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.
Содержание
- 1 Конструкция стропильной системы
- 2 Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»
- 3 Технология сборки сруба из бруса для дома или бани
- 4 Зачем нужна вырубка, и когда ее можно не делать
- 5 Тонкости обустройства стыковочных узлов
- 6 Функции и виды
- 7 Монтаж бруса на стену из блоков
- 8 Удлинение конькового бруса
- 9 Как соединяют части стропильной системы
- 10 Технология выполнения висячих стропил
- 11 Способы фиксации
- 12 Монтаж двускатной крыши на бане
- 13 Как собрать стропильную систему?
- 14 Крепление стропил к мауэрлату
- 15 Материал и монтаж стропильной системы своими руками
- 16 Технология монтажа
- 17 Факторы, влияющие на расчет конструкции
Конструкция стропильной системы
Система стропил является своеобразным каркасом крыши. Все узлы и элементы должны обладать достаточной жесткостью для выдерживания нагрузки при распоре и сдвиге. Конструкционные элементы изготавливают из дерева, чтобы кровля имела легкий вес. Материал необходим качественный, с небольшим числом трещин и сучков. Для мауэрлата, прогона и подушек берут сорта твердых пород дерева.
В систему стропил входят следующие элементы:
- Мауэрлат – своего рода фундамент кровли, служащий опорой. Благодаря ему вес одинаково распределяется по периметру постройки. Это толстая балка, прикрепленная к стене, уложенная строго параллельно балке конька.
- Ноги стропил. Определяют внешний вид верха дома и уклон крыши.
- Коньковый прогон. Это брус, положенный в горизонтальном положении, на котором закрепляют стропила.
- Боковой прогон. Аналогичен коньковому, но фиксируется по центру стропильных ног на скате.
- Затяжка. Соединяет крайние стропила, чтобы они не расходились.
- Подкос (ноги под стропами). Состыковывается с лежнем и стропильной ногой, что делает его более стойким.
- Лежень. Устроенный поверху внутренней стены постройки, параллельно коньку, брус. Служит для установки подкоса и стойки.
- Конек крыши. В этом месте соединяются скаты кровли, набивается сплошная обрешетка для повышения прочности.
- Свес. Часть крыши, ограждающая стены от контакта с большим объемом атмосферных осадков.
- Кобылки. Устанавливаются для увеличения длины стропил, если их не хватает при монтаже свесов.
- Обрешетка. Сплошная или из реек, служащая основой для кровельного материала.
Важно выбрать подходящие методы соединения участков системы, качественно их соединить с общей кровлей для стойкости к расчетной нагрузке.
Рекомендуем
- Вальмовая крыша – основные узлы и правила крепления стропил
- Мауэрлат – как сделать основание для стропил?
- Каркасная баня своими руками – проекты, чертежи и пошаговая инструкция по строительству
Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»
Для начала, предлагаем рассмотреть иллюстрацию, на которой показаны два вида стропильных систем:
Место крепления стропильной ноги с основой называется опорным узлом. Таких узлов в системе много, но мы коснемся подробно именно нижних креплений рамы со стропилами. Мауэрлат и стропильные ноги практически всегда изготавливаются из древесины, реже – из металла. Дерево использовать выгоднее и удобней, так как этот материал легок по весу, прост в монтаже и долговечен при правильной установке и эксплуатации.
Виды опорных узлов по уровню жесткости
Опорные узлы — места, в которых стропила крепится к элементам крыши:
В случае железных соединений, узлы являются неподвижными, жесткими (сварка или болты). Дерево – материал более мягкий и динамичный, который может набухать, рассыхаться и деформироваться. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять опорные узлы с поправкой на возможные изменения формы древесины. Такие узлы могут иметь разную степень подвижности:
- Узел нулевой подвижности – жесткое крепление уголками с обеих сторон, при котором крепление стропила к мауэрлату остается неподвижным.
- Соединение первой степени подвижности – балка может вращаться по кругу.
- Соединение второй степени подвижности – круговое вращение со смещением, предусматривается установление специальных ползунов или салазок.
- Подвижное соединение третьей степени – возможность горизонтального, вертикального и кругового движения.
Для любого узла, будь он подвижный, либо нет, следует применять, как минимум, два вида фиксации. Например, зарубленные планки дополнительно фиксируются изнутри с помощью опорного бруса, а динамичные соединения укрепляются болтами и специальными стальными уголками.
