Как сделать стропила на срубе
Как установить стропила на сруб – особенности технологии
Деревянный сруб из бревна или бруса – традиционная для территории России постройка, которая может использоваться в качестве жилого дома или бани. Процесс сборки такого жилища происходит согласно выверенным веками технологиям, поэтому оно получается теплым, уютным и комфортным для жизни. Особого внимания заслуживает такая технологическая операция как налаживание стропильного каркаса, от прочности которого зависят защитные качества кровли. В этой статье мы расскажем, как правильно крепить стропила к срубу, чтобы они выдержали вес даже самого тяжелого кровельного материала, но не деформировались при усадке древесины.
Функции и виды
Стропильной системой называют каркас крыши, совокупность опорных элементов, которые во взаимосвязи придают ей форму, уклон и значительную несущую способность. «Костяк» кровли изготавливают из сухой, прочной древесины, обработанной антисептическими препаратами, или металлического профиля. Он служит основой для крепления кровельного покрытия, а также равномерно распределяет нагрузку между несущими стенами. Чтобы перекрыть сруб, используют стропила следующих видов:
Обратите внимание! Сруб изготавливается из натурального строительного материала – древесины, обладающей уникальными свойствами. После сборки конструкции начинает выравниваться влажность дерева, поэтому она дает усадку в течении первых 3-5 лет эксплуатации. Самые значительные изменения размеров происходят в первый год службы, поэтому крепление стропил рекомендуется выполнять только по прошествии этого времени.
Способы крепления
Крепление стропил к деревянному срубу – технологически сложный процесс, от правильности выполнения которого зависит прочность, целостность и долговечности кровли. В работе нужно учитывать, что дерево в процессе высыхания оседает, поэтому геометрия строения изменяется. Кроме того, этот материал подвергается термическому расширению, поэтому слишком жесткое крепление стропил на сруб вызывает деформации. Существует два типа креплений стропильных ног:
Важно! Деревянный сруб обладает уникальной способностью «дышать», он сам регулирует влажность в помещении, поэтому не имеет жестко фиксированных размеров. Подвижные крепления, откликающиеся на усадку стен и термическое расширение материала – оптимальный вариант фиксации стропил к срубу.
Способы сборки
После полной усадки деревянного сруба мастера приступают к налаживанию стропильного каркаса и возведению кровли. Этот процесс кропотливый и сложный, особенно если выполнять ту задачу в одиночку. Существует 2 способа установить каркас на мауэрлат:
Учтите, что опытные мастера редко пользуются технологией установкой готовых стропильных ферм, так как она не позволяет выполнять точную подгонку элементов, хотя значительно экономит время.
Последовательность работ
Главные факторы качества стропильного каркаса – точность расчетов высоты конька и длины стропил и детальное следование технологии производства работ по возведению кровли. Чтобы крыша хорошо защищала сруб от проникновения атмосферных осадков, необходимо выполнять крепление стропильных ног следующим образом:
Опытные мастера рекомендуют контролировать правильность крепления стропильных ног с помощью строительного уровня, чтобы крыша была ровной, без перекосов.
Видео-инструкция
Правильное крепление стропил к срубу
При рубке сруба должна соблюдаться технологическая последовательность, которая является важным процессом для качественной постройки сруба. Особенно должно обращаться внимание на прочное крепление стропил к срубу, от которого будет зависеть надежность и срок эксплуатации кровли.
Виды стропильных конструкций.
Форма будущей кровли и способы крепления стропила должны выбираться с учетом материала, из которого возводится сруб, расположения региона, где будет находиться постройка. В конструкции кровли стропила играют главную роль при креплении.
При устройстве каркаса кровли качественный крепеж стропильных конструкций очень важен, так как ошибки при расчете и неправильно выбранный материал, некачественно выполненная работа при монтаже отрицательно скажутся на долговечности, придется снова перекрывать ее.
Как крепить стропила
Закреплять стропила можно несколькими методами:
Узлы крепления стропильной системы.
Стропила, применяемые при монтаже кровли в срубах, подразделяются на висячие и наклонные. При строительстве деревянных домов с большой площадью кровли применяют висячие стропила.
