Коньковый прогон двускатной крыши делать или нет мнение специалистов
Обновлено: 01.05.2024
Коньковое сращивание стропил и существующие способы выполнения этой операции мы рассмотрели в предыдущей статье. Однако в крышах разных форм сращивание имеет определенные особенности. Вот о них-то и пойдет сегодня речь.
Двускатная крыша
Скошенные концы стропил двускатных крыш могут располагаться на коньке встык или укладываться на нем вразбежку. Однако следующие условия должны выполняться обязательно при любой технологии:
- Если укладка стропил по коньку выполнена в разбежку, они соединяются болтами и скобами.
- Когда стропила уложены встык, их соединение следует обеспечивать с помощью накладок, укрепляемых гвоздями или болтовыми соединениями.
- Когда стропила опираются одновременно на пару прогонов, их концы следует взаимно упереть. Возникшее напряжение можно снять установкой ригелей горизонтально.
- Если прогона нет, то стропила стыкуются своими скосами, дополнительное скрепление которых обеспечивают парными накладками, укрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями.
- Закрепление ригеля на стропиле производится боковыми накладками из дерева, закрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями. Под ригель следует поставить колодку, воспринимающую поперечные усилия.
- Бревенчатые стропила с ригелем скрепляются без накладок, но на оконечности ригеля выполняется выемка величиной в половину сечения шпренгеля. Для устойчивости стропила должны быть усилены затягивающими ригелями и подкосами. Это особенно важно, если расстояние, разделяющее наружные стены, превышает 8м.
- Кровельный конек следует защитить от смещения, если дом расположен в районе, где постоянно дуют сильные ветры. Для этого концы наслонных стропил должны дополнительно закрепляться на коньке скобами. Стропила следует связать с домовой кладкой, используя проволоку.
- Врезку в стропилах делать не рекомендуется, если стропильная система подвержена сильным нагрузкам, а использовать следует промежуточные косынки.
Ниже информация изложена более детально:
Если крыша очень крутая, то наибольшей прочностью должны обладать горизонтальные конструкции. Если она пологая, то необходимо особое внимание обратить на прочность вертикальных элементов, имеющихся в составе стропильной системы.
Вальмовая крыша
Сценарий сращивания стропил этих крыш совершенно отличен, поскольку в конструкции присутствуют новые детали – накосные стропила, ставящиеся, следуя определенной технологии. На коньке эти детали фиксируются методом врубки и дополнительно закрепляются с помощью стяжек и ригелей.
При единственном прогоне вальмовой крыши его диагональная стропила должна иметь опору на прогонную консоль, тогда как консоли должны выходить на 15см за пределы консольной рамы. Если прогонов в коньке два, к стропилам следует пришить обрезок доски – прибоину – толщиной около 5см. На нее-то и станут опираться стропила диагональные и накосные.
Опирающиеся на наружную ендову стропила бывают накосными и диагональными, а последние длиннее обычных. Они являются опорой нарожников – укороченных стропил скатов. В подобных случаях на накосные стропила действует нагрузка, вдвое превышающая ту, которая ложится на стропила обычные.
Длина этих диагональных стропил превосходит длину стандартных досок, поэтому их следует спаривать. Это позволяет:
- возложить удвоенную нагрузку на удвоенное сечение;
- сделать балку длинной, не разрезанной;
- унифицировать размеры используемых деталей.
Таким образом, благодаря одновысотным доскам в коньке, упрощаются конструктивные решения для вальмовых крыш .
Многопролетность обеспечивается путем установки одной или двух опор под каждую накосную стропилу, поскольку они являются неким продолжением наклонившегося и раздвоенного прогона конька. Поэтому сращивание этих досок в длину должно производиться так, чтобы удаление стыков от центра опоры составляло 15м. Длину стропил следует подбирать, исходя из длин пролетов, а также количества опор.
Стропильная система двускатной крыши считается одной из самых простых в чисто конструктивном плане. В ее составе всего лишь несколько элементов, количество которых уменьшается или увеличивается за счет размеров самой кровли. Но при кажущейся простоте сам процесс возведения двускатной крыши требует знания некоторых нюансов, которые влияют на качество конечного результата.
