Конструкция, разновидности
Устройство стропильной системы достаточно сложно.
Основные элементы конструкции стропильной системыИсточник build-effect.ru
Рассмотрим узлы системы внимательнее:
- Мауэрлат. Это горизонтальный брус, уложенный на верхнюю кромку стен по всему периметру дома. Принимает на себя нагрузку от стропил, распределяет и передаёт её стенам и фундаменту.
- Лежень. Горизонтальный брус, уложенный по продольной оси крыши. Иногда укладывают два лежня, если этого требует ширина крыши.
- Стойки. Вертикальные брусья, расположенные на торцах лежня. Высота стоек определяет угол наклона скатов.
- Коньковый прогон. Горизонтальная доска, установленная на ребро и прикреплённая к верхним концам стоек. На неё опираются стропильные ноги.
- Стропильные ноги. Наклонные доски, установленные на ребро. В нижней части они опираются на мауэрлат, в верхней крепятся к коньковому прогону, или просто соединяются попарно.
- Прогон. Горизонтальный брус, закреплённый на концах стоек. Используется на крышах с двумя лежнями, разделяя всю конструкцию на два яруса.
- Ригель. Горизонтальные планки, уложенные перпендикулярно прогонам и соединяющие стропильные ноги.
Ряд ригелей, установленных на стропильных ногахИсточник remontnik.ru
- Подкосы. Это наклонные планки, скрепляющие элементы конструкции и обеспечивающие их неподвижность.
- Обрешётка. Это несколько рядов горизонтальных планок, связывающих стропильные ноги между собой и служащих непосредственной опорой для кровли. Может представлять собой сплошной настил из досок. Иногда поверх редкой обрешётки укладывают промежуточный слой листовых материалов (ОСБ, ДСП или фанеру), обеспечивающих герметичность подкровельного пространства.
Кроме этого, важным элементом системы является карнизный свес. Это продолжение нижней части стропильных ног, выходящее за пределы мауэрлата и нависающие над плоскостью стен. Благодаря свесу, дождевая или талая вода стекает по водостокам на землю, не попадая на стены или фундамент. Это позволяет сохранить несущие конструкции и увеличивает срок службы постройки. При этом, сами стропила опираются на мауэрлат и там же заканчиваются. Продолжением являются отдельные элементы – кобылки, которые прикрепляются встык к стропилам и не испытывают нагрузок, приходящихся на основную часть системы.
Установленные кобылкиИсточник ytimg.com
Перечислены основные элементы стропильной системы, но порядок их соединения и размещения может быть разным. В зависимости от способа сборки возникают разные виды стропильных систем:
- Наслонные. Стропила опираются снизу на мауэрлат, а сверху крепятся к коньковому прогону.
- Висячие. Снизу стропила установлены на мауэрлат. А сверху соединены с противоположными ногами с другого ската. Как правило, такова конструкция кровли скатных крыш небольших одноэтажных домов каркасного типа, или построек из лёгкого пенобетона.
- Шпренгельные системы. Они состоят из цепочки отдельных ферм, собранных на земле и в готовом виде установленных на крыше. Такой метод позволяет уменьшить опасность от работ на высоте, обеспечивает лучшее качество и точность сборки.
Выбор той или иной конструкции не является капризом владельца дома. Тип крыши закладывается в проекте строительства по результатам расчётов, учёта возможных нагрузок и климатических условий региона.
Наслонные стропилаИсточник стд-спб.рф
Устройство карнизного свеса ↑
Как уже было отмечено подшив карнизного вылета крыши с использованием дополнительного горизонтального элемента, кобылки, более сложный и трудоемкий вариант. В общих чертах монтажные работы проходят следующим образом.
В качестве конструктивного элемента используют доски с сечением в 100 или 150 на 30. Их можно заменить обрезками брусьев под стропила.
При наращивании стропильных ног широкая плоскость элемента должна лечь горизонтально, то есть под прямым углом к поверхности стены. При этом обычно ориентируются на кирпичную кладку либо на показания строительного уровня.
Следующим шагом на кобылки крепят подшивные доски
Учитывая вышесказанное, нижняя плоскость полученного короба расположится горизонтально.