Технология сборки сруба из бруса для дома или бани
Организация рабочего места для сборки стен
Чтобы работа спорилась, брусья выкладывают в штабель на расстоянии 5-6 метров от строения с одной или лучше — с двух его сторон. Каждый слой брусьев в штабеле укладывают на прокладки из досок.
Рядом со штабелем оборудуют рабочее место для разметки и раскроя брусьев. Вариант устройства такого рабочего места показан на рисунке.
Разметку бруса с помощью шаблона удобно выполнять на высоте 0,9 — 1,1 метра в зоне разметки, узел А на рисунке. После разметки брус опускают на низкие подкладки в зону раскроя. В таком положении брус удобно и безопасно пилить цепной пилой.
Раскроенный брус поднимают на стену. Для облегчения подъема устраивают покаты — наклонные брусья, которые верхним концом опираются на верхний венец сруба. Брус по покатам перемещают с помощью веревки.
К покатам прибивают клинообразные упоры, которые делают подъем бруса более безопасным. Помимо безопасности упоры позволяют обходиться малыми силами. Даже один человек может при необходимости поднять брус, фиксируя его с помощью упоров в промежуточных точках.
Работы по сборке сруба из бруса удобнее всего проводить бригадой из четырех человек. Можно работать и вдвоем, просто работа пойдет медленнее.
Для монтажа верхних венцов сруба и крыши сооружают леса.
Трехярусные леса на фронтоне дома. 1 — стойки крайние; 2 — г-образная стойка лесов первого яруса на боковом фасаде; 3 — настил; 4 — стойки центральные; 5 — раскосы крестообразные (показаны условно); 6 — бобышки
Сборку верхних венцов сруба ведут с уровня первого яруса. Настил первого яруса укладывают на г — образные стойки, поз. 2 на рисунке. Стойки устанавливают вокруг стен дома и прикрепляют к стенам с помощью бобышек, поз.6.
На этапе возведения крыши (мансарды), на фасадах, где необходимо устройство фронтонов, приходится делать леса в три яруса. Для устройства стоек лесов используют доски 50 х 150 мм. Из таких же досок делают настил.
Работать с лесов удобней, быстрее и безопасней, чем с лестниц — не забывайте об этом.
Зачем нужна вырубка, и когда ее можно не делать
Вырубка — это запилы на стропилах, глубиной в четверть или треть доски и шириной в половину ширины коньковой балки. Они повторяют форму бруса конька и нужны для предотвращения продольного скольжения стропильных ног по коньковому прогону.
По традиционной технологии крепление стропил к коньку всегда выполняется с вырубкой. Кроме надежной фиксации стропильных ног на коньковом брусе, благодаря запилу стропила опираются на конек не по линии ребра, а прилегают к нему по всей ширине. Следовательно, и нагрузка распределяется не по тонкой линии, а по куда большей площади.
Соединение стропил с коньком с вырубкой
Теперь о том, как запилить конек на крыше. Важно понимать, что вырубку делают только на стропилах. Коньковый прогон ни в коем случае нельзя ослаблять запилами. Вырубку на стропильных ногах обычно делают на земле по заготовленному шаблону.
Шаблон вырубки изготавливают из короткого отреза той же доски, что используется для стропил. Отрезок прикладывают к торцу конькового прогона, и выставляют так же, как будут установлены стропила: под тем же углом, на той же глубине запила. Карандашом на доске размечают контуры конькового бруса и делают по этой линии вырез. Затем доску с вырубкой снова прикладывают к коньку, чтобы убедиться, что запил плотно прилегает к прогону, а наклон такой же, как должен быть у стропил. Если все правильно, то шаблон готов.
Несмотря на сложности, связанные с выполнением запила, к этому способу крепления стропил к коньковому прогону прибегают все еще довольно часто. Хотя, в основном, это связано с кровельными традициями — сейчас есть альтернативные методы фиксации стропильных ног. Причем эти методы часто даже более надежные: вырубка уменьшает ширину доски, что закономерно снижает ее прочность, а любой способ крепления, когда запил не нужен, лишен этого недостатка. Например, установка коньковой доски и крепление стропильных ног с помощью металлических уголков и пластин позволяет надежно зафиксировать соединение без ослабления стропил вырубкой.
Но учитывайте, что при строительстве домов из оцилиндрованного бревна, сделать стропильную систему без запилов, скорее всего, не получится. На круглом коньке хорошо закрепить стропильные доски с помощью только металлического крепежа сложно.