Основными инструментами при работе выступают:
Разметка размещения стропил при их монтаже
Разметку крепления досок к срубу необходимо начинать с фронтонов, при этом элементы укладывают плотно к фронтонам. Но сначала в доске должен быть вырублен опорный элемент — зуб. В верхнем венце сруба, повторяя размер зуба, выпиливается паз. Тут же необходимо отметить, что без зуба и паза производить крепление стропил нельзя. При положении сверху торцы элементов необходимо укладывать на 5 см ниже с учетом высоты фронтона.
Когда проект крыши сруба предусматривает коньковый элемент из бруса или бревна, размечая укладку, стропила требуется наживить к ним гвоздями. Когда будет произведена установка всех элементов (раскосов, обрешетки) — временное крепление в виде гвоздей извлекается.
Схема разметки стропил.
Это требуется для того, чтобы в процессе усадки сруба все элементы не зависали.
Обычно стропила устанавливают с соблюдением шага в 60 см и больше.
Расстояние шага будет зависеть от проекта постройки и места его строительства. Устанавливают стропила по обе стороны фронтона, в итоге получается форма шатра. В местах соприкасания стропил с фронтонами должен оставаться зазор минимум в 5 см, заполняемый впоследствии утепляющим материалом.
Установка висячих стропил: особенности
Опорой в таком случае служат только стены, что может привести к горизонтальной распорной нагрузке по всей конструкции (срубу). Для облегчения этих нагрузок до монтажа и соединения стропил к стеновому основанию (срубу) важно использовать затяжку, которая изготавливается из бруска или доски, благодаря которым соединяются встречные элементы при жестком соединении стропила в верхней части. В итоге получается безраспорный треугольной формы каркас, его и устанавливают на венцы сруба.
Есть и аналогичный метод, когда применяются балки перекрытий. Такие элементы устанавливаются со стропилами в одной плоскости и перпендикулярно стеновому основанию. Подобный метод используют при монтаже мансардных построек.
Схема висячих стропил.
Соединение конструкции с балками независимо от тяжести кровли рекомендуется применять в случае достаточной прочности и устойчивости стен сруба. Это связано с тем, что давление на стены сруба самой конструкции будет точечным, а не равномерным, как при использовании мауэрлата.
При этом способе балки для устройства перекрытия необходимо подбирать размерами 50х150 мм. Устраивая свес кровли, деревянные бруски берут такого размера, который позволяет устроить выступ не менее 55 см. Стропильные элементы при этом методе должны выступать за основание стены и крепиться за край бруска.
Технология крепления к мауэрлату
Мауэрлат является одним из крайних элементов крыши сруба. На него приходится давление от большого веса всей кровли, которое равноценно должно распределяться по несущим элементам. Крепление мауэрлата производится со стропильными элементами, которые и дают это давление. Мауэрлат бывает как из цельных бревен, уложенных по периметру, так и кусками метровой длины, которые устраиваются непосредственно под стропильные элементы.
Для изготовления мауэрлата используют исключительно бревна, брусья и доски с минимальными размерами 100х100 мм, 100х150 мм и 150х150 мм. Если применяются бревна, то один из боков обрезается для максимального соприкосновения с верхним венцом сруба. Крепление мауэрлата можно производить несколькими методами.
Схема стропил со скользящей опорой.
Когда сруб выполнен из бревна или из бруса, мауэрлат монтируется по верхнему ряду и устанавливается на бревна. Закрепить можно:
Как крепятся стропила к мауэрлату
Крепление стропил — ответственный момент в процессе монтажа кровли. От метода крепления стропильных элементов с мауэрлатом будет зависеть состояние кровли под воздействием на нее порывов ветра, снежного покрова, резких изменений температуры. Все деревянные элементы способны впитывать влагу и при этом расширяться, а под влиянием повышения температур — сжиматься. Учитывая характеристики деревянных конструкций, не рекомендуется устраивать все соединения с жестким креплением, так как это приводит к разрывам и смещениям. Опасность может представлять и возникновение распорных сил, влияющих на стены сруба, из-за халатного монтажа конструкций. Чтобы этого не произошло, необходимо иметь представление, как установить стропила на сруб.
Стропила с мауэрлатом можно закрепить следующими методами:
Вид сопряжения применяется с учетом формы кровли и типа стропил — наслонного или висячего.
Использование жесткого крепления
Инструменты для монтажа стропил.
При установке стропила на брус методом жесткого крепления важно придерживаться некоторых требований и исключить изгиб, перекрут, повороты и сдвиги между элементами.