Остается отделать или украсить короб
Здесь уже нет готовых рецептов – все будет зависеть от стилистики дома, а также личных предпочтений хозяев.
При устройстве карниза важно обратить внимание на то, что он не должен мешать кровле «дышать», то есть ничто не должно препятствовать попаданию и прохождению воздуха через подкарнизную часть в подкровельное пространство, а затем через покрытие кровли наружу. Это залог эффективной вентиляции, благодаря которой все элементы кровельной конструкции остаются сухими, и крыша служит значительно дольше.
Важно
По этой причине недопустимо использование в процессе монтажных работ герметиков типа монтажной пены либо силикона за исключением обработки труб.
karnizy-s-kobylkami-1
karnizy-s-kobylkami-2
Подшивные карнизы с использованием кобылок бывают разного вида. Разберем более детально устройство самого простого из них – обычного треугольного.
На заметку
Выносной карниз этого типа не только прост, но имеет еще одно важное преимущество – в отличие от других вариантов он не гудит, создавая неприятный шум, когда на дворе бушует зимняя вьюга.
Монтаж проводят, следуя следующим несложным правилам.
- Стропила обрезают вровень с уровнем наружных стен, причем выносной карниз не должен при этом нависать над стеной. Для случаев, когда он все-таки свешивается на стык, образованный на месте соединения стен со стропилами, прибивается карнизная доска, по которой будет проходить водосток.
- Вынос карниза обеспечивают кобылки, которые прибиты непосредственно к стропильным ногам. Стропила таким образом удлиняются. Этот способ довольно востребован и вот почему. Среди множества преимуществ такого подхода прежде всего отметим полноценную защиту пространства, образованного под карнизом – дождевая вода туда гарантированно не попадет даже при сильном ветре. Однако через зазор, образованный кобылками, в подкровельное пространство проникнет достаточный объем воздуха, чтобы обеспечить вентиляцию кровли.
- Снизу карнизный вылет можно оставить открытым либо закрыть, используя прифугованные или просто оструганные равные по ширине подшивные доски. Максимальная толщина их составляет 25 мм. Доски устанавливают перпендикулярно к стене, сохранив между ними вентиляционный зазор.
- Если карнизный вынос превышает расстояние для установки деревянной кобылки, то его крепят на консоли, которые заделаны в стену с помощью металлических анкеров. На этих участках конструктивные элементы заделываются на одной линии с консолью.
- Свесы на стенах, возведенных из камня, верхний край которых выложен кирпичом, также выполняют из кирпича. Следует учесть, что свес по ширине не может превышать 50% толщины стены. При устройстве свеса ряды шаг за шагом припускают не более, чем на треть от длины кирпича, однако не более 8 см.
https://youtube.com/watch?v=VIX7ZJfWuBw%3F
2022 stylekrov.ru
Обобщение по теме
В заключение хотелось бы обозначить тот момент, что кобылки – элементы, которые используют лишь в том случае, если приобретённый пиломатериал недостаточен по длине, чтобы закрыть пролёт ската крыши полностью с учётом свеса. К примеру, если длина купленных досок составляет 6 м (кстати, стандартная, больше не изготавливают), а длина стропильных ног с учётом свеса кровли должен быть 6,25 м (по проекту), то, конечно, кобылки к доскам придётся добавить.
Или другой случай, в котором длина стропильных ног с учётом свеса равна 5,5 м. То здесь без вариантов – кобылки не нужны. Даже придётся устанавливаемые стропила подрезать под требуемый размер.
К тому же учитывайте простую истину, что соединяемые части одной детали по прочности уступают цельному элементу. В месте стыка всегда присутствуют напряжения, снижающие несущую способность материала. Поэтому постарайтесь при сооружении стропильной системы обходиться без кобылок.
Достоинства и недостатки деревянных стропил
Впрочем, никаких особенных сложностей работа с деревом и монтаж деревянных стропил не представляет. Кроме этого есть и другие преимущества использования дерева, как материала для стропил:
- невысокая стоимость древесины;
- повсеместная доступность;
- сравнительно небольшой вес, упрощающий монтаж;
- нет необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
- универсальность, возможность применения на зданиях из любого материала, причем, независимо от несущей способности фундамента.
