Особенности стропильной системы деревянного и каменного дома. Вальмовая крыша своими руками: процесс возведения Стропильная система крыши бревенчатого дома

В данной статье рассмотрим варианты обустройства крыши для сруба, которая пользуется наибольшей популярностью – двухскатная. Расскажем о возможности ее изготовления. Для работы в качестве главного материала потребуется брус, бревно – самый универсальный и экономичный строительный материал на сегодняшний день. Рассмотрим этапы и виды построения крыши:

Приспособление безгвоздевой крыши. Понятие «крыша на самцах»

Самцовая (безгвоздевая) крыша – конструкция крыши, в которой тес укладываем на горизонтально выложенные бревна – слеги. Концы слег врубаются в поперечные бревна сруба, образующие фронтон. В крыше на самцах несущей конструкцией являются торцевые стены – фронтоны или, как называли в простонародье «самцы». Эта несущая конструкция и есть сужением стены сруба к верху, в ней крепят методом засечки бревна, что называются слегами, на которых настилают кров. Бревна продольных стен уходят внутрь здания, этих бревен применяют в работе около трех с обеих сторон строения, а для верха подбирают достаточно массивное коньковое бревно. Подобранный кровельный материал задаст основание кровли – по жердям может понадобиться обрешетина, выложенная параллельно скату крыши.

Нашей конструкции ко всем вышеперечисленным мерам необходимо обеспечить устойчивость, так как стропила упертые концами верха друг в друга могут завалиться. Предотвратить это возможно связав верх стропильных ног обрешеткой, а низ укрепить досками, прибитыми наискось под всеми ногами.

Коньковое бревно, для свободы деформации и усадки сруба, конечно же, будет проще применить как центральный ригель. Стропильный каркас плохо сочетается с самцами, поэтому имеем возможность отказаться от бревенчатого фронтона и зашить его досками, которые непосредственно крепятся к крайним стропильным ногам. Сделаем меж стропилами промежуточную затяжку (рис.). Получим, практически , но не совсем. Затяжки врубим в ноги на середине их высоты методом вруба «сковородень», который будет давать возможности ногам разъезжаться при сжимающем давлении на крышу. Эта связь ног затяжками дает еще и горизонтальную устойчивость, при условии профессиональной врубки, без последующего появления зазоров, которые повлекут большую ослабленность конструкции. Облегчают процесс промежуточной затяжки методом сработки поперечной доски гвоздями к стропилам внахлест и усиленными прибитыми короткими дощечками, этот метод по усиленности не будет уступать предыдущему методу врубки, но имеет свои недостатки в коррозии гвоздей со временем.

При возведении крыши над сооружением с большой площадью, имея , можем опереть наслонные стропила верхней частью через центральный ригель на нее (рис.). Ригель врубают в стойку. Сами стойки врубают во внутренние стены и связывают поперечными укосами. Укосы можно упереть в ригель одной стороной, а другой в бревно стены и закрепить эту конструкцию гвоздями. Избежать прогибания можно усилив стропильные ноги подстропильными ногами, которые врубить в стропила и стойки. При наличии поперечной внутренней стены, а не продольной, добавляется в конструкцию продольная балка, которую будут держать на себе внешние стены и одна внутренняя. Поскольку нагрузка на эту стену предусмотрительно будет выше, чем на наружные стены, поэтому фундамент под нее сделаем шире наружного площадью, а по глубине такой же, как и фундамент под внешними стенами, но смысл сооружения этого фундамента стоит проверить расчетами.

Усадка сруба с внутренними стенами происходит не органично, так как наружные стены садятся быстрее, чем внутренние, что повлечет за собой перекос крыши, если она имеет опоры на все имеющиеся стены. Для устранения видимого перекоса и разности усадки стен, под столбы стоек (рис.) делают подкладку около 5 см высотой, которые выбивают после окончательного процесса усадки сруба.

Теперь вы знаете, как сделать крышу с наслонными стропилами для сруба, а значит можно плавно перейти и к рассмотрению другого вида стропильной системы.

