Рассмотрим их поэтапно:
Доска для стропил: выбор строительного материала, расчет параметров, нюансы монтажа
Создание прочной и надежной стропильной системы – дело непростое. В строительстве каркаса будущей крыши важна каждая деталь, ведь только в жарких странах на простую конструкцию можно поднять охапку сена, и она будет служить верой и правдой. Но в российском климате, где сильный ветер может сорвать крышу со всего завода, а снега скапливается до нескольких тонн, к крыше и ее "каркасу" предъявляются совершенно иные требования. Поэтому уже на этапе проектирования необходимо сосредоточиться на стропильной доске со всеми ее параметрами, такими как длина, толщина и материал конструкции.
Поэтому, если вы хотите быть спокойны за свою новую крышу и ее долговечность, изучите основные принципы выбора элементов ее конструкции: какая доска будет нести и распределять основную нагрузку, какой брус необходим между стропилами и какой материал купить для коньковой обрешетки и внутренних стропильных ферм. Наша статья поможет вам разобраться во всех этих нюансах.
Доски для стропильной системы: делать или заказывать?
Итак, начнем с того, где именно вы купите стропила – это зависит от того, насколько скрупулезно вам нужно рассчитать параметры каждой доски в конструкции.
В идеале, конечно, доверить покупку досок и балок опытному специалисту, ведь он даже на глаз сможет оценить качество материала и понять, хватит ли приобретенного количества. Однако вы сможете сделать это и самостоятельно, если последуете нашим советам.
Это короткое видео поможет вам понять, какие доски подходят для вашей стропильной системы:
Всего существует три варианта приобретения стропильных досок, и мы обсудим преимущества и недостатки каждого из них.
Способ 1: кубометры пиломатериалов
Итак, обратите внимание на эти важные моменты. Если пиломатериалы предлагаются в кубометрах – это вполне приемлемый способ, просто уточните у специализированной компании количество кубометров досок и брусьев. А на месте все будет обработано защитной пропиткой и построена крыша.
Единственное – работы и отходов будет очень много. Поэтому по расчетам следует купить на 10 процентов больше досок, чем планировалось изначально, чтобы иметь запас на обрезки, отходы и неожиданные дефекты, не выявленные ранее.
Способ 2: Обрезные доски на заказ
Другой вариант – приобрести заранее обрезанные стропила. Многие компании нарезают брус на заказ и поставляют готовый вариант, остается только собрать саму конструкцию на крыше. Количество отходов будет минимальным, и работа пойдет быстрее, но важно заранее угадать размеры стропил. Но есть один недостаток: из всего комплекта может не хватить одной-двух досок. Ведь в таких компаниях не всегда работают особо внимательные люди, не то что одни и те же рабочие, не держат на поясе каждый заказ. И вам придется засучить рукава и сделать дополнительные шаблоны для недостающих деталей.
Особенности
При возведении скатной крыши устанавливается стропильная система и основные детали конструкции крыши. К ним относятся каркас (в виде стропил с подкосами), мауэрлат. Они изготавливаются из качественной древесины – это брусья 150х150 мм и доски 50х150 мм. Традиционными считаются симметричные скатные крыши с прямыми скатами (двускатные крыши). Угол наклона такого типа крыши составляет до 45 градусов, что позволяет избежать нагрузки на конструкцию (например, в случае снегопада или ветра).
Другие конструкции скатных крыш, например, шатровые, позволяют устроить чердак под крышей. В этом случае скаты в верхней части крыши имеют пологий наклон, а в нижней – крутой. Скатная крыша должна быть построена на более сложной и прочной конструкции. В случае асимметричной крыши конёк смещён от центра. Это делается с учетом конструктивных особенностей здания.
Виды
Каркасная конструкция скатной крыши может быть разной:
Характерно, что в большинстве зданий используется стоечно-ригельная система с несущими стенами внутри. Таким образом, каркас служит промежуточной опорой. Если ширина крыши менее 10 м, обычно используется одна опора. Крыша шириной более 10 м имеет несколько пропорционально расположенных опор. Каркас в виде висячей стропильной системы возможен, когда здание может обойтись одной опорой без внутренних несущих стен. Такая крыша состоит из двух стропил – верхнего стропила (двух стропил) и нижнего стропила (жестко соединенных пистонов). Стропила опираются на опорный брус, а их концы обращены к наружным стенам.
Скатная двускатная крыша может быть усилена опорными рамами для предотвращения провисания скатной крыши. Таким образом, можно добиться более прочной конструкции. Скатная крыша имеет дополнительные опорные рамы, к которым крепятся стены мансарды. Подрамник, который находится под несущей стеной внутри, принимает на себя часть нагрузки, делая конструкцию крыши немного легче.
