приёмов.
К каменным, блочным или бетонным стенам мауэрлат крепится при помощи шпилек, укреплённых в них при устройстве верхнего ростверка
Способы крепления кровельного мауэрлата и сращивание стропил
Мауэрлат крепится к стенам здания по всему периметру, при этом крепления должны находиться в непосредственной близости от внутренней части стены. Снаружи дома деревянная деталь защищается незначительным выступом стены. Также изначально определяется место для крепления.
Как закрепить мауэрлат к стене
Мауэрлат к стене можно прикрепить следующими способами:
-
С помощью проволоки, которая закладывается между двумя кирпичами. Её длина подбирается так, чтобы в итоге проволокой можно было обвязать полностью брус. Количество проволоки должно соответствовать числу стропильных ног.
Проволока оборачивается вокруг мауэрлата и затягивается в прочный узел
Винтовые шпильки. В кладку внедряют арматуру по высоте минимум за 3 ряда до начала кровли. Размер арматуры — 10 мм. Шпильки, загнутые в Г-образную форму, связывают с арматурным каркасом. Длина шпильки подбирается так, чтобы оставшаяся над поверхностью стенового каркаса часть была на несколько сантиметров больше, чем толщина мауэрлата. Затем конструкцию заливают бетоном. В брусе мауэрлата сверлят ответные отверстия и надевают его на шпильки. Далее мауэрлат фиксируется гайками.
Шпилька свзывается с арматурным каркасом и после заливки бетоном становится его частью
Как закрепить стропила к мауэрлату
Все варианты крепления кровельной стропильной системы к мауэрлату можно поделить на такие виды:
- Скользящее крепление. Производится за счёт запила и монтажа ноги стропильной системы на мауэрлат. Установка осуществляется при помощи специальной комбинации металлических пластин, которые при зацеплении друг за друга получают возможность перемещения в заданных пределах. За счёт этого обеспечивается возможность небольшого смещения стропил при усадке и сезонных деформациях здания.
Скользящее крепление оставляет стропильной ноге небольшую свободу перемещения при деформациях здания
Жёсткое крепление. Этот вариант используется для устройства наслонных стропил. В стропильной системе осуществляется врубка по специальному шаблону, а затем каждая нога упирается в мауэрлат и фиксируется гвоздями.
Жёсткое крепление стропильных ног используется в системе наслонных стропил
Как крепятся стропила на уровне конька
Наиболее распространённым вариантом крепления стропил к коньку является стыковое соединение:
- каждое стропило нужно обрезать под определённым углом, расположенным в верхнем крае. Этот угол должен быть точно равен углу наклона скатов;
- стропильные ноги в местах среза нужно скрепить несколькими гвоздями длиной в 150 мм;
- вбивать гвозди надо под углом таким образом, чтобы они проникли в другое стропило на достаточную глубину;
Можно использовать разные варианты крепления стропильных ног под коньком
накладки из дерева и металла помогают укрепить стропильную систему. Они закрепляются болтами или гвоздями.
Металлические накладки используются для упрочнения конструкции стропил в области конька
Варианты сращивания стропил
В строительной сфере повсюду используются разнообразные варианты стропильного сращивания, при этом, подбирая определённую технологию, надо обратить внимание на характеристики конструкции стропильной системы, на которые влияют:
- приобретённые материалы;
- технические данные стройплощадки;
- шаг монтажа стропил.
Стропила могут сращиваться следующим образом:
-
Встык — наиболее быстрый и надёжный вариант, чтобы удлинить стропила. Для этого сращиваемые детали обрезаются под углом в 90 градусов. Чтобы в месте соединения отсутствовал прогиб, потребуется высокая точность. Стропила закрепляются накладками из металла или дерева, скрепляемых гвоздями в шахматном порядке.