Для круглых коньков срубов почти всегда делают вырубку
Если вы решили отказаться от вырубки, при креплении стропил к коньку следуйте правилам:
- Стропильные ноги должны быть и соединены друг с другом, и закреплены к брусу конька. Исключение одно: шарнирное крепление стропил.
- Дерево для стропильной системы должно быть хорошо высушено, иначе при жестких креплениях стропила может повести.
- Стропила должны опираться на коньковый брус, а не висеть на саморезах или гвоздях и креплениях.
Последнее правило должно соблюдаться при любом способе крепления. Даже если стропила соединены металлическими планками на шарнире, они все равно должны лежать на коньковом брусе, передавая на него нагрузку.
Тонкости обустройства стыковочных узлов
Нарастить стропильную ногу до нужных размеров — это только часть дела, ее еще нужно состыковать с нижней опорной балкой и правильно прикрепить к коньковому брусу. Но для начала давайте разберемся, при помощи чего такое крепление выполняется.
Основные крепежные элементы
Каждый узел нужно как-то крепить, сам он держаться не будет и здесь есть несколько вариантов:
- Гвозди — крепление гвоздями самый простой и распространенный способ фиксации. Существует 2 вида гвоздей — гладкие и ершеные. Гладкие привлекательны по цене, но для прочности их нужно набивать в полтора раза больше. Ершеные чуть дороже, зато они имеют заусенца, которые при входе в массив цепляются там намертво;
Ершеные гвозди в деревянном массиве держатся на порядок лучше, чем гладкие.
- Саморезы — фиксация саморезами, по сравнению с гвоздями на порядок качественней. Плюс саморезы всегда можно выкрутить, а те же ершеные гвозди извлечь весьма проблематично;
Для монтажа стропильной системы лучше использовать саморезы с антикоррозийным покрытием.
- Шпильки — металлические шпильки и болты считаются самым прочным и надежным видом стыковки. Правда под них нужно вначале просверлить сквозное отверстие и только после этого узел можно стянуть при помощи гаек. Для прочности под гайки обязательно подкладываются широкие шайбы, плюс ставится гравер и контргайка;
Стягивание узлов шпильками считается самым надежным.
- Скобы — в недавнем прошлом гвозди, и металлические скобы были основными способами крепления. Сейчас мастера больше переходят на соединение стропил пластинами, тем не менее, для страховки во многих ответственных узлах по-прежнему забиваются мощные скобы.
Металлические скобы используются практически в каждой стропильной системе.
Варианты соединения в районе конька
Существует несколько распространенных способов соединения стропильных ног в районе конька. Выбор того или иного способа зависит от вида стропильной системы и наличия или отсутствия конькового прогона.
Наиболее распространенные способы соединения стропильных ног в районе конька.
- Самым простым соединением считается стыковка внахлест. Здесь смежные балки просто накладываются друг на друга, после чего по центру высверливается сквозное отверстие и узел скрепляется болтом или шпилькой. Соединение считается подвижным, поэтому узел должен опираться на коньковый прогон;
- Более сложным видом считается соединение типа шип-паз. При такой стыковке в одной из стропильных ног выбирается паз, а на другой вырезается шип. При соединении бруски заходят друг в друга и фиксируются саморезами или гвоздями. Стыковка относится к жестким, поэтому может выполняться как с коньковым прогоном, так и без него;
- Соединение вполдерева похоже на предыдущий вариант, только в этом случае на смежных стропильных ногах вырезаются пазы в половину толщины бруса и после стыковки, узел также скрепляется саморезами или гвоздями;
Варианты жесткой стыковки стропильных ног без опоры на коньковый прогон.
Стыковка стропильных ног при помощи накладок может выполняться как в жестком, так и в подвижном вариантах. Жесткие разновидности стыковки не требуют опоры на коньковый прогон, а шарнирное соединение выполняется только в связке с коньковым прогоном.
- Жесткое соединение при помощи двух деревянных накладок применяется довольно широко. Зачастую накладки фиксируются несколькими сквозными шпильками. Помимо стыковки такие накладки еще исполняют роль поперечных затяжек, поэтому их может быть несколько;
Деревянные накладки выступают как дополнительные элементы и исполняют роль поперечных затяжек.
- Металлические накладки бывают нескольких видов. Самый простой вариант это перфорированная пластина, которая фиксируется в нескольких точках, тем самым обеспечивая жесткое соединение. Как вариант, вместо пластины может прикручиваться уголок. Так соединение стропил уголками используется для вальмовой крыши;
На вальмовой крыше стропила стыкуются уголками через коньковый прогон.