Этих требований можно достичь:
Используя уголок, с подшивными опорными брусками стропила устраивают на мауэрлат. Сам элемент должен иметь жесткий упор по линии нагрузки за счет подшитого бруса длиной около 1 м. Также он фиксируется с боков металлическим уголком, чтобы избежать сдвига.
Второй способ при монтаже наиболее применим. При этом варианте фиксацию гвоздями производят с боковой стороны, под углом, происходит их скрещивание внутри мауэрлата, по вертикали должен быть забит третий гвоздь. Так получается довольно жесткий узел при крепеже.
В обоих вариантах соединения подстраховываются еще одним креплением элементов со стеной, используя для этого проволоку или анкеры.
При одном угле уклона кровли стропила заготавливаются с применением шаблона, то есть одинакового размера.
Применение скользящего соединения
Скользящее соединение создается методом крепежа с возможностью сдвигания одного элемента. В данной ситуации таким элементом будут стропила к мауэрлату. Закрепить стропила к мауэрлату с возможностью передвижения можно такими методами:
Способом запила и монтажа стропильного элемента и запилом мауэрлата:
Соединение производится с применением специальных крепежных элементов — салазками.
Каждый из способов позволяет стропильным элементам двигаться по отношению друг к другу.
Двухскатная крыша на сруб: разбор вариантов строительства + технологические тонкости
Сооружение крыши над рубленой постройкой – непростая работа, требующая от мастера навыков искусного плотника и познаний в материаловедении. Исполнителю понадобится предварительно попрактиковаться в выполнении соединений. Он обязан учитывать традиционную усадку сложенных из древесины стен.
Для того чтобы двухскатная крыша на сруб была построена безупречно, нужны сведения о способах ее устройства, включая старинные кровельные технологии. Предложенная нами информация будет полезна и самостоятельным мастерам, и заказчикам услуг строительных бригад для осмысленного контроля.
Содержание
«Каверзы» деревянного домостроения
Популярность рубленых бань, дач, жилых домов обоснована изумительной атмосферой, возвращающей к народным истокам. Строения из натуральной древесины отличаются превосходной теплотехникой и привлекательной ценой. Веским преимуществом признают способность самопроизвольно пропускать излишки испарений. Нельзя не отдать должное солидным экологическим плюсам.
Однако у востребованного натурального стройматериала имеется внушительный список недостатков. Кроме возгораемости и чувствительности к переувлажнению плотников-строителей и будущих владельцев обязаны беспокоить:
Без учета перечисленных обстоятельств деревянная крыша обязательно «съедет». Между стопой дома и кровельной системой появятся зазоры, пропускающие дождевые капли и талую воду. Следом начнется загнивание древесины, в результате полное разрушение не только верхней ограждающей конструкции, но и дома в целом.
Учета специфики материала недостаточно для грамотного возведения крыши из древесины. Необходимо ознакомиться со всеми возможными способами строительства, чтобы выбрать рациональный по стоимости и приложению усилий вариант. Нужно понимать, какие силы будут действовать на сложенные из бревна либо бруса стены, каким методом можно погасить их действие.
Разновидности крыш углом для срубов
Крыши с двумя скатами идеально сочетаются с рублеными стопами. Две крутых скатных плоскости создают впечатление сказочной избы. Наиболее подходящий угол наклона 45º-60º, но вариации в обе стороне имеют полное право на существование.
Соперником в области обустройства срубов двухскатному сооружению может стать ломаная крыша, имеющая аналогичную или пятиугольную конфигурацию в разрезе. Двухскатные крыши над срубами могут быть утепленными или холодными, чердачными или бесчердачными. В качестве финишного покрытия применимы все разновидности кровельных материалов, включая дранку и камыш.
В деревянном строительстве сохранены старинные технологии возведения крыш углом и появились новые методы, позволяющие древесине свободно передвигаться без угрозы разрушения постройки. Согласно способу устройства двухскатные крыши построек из древесины делятся на две основополагающие категории:
На деле изготовители крыш редко следуют лишь одной технологии. Стропильная конструкция может совмещаться с самцовой системой. Висячая ферма может быть установлена посередине самцовой крыши, чтобы не провисали слеги под собственной массой вкупе с кровлей и снегом.
Есть схемы, которые вообще сложно отнести к определенной категории, т.к. их решающие конструктивные черты можно по-разному классифицировать.