Что собой представляет двускатная крыша
Из названия становится понятным, что конструкция крыши – это два ската, имеющие прямоугольную форму в плоскости. Чаще скаты имеют одинаковые размеры, но существуют так называемые асимметричные конструкции, в которых скаты по габаритам отличаются друг от друга.
При этом скаты установлены друг к другу под определенным углом, который называют наклоном. Линией соприкосновения является коньковый брус, являющийся частью стропильной системы. По-простому его называют коньком, и он является наивысшей точкой крыши.
Боковые плоскости, сформированные скатами, называются фронтонами. Они имеют треугольную форму. После сооружения крыши боковины облицовывают листовыми или панельными материалами: фанера, ОСП, даже доски и прочее.
Что собой представляет стропильная система двускатной крыши
Основой конструкций скатов являются стропильные ноги, они же стропила. Изготавливают их или из пиломатериалов (брусы, доски), или из стального профиля (уголок, швеллер). В частном домостроение применяют древесину. С ней проще работать, плюс пиломатериалы дешевле.
Устройство стропильной системы двускатной крыши – это не только стропила. Кроме них есть еще несколько обязательных элементов. На фото ниже все элементы двускатной кровли показаны. Обозначим их.
Элементы стропильной системы двускатной кровли
- Мауэрлат. По сути, это балка, на которую упираются стропилы. Ее назначение – равномерно распределить нагрузки от стропильных ног на стены дома. Если мауэрлат не использовать, то стропила будут давить на стены точечно, то есть в местах установки возникнут большие напряжения, которые приведет к растрескиванию стен.
- Стропила, установленные под наклоном.
- Конек, он же коньковый брус или прогон. Его задача – сформировать место стыковки стропильных ног. Коньковый брус – необязательный элемент двускатной крыши. Есть конструкции, в которых его не устанавливают. Но об это чуть ниже.
- Затяжки. Используются не всегда, а только на висячих стропилах или, если стропильная система устанавливается на широкий дом.
- Балки перекрытия, которые формируют потолок в комнате и пол в чердаке.
- Одна из балок перекрытия, которую называют лежнем. Она дополнительно выполняет функции основания для опорных стоек, которые поддерживают стропила. Используется не всегда.
- Опорные стойки, они же бабки, поддерживающие стропильные ноги. Их устанавливают лишь в том случае, если длина пролета дома составляет не менее 6 м.
- Подкосы, они же диагональные подпорки. Их используют лишь в том случае, если опорные стойки не могут обеспечить общую надежность стропильной системы.
Есть еще один элемент, который хорошо виден на фото ниже. Это опорные стойки для конькового прогона. Их устанавливают, если конструкция стропильной системы имеет большой вес. То есть все строение собирается под тяжелый кровельный материал, к примеру, под керамическую черепицу.
Стропильная система крыши состоит из различных элементов, которые в совокупности обеспечивают жесткость и надежность каркасной конструкции. Рассмотрим, для чего устанавливается и всегда ли необходим в системе коньковый прогон. Ознакомимся с разновидностями балок и как обеспечить им высокую прочность по отношению к изгибающей и раздирающей нагрузке. Читайте до конца, и Вы узнаете о способах сращивания стропильных пар между собой, о рекомендациях мастеров по соединению стропил в различных конструкциях.
Описание архитектурного элемента
Коньковый прогон – это горизонтальный брус, который устанавливается на вершине скатной крыши. Служит элемент одновременно опорным и связывающим элементом для стропильных ног по аналогии с позвоночником для скелета. Устанавливать поперечную балку технически не обязательно, но ее наличие существенно упрощает монтаж каркаса для кровельной отделки с соблюдением вертикального и горизонтального уровня. В дополнение брус способствует повышению устойчивости всей конструкции к механическим нагрузкам со стороны природных явлений.
Разновидности прогонов
Существует два варианта прогонов в зависимости от используемого конькового бруса. Технически в большинстве случаев цельные элементы являются залогом надежности и максимальной прочности конструкции. То же можно отнести к опорной части для стропильных ног. Однако в случае с длинными пролетами между фронтонами дома массив под собственным весом из-за повышенной изгибающей нагрузки будет деформироваться и неравномерно оказывать излишнее давление на каркас скатов. То есть высокую вероятность разрушения крыши при таком подходе можно считать неоправданной.