- Для обеспечения подвижного соединения из металлических накладок собирается шарнирный узел, который скрепляется металлической шпилькой. Подвижный шарнирный узел обычно монтируется на крышах деревянных домов для компенсации деформаций при усадке дома.
Подвижный шарнирный узел компенсирует деформации при усадке дома.
Стыковка стропил со стенами дома
Любая стропильная система опирается не на несущие стены дома, а на так называемый мауэрлат. Он представляет собой брус большого сечения. Если дом блочный или кирпичный, то стропильные ноги с мауэрлатом стыкуются жестко. То есть в стропильной ноге делается треугольный вырез, который и опирается на мауэрлат.
В блочных домах стропила с мауэрлатом стыкуются жестко.
Деревянные дома первые несколько лет довольно сильно усаживаются, поэтому здесь используются скользящие крепления стропил к мауэрлату. То есть балка опирается на брус и с обеих сторон прикручиваются подвижные металлические крепления.
Скользящее соединение стропил используется только на крышах деревянных домов.
Функции и виды
Стропильной системой именуют каркас крыши, совокупность опорных элементов, каковые во взаимосвязи придают ей форму, уклон и большую несущую свойство. «Костяк» кровли изготавливают из сухой, прочной древесины, обработанной антисептическими препаратами, либо железного профиля. Он является основой для крепления кровельного покрытия, и равномерно распределяет нагрузку между несущими стенками. Дабы перекрыть сруб, применяют стропила следующих видов:
- Висячие. Висячие стропила имеют всего одну точку опоры – на мауэрлат, свободным концом ноги они упираются друг друга, образуя трехшарнирную треугольную арку. Такая конструкция используется, в случае если сруб в не предусматривает несущих стен, на каковые возможно установить стойки. Висячая стропильная система испытывает нагрузку на распирание, исходя из этого она включает в себя различного рода затяжки, компенсирующие это напряжение. Стропила для того чтобы типа отличаются массивностью и сложностью монтажа.
- Наслонные. Наслонные стропила владеют двумя точками опоры – мауэрлат и коньковый прогон, который поддерживают вертикальные стойки. Такая конструкция может употребляться, лишь в случае если в сруб имеет как минимум 1 несущую стенке либо ряд колонн, на каковые возможно разгрузить конек. Наслонная стропильная система испытывает нагрузку лишь на прогиб, потому монтировать ее несложнее.
Обратите внимание! Сруб изготавливается из натурального стройматериала – древесины, владеющей неповторимыми свойствами. По окончании сборки конструкции начинает выравниваться влажность дерева, исходя из этого она дает усадку в течении первых 3-5 лет эксплуатации. Самые большие трансформации размеров происходят в первоначальный год работы, исходя из этого крепление стропил рекомендуется делать лишь по прошествии этого времени.
Монтаж бруса на стену из блоков
Важно не только правильно выбрать крепление, но и расположить брус сверху кладки. Брус боится влаги поэтому предварительно его необходимо покрыть антисептическими составами. Первоначально перед укладкой необходимо создать хороший гидроизоляционный слой. Воспользоваться можно рубероидом или на крайний случай толстой пленкой ПВХ. Рубероид стелют в два слоя, так чтобы куски лежали внахлест минимум на 5-10 см.
При выборе способа крепления анкерами или металлическими шпилями необходимо заранее у брусе высверлить под них отверстия. Причем на первый взгляд работа простая, но на самом деле все усложняет неправильное размещение анкеров. Сделать их расположение строго вертикально в жидком цементе сложная задача. Рассчитать ровность расположения и расстояние шага с точностью проще при помощи обычной доски. Ее прикладывают и отмечают верхушки крепежа. После этого в доске простреливаются отверстия. Доску как трафарет прикладывают к брусу и высверливают необходимые отверстия. Затем в них вставляется крепеж на стене и прикручивается затяжными гайками.
На многих строительных форумах можно прочитать, то расстояние между крепежом на брусе можно отметить уровнем и ниткой, но так как крепеж располагается с небольшими отклонениями выполнить работы таким образом будет сложно.Проще обстоят дела с креплением проволокой. В брусе отмечаются места расположения проволоки и просверливают отверстия под нее. Сечения отверстия должно хватить, чтобы продеть все концы проволоки. Брус укладывают на гидроизолятор и концы проволоки просовывают в отверстие, затем просто скручивают пассатижами. Выполнить работы своими руками можно при любом крепление. Но самое сложно крепление на армированную поверхность при помощи анкеров. Но не стоит экономить свое время, так как второй этаж должен стоять крепко и иметь прочную привязку к стенам из пеноблоков.
