Практические советы
Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам
Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца
Узел располагается на мауэрлате
Никогда не используйте для соединения черные саморезы. Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.
Черные саморезы использовать не стоит
Не переусердствуйте с количеством метизов. Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.
Комплексная изоляция
Данный способ изоляции для готовой постройки рассматривается в контексте отсутствия необходимости демонтажа покрытия. Создание изоляционной системы весьма схоже с обустройством вентфасада. Этот простой вариант не требует больших финансовых трат.
Статья по теме: Как сделать сложную крышу своими руками
Итак, с особым вниманием нужно отнестись к слоям гидроизоляции и пароизоляции. Первой прослойкой является гидроизоляция
Иногда она присутствует, поскольку изначально входила в конструкцию кровли. Если ее нет, то нужно проложить между стропилами и кровлей плёнку гидробарьерного типа: она прекрасно удерживает влагу и пропускает пар. Пленкой полностью покрывают стропильные составляющие, укрепляя ее строительным степлером.
После гидроизоляции укладывается непосредственно утеплительный материал
В качестве материала стоит обратить внимание на минеральную вату, которая может быть в виде рулонов и плит с минимальной толщиной в 10 см
Важно, чтобы прослойка не превышала толщину стропил
Технология сборки
Если по проекту в помещении бани планируется внутренняя несущая стена, то лучше сделать наслонную стропильную систему, состоящую из мауэрлата, вертикальных стоек, конькового прогона и стопил. Если несущими являются только наружные стены, то возможно установить только более сложную висячую систему. В общих чертах монтаж стропил для крыши бани выполняют следующим образом:
- Сначала на верхний пояс несущих стен укладывают опорный брус, называемый мауэрлатом, и лежень. Закрепляет его с помощью длинных металлических шпилек или анкерных болтов.
- Затем на лежень устанавливают стойки. Чтобы они во время монтажа сохраняли вертикальное положение, их временно укрепляют подпорками.
- На стойки укладывают коньковый прогон. Правильность монтажа подконькового бруса проверяют с помощью строительного уровня.
- Затем устанавливают стропила с шагом 60-120 см, чтобы удобно было монтировать утеплитель. Фиксируют стропила м помощью гвоздей, скоб, металлических накладок или ползунов.
Технология к мауэрлату
Покрываем пошагово кровлю гидроизоляцией и утеплителем
Далее устройство крыши бани с двумя скатами подразумевает укладку гидро- и теплоизоляции. С нижней части балки перекрытия подшиваются досками, после чего на стропила закрепляют пароизоляционную пленку внахлест, при этом стыки заделываются скотчем. Поверху укладывают слой теплоизоляции. Легче всего пользоваться материалом в плитах, хотя подойдет и рулонный утеплитель.
Его укладывают таким образом, чтобы он плотно ложился между стропилами. Все зазоры и просветы запенивают, а в верхней части фиксируют гидробарьер. Он также укладывается внахлест, при этом швы закрываются скотчем.
Использование жесткого крепления
Инструменты для монтажа стропил.
При установке стропила на брус методом жесткого крепления важно придерживаться некоторых требований и исключить изгиб, перекрут, повороты и сдвиги между элементами. Этих требований можно достичь:
Этих требований можно достичь:
- закрепив уголком с подшиваемым бруском для опоры;
- производя запил на стропильном элементе и крепление этого соединения гвоздями и скобами.
Используя уголок, с подшивными опорными брусками стропила устраивают на мауэрлат. Сам элемент должен иметь жесткий упор по линии нагрузки за счет подшитого бруса длиной около 1 м. Также он фиксируется с боков металлическим уголком, чтобы избежать сдвига.
Второй способ при монтаже наиболее применим. При этом варианте фиксацию гвоздями производят с боковой стороны, под углом, происходит их скрещивание внутри мауэрлата, по вертикали должен быть забит третий гвоздь. Так получается довольно жесткий узел при крепеже.
В обоих вариантах соединения подстраховываются еще одним креплением элементов со стеной, используя для этого проволоку или анкеры.
При одном угле уклона кровли стропила заготавливаются с применением шаблона, то есть одинакового размера.
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?
