Как сделать конек стропильной системы
Личный опыт строительства стропильной системы: воплощение теории на практике
Наверное, возведение конструкции кровли – наиболее ответственный и сложный этап в строительстве всего дома. Нужно все измерить, подогнать, подпилить – мороки уйма. И любая ошибка может стоить дорого. С такими мыслями я начал стройку своего дома из глиняного кирпича. Изначально планировал стены выгнать самостоятельно, а крышу перепоручить профессионалам.
Но потом, когда стены уже стояли, а лишних денег на кровельщиков не предвиделось, я решил поменять свою точку зрения. Обложился литературой, почитал информацию в интернете, некоторые вопросы уточнил у спецов и, на основе полученных знаний, вывел стропильную систему самостоятельно. Сейчас попробую изложить последовательность своих действий.
Содержание
Этап #1 — проект кровли
Настоящего проекта, то есть чертежей с размерами, я не делал. Это нужно, в первую очередь, для сложных крыш. У меня же домик достаточно скромный, одноэтажный, с двускатной кровлей треугольной формы. Скаты одинаковые по размеру и наклону – 40°. Самый простой вариант, который вполне можно делать сразу по месту. Особенность стропильной системы — выносные свесы фронтонов, которые будут выполнены при помощи аутригеров.
Для справки: стропильная система в дальнейшем будет обшиваться ОСБ под мягкую черепицу. Хотя, в принципе, эта информация не имеет особенного значения. Конструкция кровли не зависит от финишного покрытия.
С чего начну рассказ по возведению стропильной системы? Я подумал начать с того самого момента, когда последний кирпич был заложен на планируемую высоту стен.
Этап #2 — заливка армопояса
Армопояс – это железобетонная лента, заливаемая прямо по верхнему ряду кирпичей, по периметру дома. Служит для связки кирпичной (или иной) кладки в одно целое и берет на себя нагрузку от кровельной конструкции. В общем, вещь важная, не даст развалиться вашему дому, например, при сейсмических нагрузках. Армопояс также дает возможность закрепить на нем мауэрлат. А это, в свою очередь, опора для стропильной системы.
Бетон для армопояса будет заливаться в опалубку, которую я сколотил из досок. Внутреннюю сторону закрыл пленкой, чтобы бетон не просачивался и легче было впоследствии снимать опалубку. С обеих сторон получившегося «кармашка» (с одной стороны стена, с другой – деревянная опалубка) я прикрутил планки, стянул их шпильками. Это нужно для удерживания бетона в заданной форме, чтобы стенки опалубки не выгнулись под его массой.
Кирпич у меня пустотелый, поэтому вниз, на кладку, я уложил разрезанную на ленты фасадную сетку для предотвращения протекания бетона в пустоты.
Теперь можно приступать к армированию. Внутри образованного ленточного пространства я связал арматурный каркас, используя для этого рифленую арматуру и проволоку.
Для крепления мауэрлата было решено использовать шпильки диаметром 10 мм. Каждую шпильку я обрезал, немного загибал конец и привязывал проволокой к каркасу. Верхушки обматывал пленкой, чтобы не запачкать в бетоне. По такому принципу расставил шпильки с шагом в 1 м. Поверх шпилек будет заливаться бетон для армопояса, но верхние концы их останутся свободными. На них наденуться доски мауэрлата. Поэтому функция шпилек очень важна. Хорошее крепление не позволит кровельной конструкции сорваться и улететь даже при очень сильном ветре.
После армирования проводилась заливка армопояса. За 8 часов все было залито, благо китайская бетономешалка отработала без сбоев, а щебень, песок и цемент были подвезены к месту ее установки. Все-таки порядок на рабочем месте – дело первичной важности!
Сверху свежий бетон я накрыл пленкой, чтобы предотвратить появление трещин в результате быстрого твердения. Твердеть бетон должен при высокой влажности. Есть два варианта решения проблемы. Первый – во время сушки смачивать поверхность бетона водой. Второй – накрыть пленкой. Я выбрал более легкий путь с использованием пленки.
Этап #3 — устройство мауэрлата
Через 5 дней, когда бетон затвердел и пленка была снята, я приступил к устройству мауэрлата. Решил составить его по высоте из 2 досок 200х50 мм. Чтобы надеть доски на шпильки, изначально пришлось сделать на них отметки и сверлом высверлить отверстия. Сверло использовал спиральное, по дереву. Шпильки у меня 10 мм, сверло купил 14 мм.
Вначале на армопояс уложил ленты рубероида, чтобы мауэрлат не соприкасался с бетоном. Затем доски с отверстиями надел на шпильки, сверху стянул их гайками с шайбами.
Когда мауэрлат был закончен, я убрал накладки и доски опалубки. Они больше не нужны.
Этап #4 — установка конька
После монтажа мауэрлата пришло время закреплять коньковый прогон. Пришлось уложить между стен часть балок перекрытия и кинуть по ним доски, чтобы можно было ходить и не бояться свалиться в бездну (то есть на первый этаж).
Поднять и сразу закрепить весь конек в сборе можно только краном, его, к сожалению, не было. Пришлось приспосабливаться и крепить все поочередно. Коньковый прогон по плану у меня состоит из двух срощенных досок, поддерживаемых стойками.
Вначале я выставил две крайние стойки для одной части конька (то есть одной доски), сразу же закрепил их уголками наживую. Выровнял по уровню, поставил укосины. После этого можно было убирать уголки и крепить стойки к балкам намертво, пробивая их наискось гвоздями. Сверху я установил доску конька. Соединил ее со стойками с помощью деревянных накладок и саморезов. Таким же образом поставил крайние стойки для второй части конькового прогона. Две доски конька соединил нахлестом, крепление – саморезы.