Если для компактных строений оптимальным решением является цельная коньковая балка, то для габаритных конструкций рациональнее будет предпочесть составной прогон. В этом случае для исключения деформационных процессов собранной опоры необходимо под узловые соединения устанавливать вертикальные стойки. В то же время эта мера является недостатком, если планируется обустроить на крыше мансардное помещение для отдыха, работы или проживания.
Особенности проведения монтажных работ
Чтобы понять, как скрепить стропила между собой, нужно правильно установить коньковый прогон. На фронтонах для этого предварительно подготавливаются посадочные места с соблюдением горизонтального уровня. Перед укладкой торцевые части заготовленной балки рекомендуется обернуть гидроизоляционным полотном. Далее положение опоры под стропила еще раз проверяется, при необходимости корректируется. За ориентиры можно использовать строительный уровень, равенство диагоналей по скатам. В завершение можно приступать к фиксации бруса.
Методы усиления прогона
Вертикальные стойки могут быть установлены не только под узловыми соединениями на сборной балке. Они могут быть использованы в качестве усилительных элементов, которые заберут часть изгибающей нагрузки на себя, будут препятствовать деформационному процессу. При этом количество подпорных элементов зависит как от расстояния между фронтонами, так от размеров сечения конькового пролета. Для массивного элемента кроме стоек можно в дополнение смонтировать подкосы.
Второй вариант усиления конструкции – установка так называемых боковых прогонов. Это, как правило, горизонтально расположенные дополнительные балки, которые связывают стропильные ноги в их средней части. Таким образом снижается нагрузка на изгиб и распирание стропил, выравнивается давление на верхний брус.
Установка каркаса под кровлю
Правильное соединение стропил в коньке – важный момент, который способствует обеспечению длительного срока эксплуатации крыши. Главное – найти оптимальное решение относительно выбора крепежа и способов фиксации элементов. Рассмотрим детальнее каждый пункт.
Выбор крепежа
Изначально для сборки стропильной системы применялись деревянные клинья, штыри, накладки, нагели, бруски различного сечения, металлические скобы и гвозди. Сегодня на торговых площадках крепежные изделия представлены в улучшенном ассортименте. Например, с помощью гвоздевых и перфорированных пластин, резьбовых метизов и анкерных систем соединение стропил осуществляется на более высоком уровне по надежности и прочности. Главное – правильно подобрать изделия по допустимым нагрузкам.
Перечисленные варианты относятся к приспособлениям для обеспечения жесткой фиксации стропил между собой. Если конструкция собирается поверх нового дома, то для него характерна усадка в течение первых 5 лет. Разница может достигать 200 мм. Это может привести к деформации либо разрушению отдельных элементов или каркаса в целом. Чтобы этого избежать, рассматривается еще одно решение как соединить стропила – шарнирное или скользящее крепление. Оно может быть представлено пластиной в форме плоской проушины и перфорированного уголка. Конец второго вставляется в проушину и загибается, чтобы минимизировать активное «хождение» стропил в сторону от опорного элемента. Им может быть как мауэрлат, коньковый прогон.
Способы соединения стропил
Узловые участки в верхней части крыши являются основой для формирования конька. Это нагруженная часть каркасной системы, поэтому важно обеспечить надежное и жесткое соединение стропил между собой. Рассмотрим детально проверенные на практике способы:
Здесь стропильные ноги в торцевых частях подрезаются так, чтобы в местах спила образовывался прямой максимально плотный контакт. Фиксация пары заготовок выполняется посредством двух гвоздей. Каждый из них забивается под углом в направлении сверху вниз из первой во вторую доску. В результате метизы могут пересекаться внутри узла, поэтому один из гвоздей забивается с небольшим смещением по отношению к другому.
Для усиления узла сформированного путем прямой стыковки стропил используются металлические пластины с перфорацией. Накладки с двух сторон крепятся посредством гвоздей либо саморезов по дереву. Так обеспечивается стяжка элементов, исключается вероятность их растрескивания под воздействием поперечной нагрузки.
Технически правильно собранная стропильная система состоит из вертикально собранных ног. Чтобы это обеспечить при накладывании двух элементов друг на друга торцевые части на месте соединения подрезаются вдоль заготовки на половину толщины. Здесь типы креплений стропильных ног у конька сквозной.
Стягиваются доски/бруски между собой резьбовой шпилькой либо болтом и гайками с широкими шайбами. Последние нередко используются из пластичного материала, чтобы изделия не врезались в тело деревянных стропил.