Например, потолочная балка сруба, матица или перевод, может играть роль основы для установки наслонных стропилин или выполнять функцию затяжки, объединяющей элементы в висячий треугольник. Затяжку стропильной фермы можно перенести выше, как было предложено в другой статье, описывающей возведение крыши над полумансардой. Вариантов масса, но чтобы понять принцип их устройства, надо ознакомиться с классическими схемами.
Правила изготовления крыши на самцах
Строителям крыши по самцовой схеме грех не воспользоваться бесценным преимуществом рубленых коробок. Разбирать и собирать их можно многократно как детский конструктор. Потому верхние венцы банально снимаются с положенных мест и устанавливаются на подходящую ровную площадку.
Работать на твердой почве без риска гораздо приятнее, не нужно передвигаться по шатким лесам и мосткам. Под венец устанавливаются подкладки из осиновых чурок. Они имитируют предыдущие ряды бревен, благодаря чему с выравниванием в горизонт и подгонкой узлов нет малейших осложнений.
Если условно разделить рубленый дом на три горизонтальные части, то нижние 2/3 будут приходиться на стены, а верхняя треть на сруб двухскатной крыши. По сути, это клином сходящаяся верхушка бревенчатого дома. Строят ее практически также, но постепенно уменьшают ширину торцовых стенок так, что края фронтонов напоминают лестницы со ступенями. Вместо длинных бревен, приходящихся на стены короба, врубкой укладывают слеги. Врубают их не в каждый ряд, а через два или три.
Самцы после возведения на полную высоту подпиливаются с целью формирования четкой треугольной формы. Затем на слеги монтируется обрешетка, сверху кровельный материал.
Вершины самцов соединяет коньковая слега, уложить которую можно двумя различными методами:
Для изготовления слег берут наиболее ровные бревна Ø 18-20см. Крепят их простыми врубками «в лапу» или усложненными аналогами «с присеком» или «шипом». Т.к. край фронтона стесывается или спиливается, врубки с горизонтальными частями крепежных узлов типа « в сковородень» не подходят. Ведь часть несущего элемента соединения будет удалена в процессе обработки.
Длина слег обязана формировать фронтонный свес крыши. Обычно он составляет 0,5м. Если решено увеличить ширину свеса, слеги укладываются попарно или по три в каждую «ступеньку» самца, чтобы повысить несущую способность конструкции. По завершению сооружения каркаса крыши ее геометрию проверяют путем установки доски на воображаемый скат.
Выявленные доской выпуклости стесывают, углубления заполняют деревянными накладками. Однако опытные плотники советуют не нашивать «заплат», а лучше побольше стесать.
Старые мастера при изготовлении крыши на самцах крепеж не использовали вообще. Сооружения такого рода называют крышами без гвоздей. В теле древесины не было постепенно ржавеющих стержней, потому конструкции служили не одну сотню лет.
Комбинация слег со стропилами
Бывает, что сооружение традиционной самцовой крыши не представляется возможным. Например, в результате усердной стески излишков со слег и самцов могут изрядно пострадать врубленные соединения. В подобных ситуациях классический вариант просто дополняется сверху наслонными стропилинами. Необходимость стесывания горбов тогда автоматически отпадает. Окончательное выравнивание производится по верхним краям стропильных ног.
Изготовление стропилин выполняется по шаблону с отметками врубок и длины ноги. Рубят их по-простому чашами. Точность рубки соединений стропилин со слегами не нужна, наоборот чаши должны быть больше абриса слеги на 3-5см. Сруб дома неизбежно будет оседать, теряя высоту. Стропила останутся практически прежнего размера за исключением нескольких мм. Оседающая коробка потащит за собой низ стропилин, из-за чего угол соединения низа стропилины и верхнего венца будет уменьшаться. Т.е. упертые в верхние бревна или в балки перекрытия стропилины будут постепенно разъезжаться.
Безопасное для крыши смещение стропилин относительно слег обеспечит широкая врубка. Между верхами стропильных ног, опирающимися на коньковую балку, должен остаться зазор. Разъезжаясь внизу, вверху стропилины в период интенсивной усадки будут сближаться. После усадки верха соединяют деревянной накладкой и/или установленной чуть ниже затяжкой. Можно, не дожидаясь усадки соединить их шарнирным узлом, позволяющим деревянным деталям системы передвигаться без образования прорех между коробкой и крышей.
