Длина планок должна образовывать свес скатной крыши. Обычно это 0,5 м. Если принято решение увеличить ширину свеса, то для увеличения несущей способности конструкции подножки устанавливаются попарно или по три на каждом "шаге". После того как конструкция крыши завершена, ее геометрию проверяют, положив доску на воображаемый скат.
Двускатная крыша на срубе: анализ вариантов строительства + технологические тонкости
Строительство крыши над срубом – задача не из легких, требующая навыков опытного плотника и знаний в области материаловедения. Подрядчику необходимо заранее потренироваться в выполнении стыков. Он должен учесть традиционную усадку деревянных стен.
Чтобы скатная крыша бревенчатой избы была построена в совершенстве, необходимо знать, как ее строить, в том числе владеть старинными кровельными техниками. Информация, которую мы предлагаем, будет полезна как для тех, кто делает это самостоятельно, так и для клиентов бригад строительных служб, проводящих значительную проверку.
'Проблемы деревянного строительства
Популярность бревенчатых срубов, шале и жилых домов объясняется удивительной атмосферой, напоминающей о корнях людей. Здания из натурального дерева выделяются отличными теплотехническими характеристиками и привлекательной ценой. Важным преимуществом является способность пропускать излишки водяного пара. Нельзя не упомянуть и о солидных экологических преимуществах.
Однако востребованный природный строительный материал имеет внушительный список недостатков. Помимо горючести и чувствительности к избыточной влаге, плотников-строителей и будущих владельцев должны насторожить:
- Нестабильные размеры деревянных конструкций. Линейные перемещения, вызванные влажностью и температурными колебаниями, будут сопровождать строение до конца его жизни. В первые несколько лет элементы деревянной системы двигаются более активно; со временем "хрупкость" уменьшается, но не исчезает.
- Обязательная усадка, при которой сруб обычно не укладывают хотя бы год, лучше происходит через два-три года после укладки панелей. После строительства брус проседает в среднем на 10-20%, что следует учитывать при проектировании дома. Стены из клееного бруса менее подвержены прогибу, но их использование также не позволит полностью устранить изменения высоты коробки.
- Разница заключается в векторном направлении усадки. Интенсивные изменения размеров происходят поперек бревна, т.е. перпендикулярно волокнам. Вдоль волокон размер древесины меняется незначительно: усадку по длине бревна даже не стоит рассматривать.
Деревянная крыша обязательно "отвалится", если не учесть вышеперечисленные обстоятельства. Между основанием дома и системой крыши появятся щели, через которые будут проходить капли дождя и талая вода. Затем древесина начнет гнить, что приведет к полному разрушению не только верхней части здания, но и всего дома.
Почему лучше сделать стропила самому?
Потому что проще купить готовые стропила, при этом вы получаете множество бонусов:
- Короткий срок изготовления.
- Технологическая точность всех деталей.
- Одинаковые, уже выверенные размеры всех элементов конструкции.
Однако будьте готовы к следующим недостаткам:
- Высокая стоимость (как минимум вдвое выше, чем при самостоятельном изготовлении стропил).
- Задержки в доставке (особенно в сезон).
- Использование некачественной или недостаточно просушенной древесины (и тогда крыша будет "болтаться").
Удобство или качество? Если вы не первый раз вырезаете или выпиливаете что-то из дерева, то дерзайте и делайте стропила сами! Вот как это выглядит в реальности:
Проще говоря, стропила в строительном мире обычно делятся на первичные стропила, то есть стропила, которые поддерживают крышу, и вторичные стропила, которые находятся внутри крыши и поддерживают потолок и стены мансарды (если планируется). От того, насколько точно и правильно была заранее рассчитана стропильная система, зависит прочность и надежность будущей крыши.
Стропильная система любой скатной крыши состоит из таких основных элементов, которые необходимо изготовить:
- Мауэрлат.
- Вертикальные стойки.
- Стропила.
- Стропила.
- Подкосы.
- Коньковая обрешетка.
Сложные конструкции крыш с большим количеством компонентов лучше доверить профессионалам, но с крышей небольшого дома на одну семью можно справиться. Для этого вам понадобятся эти простые формулы, которые помогут вам определить, какой толщины должны быть стропила, с каким шагом и пролетом:
Как спроектировать вашу будущую крышу.