Затем установил и закрепил все стойки под конек. Набил вертикальные накладки для соединении конька со стойками.
Этап #5 — монтаж стропильных ног
Пришло время привязывать коньковый прогон к мауэрлату, то есть выставлять стропила из досок. Ширина досок, которые мне удалось приобрести на лесопилке, варьировалась от 190 мм до 205 мм. Мне нужно было 200 мм. Чтобы нивелировать эти неточности в стропильной системе, а также облегчить обрезку краев стропил, я соорудил шаблон из досок. Затем подставлял шаблон к верхней плоскости стропилины и спиливал край. Нижние врубки потом вырезались по факту, таким образом компенсировалась разная ширина стропил.
Стропила опираются одновременно на конек и доски мауэрлата посредством врубок. По идее, можно обойтись и без врубок, закрепляя стропила на уголки. Но, по моему мнению, такое крепление более чем ненадежно. Один винт выпадет из крепления уголков и что тогда? Стропила разъедутся, а с ними перекосится и вся крыша. Причем деформация крыши – это не только некрасиво, вполне возможно, что она приведет к обрушению элементов стропильной системы. В общем, такая перспектива меня не устроила и я решил все делать по уму, чтобы дом был, в первую очередь, безопасным. И посвятил день вырезанию врубок.
На каждой стропилине отметил места врубок. Вырезы можно делать многими инструментами, с этим проблем быть не должно. Я использовал паркетку (дисковую пилу) с вылетом 75 мм. Сначала делал пилой два надреза, а то, что оставалось после этого в углу, выбирал стамеской. Для этой работы обязательно нужна острая стамеска, иначе придется помучаться. Хороший инструмент, наоборот, принесет только удовольствие от процесса и результата работы.
Когда стропила были приведены в надлежащий вид, я приступил к их монтажу. Вначале выставил фронтонные стропила, затем – все остальные. Укладывал стропила врубками на конек и мауэрлат (в местах соединений должно быть плотное прилегание), а потом закреплял их уголками и саморезами.
Этап #6 — выполнение свесов
Последний этап – свесы фронтонов. Их я решил сделать выносными, шириной 60 см, в стиле «шале». Пришлось сооружать выносной каркас с аутригерами (консольными прогонами).
Так как с выносами работать со стороны дома оказалось совсем неудобно, я смастерил некое подобие лесов. И уже с них осуществлял дальнейший монтаж.
Вначале я положил плашмя доски 200х50 мм по фронтонам. Поставил под них опоры – скошенные доски такого же сечения с шагом 60 мм, можно сказать сформировал таким образом фронтон.
Закрепил свес над коньком (доску, выступающую за фронтон на ширину свеса – 60 см). Поднял и закрепил фронтонные доски по бокам свесов. Поперек смонтировал доски аутригеров. Установил лобовые (карнизные) доски 200х50 мм по длине скатов.
Теперь стропильная система полностью готова к кровельным работам. Далее пойдет обрешетка, обшивка ОСБ и, как финишное покрытие, — укладка битумной черепицы.
Так сделал я, думаю, что у вас, при желании, получится не хуже. Впрочем, я не считаю свою конструкцию единственно возможной. Любая задача, особенно строительного плана, имеет несколько вариантов решения. И это – только один из способов сооружения стропильной системы. Наверное, один из самых простых и, как следствие, самых надежных.
Стропильная система двускатной крыши своими руками: обзор конструкций висячего и наслонного типа
Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают кровельный материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.
Для того, чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружает стропильную систему двускатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.
Содержание
Стропильные конструкции для двускатных крыш
В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные или металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.
Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.
Кроме прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.
В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.
Стропила — основополагающий элемент
Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.
Стропила, применяемые в строительстве каркаса двускатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:
В соответствии с технологической спецификой стропильных ног, сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.
Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.
Отметим, что формирование каркаса двускатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.
Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы с висячими или наслонными стропилами, а также комбинация обоих типов.
Тонкости крепления стропильных ног
Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.
Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.
Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так делают, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.
Видео-рекомендации желающим своими руками устроить мауэрлат:
Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.
Как обойтись без сложных расчетов?
Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку с подобной кровельной конструкцией.
На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. У прораба будет необходимая документация с четким расчетом нагрузок на 1 м² крыши в конкретном регионе.
Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7 м, а для монтажа металлочерепицы и профлиста допустимо 1,5 — 2 м.
Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.
Народные умельцы вычисляют шаг стропил согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.
У нас на сайте вы можете найти калькулятор для расчета двускатной крыши, который возможно вам поможет при строительстве.
Стропильные конструкции наслонного типа
Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы кровли.
Отличительные конструктивные особенности:
Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.
Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двускатной крыши стоит отдать предпочтение.
Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:
Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.
Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.
Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен выходить за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.
Еще одно полезное видео о строительстве двускатной стропильной основы своими руками:
Висячие стропильные системы
Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.
Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.
Специфика висячих стропильных систем
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.
Первый из них — ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.
Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.
Тонкости большепролетных висячих систем
Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.
Владельцев домов с пролетами 3-5 м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.
Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двускатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.
Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.
Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.
Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жесткой врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.
В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.
В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.
Висячий тип для мансард
С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.
Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.
Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.
Какая конструкция более экономически выгодна?
Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:
Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал второго сорта.
Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется первый сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться третий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.
Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.
Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:
Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.
Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.