Крыша с висячими стропилами

Балки, которые проходят сквозь все сооружение, держат на себе, врубленные стропильные ноги, что вывели за края наружной стены, получился треугольный каркас крыши, что называют крышей с висячими стропилами. Давление, действующее на систему, распределяется по всему каркасу, таким образом: вертикальная нагрузка на стропила действует распирающее, но ноги, врубленные в балки, отдают эту нагрузку на саму балку, что притупляет общее напряжение конструкции. Такой процесс притупления действует на всевозможные сочетания весовых нагрузок, что облегчает работу стен в борьбе с напряжением.

В этой конструкции наблюдается недостаток в виде прогиба балок при увеличении сруба и с неизбежным удлинением стропильных ног. Упирать низ ноги в висячей системе некуда, поэтому практикующие мастера выявили изобретение стропильной системы с «бабкой» (рис.).

Конструкция стропильной системы с такими растяжками – «бабкой», стала прототипом первых ферм, которые создались специально для перекрытия зданий с большими пролетами. Весь материал, применяемый в таких системах можно использовать с меньшим сечением, а сама система срабатывает на процесс сжатия-растяжения.

Очень кратко, но вам уже должно быть понятно, что вам понадобится делать при постройке висячей стропильной системы.

Крыша на гвоздевых и скобовых соединениях

Для менее опытных плотников, дается возможность стропильные системы конструировать практически без врубок, заменяя соединения материалов гвоздями или скобами (рис.). Но в этом случае необходимо позаботиться о качестве бруса и размере бревна, который должен быть в диаметре не меньше 100 мм. Так как лес при усушке может дать трещину, при забивании скоб в случае появления внутреннего напряжения, тонкий брус может дать раскол. Собирать деревянные конструкции помогают и гвоздевые соединения с помощью двухсторонних накладок из коротеньких бревнышек. Но существенным недостатком данных соединений является практическая недолговечность, на металлические скобы и гвозди влияет необратимый процесс коррозии, поэтому контролировать состояние креплений необходимо постоянно, чтобы избежать разрушения конструкции. Ослабление системы от гибели гвоздей дает протекание крыши, что приводит к намоканию и поражению ее грибком. При возникшей необходимости следует забивать новые гвозди, а практичнее заменить их на шурупы, которые не избегут той же участи с ржавчиной, что и скобы с гвоздями.

Варианты соединений деревянных элементов

В практикующем строительстве в зависимости от некоторых обстоятельств применяются разнообразные наращивания и состыковок материала (рис.). Применяться могут такие виды, в зависимости от предполагаемой конструкции: шканты, нагели, болты, шурупы, гвозди, скобы или клей. Стабильность конструкции и крепость узлов находится в зависимости от общей площади соприкосновения плоскостей частей узла. Узловое соединение можно усложнить, чем и укрепить, потому что при повышении площади контакта элементов, повышается и сила трения, способом изменения запилов на брусьях – вместо прямых, делать спилы, которые будут замками по типу «лапа» или «ласточкин хвост». В таких замках появляется сила препятствующая разрыву древесных соединений и сила смятия. Крупные узлы, чаще всего, соединяют, просто применяя пилу и топор, а мелкими узлами, более сложными занимаются только профессиональные столяры. Изображение показывает соединения таких элементов, как доски и бруски, но это не ограничивает круг деятельности.

Итог : теперь в вашем арсенале знаний присутствует хорошая база знаний необходимых для строительства стропильной системы для вашего будущего дома. Используйте эти знания на практике и вы значительно дешевле построите свое деревянное строение.

Сруб под крышу готов. Пришло время делать стропильную систему крыши. Рассмотрим поэтапно процесс ее монтажа.

Рассмотрим процесс возведение и устройство вальмовой крыши (четырехскатной крыши), которая состоит из угловых, промежуточных и вспомогательных стропил. Работа не сильно сложная, с ней можно справиться человеку без опыта. Главное - сделать правильные расчеты.