Золотое правило при строительстве крыши – семь раз отмерь и только один раз отрежь. Прежде всего, важно понимать, что каждое стропило имеет свое индивидуальное положение. Поэтому сначала сделайте подробный проект, желательно в специальной программе. Только после этого отметьте на 3D-модели будущей крыши, где именно и какие соединения стропила будут делать с колонной и друг с другом.
Важно как можно точнее указать угол наклона стропил и угол, под которым они будут обрезаны. Вам не нужно беспокоиться о том, как сделать все эти стропила для скатной крыши самостоятельно: все, что вам нужно, – это простой станок.
Определение угла наклона крыши: расчет нагрузок
Уклон скатной крыши варьируется от 5° до 90°. Однако наиболее проверенным и стандартным вариантом является 35°-40°, при котором наиболее рационально распределяются нагрузки и используются строительные материалы.
Простые скатные крыши строятся, когда под крышей в будущем будет только нежилой чердак, основной функцией которого является вентиляция и регулирование теплообмена. Однако, когда помещение под крышей планируется как жилая мансарда, изначально планируется так называемая скатная крыша. Отличие заключается в том, что скаты в середине имеют своеобразный перегиб, который меняет их угол на более крутой. Для обустройства мансарды и защиты всего дома от непогоды такая конструкция вполне подходит.
Обратите внимание, что для большинства кровельных материалов подходит только угол наклона скатов более 45°.
Постоянные и переменные нагрузки на крышу
Важно как можно точнее рассчитать общую нагрузку на будущую крышу, которая будет состоять из постоянной нагрузки, включающей вес стропил и кровли, и временной нагрузки, включающей ветровую и снеговую нагрузки.
Угол наклона ската
Уклон скатной крыши определяется на этапе проектирования. Уклон до 30° считается пологим, 30-45° – средним и 45-60° – крутым.
Угол наклона определяется выбором уклона:
- Ветровая нагрузка. Чем круче угол наклона крыши, тем выше парусность и тем сильнее воздействие ветра. В районах, где часто бушуют ураганы, оптимальный угол наклона составляет 15-20°.
- Снеговые нагрузки. Здесь зависимость обратная. Чем меньше угол наклона, тем больше осадков скапливается на крыше. Для того чтобы поглотить вес снега, требуется более прочная конструкция, что нецелесообразно. В снежных регионах наиболее благоприятный уклон составляет около 25-40°.
- Тип кровли. Для каждого типа существуют рекомендации по максимальному и минимальному углу установки. Несоблюдение этих рекомендаций может негативно сказаться на герметичности и внешнем виде крыши.
- Конструктивные особенности. В проектах домов со скатной крышей и полезным чердаком угол наклона скатной крыши должен обеспечивать необходимую высоту помещения. Иногда крышу делают ломаной, чтобы избежать слишком большого подъема конька.
Наиболее универсальный угол наклона скатной крыши составляет 20-45°.
Существуют также скатные крыши, в которых каждый скат расположен под разным углом. Однако такие системы следует использовать очень осторожно, поскольку они архитектурно довольно нестандартны и более сложны в монтаже, чем симметричные конструкции.
Как рассчитать угол наклона
Угол наклона используется при расчете элементов стропильной системы. Он указывается в градусах или процентах, поэтому необходимо произвести некоторые подсчеты.
Скатная крыша в сечении представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Условно его можно разделить на два прямоугольных треугольника. Одна сторона H – это высота до конька, другая L – половина пролета дома. Они измеряются от готовых стен и фронтона. Рассчитайте длину стропил B, которую можно найти из тригонометрических формул.
Тангенс угла относительно горизонтали:
Используя таблицу Брадиса или инженерный калькулятор, найдите соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши составляет 3 метра, ширина дома – 9 метров, половина пролета равна 9/2=4,5 метра.
Эта касательная соответствует углу 34°, то есть крыша имеет средний угол наклона. Вы можете использовать функцию косинуса и рассчитать длину стропил как B= L / cos 34° = 4,5/0,829 = 5,42 м.
Информация об угле наклона также необходима для ориентации кровельных материалов.