Удлинение конькового бруса
Для проведения дальнейшей работы вам потребуются следующие инструменты:
- пила (если выбранный вами пиломатериал имеет значительную толщину, то разумнее пользоваться электро- или бензоинструментом);
- электрорубанок;
- перфоратор;
- молоток;
- строительный уровень и отвес.
Монтаж кровельного мауэрлата производится на анкерные болты.
Иногда брус необходимо нарастить, так как коньку крыши стандартных 6 м не хватает. Эту процедуру удобнее проводить непосредственно на строительной площадке, потому что наращенную конструкцию бывает достаточно сложно транспортировать на крышу.
Место, в котором будет проходить шов крепления бруса, нужно подобрать так, чтобы он лежал на перекрытии (например, простенке). Помните, что длинной балке необходима дополнительная поддержка.
Для обеспечения опоры по вертикали берется достаточно толстая доска, к которой с боков крепятся 2 отреза бруса. В итоге у вас должна получиться незакрытая рама, в которой бруски послужат вертикальными подпорками для балки. Место стыка 2 брусьев на коньке должно приходиться на эту рамку.
Отрезки бруса, которые будут формировать конек, скрепляют между собой достаточно длинными (не менее 2 м) досками. Для этого концы балки укладывают на предусмотренное для них место, проверяют правильность их расположения с помощью уровня и сшивают досками по бокам. При таком способе крепления размеры коньковой балки неважны. Вся конструкция получается достаточно надежной.
Как соединяют части стропильной системы
Для соединения деревянных элементов между собой используются гвозди, болты, шпильки, а также металлические пластины и уголки для укрепления узлов. Дополнительно применяются деревянные бруски или пластины.
Методы крепления:
- зубья в шип,
- зубья в упор,
- упор в конец перекладины.
Использование металлического крепежа не уменьшает несущую способность, так как не требуется их врезка, в отличие от крепления, например, методом зубья в шип.
Стропила могут быть не только деревянными, но и металлическими. Для крепления металлических стропил применяют различные уголки, кронштейны, монтажную перфорированную ленту, пластины, болты с гайками или саморезы.
Крепление к мауэрлату
Если стена бетонная, то в ее верхней части делают армированный пояс жесткости, в котором предусматривают шпильки. К ним и будет крепиться мауэрлат.
Стропила к мауэрлату можно крепить двумя способами: жестким и скользящим.
Первый способ более популярен. Для крепления используют специальные уголки с опорным бруском. Есть несколько способов крепления стропилины к мауэрлату.
- Прибивают каждое стропило тремя гвоздями: два их них должны быть перекрещены, а третий расположен вертикально.
- Крепление с помощью скобы: один ее конец забивается примерно в середину опорного бруса, а другой поворачивают на 90 градусов и забивают в стропило.
- Крепление проволокой-катанкой: из сложенной в 4 ряда проволоки делают хомут, которым прикручивают стропило к брусу. Вместо проволоки используют также специальную перфорированную ленту. Иногда такой способ используют в дополнение к другим методам крепления.
- С помощью уголков: уголок прикручивают шурупами к мауэрлату и стропильной ноге. Лучше применять уголки с двумя рядами отверстий и ребром жесткости.
Недостаток жесткого способа — при оседании здания возможно повреждение стен. Поэтому жесткое крепление применяют в кирпичных зданиях.
Скользящий способ подразумевает, что стропила соединены с мауэрлатом такими крепежными элементами, которые не препятствуют их движению в некоторых пределах. Этот способ используют в деревянных зданиях, которые могут оседать. С помощью особых способов крепления можно достичь того, что стропило будет иметь одну, две или три степени свободы. В последнем случае применяется специальный шарнир.
Одна степень свободы подразумевает, что стропило может поворачиваться по кругу. В этом случае они крепится одним гвоздем или шурупом. Две степени свободы — это поворот по кругу и смещение по горизонтали. Для этого стропила к мауэрлату крепятся металлическими скобами. Используются также специальные уголки-салазки.
При скользящем соединении в небольших зданиях с не очень тяжелой кровлей крепление делается без запилов. Если здание большое, рекомендуется этот узел делать с запилом на стропильной ноге.
Важно! Запил вырезают именно на стропиле, а не на мауэрлате, чтобы не повредить и не ослабить балку.
