Установка стропильной системы
Стропильная система является довольно тяжелой и сложной конструкцией, к установке которой нужно уделять особое внимание. Конструкция из стропил — это скелет крыши, обязанный принимать на себя и равномерно распределять вес кровельных материалов и осадков. Если правильно собрать деревянный скелет крыши под утеплитель, гидроизоляционную плёнку и финишное покрытие, то получится добиться заметного увеличения грузоподъёмности стропильной системы.
Основные элементы стропильной системы
Деревянный каркас крыши собирается из таких частей, как:
1. Мауэрлат — своеобразное основание под элементы кровли, прикрепляемое по всему периметру здания к верхней кромке наружных стен, чтобы рассредоточить давление кровельного пирога (Мауэрлат служит основанием для каркаса кровли);
2. Стропильные ноги — незаменимые детали деревянного костяка крыши, определяющие угол наклона скатов и вид верхней части дома;
3. Коньковый прогон — брус, зафиксированный в горизонтальном положении и, словно позвоночник, соединяющий все стропила каркаса кровли в их верхней части (Коньковый прогон располагается ровно посередине здания);
4. Боковой прогон — горизонтальный брус, который отличается от конькового прогона тем, что закрепляется в середине стропильных ног каждого ската крыши;
5. Затяжка — распорка, объединяющая два противоположных стропила, чтобы они не разъезжались (Затяжка и подкосы необходимы для правильного распределения нагрузки на мауэрлат);
6. Стойки — вертикальные элементы каркаса, размещённые под коньковым и боковыми прогонами с целью поддержки стропил и конькового бруса, а ещё, если есть необходимость, подставленные под среднюю часть стропильных ног (Стойки могут поддерживать не только конёк кровли, но и стропила);
7. Подкосы — детали, упирающиеся в лежень, за счёт чего стропильные ноги становятся более устойчивыми;
8. Лежень — брус, размещённый на верхней кромке внутренней стены здания параллельно коньку и служащий площадкой для крепления стоек и подкосов (Лежень располагается на внутренней стене параллельно брусу мауэрлата);
9. Конёк кровли — область совмещения двух скатов, вдоль которой устанавливается сплошная обрешётка, необходимая для упрочнения описываемой части крыши (Конёк образуется в самой высокой зоне стропильной системы);
10. Кобылки — элементы, используемые при обустройстве свеса, когда стропильные ноги недостаточно длинные (Кобылки удлиняют стропильные ноги);
11. Свес крыши — зона деревянного каркаса, оберегающая стены дома от контакта с большим количеством атмосферных осадков (Карнизный свес сооружается, чтобы защитить стены от дождя);
12. Обрешётка — брусья или доски, прибиваемые перпендикулярно стропилам и служащие платформой для крепления кровельных материалов (Доски обрешётки выкладывают перпендикулярно стропилам).
Главные соединительные узлы
Главными узлами стропильной системы выступают:
— стропильная ферма — соединение стропильной пары, растяжки, а также стоек и раскосов;
— коньковый узел — совмещение двух противоположных стропил;
— звено из мауэрлата и опирающегося на него стропила;
— модуль, включающий в себя прогон, стойку и лежень;
— соединение стропила с подкосом и стойкой.
Наиболее сложное звено каркаса кровли — это стропильная ферма, которая отличается тем, что собирается на земле, а потом переправляется на кровлю, поскольку только так получается удачно подогнать одну деревянную деталь под другую. Стропильная ферма состоит как минимум из трёх элементов — помимо главных элементов — двух противоположных стропил и растяжки, включает дополнительные фрагменты — стойки и раскосы, уменьшающие давление конструкции на стены и создаётся при помощи различных типов врубок практически без применения металлических крепёжных приспособлений.
Коньковый узел тоже имеет несколько особенностей — он образуется в результате соединения двух противоположных стропил за счёт специальных срезов или выемок. Для создания конькового узла существует множество методов и фиксируется посредством металлических планок, болтов или гвоздей.