-
Конек. Для бани применяется самый простой метод фиксации – стропильные ноги упираются друг в друга и стягиваются гвоздями или металлическими перфорированными лентами на саморезах. В случае необходимости для увеличения прочности конек может усиливаться вертикальными упорными стойками (бабками) или продольными прогонами. Для плавающих стропильных ног на коньке используется свободный метод фиксации на болт. Две стропильные ноги устанавливаются внахлест, сверлится сквозное отверстие и вставляется длинный болт или шпилька с резьбой на двух концах.
- Нижняя часть (свес). Стропила фиксируются к балкам перекрытия при помощи гвоздей или металлических угольников. Если система плавающая и фиксируется к верхнему венцу, то крепление выполняется специальными металлическими элементами с одной степенью свободы. Эти элементы позволяют стропильным ногам делать возвратно-поступательные смещения и компенсировать колебания высоты деревянного сруба во время его усадки. Если баня сделана из кладочных материалов или бруса квадратного сечения, то пятки стропил специально зарезаются и фиксируются к мауэрлату.
Безраспорное соединение наслонных стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном
Профессиональные строители во всех случаях рекомендуют усиливать конструкции стропильных систем при помощи дополнительных подпорок и раскосов.
-
Ветровая связь. Доска прибивается к нижней части стропил наискосок, удерживает в правильном положении одновременно не менее 3–4 элементов. Ветровые связи повышают устойчивость конструкции к боковым нагрузкам, используются только на двускатных крышах.
-
Подстропильная нога. Служит для увеличения сопротивляемости стропильных ног на изгиб. Применяется в тех случаях, когда стропила изготовлены из тонкомерных материалов или установлены на большом расстоянии между собой. Еще одна причина монтажа подстропильных ног – в регионе возможны очень большие снеговые покровы, намного превышающие средние значения.
- Бабка. Вертикальная опора, принимает на себя нагрузки в коньке крыши бани. Считается элементом страховки в случае ослабления узла примыкания двух стропилин в коньке. Для бабки приходится устанавливать специальный усиленный брус или она упирается о несущую перегородку бани.
-
Горизонтальная затяжка стропил. Стягивает две стропильные ноги в единую конструкцию, монтируется в верхней трети их длины. Стяжки предупреждают расползание стропил в стороны, чаще всего применяются в случае плавающей стропильной системы бани.
- Коньковый прогон. Фиксируется к вертикальным опорным бабкам, принимает на себя пиковые снеговые или ветровые нагрузки. Чаще всего применяется во время обустройства крыш больших бань, изготавливается из бруса сечением не менее 100×100 мм.
Вариант крепления конькового прогона
Каких и сколько усиливающих элементов использовать во время фиксации стропил, выбирает профессионал на месте. Для примера рассмотрим несколько вариантов крепления стропил на бане.
Способы крепления
Крепление стропил к деревянному срубу – технологически сложный процесс, от правильности выполнения которого зависит прочность, целостность и долговечности кровли. В работе нужно учитывать, что дерево в процессе высыхания оседает, поэтому геометрия строения изменяется. Кроме того, этот материал подвергается термическому расширению, поэтому слишком жесткое крепление стропил на сруб вызывает деформации. Существует два типа креплений стропильных ног:
-
Подвижные. Подвижными креплениями стропил называют специальные «ползуны», изготовленные из металла. Благодаря им, стропильные ноги не испытывают нагрузку на прогиб, а также реагируют на малейшие температурные колебания, подстраиваясь геометрию сруба. Ползуны позволяют крепить стропильную систему до окончания усадки дома без риска деформации.
-
Стационарные. Неподвижные крепления не обеспечивают небольшой запас подвижности при фиксации стропильных ног, однако, они гарантируют жесткость и прочность конструкции. В качестве крепежных элементов применяют гвозди, саморезы, деревянные нагеля, металлически скобы и накладки.
Стоимость возведения крыши, выявление ошибок и их устранение
Мне всегда интересно узнавать, сколько стоила бы моя работа, если ее выполнять не самому. Поэтому закончив возведение крыши бани своими руками, я решил подсчитать, какая же вышла экономия.
Стоимость крыши бани, выполненной своими руками
Стоимость материалов составила 24 420 рублей:
-
доска – 150х50х5500 мм 28 штук по 350 руб.;
-
брусок – 50х50х5500 мм 20 шт по 120 руб.;
-
кровельный лист «Ондулин» – 36 листов по 220 руб.;
-
пенопласт – 50 листов по 50 руб.;
-
пергамин – 4 рулона по 100 руб.;
-
полиэтиленовая пленка толщиной 200 мк – 20 м. п. по 70 руб./метр.