Недостатки выбора деревянных стропил незначительны, но их тоже необходимо знать «в лицо» перед началом строительства:
- необходимость в обработке защитными средствами, предотвращающими возгорание и гниение дерева, а также снижающих его «привлекательность» для различных насекомых-вредителей;
- применение деревянных стропил возможно только на пролетах до 14-17 м, для более широких пролетов рекомендовано использовать металл или железобетон;
- несколько сниженный срок эксплуатации, по сравнению с металлическими или железобетонными фермами.
Таким образом, все недостатки являются, скорее, особенностями, чем реальными негативными сторонами. Этим и объясняется столь широкое распространение деревянных стропил в частном домостроительстве.
Что это такое и для чего необходимо?
Кобылка – это отрезок доски, с помощью которого удлиняют стропила для устройства карнизного свеса.
Он, в свою очередь, служит для отвода воды от стен дома, предотвращая их намокание. Это не только продлевает срок службы ограждающих конструкций, но и не ухудшает их теплотехнические показатели, что имеет особое значение для большинства климатических районов нашей страны. Кроме того, каждый видимый элемент крыши влияет на эстетическое восприятие здания в целом, и кобылки могут стать еще и яркими декоративными деталями.
Никто не сомневается в необходимости карнизов, при этом далеко не каждый является сторонником их устройства с применением кобылок. Еще один логичный вариант конструкции – использовать стропила большей длины, достаточной для организации свеса. Именно возможность или невозможность приобрести доску (брус) достаточной общей длины часто становится решающей в этом вопросе. В качестве дополнительного аргумента сторонники этой конструкции обычно приводят то соображение, что надежность целого стропила будет выше, чем составного. Однако в таком случае не следует забывать, что, отказываясь от кобылок, вы приобретаете более сложную врубку стропила в мауэрлат.
Схема присоединения кобылки.
Так или иначе, многие люди решают организовывать свесы кровли именно с применением кобылок. И не зря, ведь данный элемент конструкции дает нам несколько плюсов:
- Древесина под стропила берется только необходимой длины от конька до мауэрлата, что уменьшает их общую стоимость. Кобылки же изготавливаются из более дешевой доски сечением 5 на 10 см.
- За счет меньшей длины стропила упрощается их подъем и монтаж.
- Короткими кобылками просто и легко вывести точную линию свеса.
- В случае возникновения проблем с кобылками уже в процессе эксплуатации здания, проще заменить только их, чем все поврежденные части стропильной конструкции, для чего потребовался бы полный демонтаж кровли .
- Появляется возможность повысить эстетическую привлекательность дома, применив особенно красивый элемент – резные кобылки.
- Использование кобылки позволяет “переломить” идущую от стропила линию крыши и достигнуть этим определенного эстетического эффекта.
Соединение стропил в коньке
Другой важнейший узел стропильной фермы – узел крепления стропил в коньковой части. В частном домостроительстве для этих целей чаще всего применяют следующие варианты креплений:
- внахлест;
- встык;
- с помощью врубки вполдерева.
Крепление внахлест считается самым простым вариантом. Верхние края парных стропилин просто-напросто накладывают друг на друга. Затем в обоих торцах выполняют отверстие и фиксируют соединение шпилькой или болтом с гайкой.
Для соединения встык верхние торцы стропильных ног спиливают под углом для того, чтобы появилась возможность совместить спиленные поверхности. Крепление выполняется с помощью гвоздей, которые забивают в торец коньковой части через обе стропильные ноги. Чтобы дополнительно зафиксировать гвоздевое соединение, используют деревянные горизонтальные накладки или металлические пластины, которые накладывают поверх соединения с двух сторон фермы.
Соединение вполдерева предусматривает предварительное выпиливание на верхних концах стропилин выемок на половину толщины бруса. Это позволяет совместить стропилины в коньке, как детали конструктора, не увеличивая при этом толщину конькового узла (как происходит при соединении внахлест). После совмещения деталей, их фиксируют гвоздями, болтами или нагелями.