Возведение вальмовой крыши начинается с укладки мауэрлата, но так как у нас сруб из бревна под крышу, то мауэрлатом будет служить верхнее бревно.

Укладка балок перекрытия

Значит, самое время монтировать промежуточные балки перекрытия, сечением 10 на 20 сантиметров и промежуточным шагом 0.5-0.6 метров (могут быть и другие значения).

Крепить их к брусу труда не составит. Достаточно укладывать брусья поверх бревен и фиксировать их металлическими уголками.

Можно в бревнах сделать вырубки. Для этого сначала надо сделать точную разметку будущих отверстий, затем взять бензопилу с острой цепью и сделать запилы, глубиной, равной половине сечения бревна.

Высота пазов должна быть на 3 сантиметра больше высоты балок, чтобы при необходимости выровнять их.

Когда запилы сделаны, вооружившись стамеской и молотком надо довести дело до ума, придав отверстиям нужную форму.

Обязательно проверяйте горизонтальность балок по уровню.

Перед укладкой балок их концы надо обмотать кусками европена (утеплителя), смоченного в антисептическом растворе, затем дополнительно закрепить балки металлическими угольниками.

Установка конька

Сначала надо сделать разметку. Для этого разделите фронтонные стены пополам (размеры снимите максимально точно).

Полученный размер (от центра до крайней стены) отложите на стене, перпендикулярной фронтонной, с двух сторон.

Аналогично повторите процедуру с противоположной стороны вальмовой крыши.

Расстояние между линиями будет равняться длине конька, стойки которого устанавливаются на пересечении «квадратов».

Установка стоек

Для вертикальных стоек будем использовать доски сечением 5 на 15 сантиметров, для конька - 5 на 20см.

Стойки выставляются строго вертикально и подпираются временными раскосами с двух сторон.

Крепятся саморезами. В одной стойке должно быть две доски.

Между вертикальными стойками (между двумя досками одной вертикальной стойки) устанавливается коньковый брус и крепится болтами. Дополнительно между вертикальными стойками можно смонтировать распорку.

Установка стропил

На установленный коньковый прогон надо смонтировать стропила. Для этой цели используют доски сечением 5 на 15 сантиметров (у вас могут быть другие, в зависимости от расчетов). Они укладываются с шагом полметра на коньковый прогон с двух сторон внахлест. Затем доски пилой аккуратно обрезаются в верхней части так, чтобы их можно было соединить встык. Стыкуются стропильные ноги металлическими профилями и саморезами.

В нижней части вальмовой крыши сруба стропила устанавливаются на мауэрлат путем вырубки, которая делается под углом 90 градусов. Она опирается на верхнее бревно и крепится к нему металлическими уголками с использованием саморезов или гвоздей.

На бревне также можно сделать небольшие пазы, ввести в них стропильные ноги и зафиксировать аналогичным образом.

Длина досок должна быть такой, чтобы свес за карниз был не менее 30 сантиметров.

Так устанавливаются все коньковые стропильные ноги. После того, как монтаж завершен, начинается установка угловых стропил.

Установка угловых стропил

Первыми монтируются угловые стропила, которые идут по центру фронтона. Сечение можно оставить тем же. Их длину можно вычислить по теореме Пифагора.

Но можно просто расположить временную доску между коньком и центром бруса фронтонной стены и измерить ее. Затем к полученному значению добавить от 30 до 50 сантиметров, которые «пойдут на вынос».

По доске надо заготовить еще одну, на противоположную сторону, после чего закрепить обе к коньку и мауэрлату внизу. К мауэрлату доски крепятся методом вырубки.

Аналогичным образом заготавливаются и монтируются стропила на четырех углах вальмовой крыши сруба своими руками. Под все стропильные ноги надо установить стойки поблизости от мауэрлата.

Монтаж промежуточных стропил

Осталось только установить промежуточные стропила. Для этого стены размечаются с выбранным шагом так, чтобы между отметками на соседних стенах всегда был прямой угол. На пересечении двух линий делается отметка на угловом стропиле.