Крепление встык упрочняется металлическими или деревянными накладками
Стропильные доски можно сращивать любым из трёх описанных способов
Каждая разновидность стропильной системы имеет свои характерные особенности и подходит только для определённого вида конструкции кровли. Именно от правильной установки стропил зависит не только надёжность, но и прочность кровли, поэтому к данному этапу работ необходимо подходить с максимальной ответственностью.
Стропильная система крыши своими руками: Инструкция и Видео
Стропильная система – основа крыши, от нее зависит надежность и прочность кровли, ее способность противостоять осадкам и ветру. Конструкция стропильной системы определяется формой крыши и особенностями планировки дома, а также применяемыми материалами. Стропильная система, возводимая своими руками, обычно выполняется из дерева, но возможно применение и других материалов, например, металлического профиля.
Виды стропил и их применение
Выбор стропильной системы – ответственный шаг, требующий знания конструкции каждого из видов кровли. Стропила могут быть:
- Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат. Применяются при возведении односкатной, простой двускатной крыши, а также как один из элементов вальмовой и ломаной мансардной крыши.
- Скользящие стропила – разновидность наслонных стропил, применяемая для деревянных строений, дающих большую усадку. Их отличием является скользящее крепление стропил к мауэрлату, что позволяет компенсировать усадку стен без деформации кровли.
- Висячие стропила – система из стропил, стянутых ригелями или затяжками, обычно применяется при строительстве простой двускатной крыши, а также в качестве верхних стропил мансардной крыши. В висячей стропильной системе коньковый прогон отсутствует, и в верхней части симметричные стропильные ноги опираются непосредственно друг на друга.
- Накосные стропила, иначе называемые угловыми или диагональными. Применяются для выполнения трехскатной или четырехскатной крыши, а также для кровли со сложной геометрией.
Элементы стропильной системы
Любые стропила предназначены для распределения и передачи нагрузки кровли на стены дома. Основными элементами, на которые опираются стропила, являются:
- Мауэрлат – брус, закрепленный на верхней плоскости стен по периметру всего дома;
- Лежни – опорные брусья, уложенные на внутренние несущие перегородки или колонны;
- Балки перекрытия верхнего этажа;
- Стойки и опоры;
- Прогоны – горизонтальные опорные элементы, уложенные вдоль оси крыши на стойки.
Стропильная ферма состоит из следующих элементов:
- Стропильные ноги – доски или брус, образующие контур крыши и уложенные с определенным шагом;
- Затяжки или ригели – горизонтальные элементы, стягивающие парные стропильные ноги между собой;
- Подкосы – опоры, поставленные под углом и поддерживающие стропильные ноги;
- Кобылки – доски, закрепленные на нижнем конце стропил и образующие свесы крыши;
Нарожники – короткие стропила, опирающиеся на диагональные стропила в вальмовой крыше.
Все эти элементы в частном строительстве обычно выполняют из дерева – бруса или доски хвойных пород, высушенного естественным образом. Дерево пропитывают антисептиком, что позволяет продлить срок его службы. Толщина и сечение элементов определяется расчетом.
Технология выполнения наслонных стропил
- До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
- Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
- Односкатная крыша;
- Двускатная крыша;
- Трехскатная крыша;
- Четырехскатная крыша;
- Мансардная крыша.
- Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
- В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
- После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.
Технология выполнения висячих стропил
- Устанавливают мауэрлат и балки перекрытия. Висячая стропильная система не имеет вертикальных и горизонтальных опор, поэтому стойки и прогоны ставить не нужно. Для удобства размечают центр крыши, по которому будет проходить конек, с помощью временно прибитых по центрам фронтонов досок. Один край доски должен обозначать центр крыши. На досках отмечают высоту крыши по коньку.
- Выполняют шаблон. Для этого доску прикладывают нижним концом к мауэрлату, а верхним – к отметке высоты крыши. Размечают верхний запил по краю доски, обозначающему центр крыши, и нижний, по мауэрлату, не более чем на 1/3 ширины доски. Прикладывают шаблон с обеих сторон, уточняя симметричность стропил.