Для расчета длины стропил (и ее проверки) можно использовать второй метод – теорему Пифагора:
B²=H²+L²=9+20,25=29,25, где B=√29,25=5,41 м – длина стропила (без свеса).
Для предотвращения попадания осадков на стены необходимо добавить не менее 40 см свеса. В результате минимальная длина стропил для здания составляет 5,81 м при угле наклона 34°. Для удобства можно принять B=6 м, что соответствует стандартной доске.
Монтаж двухскатной стропильной системы
Учитывая, что на практике используются различные типы организации стропильной системы, для достижения желаемых результатов в отношении качества, надежности, долговечности и скорости, необходимо их наиболее эффективное сочетание:
- Решив построить скатную крышу самостоятельно, несмотря на относительно высокую стоимость, важно вложить средства в высококачественный материал.
- Древесина должна быть без дефектов, хорошо высушена и предварительно пропитана. Для этого используется консервант, предотвращающий последующее повреждение материала.
- В настоящее время стропила имеют стандартный размер 50 х 50 х 6000 миллиметров. Элементы должны устанавливаться попарно, т.е. с одного конца и с другого одновременно.
- Выберите участок на земле, где удобно не только разметить необходимые элементы, но и подогнать их впоследствии под нужный размер.
- Опоры подрезаются, чтобы сделать их как можно более устойчивыми. Это всегда делается с учетом колонны.
- При установке внахлест необходимо проверить все стыковые соединения. Не должно быть никаких выступов.
- Убедитесь, что все нахлесты одинаковы. Чтобы сэкономить время, просто сделайте шаблон. Для этого лучше всего подойдет фанера или толстый лист картона.
- Направление пазов – под прямым углом. Это продиктовано необходимостью, поскольку на них будет действовать изнуряющая сила, направленная вверх.
- Неправильно сделанные пазы, безусловно, отрицательно скажутся на прочности конструкции.
- После того как боковые стропила будут завершены, натяните струну между стропилами.
- Регулировка высоты стропильных ног будет работать на этой основе. Если есть небольшая ошибка в высоте, ее можно легко исправить.
- Под них подкладывается кусок древесины. Если имеются большие недостатки, это невозможно, так как это нарушит прочность всей конструкции.
- В таких случаях поможет увеличение размеров толкающих опор, если их расположить следующим образом. Один конец будет находиться в нижней части стропил.
- Другой будет находиться посередине того, что на противоположной стороне. Такое расположение сделает всю конструкцию достаточно прочной, чтобы ветер или сильный снегопад не причинили ей никакого вреда.
- Если пролеты большие, их также следует усилить толкающими опорами. Они помогут равномерно распределить вес по несущим участкам стены.
- Угол наклона опор должен составлять 45 градусов. Для соединения обрешетки с опорой и опорами используйте шпильки.
- Диагональная арматура является хорошим дополнением. Размещение их между стропилами максимально увеличит прочность крыши. Она сможет выдержать нагрузку любого кровельного материала.
Лучшие советы
Хорошее руководство для навесных стропил:
- Толщина любой детали должна составлять 5 см;
- Элементы поверхности должны быть гладкими и не шероховатыми;
- Расчеты нагрузки для каждого отдельного элемента должны быть проверены и перепроверены;
- Что касается вертикальных опор, то мауэрлат должен устанавливаться строго горизонтально;
- Должна быть симметрия в установке опор и толкающих опор;
- Хорошая вентиляция гарантирует отсутствие гниения;
- В местах соединения всех элементов с кирпичами обеспечивается хорошая гидроизоляция.
Необходимые припуски для навешивания стропил:
- Не используйте ноги в качестве основного несущего элемента. Оптимально использовать кобылки, если ширина карниза менее одного метра;
- Если влажность древесины превышает 20%, будьте готовы к тому, что система будет "работать" в сухом состоянии. Если в качестве крепежа используются винты с резьбой, они являются хорошим вариантом, так как их необходимо затягивать;
- Ветроизоляция обязательно должна быть закреплена в верхней части крыши. Она будет простираться до конька от стропильной фермы. Угол устанавливается со стороны мансарды. Крыша будет ветрозащитной.