Здесь стяжка стропильной пары не требуется. Заготовки на торцах подрезаются так, чтобы обеспечить плотное примыкание спила к боковой части балки. Осуществляется фиксация стропил к горизонтальному брусу гвоздями, которые располагаются под уклоном. Дополнительно устанавливаются угловые перфорированные пластины чаще на саморезы.
Многие мастера выбирают уголки с оребрением – это усиленные образцы, которые предназначены для устойчивости к повышенной нагрузке. Другое решение – между досками к балке фиксируются уплотняющие вставки из деревянных заготовок. В результате такого подхода вершина стропильной системы получается не остроконечной, а трапециевидной формы в поперечном сечении.
Еще один способ, технически немного усложненный относительно исполнения – соединение стропил в паз. Здесь комбинируется метод прямой стыковки с формированием выступа на одном торце ноги и геометрически аналогичной по форме лунки на другом. Стяжка элементов осуществляется посредством деревянного нагеля, дополнительно используются оцинкованные гвозди.
Рекомендации по работе с различными конструкциями
Конструкция крыши может иметь в сечении разную форму. Самая распространенная – из двух прямых скатов. Интересными решениями также являются вальмовая, круглая или арочная крыша. Рассмотрим, как выполняется крепление стропил к коньку в каждом из вариантов.
Двускатная крыша
К коньковому брусу стропила могут быть закреплены попарно или вразбежку. Если выполняется прямая стыковка верхних торцов, то рекомендуется устройство двух прогонов: базового и поперечного. В регионах с сильными порывами ветра обязательно выполняется усиление стропильной системы двумя способами: в области конькового прогона ноги фиксируются металлическими уголками, в нижней части формируется дополнительная связка вертикальных элементов с мауэрлатом или стенами посредством прочной проволоки или строительных скоб. Независимо от выбора метода крепления стропил к коньковому брусу, вырезка пазов на них допускается только в торцевой части для выполнения пазового соединения.
Вальмовая крыша
Здесь стропильные заготовки врубаются в наклонные балки с фиксацией посредством ригелей и стяжек. При наличии одного прогона устанавливаются опорные консоли, которые выпускаются за подстропильную раму (на 100-150 мм). В случае с двумя коньковыми брусьями под ноги набиваются так называемые прибоины – короткие доски толщиной 50 мм.
Арочная и круглая крыша
Арочная конструкция собирается по аналогии с двускатной, только соблюдается угол с большим разворотом. Круглая или сферическая форма создается путем установки стропильных ног, верхние концы которых будут сводиться к одной проектной точке. Между собой они соединяются внахлест, в дополнение стягиваются металлическими хомутами.
Видео описание
В этом видео разобраны грубейшие ошибки, которые часто совершаются во время сборки стропильной системы:
Коротко о главном
Коньковый прогон – опорный брус для верхних концов стропильных ног.
По целостности балка может быть из массива дерева или собранная из отдельных заготовок.
Для снижения риска прогибания прогона и под узловыми соединениями собранной балки устанавливаются опорные столбы.
Стропила между собой могут соединяться встык (с пазовым узлом или без), внахлест с продольными вырезами на торцов в половину толщины заготовки, с опорой на коньковый брус.
Для жесткой фиксации используются гвозди, саморезы, металлические пластины с перфорацией под метизы, резьбовые шпильки или болты с шайбами и гайками.
Для подвижной фиксации чаще используются металлические уголки и ответные проушины.
Как сделать стропильную систему своими руками? Какие бывают варианты крепления стропил? Из статьи вы узнаете, как устроить висячие или наслонные стропила и в каких случаях они применяются. Мы приведём примеры приёмов профессионалов при создании двускатной стропильной системы.
В предыдущих статьях мы рассказали о стропильной системе и об особенностях устройства двускатной кровли . В этой статье вы найдёте пошаговые руководства для монтажа своими руками. Чтобы в точности исполнить руководство, будут приведены необходимые термины, без понимания которых правильный монтаж будет невозможен.
Устройство стропильной системы. Нюансы
Двускатные кровли принципиально различаются только по способу устройства стропил — висячие или наслонные — что напрямую зависит от длины пролёта. В этом руководстве мы рассмотрим оба варианта и будем использовать набор базовых терминов.