- По шаблону выполняют необходимое количество стропильных ног. Раскладывают их попарно. Две стропильных ноги, образующие ферму, ставят верхними срезами друг к другу и скрепляют накладкой из металла или косынкой из доски на саморезы или шпильки. Нижнюю часть крепят к мауэрлату на уголки и саморезы и гвозди.
Технология выполнения вальмовых диагональных стропил
- Поскольку стропила для вальмовой крыши устанавливают диагонально, обычные способы их крепления не подходят. К тому же нагрузка на диагональные стропила значительно выше, чем на наслонные или висячие, поэтому материал для их выполнения должен иметь большее сечение. Можно использовать брус толщиной от 100 мм, однако практика показывает, что удобнее выполнить эти стропила из двух сложенных и скрепленных досок стандартной толщины.
- Диагональные стропила верхним концом опирают на стойки, нижним – на сходящиеся под прямым углом брусья мауэрлата. Их размечают по месту, и основной их особенностью является то, что запилы выполняют не перпендикулярно к плоскости доски, а под углом в 45 градусов. При выполнении стропил из срощенных досок выполняют сначала одну сторону с косыми запилами, потом вторую, в зеркальном отображении.
- Доски стягивают между собой на саморезы, гвозди или шпильки. Закрепляют вальмовые стропила с помощью накладок и саморезов.
Лучше понять основные приемы возведения стропильной системы своими руками поможет видео.
При выполнении любой стропильной системы своими руками важно тщательно закреплять все узлы и соединения и помнить, что крыша – это основная защита вашего дома от ненастья. Поэтому важно не только сделать качественный каркас, но и выбрать подходящий кровельный материал, например, профнастил, и правильно уложить его.
Стропильная система своими руками – особенности проектирования и монтажа
Монтаж крыши – сложный технологический процесс, в который входит этапы проектирования, сборки каркаса, настила кровельного материала и установки вспомогательных элементов. Хотя правильно сконструировать крышу не просто, чтобы снизить стоимость кровельных работ, при наличии начальных строительных навыков и инструментов можно сделать их своими руками. В этой статье мы подробно опишем последовательность действий, необходимую, чтобы самостоятельно выполнить монтаж стропильной системы крыши частного дома.
Стропильный каркас и его функции
Стропильным каркасом крыши называют совокупность деревянных элементов, образующих своеобразный «скелет» конструкции, поддерживающий кровельные скаты, придающий им необходимую форму. При желании стропильную систему можно изготовить своими руками, главное правильно выполнить расчет нагрузок и определить состав конструкции. Функциями каркаса крыши являются:
- Поддержка кровельных скатов. Стропильные ноги придают поверхности кровельных скатов уклон, необходимый, чтобы с них эффективно отводилась талая или дождевая вода, самостоятельно сходили снежные массы.
- Распределение веса крыши. Правильно рассчитанная конструкция каркаса равномерно распределяет вес кровельного пирога на несущие стены и фундамент сооружения, предотвращая деформации, проседание опор.
- Место для фиксации кровельного материала. Те, кто хоть раз своими руками перекрывал крышу, знают, что обрешетка каркаса служит основой для фиксации гидроизоляционного покрытия.
Обратите внимание! Стропильный каркас изготавливают из дерева или оцинкованного металла От Выбора материала зависит стоимость кровельных работ, срок службы и несущая способность кровли. Опытные мастера считают: если длина ската не превышает 6 метров, гораздо рациональнее изготавливать эти элементы из древесины.