Соединение стропил и мауэрлата происходит за счёт вырубки в каждой стропильной ноге, соответствующей форме элемента, служащего для неё опорой. Стропила закрепляют на мауэрлате, чтобы они не смещались в сторону, а усиление связи стропил и мауэрлата достигается посредством крепления металлических уголков, строительных скоб, гвоздей или болтов.
Модуль из прогона, стойки и лежня формируют, вбивая в места их соединений строительные скобы, стальные нагели или накладки из полос стали.Узел из лежня, стойки и прогона позволяет разделить нагрузку между внешними и внутренними стенами здания. Подкосы, стойки и стропила собирают в единый модуль, создавая вырубки. Чтобы их соединение не было слабым, применяют строительные скобы.
Способы крепления стропил
В нижней части стропила могут быть соединены как с мауэрлатом, так и с балками перекрытия. Иногда, например, при каркасном строительстве, их закрепляют прямо на стене. А в верхней части стропильные ноги совмещают с коньком. Каждый обозначенный узел можно создать несколькими способами.
Соединение с мауэрлатом
Жёсткое крепление стропил на мауэрлате гарантирует отсутствие любых смещений элементов узла. Оно выполняется путём врубки в определённой последовательности:
1. Для ускорения работы из куска доски или толстого картона делают шаблон. На заготовке проводят линию, отступив от бокового края расстояние, равное 1/3 ширины стропила, а затем отмечают точку прилегания к брусу мауэрлата, по которой чертят вторую линию, перпендикулярную первой.
2. Под углом наклона кровельного ската шаблон подставляют к краю мауэрлата, следя за тем, чтобы отмеченная на куске дерева точка находилась строго напротив угла бруса. От неё карандашом ведут две черты — вертикальную и горизонтальную, в результате чего получают на заготовке треугольник, который аккуратно выпиливают.
3. Изготовленный шаблон оценивают на правильность, насаживая на мауэрлат в нескольких местах. Если сделанный паз оказался меньше или больше чем нужно, то лекало изготавливают заново, исправляя допущенную ошибку.
4. Шаблон кладут на горизонтально расположенное стропило. Треугольник в лекале обводят карандашом. То же самое делают с другими стропильными ногами. При этом следят за тем, чтобы горизонтальная линия паза в лекале каждый раз находилась в одном и том же месте стропила. В противном случае выемки будут созданы на разных расстояниях от конька.
5. Начерченные на стропилах треугольники выпиливают ручной ножовкой. Инструментом действуют не спеша, дабы случайно не увеличить глубину паза в стропильной ноге. Обладая навыками работы с электрической пилой, выемки можно делать и этим прибором.
6. Правильность размера сделанных пазов проверяют лекалом. При обнаружении несоответствий выемку корректируют ножовкой.
7. Наверх дома ставят две крайние стропильные ноги. Пазами их вставляют в мауэрлат, фиксируя с боковых сторон металлическими уголками или скобами.
8. По нижнему краю между двумя установленными элементами протягивают верёвку. Затем к мауэрлату одну за другой прикрепляют оставшиеся стропильные ноги.
Чтобы соединить главные элементы кровельного каркаса с мауэрлатом нашивкой упорного бруска, делают следующее:
1. На крыше сначала устанавливают стропила, образующие фронтоны. На некоторое время их фиксируют металлическими уголками.
2. От широкой доски отрезают фрагмент длиной более 40 см.
3. Кусок древесины вертикально ставят на мауэрлат вплотную к временно установленному стропилу. Взглянув на другую сторону стропила, определяют, сколько требуется отрезать от фрагмента доски. Для этого между стропилом и доской прочерчивают наклонную линию.
4. На куске древесины по проведённой карандашом черте делают рез. Готовый брусок подставляют под стропило, чтобы проверить, хорошо ли он встаёт на своё место. Если проблем не возникает, то упорные бруски создают для всех остальных стропильных ног.