Нижними пятками стропилины в описанной схеме упираются в верхний венец, работающий как мауэрлат, или в края матиц – потолочных балок. Узлы соединений выполняются врубками с шипом, карнизный свес наращивается кобылками. Чтобы двухскатную рубленую крышу не снесло с бревенчатого дома, стропилины через одну привязывают к забитым во второй сверху венец шпилькам проволочными скрутками. В областях с высокой ветровой нагрузкой привязать нужно каждую стропильную ногу. После активной усадки деревянного сооружения, ослабевшие скрутки следует подтянуть.
Два ската с наслонными стропилами
Схема похожа на предыдущий тип, только слеги не нужны вовсе. Название наслонных стропильные ноги получили оттого, что верхом и низом они опираются на самостоятельные опоры. Нижние пятки опираются на верхний венец, служащий мауэрлатом, или на балки потолочного перекрытия. Для опирания верха элементов стропильной системы двухскатной крыши над срубом есть несколько вариантов:
Карнизный свес наслонной крыши над срубом чаще всего обеспечивают пришивные кобылки. Хотя он может быть сформирован выносом стропильных ног, если они крепятся не врубками, а скользящими соединительными приспособлениями. Скользящий крепеж позволяет сооружать крыши над рублеными стопами не дожидаясь усадки.
Висячая схема устройства крыши
Висячие стропильные ноги получили название за то, что они словно нависают над обустраиваемой коробкой. Есть у них только стены в качестве нижних опор, а верхней опорой служит та же часть расположенного напротив стропила. Нижние пятки соединены затяжкой, благодаря чему висячие стропилины превращаются в равносторонний треугольник, называемый также стропильной аркой или фермой. Затяжка «принимает на грудь» распор, передаваемый в наслонной схеме стенам.
Компенсация действия распора затяжкой – веский плюс висячей системы. Его с удовольствием позаимствовали строители наслонных крыш, пытающиеся минимизировать силы, распирающие стены дома при увеличении нагрузки на скаты. Роль затяжки с успехом может сыграть потолочная балка. И тогда действительно станет не ясно, к наслонной или висячей категории нужно будет отнести стропильный каркас двухскатной крыши.
Бесценное достоинство висячих систем заключается в том, что для производства сборки крыши сруба необязательно подниматься наверх. Все стропильные треугольники по шаблону отлично сплачиваются и подгоняются в безопасных условиях.
В списке минусов первое место занимают ограничения по перекрываемым пролетам. Системами без центральной опоры не перекрывают большепролетные здания. При обустройстве дома шириной до 5м используется простая стропильная арка без дополнительных деталей, повышающих жесткость конструкции. Затяжки для пролетов большей величины, могут прогнуться от собственного веса. Чтобы исключить провисание в центре стропильного треугольника устанавливается бабка-подвеска.
Чтобы понять суть строительства висячей стропильной системы, рассмотрим технологию установки арок над небольшим по площади срубом. Нижние пятки стропилин будут опираться на потолочные балки, соединение верхних краев укрепим деревянной накладкой и стяжкой. Формирование карнизного свеса поручим кобылками, обязанность обеспечения жесткости конструкции поручим небольшим опорам. Самцы возводиться не будут. Созданные скатами фронтоны после проведения монтажных работ зашьем доской.
Чтобы отметить линии скатов, найдем центры обоих торцов и отметим их на верхнем венце. Ориентируясь на отметку, вертикально установим доску, любой продольный край которой будет повторять воображаемую центральную ось.
Оснастим досками оба торца, отметим на них высоту крыши, пользуясь водяным или лазерным уровнем. Между досками нужно натянуть строительный шнур, обозначающий коньковую линию крыши.
Порядок работ по устройству висячей крыши:
Изнутри стропильные треугольники следует соединить диагональными ветровыми связями. Снаружи жесткость конструкции будет поддерживать обрешетка, вид которой выбирается согласно типу финишного покрытия.
Желающим обустроить теплую крышу между стропилинами нужно будет уложить теплоизоляцию. Гидроизоляция настилается сверху стропильных ног перед устройством обрешетки независимо от того, будет ли утепляться конструкция.
Приведенные нами примеры и схемы двухскатных крыш над бревенчатыми коробками помогут определиться с наилучшим вариантом строительства. Любую из базовых версий можно доработать и приспособить к индивидуальным техническим условиям. Информация о специфике устройства полезна и тем, кто собирается собственноручно обустраивать владения, и тем, кому необходимо контролировать работу.