Создание проекта
Перед тем, как сделать стропила для крыши частного дома своими руками, необходимо создать рабочий проект конструкции, учитывающий климатические условия в местности, где идет строительство, способ использования чердачного помещения, а также вид кровельного покрытия. Все эти факторы учитываются в расчёте нагрузок, оказывающих влияние на каркас кровли. Чтобы определить необходимую несущую способность и создать проект крыши, необходимо определить:
- Совокупную нагрузку на стропила. Для этого постоянные нагрузки (вес самой стропильной системы, утеплителя, кровельного материала и гидроизоляции) суммируют с временными нагрузками (снеговой, ветровой и стихийной нагрузкой). Общий вес кровельного пирога при использовании термоизоляции может доходить до 700 кг.
- Высоту конька кровли. Этот показатель рассчитывают, исходя из желаемого уклона скатов и ширины перекрываемого сооружения. Также на высоту конька влияет способ использования чердака: если в нем оборудуется жилая мансарда, конек должен располагаться не ниже 250 см от перекрытия.
- Уклон скатов. Угол наклона кровельных скатов рассчитывают как частное высоты конька и половины основания крыши. Этот фактор зависит от климатических условий в регионе строительства, а также характеристик кровельного материала.
Важно! Результат вычисления совокупных нагрузок, высоты конька и уклона скатов — правильно оформленная, подробная схема стропильного каркаса, которая облегчит изготовление конструкции своими руками, а также снизит риск возникновения ошибок.
Выбор и подготовка материала
Чтобы изготовить прочный и долговечный стропильный каркас для крыши частного дома используют дерево твердых пород или металлопрофиль. От выбора материала зависит итоговая стоимость, вес, срок службы и несущая способность готовой конструкции. Для работы своими руками опытные мастера рекомендуют выбирать древесину. Чтобы стропила прослужили долго, необходимо проверить соответствие пиломатериалов стандарту:
- Влажность пиломатериалов, используемых для изготовления стропил своими руками, не должна превышать 19-21%. Влажная древесина в процессе высыхания может трескаться, коробиться, из-за чего возникают деформации и перекосы в кровле.
- Дерево должно находится в здоровом состоянии. То есть оно должно иметь светлый цвет, характерный для породы, не иметь очагов гниения, плесени, потемнения или следов жизнедеятельности вредителей.
- Для изготовления стропил рекомендуется выбирать прямые, ровные доски без большого количества сучков, так как они снижают прочность опор.
Учтите, чтобы деревянный стропильный каркас прослужил долго, перед началом работ по сборке конструкции своими руками выполнят обработку комплектующих антисептиком глубокого проникновения, а для снижения пожарных производится пропитка огнеблокирующим составом.
Закладка мауэрлата
Монтаж стропильной системы малоэтажного дома начинается с закладки мауэрлата. Эти термином обозначают опорный брус, который монтируется на верхнюю обвязку несущих стен там, где на них опирается кровельный скат. Количество мауэрлатных брусьев, задействованных в конструкции, всегда совпадает с количеством скатов. Мауэрлат изготавливают из толстого деревянного бруса толщиной 10-15 см. Закладка этого элемента каркаса выполняется в соответствии со следующими правилами:
- Мауэрлат монтируется, только если коробка дома изготавливается из кирпича, бетона, газосиликата, пеноблока. В деревянных постройках роль мауэрлата исполняют верхние венцы сруба, прочно зафиксированные металлическими скобами или нагелями.
- Некоторые виды наслонных стропильных системы не предусматривают установку мауэрлата, так как они не оказывают распирающую нагрузку на стены сооружения.
- Между стеной дома и мауэрлата всегда прокладывают прочную гидроизоляцию, чтобы предотвратить оседание конденсата или загнивание древесины. Для этих целей используют пергамин, рубероид или толь.
- Не допускается выполнять врезку под стропильные ноги в мауэрлате, так как каждое нарушение целостности снижает прочность бруса.
- Крепление мауэрлатного бруса выполняют с помощью шпилек, вмурованных в стену дома, или длинными анкерными болтами.
Не забудьте, что мауэрлат перед монтажом желательно обработать антисептиком глубокого проникновения, чтобы предотвратить загнивание древесины, а также пропитать антипиреном, чтобы защитить каркас крыши от возгорания.