Далее измеряются все расстояния, подготавливаются стропильные ноги нужной длины с учетом карнизного свеса и осуществляется их монтаж.

Для крепления промежуточных стропил плавающей крыши для сруба к угловым их концы надо срезать под углом 45 градусов и крепить болтами.

Чтобы упростить расчеты, можно между угловыми стропильными ногами необходимо прибить доску и «плясать» от нее.

Если длины досок не хватает, их можно сращивать различными способами.

Когда все стропила установлены, надо по периметру вальмовой крыши смонтировать карнизные доски, после чего приступить к укладке обрешетки и кровельного материала.

Тип обрешетки для вальмовой крыши дома из бревна зависит от того, какой кровельный материал планируется использовать.

Если будут применяться мягкие кровельные материалы, к примеру, битумная черепица, то основание должно быть сплошным.

Под жесткие материалы делается разреженная обрешетка.

Шаг обрешетки тоже разнится в зависимости от материала для кровли. Нужное значение шага обычно указывает производитель кровельного материала.

Стропильная система представляет собой основу вальмовой крыши. Установленные принимают на себя все нагрузки: от кровли, снега, ветра. Поэтому важно, чтобы древесина для них была идеальной. На ней должны отсутствовать сколы, трещины, не должно быть сучков, следов гнили и прочих изъянов.

Кровельный материал для вальмовой крыши сруба может быть самым разнообразным. Но, с домом из натуральной древесины очень красиво будет сочетаться натуральный кровельный материал, в частности керамическая черепица, т.к. ее основа глина. Стоит отметить, что монтаж керамической черепицы, который описан , - сложный процесс для человека без опыта, требующий усиления стропильной конструкции крыши.

Если опыта нет, можете прибегнуть к кровле крыши такими материалами как ондулин или металлочерепица. Подробнее о них вы можете прочесть . Ондулин и металлочерепица чаще других кровельных материалов используются для покрытия крыш, так как относятся к эконом-классу.

При устройстве кровельного пирога обязательно использование утеплителя, паро- и гидроизоляции. О том, как монтировать определенный тип кровельного покрытия, вы можете прочитать на нашем сайте в соответствующих статьях. Там подробно изложена последовательность работ. Для упрощения расчета элементов вальмовой крыши можно воспользоваться программами.

Вальмовая крыша, стропильная система

Баня – непременная пристройка загородных домов. Никакие самые современные ванны или душевые не могут заменить баню, это не только помещения для принятия водных процедур и улучшения здоровья, но и место для душевного отдыха.

Алгоритм крепления стропил во многом определяется типом стропильной системы. Баня в абсолютном большинстве случаев имеет небольшие размеры. Такие параметры, с одной стороны, упрощают и удешевляют стропильную систему, а с другой стороны, ограничивают выбор различных вариантов ее обустройства. В настоящее время для бань чаще всего используются следующие типы крыш и стропильных систем.

Таблица. Типы стропильных систем для бани.

Способов крепления стропил существует довольно много, каждый мастер на месте определяется с решением, при этом принимаются к сведению особенности строения, пожелания застройщиков и квалификация исполнителя. Но самый важный фактор, влияющий на окончательное решение – выбранный метод фиксации стропильной системы должен быть максимально надежным.

Способы крепления стропил на двускатной крыше бани

Такая крыша немного сложнее односкатной, но имеет неоспоримые преимущества, в связи с этим двускатные варианты применяются наиболее часто. Стропильная система может быть висячей (концы ног упираются в балки потолочного перекрытия) или наслонной (стропильные ноги упираются в верхний венец сруба или мауэрлат). В банях, поставленных из пенобетонных блоков или иных кладочных материалов, для наслонной стропильной системы нужно по периметру делать армирующий пояс и устанавливать мауэрлат. Это намного усложняет процесс строительства, метод применяется довольно редко. Как крепятся стропила в главных узлах?

Профессиональные строители во всех случаях рекомендуют усиливать конструкции стропильных систем при помощи дополнительных подпорок и раскосов.