Кроме описанных способов существуют и другие, менее распространенные. Например, соединение «шип-паз». Оно не является популярным, так как требует большого профессионализма от плотника. Суть крепления в том, что в одной стропилине выполняется углубление-паз, а на другой вырезается шип. Шип и паз совмещают и скрепляют гвоздевым боем или нагелем.
Одно из возможных соединений стропилин в коньке (встык, через коньковый прогон) рассматривается в видео:
Завершаем монтаж карниза
Если для строительства были выбраны декоративные кобылки, или даже в обычных с помощью пропиток удалось выявить красивую структуру древесины, то в таком случае работа над организацией консолей может быть закончена. В остальных случаях прибегают к монтажу карнизного короба. Главное, что необходимо помнить, это то, что вся кровля должна “дышать”. То есть должна присутствовать циркуляция воздуха, поступающего от карниза, проходящего через все слои кровли и выходящего наружу. Этот процесс – естественная вентиляция, содержащая каждый элемент кровли в сухом состоянии и продлевающая срок службы конструкции в целом.
Для устройства карнизного короба к каждой кобылке горизонтально крепится еще один элемент – подшивная доска. Конструкция необходима для получения замкнутого контура: кобылка – подшивная доска – участок стены. Далее осуществляется подшивка карниза. Выбирая материалы и монтируя короб, следует помнить не только о том, что качество его исполнения будет влиять на эстетическое восприятие дома в целом, но и о необходимости создания именно “дышащей” кровли. Поэтому карниз, как и другие элементы кровли, нельзя монтировать герметично, не приветствуется использование монтажной пены или силикона.
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.
Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:
- Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
- Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
- Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.
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.
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.
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.
Размеры кобылки кровли
В случае если в процессе проведения строительных работ было решено использовать кобылки для стропильной системы, то рекомендуется правильно произвести расчеты и вычислить длину кобылки в стропильной системе. Как показывает практика, лучше всего осуществлять монтаж после того, как была установлена крыша
Вычисляя необходимую длину деталей, важно понимать, что должен быть сделан запас порядка 30-50 см, так как крепление будет осуществляться внахлест
Только после этого можно приступать к выбору материалов для дальнейшей работы. В данном случае допускается использовать доски, сечение которых составляет 50*150 мм, при этом для изготовления кобылок отлично подойдет 120*40 мм либо 100*30 мм. Многие специалисты рекомендуют отдавать предпочтение материалам из хвойных пород деревьев. При этом необходимо следить за тем, чтобы уровень влажности варьировался в пределах от 8 до 10%. На элементах не должно быть гнилых фрагментов и сучков.
Совет! После того как все детали подготовлены и подогнаны под размер, рекомендуется все элементы тщательно обработать антисептическим составом, что позволит предотвратить появление гнили и грибка в процессе эксплуатации.
Процесс установки
Строительство каркаса крыши, в котором планируется использовать кобылки для удлинения стропильных ног, ведется по стандартной технологии. После установки стропил на мауэрлат, необходимо подготовить кобылки – их количество должно соответствовать количеству стропильных ног.
Размер кобылки зависит от проекта кровли – длина выбирается в соответствии с запланированной шириной свеса, и к ней прибавляется 30–50 см на крепеж. Чем длиннее кобылка, тем больше должен быть запас на крепление, чтобы обеспечить жесткость конструкции и исключить проседание края крыши под нагрузкой. Для их изготовления используют доску подходящего сечения или обрезки бруса, оставшиеся от монтажа стропил.Кобылки монтируют на завершающем этапе возведения каркаса кровли:
Готовят шаблон кобылки, по которому вырезают необходимое количество элементов. Каждый из них обрабатывают огнебиозащитным составом.
Монтируют кобылки на стропильные ноги с нахлестом в 30–50 см, выровняв верхние торцы элементов. Крепиться они могут с помощью ершенных либо обычных гвоздей
Важно обеспечить качественное сцепление для чего используется по четыре гвоздя на каждый узел. Вбиваются они по два с каждой стороны
Концы гвоздей следует загнуть, чтобы крепеж со временем не ослаб. Для крепления также применяют болты.