Технология сборки
Степень сложности и последовательность сборки стропильного каркаса кровли зависит прежде всего от конструкции и вида стропил. Чтобы выполнить монтаж своими руками, лучше выбирать более простые двухскатные конструкции. Если внутри дома предусматриваются несущие стены, то можно использовать наслонную стропильную систему. Сборка каркаса происходит в несколько этапов:
- Закладка мауэрлата и лежня. На этом этапе важно прочно зафиксировать опорные брусья вдоль несущих стен металлическими шпильками или анкерами.
- На лежень, уложенный на внутреннюю несущую стену устанавливают вертикальные стойки с шагом 1,2-1,5 метра. Чтобы они сохраняли вертикальное положение, устанавливают временные подпорки.
- На стойки сверху укладывают коньковый прогон. Он стягивает между собой вертикальные опоры и служат основой для монтажа стропильных ног.
- Монтируют стропильные ноги. Один конец стропила прикрепляют к мауэрлату, а другой – на коньковый прогон.
- Перпендикулярно стропилам приколачивают обрешетку, на которую укладывают кровельное покрытие.
Помните, что перекрывать деревянный дом своими руками можно только после полной усадки коробки. Чтобы компенсировать изменение геометрии кровли, применяют подвижные крепления, подстраивающиеся под размеры дома.
Крыша в стиле шале своими руками
Загородные коттеджи в архитектурном стиле шале стали визитной карточкой усадьбы в сельской местности, хорошо вписываются в природные ландшафты. Характерной особенностью дизайна таких домов является большая покатая крыша с выступающими краями. Для строительства кровли предварительно разрабатывают проект и делают расчеты конструкции на нагрузки.
Архитектурные особенности крыши в стиле шале
Изначально шале называли альпийский домик, выполненный в сельском стиле. Такие постройки встречаются в горной местности Австрии, Швейцарии и Франции, предназначены для приюта путников и пастухов во время непогоды. От других архитектурных направлений шале отличается многоярусной системой возведения здания и широкой пологой крышей, выступающей за границы стен. Первые этажи домов обычно делают каменными, а верхние и мансардные — из деревянных материалов. Конструкция в стиле шале имеет покатую форму с небольшим углом наклона, защищает постройки от ветра, дождя и снега. Верхний этаж делают без глухого потолочного перекрытия и объединяют с чердачным пространством.
Преимущества и недостатки кровли
Благодаря широкой конструкции с нависающими над стенами краями крыши в альпийском стиле обеспечивают надежное укрытие стен, фундамента и цокольных этажей от осадков. Вынос балок составляет 1- 3 метра, поэтому сток воды во время дождя происходит далеко от границ дома. Благодаря этому стены на нижних этажах не сыреют, что продлевает срок службы строений. В зимний сезон за счет пологой формы кровля долго удерживает на себе выпавший снег, который служит дополнительным слоем теплозащиты и звукоизоляции. Летом она защищает окна от яркого солнечного света, сохраняя в доме приятную прохладу.
Основные преимущества конструкции:
К минусам относится большой расход материалов и значительный вес сооружения. Для повышения устойчивости конструкции на стенах устанавливают поддерживающие консоли, которые станут опорами для навесных элементов.
Конструкция крыши шале
Основой кровли шале является стропильная система. Треугольная форма стропильных ферм придает сооружению максимальную жесткость. Классический вариант шале выполняется с симметричной двухскатной крышей. Все скаты имеют одинаковую длину и выступают от стен на равное расстояние. Современные архитектурные направления допускают строительство оригинальных асимметричных сооружений. Под свисающими частями устанавливаются консоли, которые выполняют декоративную и опорную функцию. Для больших массивных крыш дополнительно требуется монтаж армированного пояса.