Каких и сколько усиливающих элементов использовать во время фиксации стропил, выбирает профессионал на месте. Для примера рассмотрим несколько вариантов крепления стропил на бане.

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Видео — Узлы стропильной системы

Фиксация стропильных ног на бане из пеноблоков

Стропильные ноги в таких банях крепятся к мауэрлату, установленному на армирующем поясе. Соответственно, начинать работу нужно с заливки армирующего пояса и монтажа мауэрлата.

1. По всему периметру помещения на стенах установите опалубку под заливку бетона. Для опалубки можно использовать обрезные доски толщиной примерно 20 мм, доски фиксируются к пеноблокам обыкновенными гвоздями. Усилие бетона незначительно, деформации опалубки не должно быть. Выставьте верхние кромки опалубки горизонтально по уровню.

Деревянный сруб из бруса или бревна – традиционная для России постройка, которая используется как для жилья, так и для хозяйственных помещений. Процесс сборки такого здания происходит согласно давно известным и постоянно совершенствующимся технологиям, поэтому дом получается уютным, теплым и комфортным для проживания. Особого внимания заслуживает устройство стропильного каркаса, ведь от его прочности и надежности зависят многие качества кровли и особенности функционирования двускатной крыши. Важно знать, как установить стропила на сруб, чтобы они выдержали все необходимые нагрузки и прослужили верно на протяжении долгих лет.

Стропильной системой принято называть каркас крыши, уникальную совокупность опорных элементов, придающих ей форму, уклон и достаточную несущую способность. Такой фундамент кровли изготавливается из сухой и прочной древесины, прошедшей обработку антисептическими препаратами, или же профиля из металла. Этот каркас равномерно распределяет все приходящиеся на него нагрузки между несущими стенами. На срубах используются следующие виды стропил:

• Висячие. Такие стропила имеют лишь одну точку опоры – мауэрлат, друг в друга они упираются свободным концом стропильной ноги, образуя при этом своеобразную треугольную арку. Данная конструкция для двухскатной крыши применяется, когда сруб внутри не имеет несущих стен, на которые было бы возможно установить стойки. Эта стропильная система испытывает достаточную нагрузку на распирание, именно поэтому она включает разного рода затяжки, призванные компенсировать такое напряжение. Висячие стропила отличаются своей массивностью и некоторой сложностью монтажа.
• Наслонные. Этот тип стропил имеет две точки опоры – тот самый мауэрлат и коньковый прогон, поддерживающий вертикальные стойки. Данная конструкция используется при условии, что внутри сруба имеется хотя бы одна несущая стену либо ряд колонн, на которые может быть разгружен конек. Наслонные стропила испытывают нагрузку лишь на прогиб, поэтому устанавливать их проще.

Сруб изготавливается из всем известного натурального стройматериала – древесины, которая обладает уникальными свойствами. По окончанию сборки конструкции начинается выравнивание влажности дерева, поэтому стропильная система обычно дает усадку на протяжении около 4 лет эксплуатации.

Важно! Наиболее значительные изменения размеров объекта происходят в первый год, поэтому закреплять стропила рекомендуется лишь по прошествии этого времени.

Способы крепления

Крепление стропил к срубу из дерева – технологически достаточно сложный процесс, от правильного выполнения которого напрямую зависит прочность, долговечность и целостность кровли. При работе следует учитывать, что древесина в процессе высыхания имеет свойство оседать, поэтому геометрия всего здания изменяется. Помимо этого, данный материал подвержен термическому расширению, так что слишком жестко крепить стропила на сруб не нужно во избежание деформации. Стропильные ноги к срубу можно крепить двумя видами креплений:

• Подвижные. Такими креплениями стропил называются специальные металлические крепежные изделия, позволяющие давать конструкции определенную степень свободы в движении и изменении размеров. С помощью них стропильные ноги не получают нагрузку на прогиб, а также могут реагировать на малейшие колебания температуры, подстраиваясь под геометрию сруба. Эти изделия позволяют крепить стропильный каркас до окончания усадки здания без риска деформации.
• Стационарные. Крепления неподвижного типа не оставляют запаса подвижности при установке стропил, однако они в большей степени гарантируют прочность и жесткость конструкции. В роли таких крепежных элементов выступают гвозди, деревянные нагеля, саморезы, металлические скобы, накладки и так далее.