При этом фиксация может быть как жесткой (с упором в балку), так и подвижной (с зубом на внешней стороне). Иногда вместо выпиливания зуба применяют дополнительный брусок.
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 висячих стропил
- Устанавливают затяжки (ригели) – доски необходимой длины, стягивающие стропильные ноги и не позволяющие им разъезжаться в стороны. Количество и высота расположения ригелей определяется расчетом и конструкцией крыши, они не должны мешать проходу по чердаку, если там планируется делать жилое помещение или склад. Крепление затяжек осуществляют н шпильки. Так устанавливают все стропильные фермы, подпирая их с помощью укосин.
Способы крепления стропил к затяжкам
Способы фиксации
Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:
- С помощью металлических уголков. Металлические уголки с отверстиями под саморезы или гвозди являются самым надежным и прочным вариантом жёсткого крепления стропил к мауэрлату, стенам или коньковому прогону. Они позволяют много кратно увеличить жесткость и несущую способность конструкции стропильного каркаса.
Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.
Монтаж двускатной крыши на бане
Стропиловочная конструкция щипцовой крыши предусматривает необходимость монтажа висячих /наслонных стропилин. Когда строительство кровли с двумя скатными плоскостями осуществляется на бане, имеющей несущую стенку внутри, легче всего устанавливать стропилины наслонного типа.
Варианты устройства стропильной системы двускатной крыши бани
Верхняя часть наслонных стропилин прикрепляется к коньковому брусу или прогону. Чтобы этот элемент был строго горизонтален, нужно установить опорные стойки, а затем проконтролировать их размещение и высоту. Вначале устанавливаются стойки на стенках во фронтальных частях строения, а потом по шнуру, располагаемому горизонтально, определяется правильность монтажа остальных деталей конструкции. Наслонные стропилины прикрепляются гвоздями к прогону конька. А их нижняя сторона опирается на брусья мауэрлата, верхнюю часть (венец) сруба или в балку опорную. Чтобы избежать смещения стропилин, нужно выполнить врубку или поставить брус подшивной. Боковое смещение стропилин предотвратят стальные крепежные уголки.
Зарубки для крепления стропильной системы банной кровли
Чтобы смонтировать каркасную основу крыши, с использованием висячей конструкции стропилин, нужно сделать несколько стропиловочных ферм, и установить их на стенки. Размер этих элементов зависит от значения уклона скатных плоскостей и протяженности пролета. Стропилины попарно прикрепляются одна к другой с закреплением в коньковой части. Чаще всего такое соединение делается встык (с использованием стальных или деревянных накладок), с применением врубки или болтового соединения внахлест. Изготовить висячие стропиловочные фермы жестко и уменьшить при этом нагрузку на стенки помогают затяжки и ригеля – перемычки, расположенные горизонтально.
Как крепить стропила на баню, каркас которой является срубом? Стропилины необходимо размещать на скользящих опорах и применять шарнирное соединение в коньковой части. В ходе своей усадки коробка бани изменяет свои геометрические формы, заложенные при строительстве. Данный процесс может деформировать кровлю. Этого можно избежать, установив специальные стальные крепежные детали — стропилины получат небольшую свободу для допустимого смещения, позволяющего исключить изменение геометрической формы и других параметров крыши. Верхняя сторона стропилин скрепляется с помощью болтов или особой стальной шарнирной пластины.
Важно: для строений бани со стандартными параметрами и конструкцией, можно использовать информацию из унифицированных справочных таблиц или имеющийся онлайн-калькулятор.
Как собрать стропильную систему?
Наконец-то стропила готовы, и можно приступать к их монтажу.
Сооружать на земле или на крыше?
Итак, на деле все достаточно просто и чем-то похоже на детский конструктор. Проще и удобнее всего изготовить фермы прямо на земле, и только затем их поднять. Немного сложнее сборка стропил прямо на крыше, зато поднимать их туда легче. Вот от этого и отталкивайтесь: если у вас есть возможность (кран, например) затащить на крышу 200 кг одной фермы – тащите, если нет – поднимайте каждое отдельное стропило по 50 кг при помощи подручных средств и делайте сборку на месте.
Итак, первым делом для удобства сделайте шаблон, по которому будете собирать стропильные фермы, и еще один шаблон для монтажных запилов на стропилах (используйте фанеру). Вам останется только вырезать на стропилах монтажные запилы, приложив шаблон, и соединить их между собой под определенным углом. Вот этот треугольник и называется стропильной фермой.