Стандартное или проектное сечение?
Согласно правилам, каждая стропильная система должна быть рассчитана профессиональным проектировщиком. Существует множество тонкостей, которые неспециалисту трудно учесть даже после тщательного изучения нормативных документов и профессиональной литературы.
Однако на практике крыши частных домов обычно рассчитываются самими владельцами с помощью онлайн-калькуляторов или, в лучшем случае, с помощью профилирующего программного обеспечения. И это если они вообще их рассчитывают – большинство предпочитает стандартные проекты, решения "на глаз" и стандартные сечения кровельных плит.
Удивительно, но это в основном работает – эпидемии обрушений крыш в частных домах не наблюдается. Этому есть три причины:
- Различные нагрузки на крышу (в основном снеговые и ветровые) в том или ином районе – это максимальные нагрузки, зафиксированные за период наблюдения 25-50 лет, в зависимости от версии нормативов. Поэтому даже если стропильная система недостаточно прочная, пока не будет рекордных ливней и ветров, крыша будет держаться.
- Стандартные сечения, особенно близкие к максимальным, обычно дают большой запас прочности самой стропильной системе. Иногда этот запас прочности может быть кратным. Однако экономия на проектировщике часто означает переплату за пиломатериалы.
- Почти везде нормы ограничивают максимальный прогиб и не предусматривают расчетов на случай разрушения конструкции. Следовательно, неправильно сконструированная стропильная система обычно не приводит к обрушению крыши, а скорее к стропилам, которые художественно изгибаются под нагрузкой. Конечно, они могут треснуть и сломаться, но обычно это происходит не сразу. У владельцев почти всегда есть время на установку протезов и опор.
Это означает, что в большинстве случаев для создания стропильной системы крыши можно полагаться на доски и брёвна стандартного размера. Однако всегда важно помнить, что это риск, и последствия этого риска серьезны.
Однако есть случаи, когда полная расчистка обязательна.
Подведем итоги
Стандартные размеры кровельных плит зависят от элемента, для которого они предназначены:
- Мауэрлат и конек изготавливаются из досок 50×150 мм и 50×200 мм.
- Стропила изготавливаются из досок 50×150 мм, 50×180 мм, 50×200 мм и 50×220 мм.
- Фермы изготавливаются из досок 40×150 мм или 32×150 мм, реже 25×150 мм.
Использование стандартных сечений при создании стропильной системы вместо полных расчетов редко приводит к критическим последствиям. Тем не менее, рекомендуется доверить проектирование крыши профессионалу. Особенно если дом расположен в северном регионе.
Правильное определение размеров стропил
При определении оптимальных размеров стропил важно учитывать толщину досок, из которых они изготовлены.
Толщина досок, используемых для изготовления стропил, имеет немаловажное значение. Толщина доски напрямую влияет на прочность изделий, изготовленных из нее.
Для этих целей лучше всего использовать доски толщиной от 4 до 6 см. Если стропильная система возводится не в небольших зданиях для бытового использования, то для снижения затрат можно использовать доску толщиной 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделие толщиной не менее 5 см.
При выборе ширины доски учитывайте длину проема, перекрываемого стропилами. Чем длиннее стропила, тем шире будет доска:
- если длина стропил составляет около 6 м, рекомендуется использовать доску шириной около 15 см;
- Если длина стропил превышает 6 м, ширина доски должна быть 18 см;
- Если требуется еще более длинное стропило, элементы удлиняются, а точки их применения должны находиться близко к коньку крыши.
Сечение стропил рассчитывается в соответствии с определенным оптимальным расстоянием между ними, также учитывается длина элементов. Необходимо учитывать постоянные нагрузки, которые будут возникать от ветра и снега на крыше. При этом учитывается вес стропильной конструкции, угол наклона и длина перекрываемого проема. При расчете учитывается дополнительная ширина здания.
Важно! Для облегчения расчета рекомендуется использовать специальные компьютерные программы, бесплатно доступные в Интернете, которые не только дают быстрый результат, но и гарантируют точность значений.
Основные правила выбора перекрытий
Стропила должны отвечать многим требованиям и условиям, описанным выше. Для того чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется прислушаться к некоторым советам специалистов. К ним относятся
- Отсутствие крупных сучков и трещин;
- Оптимальная влажность, при этом не следует доверять информации, указанной в документации на плиты, поэтому желательно взять с собой специальный инструмент – влагомер, который позволяет быстро определить влажность древесины;
- Отсутствие существенных изъянов, гнилых участков и других значительных дефектов, так как все это негативно скажется на качестве конструкции доски из дерева.