Важно! Сруб из дерева обладает одной крайне уникальной способностью – он умеет, как говорят в народе, «дышать». Это означает, что сруб сам может регулировать влажность в помещении, из-за чего его размеры и не имеют четкой фиксации.

Подвижные крепления, способные подстраиваться под усадку стен и изменение размеров материала в результате реакции на термическое воздействие – оптимальный вариант крепления к срубу стропил.

Способы сборки

После того, как усадка деревянного сруба окончательно прошла, приступают к налаживанию стропильной системы и возведению кровли. Данный процесс сложный и кропотливый, особенно если работать в одиночку. Имеется 2 способа правильной установки каркаса на мауэрлат:

• Монтаж готовых стропильных ферм. Этот процесс заключается в сборке необходимых стропильных ферм попросту «на земле» с дальнейшим подъемом их на нужное место установки в собранном виде. Для поднятия таких массивных и тяжелых конструкций нужна специальная техника типа крана, автовышки, трактора и тому подобного. Так обычно устанавливают наслонные стропила, весящие меньше других конструкций.
• Сборка ферм «на высоте». При наличии большого веса и размеров конструкции стропильной системы наряду с отсутствием специальной техники, фермы собираются прямо на месте. Минусом данной технологии считается сложность и неудобство таких работ.

Стоит учесть, что опытные мастера достаточно редко пользуются методом установки готовых стропильных ферм, потому что эти конструкции не позволяют добиться высокой точности подгонки элементов, хоть и значительно экономят время.

Стропильная система на срубе пусть и достаточно распространенный вариант на территории России, но к вопросу монтажа стропил всегда нужно подходить со всей ответственностью, ведь от этого зависит надежность двускатной крыши и всего здания в целом.

Все фото из статьи

Коньковый прогон или, как его еще называют, бревно конька кровли является важным элементом стропильной системы. Причем, от этой детали во многом зависит прочность крыши, так как прогон соединяет стропильные фермы в единую систему.

Ниже мы подробней рассмотрим, что представляет собой эта деталь, и какую функцию она выполняет.

Что такое бревно конька

Итак, коньковый прогон – это бревно венчающее крышу.Само название «прогон», свидетельствует о том, что балка располагается от стены до стены, а точней от фронтона до фронтона. Правда, в вальмовых крышах эта деталь короткая, так как фронтоны у них отсутствуют.

Как уже было сказано выше, данная деталь объединяет фермы в единую конструкцию. Соединение балки со стропилами осуществляется в коньковом узле. Причем, в некоторых случаях пролет служит опорой для верхней части стропильных ног.

Изготавливают этот элемент каркаса из брусьев, однако, если выполняется крыша на срубе из бревна, то в качестве конькового элемента также используется бревно диаметром 150-200 мм. Если здание имеет большие размеры, то пролет может состоять из двух соединенных деталей.

Виды крыш и функция конькового пролета

В первую очередь следует сказать, что все элементы кровли взаимосвязаны друг с другом, соответственно, их нельзя рассматривать по отдельности.Причем, в зависимости от типа кровельной конструкции рассматриваемая деталь может выполнять разные функции.Поэтому ниже ознакомимся с наиболее распространенными вариантами кровельных систем.

Итак, все существующие виды каркасов можно условно поделить на несколько наиболее распространенных типов:

Ниже подробней ознакомимся с этими конструкциями и особенностями их сборки своими руками.

Каркас с несущими фронтонами

Как уже было сказано выше, данная кровля является наиболее простой, так как несущую функцию выполняют стены дома. Как правило, балка не просто опирается на фронтоны, но и проходит сквозь них, что обеспечивает свес. Правда,сделать свес также можно и при помощи удлинения обрешетки.