Стропильная система
Каркас шале характеризуется массивной, тяжелой конструкцией. Кровельные балки выступают за границы стен на 1-2 м. Каждую балку фиксируют к стене специальным кронштейном. К концам стропил прикрепляют обвязку, которая служит опорой для кровельных материалов. Основой стропильной системы в домах из кирпича будет армированный пояс с креплением мауэрлата на анкерах. Опорный элемент мауэрлат предназначен для фиксации нижней части стропил, представляет собой горизонтальные бревна, прикрепленные к стенам.
Односкатная крыша в стиле шале
Самым простым видом кровли в стиле шале будет односкатная конструкция. Она подходит для небольших домов прямоугольной формы, требует минимального количества материалов для строительства. Выступающие части достигают одной четверти стропил. Кровельный каркас односкатных домов усиливают кирпичной кладкой и стальной арматурой. Направление ската ориентируют по розе ветров, чтобы снизить нагрузку на стропила.
Угол наклона кровли
Угол наклона крыши шале рассчитывается во время разработки проекта с учетом климатических условий региона, выбора кровельных материалов, обилия осадков. Он составляет 25-30 º и образует большое чердачное пространство. Пологие сооружения делают с усиленной стропильной системой, так как они испытывают повышенные нагрузки под весом снега.
Современные направления в стиле шале допускают высокие кровельные конструкции и крутые скаты. Большой угол наклона более 45º увеличивает площадь пространства под крышей и его используют для обустройства еще одного жилого этажа. При крутом уклоне ската снег не задерживается на крыше, поэтому дополнительного укрепления конструкции не понадобится.
Кровельные материалы
Конструкции шале предполагают обустройство мансарды на верхнем этаже. Создать комфортные условия для проживания людей помогут натуральные кровельные материалы. Для утепления подойдут стандартные минеральные плиты или обычный камыш. Стебли камыша плотно укладывают между стропилами и подшивают снизу вагонкой или гипсокартоном. Натуральные материалы хорошо пропускают воздух, не образуют конденсата и сырости.
К традиционным кровельным материалам для стиля шале относится деревянная черепица, изготовленная из лиственницы, дуба, осины или кедра. Ее прикрепляют к кровельному настилу с помощью специальных деревянных гвоздей. Плюсы материала заключаются в привлекательном виде, хорошей теплозащите и звукоизоляции. Минус деревянной черепицы — дорогая цена, поэтому чаще выбирают другие виды кровельных материалов. Для обустройства кровли можно использовать:
- битумную мягкую кровлю;
- гибкую керамическую черепицу;
- песчано-цементную черепицу;
- композитные материалы, стилизованные под деревянную дранку.
Металлическая черепица не рекомендуется при небольшом угле наклона крыши, так как под давлением снега она может деформироваться.
Как сделать крышу шале своими руками
Процесс строительства кровли начинается с подготовки. Перед монтажными работами разрабатывают проект, определяют форму и размеры конструкции, рассчитывают угол наклона, выбирают материалы.
Возведение крыши в стиле шале состоит из следующих работ:
- монтажа мауэрлата и балок потолочного перекрытия;
- крепления брусьев к стене анкерами;
- установки краевых пар стропил и конькового прогона;
- укрепления стропильной системы горизонтальными брусьями;
- установки карнизных планок, укосин, кобылок;
- набивки обрешетки;
- укладки кровельных материалов.
Грамотные расчеты и правильный монтаж гарантируют долгий срок службы кровли. Прочные устойчивые конструкции станут надежной защитой дома от непогоды.
Изготовление стропил: шаблон и сборка
Среди основных этапов возведения крыши особо ответственным считается устройство ее каркаса – стропильной системы. Это связано с тем, что в процессе эксплуатации кровля находится под воздействием весьма серьезных постоянных и периодических нагрузок – снеговых, ветровых и других.
Изготовление стропил и последующее устройство несущей конструкции – краеугольный камень строительства крыши. Фактически это несущий «скелет», воспринимающий на себя все нагрузки, которые испытывает крыша. Таким образом, именно стропильная системы во многом определяет уровень защищенности здания от всевозможных воздействий.