Высота чердака — расстояние от верха стены (места опор стропил на стену), либо от верхней плоскости мауэрлата, либо от верхней плоскости балок перекрытия до верхней точки конька двускатной крыши.
Проекция рабочей части стропил (далее — проекция стропил) — расстояние от конька до точки опоры стропил на стену или балку перекрытия по горизонтали.
Врубка — сопряжение (соединение) деревянных деталей за счёт создания анкера и посадочного места, либо сцепа или упора из тела дерева самого элемента. В основном места врубки усиливают различными анкерами — деревянный чоп, резьбовая тяга (шпилька), саморезы, турбовинты.
1 — вылет крыши; 2 — стена; 3 — балка; 4 — лежень; 5 — промежуточная стойка; 6 — высота чердака; 7 — центральная стойка или «бабка»; 8 — стропило; 9 — рабочая чать стропилы; 10 — конек; 11 — проекция рабочей части стропилы
1 — вылет крыши; 2 — стена; 3 — балка; 4 — лежень; 5 — промежуточная стойка; 6 — высота чердака; 7 — центральная стойка или «бабка»; 8 — стропило; 9 — рабочая чать стропилы; 10 — конек; 11 — проекция рабочей части стропилы
Остальные базовые термины приведены в предыдущих статьях.
Существенно повлиять на конструкцию стропил может их функция в опорной области. Опоры различают трёх видов.
1. Опора без врубки и среза. Применяется только на временных, подсобных зданиях, либо для кровли , не несущей существенных нагрузок. В таких случаях устанавл и вают мощный клин по размерам.
2. Опора на полный срез или концевая врубка. Стропила опираются на балку или мауэрлат на площадь всего среза или на торцевой зуб. В этом случае для создания свеса крыши наращивают кобылку или монтируют дополнительную контробрешётку. Обычно к такому способу прибегают в случае, когда длина ската примерно равна длине одной единицы материала (доски, бруса), принятого для стропильной ноги (как правило, 5–6 м). Это делается для того, чтобы не сращивать стропила в рабочей части.
Опора на полный срез или торцевой зуб: 1 — балка; 2 — торцевой зуб; 3 — клин; 4 — врубка; 5 — шпильки с гайками; 6 — стропила
Опора на полный срез или торцевой зуб: 1 — балка; 2 — торцевой зуб; 3 — клин; 4 — врубка; 5 — шпильки с гайками; 6 — стропила
3. Опора на промежуточную врубку. Стропильная нога остаётся сплошной от конька до края крыши, т. е. функцию свеса выполняет крайняя часть стропильной ноги. Наиболее распространённый вариант при длине ската более 5 метров. В этом случае сращивание стропил неизбежно. Врубка даёт дополнительный зацеп для жёсткости, а достаточная длина стропильной ноги гарантирует оптимальную длину вылета крыши. Глубина врубки в стропильную ногу не должна превышать 40% её высоты.
Опора на промежуточную врубку: 1 — мауэрлат; 2 — опорный брусок; 3 — шпильки с гайками; 4 — балка; 5 — клин; 6 — стропила
Опора на промежуточную врубку: 1 — мауэрлат; 2 — опорный брусок; 3 — шпильки с гайками; 4 — балка; 5 — клин; 6 — стропила
Для создания двускатной стропильной системы своими руками понадобится набор инструмента плотника:
- Электроинструмент — циркулярная пила, электролобзик, мощная дрель с набором «перьев» по дереву.
- Ручной инструмент — пилы, топор, молоток, кувалда, набор стамесок, слесарные ключи.
- Измерительный инструмент — рулетки, уровни, гидроуровень, правило, шнур, отвес.
Подготовка
При подготовке к работе необходимо создать чертежи или эскизы. Для этого нужно определиться с выбором принципа устройства крыши и прорисовать конкретные узлы:
- Узел опоры стропильной ноги. Здесь необходимо учесть местные условия — материал стен и расстояние между ними.
- Конёк. Это не менее ответственный участок и способ соединения стропил нужно выбрать заранее, исходя из размеров проекции стропил, пролёта и толщины балок.
- Выбор материала стропильной системы. Если выбраны узлы, предусматривающие сквозную стяжку по ширине, то толщина стропильной ноги должна быть не менее 60 мм. Если стропила такой мощности не нужны, подберите другой вариант опоры стропил (например, «в накладку»).