Для сравнения я взял цену, которую запросили за устройство похожей крыши с утеплением одному из соседей. Вместе с ценой на материалы она составила около 60 000 рублей. А это почти в два с половиной раза дороже. Да и сделали они крышу за неделю, в то время как у меня ушло всего четыре дня чистого времени (если не считать зимний период, когда баня стояла под временным укрытием из рубероида).
Ошибки
Конечно, со временем вылезли некоторые ошибки и недочеты, которые приходилось устранять или которые придется устранять в будущем:
-
Неправильно сориентированная крыша – конек располагается с запада на восток. В результате северный склон практически не освещается солнцем, поэтому зарастает мхом. Изменить направление кровли невозможно, а вот заменить после срока службы «Ондулин» металлочерепицей вполне допустимо. На этом материале мох практически не образуется, да и цвет крыши бани можно сделать таким же, как на доме.
-
Не самый лучший утеплитель, который любят клевать птицы и грызть мыши. При замене кровельного материала целесообразно будет заменить и пенопластовый утеплитель на минераловатный. Это будет уже несложно, да и недорого. Жалко, в свое время такой было просто негде купить. Для того, чтобы уберечь пенопласт от птиц, пришлось закрывать отверстия от волн «ондулина» оцинкованной сеткой с ячеей 10х10 мм. Наглухо закупоривать их нельзя, чтобы обеспечивалась вентиляция кровли.
-
Если существует необходимость, молниезащиту лучше делать одновременно с кровлей. Мне пришлось монтировать ее через год. Перемещаться по готовой кровле было очень неудобно.
В настоящее время крыша бани служит верой и правдой уже более десяти лет, обеспечивая в помещении приемлемые условия для его эксплуатации и в качестве бани, и в качестве жилого помещения.
Все о строительстве бани от фундамента до крыши — в рубрике «Баня из бруса. Как я построил ее своими руками»
Инструкция по возведению и пошаговое руководство
Любое строительство предполагает фазу предварительных расчетов. В случае с крышей вам нужно будет учесть вес всех составляющих самой крыши (стропил, кровельного материала, утеплителя и т.д.), а также снеговой нагрузки (которую вы можете узнать из карты регионов) и ветровой нагрузки (еще одна карта в уже упоминавшейся статье).
Далее вам понадобятся формулы для расчета сечений деревянных конструкций. Они достаточно сложны и даже в книгах часто приводятся в упрощенном виде. Советуем не ориентироваться на «средние показатели» в интернете, а посчитать именно свой случай по книжкам.
Возведение бани с гаражом под одной крышей. Фото СтройДом
Возможно, есть программы не только для расчета сечения балок, они могли бы облегчить вашу задачу. Мы нашли онлайн-калькуляторы, которые считают за вас стропильную систему, вес материала и многое другое: Stroy-calc — Профессиональные строительные калькуляторы.
Когда все расчеты завершены, пиломатериалы приобретены, начинается фаза обработки. Не стоит забывать, что антисептики и антипирены на крыше — ваши друзья (в парилке они были врагами). Места соединений дерева со всем остальным принято гидроизолировать чем-нибудь: мастикой, рубероидом и т.д.
Помимо пиломатериалов вы приобретаете также крепления. Сами крепления также описаны в книгах — где-то оно может быть жестким, где-то — иметь степени свободы в тех или иных плоскостях. Свобода нужна, чтобы крышу не сорвало ветром, чтобы элементы не разрушились при подвижке грунта, высыхании сруба и т.д.
Пример расчета крыши на бане 6 на 6 метров
Предположим, что нам нужно посчитать двускатную крышу на бане 6 на 6 метров в плане. Уклон мы решили сделать 30 градусов, а в качестве кровельного материала выбрали металлочерепицу. Сама баня стоит под Нижним Новгородом.
Заходим в соответствующий калькулятор и вносим свои данные. Нижний Новгород в 4 зоне, с остальным разбираемся по ходу — для угла 30 градусов подъем будет около 175 см (тригонометрия, дан катет и противолежащий угол). Длина свесов устраивает, шаг стропил и параметры обрешетки тоже. На стропила возьмем древесину 1-го сорта.
На выходе у нас: площадь крыши — 47,68 кв. м. Вес металлочерепицы 286 кг. Стропилин 22 штуки, с минимальным сечением 40х150 мм, длина каждой 297 см, общий вес 241 кг. Такие же данные по обрешетке.
Как видите, калькулятор избавил от лишних инженерных мук, с такими данными уже можно приступать к работе.
Как правильно забивать гвозди в стропилину при сращивании
Не всегда есть возможность и необходимость сращивать отдельные элементы стропил с помощью шпилек, иногда это проще сделать обыкновенными гладкими гвоздями. Но нужно уметь их правильно забивать, в противном случае со временем усилие сжатия досок значительно уменьшится. Длина гвоздя должна на 2,5–3 см превышать толщину стропилины в месте соединения.
Наращиваем стропила по длине
Как правильно вколачивать гвозди для соединения нагруженных или ответственных деревянных конструкций?
Шаг 1. Под небольшим углом вбейте гвоздь в доски, но не до конца. Нужно, чтобы острие выступило с обратной стороны примерно на один сантиметр.
Гвоздь забит не до конца
Шаг 2. С обратной стороны стропилины согните молотком гвоздь под прямым углом.
Гвоздь загнут под прямым углом
Шаг 3. Забейте гвоздь еще примерно на один сантиметр. Опять согните конец, угол сгиба уже должен быть намного меньше 90°. Чем больше вы его согнете, тем надежнее будет окончательная фиксация.
Гвоздь забит еще на 1 см (примерно)
Конец загнут еще больше
Шаг 4. Теперь можно вбивать шляпку гвоздя до самого конца. С обратной стороны сгибайте выступающую часть до тех пор, пока острый конец полностью не войдет в доску. Помните, что место выхода тела гвоздя и место забивания его острия не должны лежать на одной линии.
Теперь гвоздь забит до конца
Согнутая часть гвоздя вбивается в доску
Такая технология полностью исключает самостоятельное ослабление силы прижатия.
Технология крепежа
От того, как осуществлен крепеж стропильной системы к срубу, в конечном итоге будет зависеть прочность всей шатровой системы. Когда в верхнем венце сделана разметка, вырублены пазы, можно ставить стропильный брус. Кроме того, что брус уже прочно закреплен специальным “зубным замком”, каждый элемент усиливают специальным уголком при помощи саморезов, длиной не меньше 45 мм.
После наступает не менее важный этап работ по монтажу стропил. Это раскрепка бруса раскосами. Для дела используют доски размером 25х100 миллиметров. Заделывают в массив стропил заподлицо. Их установка не может быть меньше 80 сантиметров, если иного не предусмотрено проектом.
Технология крепления к мауэрлату
Мауэрлат является одним из крайних элементов крыши сруба. На него приходится давление от большого веса всей кровли, которое равноценно должно распределяться по несущим элементам. Крепление мауэрлата производится со стропильными элементами, которые и дают это давление. Мауэрлат бывает как из цельных бревен, уложенных по периметру, так и кусками метровой длины, которые устраиваются непосредственно под стропильные элементы.
Для изготовления мауэрлата используют исключительно бревна, брусья и доски с минимальными размерами 100х100 мм, 100х150 мм и 150х150 мм. Если применяются бревна, то один из боков обрезается для максимального соприкосновения с верхним венцом сруба. Крепление мауэрлата можно производить несколькими методами.
Схема стропил со скользящей опорой.
Когда сруб выполнен из бревна или из бруса, мауэрлат монтируется по верхнему ряду и устанавливается на бревна. Закрепить можно:
- с помощью деревянных или стальных нагелей;
- стальными скобами;
- металлическим уголком;
- с использованием оцинкованной проволоки с минимальным диаметром в 4 мм.
Разметка установки стропил
Разметка мест крепления к срубу стропильной доски начинается с фронтонов. Для этого стропила устанавливаются вплотную к фронтонам. Перед этим в доске вырубается, так называемый, «зуб» опорный. А в верхнем венце сруба изготавливается точных размеров специальный паз-углубление. Стоит отметить одну важную деталь. Без «зуба» и паза крепить стропила категорически запрещено. В своем верхнем положении торцовка стропильных досок должна происходить на 5 сантиметров ниже, чем высота фронтона. Это необходимый запас для утеплителя.
Параметры распределения нагрузки стропильной системы крыши на дом.