Виды стропил ↑
Чрезвычайная важность несущей конструкции диктует особый подход к выбору ее вида, материала изготовления и других важных деталей. Все их определяют еще на стадии проектирования конструкции.
Стропильные фермы, как правило, изготавливают из древесины либо металла. В редких случаях их выполняют из железобетона.
Металлические фермы поступают на стройплощадку уже готовыми, изготовленными в заводских условиях. Их подымают с помощью крана, после чего закрепляют сваркой.
Изготовление стропил из дерева по способу выполнения более разнообразно:
-
они поступают уже готовыми, выполненными в заводских условиях; конструкция может собираться также на строительной площадке из отдельных элементов, изготовленных в заводских условиях; изготовление стропильной системы прямо на строящемся объекте из элементов, раскроенных на месте.
Готовые заводские изделия преимущественно используют в процессе строительства сложных кровель. К примеру, так собирают каркас над эркером. Что же касается быстровозводимых зданий, то при их строительстве фермы поставляют в комплекте.
Если вы решили следовать последнему варианту, изготовить и собрать стропила самостоятельно, прежде нужно изучить всю терминологию, связанную с крышей, чтобы путаница ненароком не привела к непредсказуемым негативным последствиям.
Основные компоненты системы стропил ↑
Главной составляющей стропильной конструкции считается ферма. Она представляет собой плоскую конструкцию в форме треугольника. Из каких элементов она состоит и количество составляющих в конструкции каркаса зависит от особенностей крыши, скажем, типа или габаритов.
Отметим некоторые из основных составляющих:
-
Стропильные ноги (стропилины) – на них набивают обрешетку, на которую укладывают кровельное покрытие. Ферму образуют две балки. Соединившись в коньке, они формируют треугольник. Их уклон совпадает с уклоном скатов кровли. Затяжка – эта перекладина, которая скрепляет стропила по горизонтали, что не дает разъехаться стропильным ногам в стороны при нагрузках. Затяжка необходима в конструкции висячих стропил.
-
Схватку используют в наклонных стропилах. Она соединяет стропилины по горизонтали, повышая устойчивость фермы. Ригель напоминает затяжку, однако работает он по другому принципу – вместо того чтобы растягиваться, он сжимается. Ригель скрепляет стропила в верхнем разделе. Стойка дополнительно фиксирует стропилины по горизонтали. Подкос обеспечивает системе дополнительную устойчивость. Этот элемент устанавливают под углом. Кобылки используют для удлинения стропил при создании свесов.
Последовательность действий при монтаже стропильной системы ↑
Работа на высоте не очень располагает к многочисленным примеркам, поэтому конструкцию крыши необходимо тщательно продумать заранее и просчитать ее. Это значительно облегчит монтаж крыши.
Стропила по своей конструкции однотипные, поэтому чтобы получить из деревянного бруса стропила целесообразно использовать шаблон. Зная все необходимые размеры, сделать его несложно. Это должна быть точная горизонтальная копия фермы, которая образуется стропилами в вертикальной плоскости. Его можно выполнить несколькими способами.
Шаблон для стропил можно сделать под такие параметры крыши, как ее уклон и габариты строения.
С помощью подобного приспособления и карандаша на заготовке в следующей последовательности размечают типовые запилы:
-
Коньковая часть стропильной ноги. Шаблон прикладывают к заготовке и проводят линию среза. Длина ската. Взяв за начало отсчета нижнюю точку запила коньковой части, откладывают расстояние, равное L (длина ската), и отмечают точку С. Затем прикладывают шаблон и проводят по горизонтали линию полки стропильного зуба.
-
Разметка зуба. По полученной линии откладывают отрезок СA, который равен по длине толщине балки, формирующей верхнюю обвязку в конструкции стены. Затем согласно шаблону проводят линию АD, которая должна быть параллельной «коньковому» запилу. Очевидно, что точка D расположится на нижней стороне будущего стопила. Таким образом получают треугольник ACD, который фактически и будет зубом стропилины. Разметка свеса.
Разметив одно стропило, остальные изготавливают при помощи технологической рейки, на которую перенесены контрольные точки.
Можно воспользоваться и другим вариантом.
-
Для изготовления шаблона используют доски-дюймовки. Они должны быть длиннее запроектированной длины стропила на 100 – 150 мм. Это дает возможность корректировать при необходимости места соединения с обвязкой. Две доски сшивают в вершине при помощи гвоздя или болта. Такое соединение не будет препятствовать их свободному вращению вокруг точки соединения. Полученная конструкция будет напоминать ножницы. Посередине будущего щипца устанавливают рейку и отмечают проектную высоту ферм. Еще одной меткой, проставляемой выше, отмечают высоту зуба, то есть длину вертикали, которая соединяет основание зуба и его вершину. Теперь можно определить угол наклона ската. Для этого «ножницы» выставляют свободными краями таким образом, чтобы каждая доска упиралась углом в гнездо будущего зуба. Точку соединения и верхнюю метку на рейке, которая определяет общую длину стропильной ноги и зуба, совмещают.
-
Высоту зуба откладывают от вершины нижнего угла каждой стропилины. Заготовку шаблона опускаютс крыши вниз, затем выпиливают зуб согласно разметке. Далее, заготовку возвращают вновь на крышу, затем заводят зубья в соответствующие гнезда. Нельзя исключать, что вершина шаблона и метка на рейке при этом не совпадут. В подобных случаях нужно вырвать фиксирующий гвоздь и исправить положение вершины. Отметку нужно сделать заново. После того как завершена подгонка вершины, на досках прочерчивают линию их будущего стыка по вертикали.
-
Замеряют длину ригеля. Форму накладок, которые впоследствии монтируют в месте верхнего стыка стропил, размечают на куске доски. После того как все выверено, шаблон можно считать готовым. Шаблон возвращают вниз. Заготовку разбирают, по нанесенным линиям выполняют запилы, после чего переходят к сборке фермы.
Стропила раскраивают как на земле, так и на перекрытии дома. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы: на земле, безусловно, удобнее работать, зато сборка на крыше позволяет примерять готовую деталь на месте, и в случае необходимости – подправлять погрешности.
Порядок сборки ферм ↑
Торцевые фермы рекомендуется предварительно собирать, не соединяя их капитально. Дело в том, что именно они обеспечивают правильную геометрию крыши, следовательно к их установке нужно относиться особенно тщательно: пару нужно многократно вымерять, а в случае необходимости корректировать.
Правильность установки проверяют следующим образом. Нижний угол каждой из временно закрепленных ферм соединяют бечевкой с вершиной противоположного угла. Таким образом, на плоскости ската образуются диагонали. Теперь можно проверять геометрию ската.
На угловых, ломаных или имеющих другую сложную форму крыш промеры производят на всех имеющихся на ней ровных плоскостях.
Если вы получили следующие результаты,
- Бечевки в точке пересечения лишь слегка касаются.
- Точка пересечения приходится на половину длины противолежащих стропилин.
- Пересекаться бечевки должны по центру длины крыши.
то это означает, что полученный скат имеет правильную геометрию.
При нарушении любого из условий «некорректную» ферму соответствующим образом подправляют. После того как все проблемы будут устранены, фермы крепят уже капитально, используя скобы или скрутки.
Последующие стропила выравнивают по бечевке, которая натянута по коньку.
Установка стропил шале имеет свои особенности, обусловленные фронтонными стенами «под конек». В крышах этого типа опорой для крайних ферм служат стены, поэтому вышеуказанные операции выполняют еще до их установки для самих фронтонных стен. При выявлении несоответствий в данном случае их корректируют, используя выравнивающую стяжку.