Пример использования болтов для крепления кобылок со стропилами
В первую очередь крепят крайние кобылки на скате, тщательно измерив размеры нахлестов. Затем между этими элементами натягивают шнур и по нему монтируют остальные. Метод подходит для скатов относительно небольшой длины, на которой шнур не будет провисать.
Если конструкция свеса предполагает использование консолей, конец кобылки крепится заподлицо с горизонтальной балкой.
Чтобы усилить кровельный свес, поверх кобылок монтируют учащенную или сплошную обрешетку, что добавляет жесткость конструкции.
После завершения устройства кровельного покрытия, карниз подшивают.
Правильно подшитый софитом, сайдингом или досками карниз эстетично выглядит, не позволяет влаге попадать на стропильную систему и не мешает свободной вентиляции крыши. Существует два варианта подшивки карнизного свеса:
- диагональные планки монтируют непосредственно по кобылкам;
- предварительно устанавливают на стене постройки горизонтальные опорные бруски для создания короба и крепят элементы подшивки перпендикулярно стене.
Диагональная подшивка свеса кровли
На завершающем этапе зашивают торцевую часть карнизного короба, устанавливают ветровой уголок вдоль ската – эти элементы защищают каркас крыши от капель во время косых дождей, не позволяют сильному ветру с шумом продувать конструкции и придают завершенный вид облику крыши.
Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками
Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.
Монтаж стропильной системы своими руками
Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:
- установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
- укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;
Устройство стропил для сруба
- на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
- все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.
На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.
Стропильная система для двухскатной крыши
Установка стропил двухскатной крыши своими руками
Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.
В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.
Схема строения стропил для двухскатной крыши
Крепление стропил к мауэрлату
Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.
Сделать это можно двумя способами:
Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется.
Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.
Удлинение стропильных ног с помощью кобылок
Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.
Устройство обрешетки и мелких элементов
Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.
Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.
Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри
Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.
Конструкция
Чтобы делать все осознанно, необходимо разобраться со строением двускатной кровли и назначением всех ее элементов. Начнем по порядку.
Мауэрлат
Это большой брусок, закрепленный на несущих стенах по периметру здания. Именно на этот элемент приходится большая часть нагрузки от кровли. И именно мауэрлат передает ее на несущие стены.
Для этого элемента используют бруски квадратного сечения размером 100*100 мм или 150*150 мм. Их соединяют со стенами при помощи вмурованных шпилек. Если баня деревянная, то мауэрлатом обычно служит верхний венец. Для всех остальных видов стен делают пояс из армированного бетона, в который встраивают шпильки. Затем брус выбранного сечения «надевается» на шпильки и притягивается гайками. Иногда его еще дополнительно закрепляют длинными штырями.
Стропильная система двускатной крыши в разрезе, способы крепления мауэрлата и стропильных ног к нему
Так как толщина стен часто больше ширины мауэрлата, его с наружной стороны брус можно заложить кирпичами. Это сделает систему более надежной. Только древесину нужно обернуть двумя слоями рубероида — для защиты от влаги и гниения.
Стропильные ноги и конек
Конек — это горизонтальный деревянный брусок, расположенный в верхней точке кровли и соединяющий два ската. На него и на мауэрлат опираются стропильные ноги или стропила. Так как на конек приходится достаточно большая нагрузка, его нужно делать немалого сечения и выбирать древесину прочных пород.
Формулы для расчета высоту конька и длины стропильной ноги
Высота конька кровли определяется исходя из уклона кровли и ширины здания. Угол уклона кровли — величина, которая зависит от климатических факторов: если снега зимой много, то нужно делать скаты более крутыми. С них снег будет хорошо сходить. Если же в регионе сильные ветра, высокая кровля будет испытывать сильные нагрузки и ее может повредить.
Для средних условий оптимальным угол ската крыши порядка 35°-45°. Они и не сильно будет нагружаться ветром, и снег не будет сильно залеживаться. К тому же с таким углом можно выбирать любой тип кровельного покрытия: и любую из черепиц, мягкую кровлю, шифер, металлочерепицу.