Если в конструкции сруба предусмотрены брус коньковый или бревно, то для разметки установки, стропильные доски временно крепятся к ним при помощи гвоздей. После того, как осуществлена установка стропилин, раскосов, обрешеточного материала, гвозди или саморезы удаляются. Это делается для того, чтобы в случае усадки дома, стропила не зависли, что также полезно и срубу.
Обычно шаг расположения стропильных досок равняется 60 сантиметрам, но может быть и больше. Все зависит от разработанного проекта и зон его эксплуатации. Они устанавливаются с обеих сторон фронта, образуя форму идеального шатра. Стропила в примыкании к фронтонам должны иметь зазор не меньше пяти сантиметров, который заполняется утеплителем.
Сложность стропильной системы
Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.
-
Каждая доска имеет свое количество сучков, среди них есть здоровые и гнилые. Одни сучки оказывают минимальное влияние на прочность, другие значительно их понижают.
- В зависимости от условий и режимов сушки в досках могут появляться трещины. Место их расположения и размеры невозможно предвидеть или рассчитать – остается неизвестным и точное влияние на прочность.
- Доски могут поражаться различными грибковыми заболеваниями, не все они заметны невооруженным глазом. Некоторые могут проявиться уже после завершения строительства стропильной системы. Кроме того, даже здоровые на период строительства пиломатериалы со временем могут повреждаться вредителями и гнилью.
Требования к качеству стропильной доски
Как выбрать качественные ровные доски для стропил
Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.
Сростка стропил. Накладка с 2 сторон в виде метровой доски 150х50
Подготовка к монтажу: определение размеров, чертежи
Для удобства все расчёты будут сделаны для бани со стороной 5 м. Строить её рекомендуется из пиленого бруса, а верхний ряд использовать в качестве мауэрлата.
Перед тем как изготавливать стропила, необходимо произвести все необходимые расчёты и замеры, а также определить угол наклона крыши и размеры деревянных элементов.
На систему крыши действуют определённые нагрузки:
- масса стропил, обрешётки и самого кровельного материала;
- нагрузка снега и ветровые факторы;
- вес рабочих;
- вероятность стихийных бедствий (они не учитываются в нашей стране, так как имеют низкий процент вероятности их появления).
При расчёте толщины и ширины элементов стропильной системы принимайте во внимание совокупность всех видов нагрузок
Схема поможет провести расчёт материала
Нижние элементы стропил кладутся на мауэрлат, и на них приходятся боковые и вертикальные нагрузки. Горизонтальные же кладутся на ригели. Коньковая часть стропил принимает «на себя» усилия сжатия в горизонтальном направлении. Стропильные пролёты подвергаются наибольшей степени изгиба.
Выбор материала зависит от нагрузок, приходящихся на стропильные ноги
При расчёте нагрузки необходимо использовать поправочные коэффициенты, которые зависят от высоты дома.
Для того чтобы определить нагрузку необходимо норматив умножить на указанный коэффициент
Также существуют свои значения снеговой нагрузки в зависимости от климатической зоны.
Если вес материала кровли указан изготовителем, то нагрузки можно просчитать самостоятельно
Принадлежность к определённой климатической зоне можно посмотреть на специальной карте.
Карта снеговых нагрузок России
Сращивание внахлест
Это соединение делать проще, но при одном условии – позволяет суммарная длина двух досок, она должна быть больше длины стропильной ноги на величину нахлеста.
Сращивание стропил внахлест
Если у вас пиломатериалы низкого качества, то перед началом работ рекомендуется их разложить на ровной поверхности и сделать ревизию. Для длинных участков сращенных стропил выбирать ровные, а для отрезков использовать кривые. Хотя для стропильной системы настоятельно рекомендуется покупать только качественные материалы, это не тот архитектурный элемент здания, на котором можно экономить.
Ревизия пиломатериалов
Шаг 1. Выберите доски и положите их на возвышенность из брусьев. Если есть желание, то можно выровнять торцы при помощи циркулярной пилы, нет желания – не ровняйте. Состояние торцов никак не влияет на прочность сращивания внахлест.
Обрезаются торцы досок
Шаг 2. Положите доски друг на друга, подгоните длину стыка и общий размер стропилины.
Доски укладываются друг на друга
Шаг 3. Выровняйте доски по одной из граней и саморезами временно скрепите их. Высверлите отверстия, ставьте шпильки, шайбы и затяните гайки.
Забиваются шпильки
Доски соединяются шпильками
Результат проделанной работы