Как делаются стропильные системы деревянных домов

Качество и надежность коттеджа зависят от стропильной системы деревянных домов, особенности которой состоят в способности дерева давать значительную усадку. На время усадки в конструкции не должно быть жестко закрепленных соединений, которые станут причиной необратимой деформации.

Схема конструкции крыши.

Как делать такие стропильные системы, знают опытные мастера, которые специализируются и умеют строить именно деревянный дом из бруса или бревна. Необходимо отметить, что существуют специальные элементы, обеспечивающие необходимую степень свободы в проблемных местах.

Элементы стропильной системы

Основные элементы стропильной системы двускатной крыши деревянного дома показаны на рис. 1. Более сложной и для расчета, и для строительства является вальмовая кровля, состоящая из 4-х скатов. У такой крыши одна пара противоположных вальм имеют форму треугольника, вторая пара – форму трапеции. Этот вариант показан на рис. 2. Иногда все четыре ската имеют форму треугольника, и такая крыша называется шатровой. Рассмотрим более подробно элементы кровли. К элементам, показанным на рис. 1, необходимо добавить еще два: подкосы и обрешетку.

Рисунок 1. Схема соединения стропил.

Мауэрлат является основанием кровли и предназначен для равномерного распределения, передачи нагрузки на стены дома и далее на его фундамент. Мауэрлатом для крыши дома, сооружаемого из бруса или бревен, служит последний венец сруба, который закрепляют особым способом.

Для компенсации усадки стропильные системы деревянных домов должны иметь элементы (скользящие опоры), которые обеспечивают сохранность кровли в процессе усадки дома. Вариант крепления стропил к мауэрлату с помощью скользящей опоры показан на рис. 3.

Стропильные ноги кровли домов изготавливают из досок, рассчитывая их сечения в зависимости от нагрузок, которые предположительно могут воздействовать на мауэрлат. Для скатов, размеры которых от конька до мауэрлата превышают длину доски, система в деревянном доме может иметь сборные стропила. При этом соединять элементы следует такими же досками с помощью металлических болтов.

Прогон, лежень и две стойки между ними служат опорой для стропильных ног и исключают их запредельный прогиб. Прогон необходим и в двускатных кровлях типа “Массандра”, где их устанавливают в места изменения угла наклона ската.

Затяжка объединяет прогоны противоположных скатов и соответствующих стропильных ног (см. рис. 1).

Подкосы закрепляют между стойками и стропилами, иногда с обеих сторон стойки.

Рисунок 2. Схема расчета деревянных стропил.

Обрешетка не относится к стропильной системе, но крыш без обрешетки не бывает. Эти элементы непосредственно связаны с кровлей, обеспечивают ее вентиляцию и утепление.

Эта, на первый взгляд, простая операция, на самом деле требует весьма серьезного отношения: фактическая толщина, например, досок, толщиной 30 мм, может отклоняться от нормируемого размера на ±5 мм. Поэтому придется либо калибровать доски, либо подбирать контробрешетку. Под металлочерепицу не рекомендуют использовать полуобрезную доску.

К элементам кровли следует присовокупить утеплители, влагозащитные и парозащитные пленки для защиты утеплителей от влаги, элементы их крепления.

Назначение элементов стропильной системы

Последний венец дома из бруса или бревен называют мауэрлатом. Он, обеспечивая равномерное распределение веса крыши, должен удерживать ее от опрокидывания под воздействием ветровой нагрузки. Площадь кровли имеет большую парусность, если скаты расположены под большим углом наклона. Обычно этот угол находится в пределах от 15 до 45 градусов. Поэтому в тех районах, где возможен сильный ветер, угол наклона скатов необходимо делать меньше, однако таким, чтобы при сильном дожде вода не попадала, например, под черепицу. Закрепляют последний венец металлическими скобами или шпильками либо проволокой.

Рисунок 3. Схема висячих вариантов стропил.

Стропильные ноги должны выдерживать все нагрузки, возникающие на крыше в процессе эксплуатации. Учитывают постоянные и временные нагрузки. К постоянным относят общий вес всего, что будет входить в кровлю: внешнее покрытие, утеплитель, парозащитные и влагозащитные пленки, собственный вес стропил и др.

К чисто переменной следует отнести ветровую нагрузку, которая, действуя в небольшие промежутки времени, может изменяться в широком диапазоне. Снежную нагрузку также считают переменной, но в зимних условиях она, если и изменяется, то только в сторону увеличения и не так быстро.

В двускатной крыше самый верхний прогон, общий для обоих скатов, называют коньком. Конек имеется и в вальмовой крыше (см. рис 2). Он является общим прогоном между трапецеидальными скатами.

Рисунок 4. Схема стропильной системы мансардной крыши.

Самые большие стойки располагают под коньком на его концах. Конек значительной длины могут подпирать стойками и в средней его части. В шатровой кровле он отсутствует, что существенно усложняет монтаж стропильной системы.

Основную сложность для монтажа стропильная система создает из-за размеров дома. Например, двускатную крышу монтировать значительно проще, если можно использовать стандартные доски длиной 6 м. Выбирая размер строения (ширину), необходимо учесть, что для деревянного дома свес крыши должен быть не менее 55 см.

Стропильная система двускатной крыши

Двускатная крыша – это самый простой вариант накрытия дома, стропильная система которой может быть выполнена самостоятельно. Поскольку в настоящее время крыши делают утепленными, то и расстояние между стропилами будет зависеть от размеров утеплительных пакетов. В таблице 1 указаны размеры сечений досок или бруса в зависимости от расстояния между стропилами.

Таблица 1

Схема стропильной системы мансардной крыши.

Примечание. Использовать доски и брусья меньшего сечения можно только с применением стоек и подкосов.

Минимальная ширина дома при использовании для стропила одной доски длиной 6 м под двускатной крышей, имеющей угол наклона в 45 градусов, составит 7 м, а с углом наклона, равным 30 градусов – 9 м.

Эта стропильная система хороша тем, что стропила противоположных скатов можно соединить между собой на земле. Для этого вначале изготавливают шаблон, соединив доски внахлест. С внутренней стороны образовавшегося угла делают вырезы для размещения конькового прогона. Соответствующие вырезы необходимо делать на стропилах, чтобы после установки они свободно размещались на мауэрлате. Это показано на рис. 4.

Внахлест доски соединяют с помощью болтов и широких шайб, встык соединяют посредством двух металлических планок, располагая их с обеих сторон досок. Однако встык соединять не рекомендуют, так как соединение получается жестким, что отрицательно скажется на креплении при усадке дома.

По этому шаблону необходимо заготовить требуемое количество стропильных пар. По нему же необходимо и завершить торцы чердака, используя тот же материал, что и для всего сруба.

Устанавливать пары стропил на мауэрлате следует строго вертикально через ранее рассчитанный шаг. Для этого стропила к мауэрлату закрепляют с помощью временных раскосов. После этого в заготовленные пазы стропильных пар заводят верхний прогон-конек, торцы которого закрепляют на стойках. Торцевые стойки и стойки, подпирающие конек в других местах, должны опираться на лежни. После этого к коньку с помощью металлических уголков закрепляют стропила.

Не сложно создать стропильную систему для двускатной крыши с переменным углом наклона скатов. В этом случае объем чердака можно сделать намного больше, что позволит создать в нем жилое помещение. При этом можно значительно увеличить общую ширину дома, создав таким образом комфортные условия для проживания.