Еще помните, чем выше поднят конек (круче скаты), тем больше будет площадь кровли. А это приведет к том, что затраты на покупку кровельных материалов и объемы работ будут большие.
Зная угол уклона и ширину вашей бани, можно посчитать высоту конька крыши. Для этого ширину здания нужно разделить на два (если конек будет посередине, а не смещен в одну или другую сторону) и умножить на тангенс угла уклона (первая формула на рисунке). Чтобы не искать в математических таблицах необходимый коэффициент, он выписан и сведен в простую таблицу.
Угол уклона кровли | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
Tg A (расчет высоты конька) | 0,08 | 0,17 | 0,26 | 0,36 | 0,47 | 0,59 | 0,76 | 0,86 | 1 | 1,22 | 1,45 | 1,78 |
Sin A (расчет длины стропил) | 0,09 | 0,17 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,5 | 0,57 | 0,64 | 0,71 | 0,77 | 0,82 | 0,87 |
Половину ширины дома умножаете на данный коэффициент. Получаете высоту конька для вашей бани. Например, ширина бани 4 метра, угол выбран 35°. Считаем: 4 м / 2 * 0,76 = 1,52 м — высота конька от перекрытия.
Устройство двускатной крыши
Теперь о стропильных ногах. Их делают из брусков сосны или ели, а лучше — лиственницы. Сечение 50*150 мм или 50*100 мм. Выбор толщины брусков зависит:
- От выбранного кровельного материала. Чем больше он весит, тем толще должны быть бруски.
- От климатических условий. Много снега или сильный ветер — берите более мощные.
- От шага установки. Чем меньше шаг, тем более тонкие можно устанавливать стропила. Шаг может быть от 60 см до 120 см. В каждом случае нужно считать, но обычно получается, что выгоднее поставить чаще более тонкие бруски, чем реже, но более толстые — разница в стоимости пиломатериалов очень значительная. Она даже перекрывает большее количество работы при меньшем шаге установки стропил.
Зависимость сечения бруса для стропил от расстояния и длины
Длина стропильной ноги высчитывается тоже по математической формуле: высота конька делится на синус угла наклона (вторая формула на рисунке). Синусы углов наклона тоже есть в таблице. Находите нужное значение и считаете. Например, для найденного нами конька 1,52 м и угла наклона 35° стропила будут нужны 1,52 м / 0,57 = 2,67 м.
Свес крыши и кобылки
Но кровля не заканчивается ровно над несущей стеной. Она продолжается за пределы стен примерно на 40 см. Этот выступ называют свесом крыши. Это сделано для того, чтобы вода стекала дальше от фундамента, не подмывала его. Потому и стропильные ноги берут длиннее. Если их длины не хватает, их доращивают досками, которые называют «кобылками».
Для организации свеса кровли к стропилам добавляют доски — кобылки
Материалы для подшивки свесов крыши
Верхняя часть свесов кроется вместе с кровлей, а вот чем обшить нижнюю? Разнообразие материалов для этого сводится к трем – дерево, пластик или металл. Каждый имеет свои преимущества и недостатки.
Раньше считалось, что дерево более экологично и дешево, а металл прочен и долговечен. Но появился пластик, затмивший эти два материала своими преимуществами. Да, дерево естественней, но уже давно не дешевле. Деревянная подшивка кровли при взаимодействии с влагой, с которой постоянно ей придется контактировать, будет портиться, иметь неприглядный вид, придется периодически красить и обрабатывать от сырости и горения.
Для облегчения строительства в этой области созданы специальные конструкции – софиты. Это уже готовый каркас и планки (типа вагонки), с помощью которых производится подшивка свесов крыши снизу.
Материал должен обеспечивать надежную защиту карнизной части кровли, ее утепление, оберегание от атмосферных осадков и проветривание пространства под кровлей.
Изготавливают их из различного материала на любой вкус заказчика:
- меди;
- алюминия;
- оцинкованной стали с нанесенным полимерным покрытием;
- поливинилхлорида (пластик ПВХ).