Важно! Если приобретен материал с высоким содержанием влаги, его не следует использовать для стропильной системы, так как он не будет устойчивым и есть риск проживания в доме с такой крышей, так как геометрия конструкции будет нарушена через некоторое время.
Если в одной партии досок есть несколько неподходящих элементов, то их не рекомендуется использовать для важных частей крыши, и они используются для дополнительных элементов.
Видео по этой теме:
Как крепить стропила
Поскольку стропильная система скатной или любой другой крыши является каркасом всей конструкции, при ее создании необходимо уделить особое внимание. Очень важно правильно закрепить все ее элементы. Существует несколько вариантов крепления стропил к ферме и друг к другу. Ниже приведены наиболее популярные из них:
- Самым надежным методом крепления стропил к стропильной ферме является метод гвоздей. Однако для этого требуется большой опыт плотницких работ и много времени. В нижней части стропил делается вырез, который должен иметь ту же форму, что и доска. Затем эти части соединяются вместе. В результате получается жесткое соединение. Поэтому такое решение выбирается только для надстроечной системы. Чтобы ускорить работу, можно изготовить шаблон. Сначала на первом стропиле делается вырез. Затем из куска фанеры изготавливается шаблон, по которому на земле выпиливаются все последующие элементы. Это облегчает работу при укладке скатной крыши;
- Можно использовать скользящий метод крепления. В этом случае элементы могут слегка скользить между собой, что предотвратит их поломку. Этот метод часто используется в домах из деревянных балок или бревен. При скользящем способе крепления стропил к колонне используется специальное крепежное устройство;
- Но не только нижняя часть фермы должна быть закреплена. Стропила также должны быть надежно связаны в верхней части конька. Одним из таких вариантов является стыковое соединение. В этом случае верхний конец обоих стропил скатной крыши срезается под углом. Затем они соединяются и фиксируются с помощью крепежных пластин или деревянной обрешетки;
- Если используется стропильная система с коньковой балкой, то крепление осуществляется непосредственно к коньковой балке. В этом случае в верхней части делается вырез. После того как стропила прикреплены к обрешетке, их дополнительно фиксируют металлическими уголками;
- Если дом деревянный, то лучше использовать шарнирное крепление. В этом случае используются пластины, соединенные металлическим прутом. В этом случае стропила смогут перемещаться относительно друг друга по мере усадки здания;
- Самый простой вариант – внахлест. Этот метод можно использовать, если стропила скатной крыши сделаны из досок. Они соединяются в верхней части, а излишки обрезаются. Само соединение можно закрепить гвоздями или шурупами.
Как установить стропила на скатной крыше?
После того как все подготовлено и выбран тип стропильной системы, можно приступать к ее установке. Однако сначала необходимо выполнить некоторые подготовительные работы. Прежде всего, следует подготовить все необходимые инструменты. Для работы вам понадобится стандартный набор плотника.
Также следует позаботиться о крепежных принадлежностях. Установка стропил на скатной или любой другой крыше производится с помощью гвоздей. Но их будет трудно сделать самостоятельно. Используйте металлические планки, уголки и другие крепежные приспособления для усиления мест крепления.
Также следует предварительно пропитать все деревянные элементы специальными пропитками. Этот материал "боится" влаги, плесени и огня. Чтобы продлить срок службы новой скатной крыши, все деревянные элементы пропитывают.
Монтаж стропил скатной крыши своими руками осуществляется следующим образом:
- Первым шагом является установка стропильных ферм фронтона. При этом крепление является временным. Это необходимо для того, чтобы выровнять сами фермы относительно стен дома.
- Следующим шагом будет натяжение струны или веревки. Это делается между фронтонными фермами в трех местах. Первая веревка натягивается на уровне конька, а две другие – на уровне крепления стропил к ферме. Затем их уровень проверяется с помощью спиртового уровня.
- Передние стропильные фермы скатной крыши должны быть идеально ровными. Для удобства к торцевой стене дома можно прибить доску. По ней фермы выравниваются по вертикали.
- После того как передние фермы выровнены, их необходимо закрепить "на месте". Это можно сделать различными способами, в зависимости от выбранной стропильной системы.
- Для облегчения монтажа на мауэрлате отмеряются места, где должны быть установлены остальные стропила скатной крыши. Проверяется выбранный угол наклона.
- После разметки мауэрлата производится сборка и установка стропил. Ранее установленные стропила служат ориентиром. Лучше всего собирать стропила на самой крыше, а затем устанавливать их на свои места.
- Если стропила длинные, их необходимо усилить. Для этого используются опоры. Их нижняя часть опирается на стойки или связи, а верхняя часть крепится к самим стропилам.