5. Фронтонные стропила по очереди освобождают от крепежей. Под них подставляют ранее изготовленные упорные бруски. С обеих сторон соединение стропильных ног, коротких досок с запилом и мауэрлата фиксируют металлическими уголками. Дополнительно связь упорного бруска и стропила усиливают посредством металлической пластины.
Скользящий метод крепления стропил
Благодаря ему можно избежать деформации стропильной конструкции и ухудшения устойчивости верхнего ряда брёвен, который заменяет мауэрлат. Выбор скользящих стропил обоснован только тогда, когда для главных элементов каркаса кровли предусмотрен коньковый брус, в который они могли бы упираться своей верхней частью.
Когда стропила закрепляют на мауэрлате скользящим методом, предпринимают определённые шаги:
1. В магазине покупают фиксаторы, предназначенные специально для крепления скользящих стропил с обеих сторон. Они называются плавающими металлическими механизмами или скользящими опорами для стропил.
2.Временно, чтобы посмотреть, в каком месте главные элементы каркаса кровли соприкасаются с мауэрлатом, устанавливают фронтонные стропильные ноги.
3. С целью увеличить область совмещения двух элементов стропильной системы с брусьев мауэрлата снимают острый угол. Если в качестве основания для деревянного каркаса кровли выступают брёвна, то с них срезают верхний слой, чтобы зона крепления стропильных ног была не круглой, а плоской. В случае невыполнения этого условия стропила в скором времени начнут продавливать мауэрлат, что повлечёт за собой деформацию целой стропильной системы. Поставленную задачу необязательно выполнять по всему периметру. Достаточно снимать углы только в зонах упора стропил. Там на расстоянии, немного превышающем ширину доски, требуется сделать два пропила. Древесину в получившейся выемке надо аккуратно удалить долотом, выравнивая поверхность.
4. Фронтонные стропильные ноги осторожно кладут на обработанные участки и окончательно фиксируют крепёжными элементами. Их устанавливают таким образом, чтобы у стропил появилась возможность опускаться в случае усадки.
5. Между крайними стропильными ногами по нижней части натягивают верёвку. Её воспринимают как ориентир при установке остальных элементов каркаса кровли.
Наслонный метод
При закреплении стропил на мауэрлате наслонным методом выполняют следующее:
1. Определяют, при какой длине каждое стропило своим торцом будет вставать на мауэрлат. Для этого измеряют угол наклона упорной плоскости. Используя его, на стропильной ноге от торца к боковой части проводят черту. Если ширина доски позволяет, то ближе к кромке стропила направление линии меняют, уводя её резко вправо. В результате этого из наклонной она превратится в вертикальную, а запил получится с зубом, который не даст стропилу смещаться вперёд. Когда выполнить это условие не представляется возможным, то после монтажа стропил к их низу прибивают опорные бруски длиной 40 см.
2. По намеченной линии от каждого стропила отрезают лишний кусок. Работу выполняют ручной ножовкой.
3. Дабы наслонные стропила не уходили вбок, после установки на мауэрлат их фиксируют металлическими уголками или скобами. Также для крепления можно использовать гвозди, главное, чтобы они не были большими. Забивание толстых гвоздей чревато растрескиванием древесины.
4. Для стропил подыскивают кобылки — специальные элементы несущей конструкции крыши, которые помогут вывести стропильные ноги за пределы внешних стен здания. В качестве кобылок обычно используют обрезные доски толщиной не менее 3 см. По длине они подбираются с учётом предполагаемой протяжённости карнизного свеса. Изготовленные кобылки прибивают к стропильным ногам.
Совмещение с балками перекрытия
Крепить стропила к балкам перекрытия можно только если вы уверены, что стены здания выдержат давление каркаса кровли. При отсутствии мауэрлата нагрузка на дом получается не равномерной, а точечной. Без сомнений стропила крепят на балки перекрытия, если строят лёгкую мансардную крышу. При этом в качестве потолочных балок используют доски сечением 5×15 см. Стропила соединяют не с мауэрлатом, а с балками чердака, если точно знают, что они выдержат оказываемое давление.
Чтобы прочно закрепить стропильные ноги на балках перекрытия, выполняют следующие задачи:
1. На стропилах делают врубку с шипом, причём доску начинают резать, отступив от края торцевой области хотя бы 2,5 см. Вырез в стропиле не должен получиться большим. Лучшая глубина — 1/3 или ¼ толщины балки перекрытия.
2. В потолочных досках тоже создают небольшие выемки. Они пригодятся, чтобы крепче соединить стропила с заменившими мауэрлат балками. Отказаться от пазов можно лишь тогда, когда доски сделаны не из древесины твёрдых лиственных пород, которая отличается особой прочностью.
3. Стропила устанавливают на балки. Под углом в них забивают гвозди. Для усиления связи к элементам узла прикрепляют металлические накладки.
Крепление к стене
Если по неким причинам стропила приходится фиксировать прямо на стенах, то их обязательно потребуется соединить затяжкой. Она снимет с дома часть напряжения, передаваемого стропильными ногами. Стропила ни в коем случае нельзя напрямую соединять с внешними стенами здания, если они построены из пено- или газоблоков. Эти материалы беспрепятственно передают свою влагу древесине и неспособны удержать в себе крепежи. На стене стропила можно закрепить скользящим методом, однако это не самое разумное решение.
Чтобы надёжно зафиксировать стропильные ноги на стенах, необходимо принять меры:
— Под нужным углом сделать на стропилах запил с одним зубом.
— Торцом установить стропила на стены и вбить в них по гвоздю длиной 10–12 см.
— При необходимости по бокам стропил прикрепить металлические уголки.
Коньковый узел
Конёк кровли испытывает большое давление от всей стропильной системы, кровельщики создают коньковый узел пятью способами:
1. Встык
2. На балку
3. Внахлёст
4. В паз
5. В полдерева
Встык
Чтобы создать коньковый узел, соединив противоположные стропила встык, делают следующее:
1. От верхнего торца каждой стропильной ноги отпиливают прямоугольный треугольник. Срезы должны быть одинаковыми. В противном случае концы стропил не удастся вплотную приблизить друг к другу.
2. В соединённые торцы стропильных ног под углом вбивают гвозди. Если делать это горизонтально, они не смогут пройти через обе деревянные доски.
3. С двух сторон созданный коньковый узел усиливают металлическими пластинами. Через отверстия в этих крепежах в стропила вкручивают саморезы.
На балку
При креплении стропил на балку, а точнее, на специальный коньковый прогон, действуют особым образом:
1. Концы противоположных стропильных ног срезают под одним и тем же углом.
2. Заострённые концы стропил подставляют к коньковому брусу и прикрепляют к нему металлическими уголками или гвоздями. Когда стропила соединяют с балкой, конёк получается не остроконечным, а плоским.
Внахлест
Если коньковый узел делать, скрепляя стропила внахлёст, то потребуется выполнить несколько простых задач:
1. Соединить концы стропильных ног так, чтобы они пересекались друг с другом.
2. Зафиксировать нахлёст металлической шайбой или болтом с гайкой.
3. Усилить крепление, выдавив вокруг болта немного резинового уплотнителя.
В паз
Для соединения стропил в паз совершают несколько плотницких действий:
1. В одной стропильной ноге создают выпил, а в другой — шип.
2. Стропила состыковывают друг с другом, вставляя зуб в выемку.
3. Связь двух элементов каркаса усиливают деревянным нагелем или гвоздём.
В полдерева
Выбрав метод соединения стропил в полдерева, делают следующее:
1. В концах противоположных стропил создают две одинаковые выемки, глубина которых равна половине толщины используемой доски.
2. Торцы стропильных ног соединяют, словно элементы конструктора.
3. Крепление «шип в паз» усиливают двумя гвоздями или деревянным нагелем.
Заключение
К строительству стропильной системы не стоит приступать до тех пор, пока не удастся разобраться в особенностях крепления стропил к другим элементам несущей конструкции крыши. Кстати, среди различных способов фиксации стропильных ног существуют варианты не только для опытных строителей.
Источник