Внимание на прочность – правила наращивания длины
Если же толщины или длины доски для изготовления нормальной стропильной ноги не хватает, делайте наращивание стропил. А способов – несколько:
- Сплотить доски между собой, сложив широкими сторонами и прошив гвоздями.
- Уложить доски в половину длины, получив в итоге особо прочную стропильную ногу, способную выдержать немалые нагрузки.
- Сделав косой срез на торцах, чтобы создать вертикальный противоскользящий упор, и соединить болтом.
- Уложить две доски с нахлестом по длине в метр, соединив стропило шпильками или гвоздями.
Еще учитывайте при расчетах, что на конек крыши приходится около 50% нагрузки от всей стропильной системы. А потому балку для конька всегда изготавливайте так, чтобы запас прочности у нее был минимум на 25% больше, чем рассчитано изначально.
А самые уязвимые части стропильных конструкций – нижние, те, что опираются на мауэрлат.
Готовим стропильные фермы
Закреплять стропильные узлы нужно при помощи:
- Внешней прямой скобы.
- Металлической угловой пластины.
- Внутреннего металлического стрежня.
Соединить такие стропила можно также шпильками – так даже будет прочнее. Для этого вместо среза теперь делаем врубку в полдерева и соединяем стропила уступом. Далее сверлим отверстие под шпильку 12-14 мм и закрепляем гайками с широкими шайбами.
Начнем с обзора проверенных дедовских методов:
Если вы решили сделать стропильные фермы по более надежной новой технологии вам понадобится такой инструмент:
Вот как им работать:
Более подробно:
При сборке стропильной фермы висячего типа нужно соединить верхние концы стропильных ног. Для этого подрежьте торец каждого под точно таким же углом, под которым делаете крышу, соедините балки плоскостями срезов и зафиксируйте при помощи двух гвоздей. Место стыка закройте деревянной накладкой или металлической пластиной.
Еще один полезный мастер-класс:
Подъем и установка готовых ферм
Уже на крыше в первую очередь вам нужно начать с установки тех стропил , которые образуют две крайние фермы двускатной крыши (их еще называют фронтонными). Чтобы дополнительно закрепить их, поставьте временные подкосы. Далее протяните между крайними вершинами ферм прочный шнур, который станет уровнем для промежуточных стропил.
Теперь поднимаем и ставим все остальные стропильные фермы на расстоянии друг от друга не менее 0,6 метров. Снова-таки, если некоторые конструкции получились у вас достаточно громоздкими, подоприте их теми же временными подпорами.
Остальное –дело техники:
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.
Крепление стропил к мауэрлату
Существует две наиболее популярных способа крепления стропил к мауэрлату.
При первом способе в самих стропильных досках делают запил, глубина которого должна быть не более 1/3 высоты доски.
Крепление производится при помощи гвоздей и металлических уголков. Два гвоздя забиваются крест накрест с боков и один сверху, после чего все дополнительно крепится при помощи уголка.
При втором способе запила в стропиле не делается, а к ним подшивается дополнительный опорный брусок, длиной около 1м. Этот брусок упирается в мауэрлат и весь узел крепится так же при помощи гвоздей и уголков.
Такой способ используют обычно, если высота стропил мала и для сохранения необходимой прочности в месте соединении стропильных ног со стеной.
Материал и монтаж стропильной системы своими руками
Основным материалом для строительства стропильной системы своими руками является древесина хвойной породы. Дерево легко поддается различной обработке и имеет приемлемую цену. И не стоит забывать, что данный материал требует тщательного ухода специальными антисептическими средствами от влаги и плесени. Отличным выбором для изготовления стропил является деревянный брус .
Многие задаются вопросом, почему дерево лучше металла? Дело в том, что стропила из дерева легко монтировать и качество у данной стропильной системы будет намного лучше. Главное из основных требований при строении крыш – это прочность, а дерево отличается именно прочностью и качеством. Помимо этого, установка крыши на основе металла дело довольно хлопотное.
Для защиты крыши от ржавчины вам нужно будет купить хорошее антикоррозийное покрытие.
Инструменты, необходимые для установки стропильной системы
Перед установкой стропильной системы, вам следует приобрести необходимые инструменты, такие как:
- молоток и гвоздодер;
- карандаш для нанесения отметок;
- пила и топор;
- дрель. кернер и рулетка.
Необходимы также будут болгарка и строительный уровень. И только после покупки всех необходимых инструментов вы можете смело начинать работу.