Висячие стропила для малого пролёта
Метод устройства стропильной системы без промежуточных опор применим только в случае небольшого пролёта — до 6 метров. Как было сказано в предыдущей статье, затяжкой в этом случае служит балка перекрытия или подстропильный ригель. Мы рассмотрим два варианта установки стропил.
Вариант 1. С черновым полом
Этот способ удобен, если есть возможность устроить черновой пол по балкам перекрытия.
- Устроить черновой пол из необрезной доски и подручного материала.
- Разметить мауэрлат или балки — шаг, места врубок. Натянуть шнур по будущему коньку. Обязательно проверить периметр.
- На перекрытие подать материал для стропил.
- Подобрать по месту оптимальный вариант крепления стропил.
- Изготовить две стропильные фермы*.
- Установить крайние стропильные фермы, используя временные распорки (маячные фермы).
- Проверить правильность установки, соответствие уровням и допускам.
- Изготовить и установить остальные фермы по размерам маячных ферм на саморезы и гвозди. При этом должна оставаться возможность коррекции шага и размеров.
- После установки всех ферм следует ещё раз проверить соответствие уровням и допускам.
- Окончательное раскрепление стропильной системы — установка стяжек, скоб, турбовинтов и прочих элементов, предусмотренных проектом.
* С тропильная ферма — один полный элемент стропильной системы.
Вариант 2. Без чернового пола
В этом случае перекрытие не устраивается, пространство этажа объединено с чердачным.
- Тщательно вымерять размеры по месту установки.
- По местным размерам и условиям подобрать способ опоры стропильной ноги и завязки конька, вариант среза ската.
- Создать полигон, повторяющий размеры пролёта и проекции стропил. На горизонтальной решётке или верстаке установить систему упоров, направляющую доску в проектное положение в ферме.
- Собрать одну экспериментальную стропильную ферму.
- Поднять ферму на место монтажа и установить на временные крепления.
- По месту подобрать способ врубки и сделать врубку для экспериментальной фермы.
- При необходимости провести коррекцию размеров, угла и конструкции.
- После достижения качественной посадки окончательно зафиксировать узлы фермы и спустить её на полигон.
- Подкорректировать упоры полигона (верстака) согласно шаблону.
- Изготовить необходимое количество стропильных ферм, используя в качестве шаблона экспериментальную ферму.
- Сделать врубки или посадочные места в опорных точках.
- Установить и раскрепить ряд стропильных ферм в проектном положении.
Часто проект предусматривает объединение пространства на больших пролётах — до 9 метров. В этом случае также необходимы висячие стропила с подстропильным ригелем. Такие проекты должны обязательно учитывать три момента:
- Стропильная нога должна быть изготовлена из доски толщиной не менее 75 мм и шириной 200–250 мм.
- Все врубки, опорные точки, места сопряжений должны обязательно стягиваться сквозной резьбовой стяжкой (шпилькой) диаметром не менее 12 мм. Места стыка плоскостей желательно покрывать столярным клеем.
- Уровень установки подстропильного ригеля (затяжки) — от 1/2 до 2/3 высоты чердака.
В остальном технология установки стропил повторяет описанные варианты.
Наслонные стропила
Устройство такого вида кровли потребует развитых навыков плотника. Этот вид стропил подходит для больших пролётов и в случае, когда чердачное пространство планируется использовать отдельно. Перед монтажом самих стропил необходима дополнительная подготовка:
- Под вертикальные опоры следует установить лежень — доску или брус толщиной не менее 60 мм.
- Поскольку стропильные фермы имеют большее количество элементов, их собирают только по месту. Для этого возможно понадобится устройство лесов.
- Мауэрлат — обязательный элемент системы. Он должен быть закреплён к армопоясу анкерами и связан на углах врубками в полдерева.
Толщина доски для стропильных ног и промежуточных опор (если они есть) — не менее 50 мм при ширине от 150 мм. Центральную опору (бабку) желательно выполнить из бруса 100х100.
Установка стропил. Порядок работы:
- Установить мауэрлат. Обычно его монтируют по внутренней плоскости несущих стен. Исходя из того, что толщина стены заведомо толще, чем ширина мауэрлата, расстояние до края стены позволит утеплить его. Стыковка элементов — только через врубку с фиксацией скобами или стяжками.