На первом этапе монтажа стропильной системы своими руками идет подготовка поверхности стен и перекрытий. Стены не всегда отличаются ровностью.
Существуют определенные расхождения, даже если вы визуально не видите этого. Кроме того, размер расхождения будет увеличиваться с каждым рядом, что не совсем хорошо для строения стропильной системы.
Для точного определения расхождений используют строительный уровень. Поэтому перед установкой крыши нужно выполнить все замеры, и выявить все расхождения.
Установка стропильной системы своими руками
Есть много способов сборки и установки стропильной системы. Например, стропила висячей конструкции монтируют с помощью ферм.
При этом необходимо обязательно выполнить чердачное перекрытие. Т.к. собрав всю конструкцию на земле, будет очень тяжело поднять ее на крышу из-за ее огромных габаритов.
Для установки, вам нужно будет взять готовый шаблон из легкого строительного материала.
Главным достоинством этого способа является простота установки. Крыша получится красивой и ровной.
Намного проще выполнить конструкцию наклонных стропил. Хотя, здесь тоже будет необходим шаблон. Как правило, установка производится путем собирания отдельных деталей и элементов. А сама работа идет в несколько основных этапов.
Первоначально вам нужно установить крайние фронтовые детали. Выставлять их следует строго по уровню. После этого установите между ними шпагат. За счет его крепости обеспечивается хорошая натяжка, а это очень важно в этой работе. После устанавливаются все детали и элементы стропильной системы. Стропила стягивают до момента монтирования обрешетки.
Стропильная система содержит в себе коньковые и боковые прогоны, стропильные фермы, диагональные детали и брус, при помощи которого выравнивают углы.
Главным этапом в установке крыш считается вся конструкция ферм. Обычно она включает в себя стропила и фермы. И лучшим вариантом стропильной системы считается треугольная конструкция. Для этого используют стропила и связующий брус. Данная система является очень прочной и надежной.
Установка стропильной системы для дома не составит особых трудностей, самое главное, что необходимо запомнить – следуйте инструкции по установке, и тогда все обязательно получится.
Технология монтажа
Крепление бруса к стене из кирпича либо к срубу из дерева — обязательный процесс для постройке дома. Этапы монтажа довольно просты и легки в исполнении. Но рекомендуется брать во внимание неровности поверхности, деформацию стен. Таким образом, надо выбирать крепеж, придерживаясь высоты — так возможно скрыть все недостатки. Для деревянных поверхностей, перед тем как прикрепить бруски, рекомендована тщательная обработка антисептическим средством, чтобы избежать появление плесени и чтоб дерево не атаковали насекомые.
В строительстве известны 2 способа крепить брус на кирпичную стену: мягкий и твердый, каждый из которых наделен положительными и отрицательными рабочими моментами.
Мягкий способ
Используется с применением специальных скоб П-образной формы. Он наделен и достоинствами, и недостатками. Главным положительным качеством мягкого метода считается скорость работы, а негативным — не гарантированная надежность каркасного крепежа, спустя время готовая конструкция может быть подвержена разрушению. Хрупкость бруска тоже является негативным фактором при постройке, так как обрешетку возможно с легкостью испортить при случайном ударе.
Обшивка панелей каркасом из дерева должна производиться строго перпендикулярно панелям элемента. Кирпичную стену снизу укладывают брусками более плотно, нежели сверху. Основное правило монтажа — крепить брус на рейки каждые 40 сантиметров при полутора метровой высоте и через 60—70 см, если расстояние больше. Подобная работа может выполняться своими руками без помощи профессиональных мастеров, главное — точно следовать правилам и правильно связать элементы конструкции.
Факторы, влияющие на расчет конструкции
Перед началом возведения крыши с висячими стропилами необходимо сделать грамотный расчет. Он поможет подобрать подходящие материалы, определить необходимую разновидность и сэкономить средства, сохранив прочность конструкции. Хотя это можно сделать самостоятельно, лучше довериться специалисту, тогда под такой крышей будет спать спокойнее. Для безошибочного расчета потребуется следующая информация:
- габариты постройки;
- материалы стен;
- схема расположения дополнительных опорных элементов, например, колон;
- наличие мансардного этажа;
- несущая способность стен;
- форма крыши.
С помощью этих данных определяется материал для стропил, сечение и с каким шагом проводить монтаж.
Кроме того, мастера-кровельщики учитывают климатические условия (количество осадков, сила и направление ветра). Исходя из этой информации принимается решение об угле наклона и выборе кровельного материала.