- Установить на лежень ряд центральных опор, раскрепляя их в проектное положение временными тягами (рейкой). Закрепить по верхам временный или постоянный коньковый прогон.
- Временно зафиксировать в желаемом проектном положении доску для стропильной ноги. При этом её не нужно заранее подрезать или торцевать.
- Подкорректировать коньковый прогон.
- Разметить посадочные места на бабке, стропильной ноге и мауэрлате и сделать врубки.
- Установить стропильную ногу в посадочные места, замерить и проверить правильность установки. При необходимости подкорректировать посадочные места.
- Сделать врубки и врезки под весь ряд стропил одного ската, соблюдая шаг.
- Сделать врубки и врезки на доске стропил для одного ската (крыла) по шаблону.
- Установить ряд стропил ската на временные фиксаторы (саморезы, уголки).
- Аналогичным образом подогнать противоположный скат крыши.
- Проверить правильность установки и допуски. Раскрепить фермы поперечной обрешеткой.
- Установить лежни под промежуточные опоры (если есть) и сами опоры.
- Разметить и подрезать по месту срез ската крыши и установить при необходимости ветровую доску.
Вариант устройства стропильной системы: 1 — стена; 2 — мауэрлат; 3 — лежень; 4 — стойка; 5 — стропило; 6 — «бабка»; 7 — прогон; 8 — коньковый прогон; 9 — промежуточная врубка; 10 — врубка вполдерева; 11 — шпильки с гайками
Вариант устройства стропильной системы: 1 — стена; 2 — мауэрлат; 3 — лежень; 4 — стойка; 5 — стропило; 6 — «бабка»; 7 — прогон; 8 — коньковый прогон; 9 — промежуточная врубка; 10 — врубка вполдерева; 11 — шпильки с гайками
Шаг стропил
При подборе соблюдайте правило: Шаг стропил не должен превышать десятикратную толщину стропильной ноги.
Это правило действует и в обратную сторону: Толщина доски для стропил не должна быть меньше 1/10 шага стропил (по осям).
Самый популярный шаг — 600 мм между внутренними плоскостями пазухи — обусловлен стандартной шириной плиты (листа) минераловатного утеплителя, который входит в такую пазуху без подрезки. Толщина доски при этом должна быть 60 мм.
Длина стропил
Этот показатель можно рассчитать заранее, как гипотенузу прямоугольного треугольника, используя формулу из Теоремы Пифагора:
- c² = a² + b², где
- a — проекция стропил
- b — высота чердака
- с — длина рабочей части стропильной ноги
Однако при этом не учитывается вылет крыши. Поэтому длину стропильного ряда рекомендуется подгонять по месту, подрезая концы после установки. Это даёт возможность сделать торцы ровными. Оптимальный конструктивный вылет крыши — 600 мм.
Создавая стропила для крыши своими руками, помните об опасности неразумной экономии. Стропильная система, как и несущие стены и фундамент — незаменяемый элемент здания. Это значит, что для его замены потребуется полный демонтаж. Как правило, это происходит во время реконструкции или капитального ремонта. При несоблюдении правил, описанных в статье, эта процедура может потребоваться уже через 2–3 года.
В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.
Конструкция стропильной системы двускатной крыши
В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).
Схема двускатной крыши
Теперь о составляющих системы и их назначении:
- Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
- Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
- Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
- Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
- Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
- Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
- Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.
В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».
Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.
Разница в конструкции наслонных и висячих стропил
С висячими стропилами
Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.
Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.
Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами
Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов
Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.
Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).
На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.
Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы
Для мансардных крыш
Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.
Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля
Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.
При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.
Для больших домов
При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.
При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).
Прямой и косой прируб для соединения затяжки
Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.
Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки
При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.
С наслонными стропилами
В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.
Простейший вариант наслонных стропил
Безраспорные схемы и узлы врубок
Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.
Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.
Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами
Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.
Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.
Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.
Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.
Вариант крепления стропил без распора на стены
Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.
Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.
Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках
Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.
Варианты стропильных систем со схватками
Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.
Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками
К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.
Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу
Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.
Системы наслонных стропил с подкосами
В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).
Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.
Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса
Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.
Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном
Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.
Система для домов с двумя внутренними несущими стенами
Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.
В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.
В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.
Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.
Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона
Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.
Читайте также: