Ряд интерьерных стилей, в том числе и относящихся к минимализму, допускают или даже приветствуют открытые элементы стропильных систем в помещение мансарды. Эти элементы делают архитектуру потолка интереснее и украшают интерьер.
Если хозяева решат оставить стропила и балки открытыми, то еще на стадии проекта они должны определиться, насколько эти элементы должны выступать в сторону помещения. Дело в том, что именно от этого будет зависеть их сечение, которое проектировщик должен указать в проекте.
Размеры поперечного сечения стропил не могут быть произвольными. С одной стороны речь идет о несущей способности элементов, а с другой – о возможности уложить между ними теплоизоляцию достаточной толщины. При желании, конечно, можно нарастить стропила с внутренней стороны, но такой подход в принципе не является самым рациональным.
Крыша мансарды является стандартной ограждающей конструкцией. Строительные нормативы к такой конструкции предъявляют соответствующие требования по сопротивлению теплопередаче – R мансардной крыши должно быть не менее 4,95 м² С/Вт. В связи с этим слой теплоизоляции в структуре кровельного пирога должен составлять не менее 20-22 см. Это несколько больше, чем высота поперечного сечения обычных стропил, которая составляет 18-20 см. Ту недостающую часть теплоизоляции либо вообще не предусматривают, либо укладывают между рейками каркаса, которые устанавливаются для крепления гипсокартонной обшивки. И то и другое решение с точки зрения инженерной и экономической целесообразности, как уже говорилось, не является рациональным. Необходимо искать другие решения.
Деревянные стропила
Недостатком стропил из цельной древесины, которые предполагается оставить на виду как украшение потолка мансарды, заключается в том, что у них недостаточная высота поперечного сечения. Стандартные деревянные стропила позволяют оставить на виду только несколько сантиметров, поскольку максимальная высота сечения готовых пиломатериалов ограничена 24 см. Более толстые стропила необходимо специально заказывать, что резко увеличит их стоимость.
Если хозяев устраивает незначительно выступающая часть стропил, то они могут выбрать максимальный размер изделий из цельной древесины. Чаще всего стропила изготавливают из сосны или ели. В случае использования в интерьере, такие материалы строгаются с четырех сторон, а также шлифуются. Шлифованная древесина обладает более высокой огнестойкостью. Отсутствие шероховатостей и зазубрин не позволяет пламени легко «зацепиться». Обработанная таким образом древесина также меньше подвержена поражению насекомыми, т.к. последним сложнее проникнуть внутрь через гладко отшлифованные поверхности.
Для открытых потолочных балок нельзя использовать пиломатериалы, пропитанные зеленым импрегнатом. Пропитка глубоко проникает вглубь древесины и строганием это не исправить. Вряд ли зеленые балки устроят своим видом, поэтом лучше покупать древесину естественного цвета, обработанную бесцветными биозащитными препаратами.
Стропила из клееной древесины
Клееная древесина изготавливается из отдельных ламелей малого сечения, благодаря чему изделия из нее могут иметь большое сечение и неограниченную длину. На сегодняшний день доступны клееные балки высотой поперечного сечении до 60 мм. Однако клееная древесина значительно дороже цельной. На ее цене отражается и каждый дополнительный сантиметр сечения.
Ламели, из которых склеены балки, могут иметь толщину от 18 до 45 мм. Между собой они прочно скрепляются меламиновой смолой или резорциновым клеем. Белые клеевые швы указывают на применение меламиновой смолы, а если темные, то использован резорциновый клей. Материал ламелей – древесина сосны, ели или лиственницы. Встречаются также импортные клееные изделия из экзотических пород, которые обладают высокой прочностью и долговечностью.
В длину ламели наращиваются «на ус», т.е. при помощи клиновидного соединения. В продаже встречаются тонированные и лакированные изделия.
По прочностным и прочим эксплуатационным характеристикам клееные балки превосходят цельнодеревянные того же сечения. В частности по показателю прочности они превосходят изделия из цельной хвойной древесины в 2 раза. Безусловным преимуществом клееной древесины является неограниченная длина изделий, что позволяет проектировать стропильную конструкцию без опорных стоек.
Двутавровые стропила
Двутавр имеет сечение в виде двух противоположно соединенных букв Т. Данный вид профиля придает изделиям жесткость в двух направлениях, при минимальной площади сечения. Сегодня стали популярными двутавровые балки из цельной или клееной древесины с промежуточной стойкой из ОСП. На ряду с ними встречаются балки, выполненные по тому же принципу, но полностью из клееной древесины.
Преимущество двутавровых стропильных балок в небольшом весе. Такие балки легко монтировать. Но в нашем случае они не очень подходят, поскольку их торцевая часть имеет небольшую высоту – 38-48 мм. Соответственно именно на такой видимый выступ балки можно рассчитывать, и не больше того. К тому же двутавровые балки в стропильной конструкции в силу своих несущих параметров устанавливаются с меньшим шагом, чем обычно, – а именно каждые 50-70 см.
Более широкий брусок в торце (89 мм) имеют двутавровые балки для перекрытий. Это делает их более заметными на потолке. Благодаря этому при выборе двутаврового варианта такие балки более востребованы.
Теплоизолированные стопила
Получить большой выступ стропил в помещение мансарды можно путем размещения теплоизоляции не непосредственно между ними, а поверх них. Справиться с этой задачей можно только при помощи жестких плитных утеплителей с низким водопоглощением, к примеру, таких как экструдированный пенополистирол или пеностекло. Укладка теплоизоляции поверх стропил также значительно увеличивает сопротивление конструкции крыши мансарды, благодаря созданию непрерывного теплоизоляционного слоя, где стропила не являются мостиками холода. В этом случае поверх стропил сооружается сплошной жесткий настил, который покрывается слоем рубероида или подкровельной пленки.
Плиты утеплителя укладываются сверху подготовленного описанным способом настила. Они крепятся к стропилам при помощи контрреек и длинных гвоздей, прошивающих утеплитель насквозь. Важно выполнить крепеж таким образом, чтобы контррейки не могли сдвигаться вниз под весом кровли. Для этого можно вбить гвозди под углом около 67° по отношению к скату; либо прикрутить балку карнизного свеса к стропилам, страхуя, таким образом, контррейки.
Для утепления поверх стропил желательно использовать плиты с профилированным краями, которые делают сопряжения более плотными.
Имитация стропил
Существует несколько способов сымитировать открытые стропила, при этом настоящие элементы стропильной конструкции остаются полностью скрытыми в структуре кровельного пирога. Имитация может быть достигнута несколькими способами. Первый – предусматривает прибиванием к стропилам брусков необходимого сечения, возможно даже превышающего ширину истиной балки. Выступающую часть можно выполнить из более дорогой и благородной древесины. Такое решение в первую очередь подходит для конструкций крыши из двутавровых стропил. Фальшбалки приклеивают к стропилам, поскольку крепить сквозным крепежом не получается – будут видны шляпки шурупов. Замаскировать эти шляпки довольно проблематично. Если их замазать древесной замазкой и вскрыть сверху морилкой, то места крепления, скорее всего, потемнеют. Ритмичность и симметричность таких темных точек отнюдь не придаст имитации правдивости.
Во втором случае используются полиуретановые имитации балок, которые на вид практически идентичны натуральным. Единственный их недостаток – высокая цена. В остальном же полиуретановые балки в виде коробов – это очень удобное интерьерное решение потолочных скатов мансарды. Эти короба довольно легкие. Их можно крепить непосредственно к обшивке мансарды при помощи прибитых заранее деревянных брусков, а можно просто приклеить. В последнем случае необходимо на время схватывания клея плотно прижать полиуретановые балки, для чего можно использовать подпорки. Деревянные фальшбалки при приклеивании садятся на шип, поэтому в поддержке не нуждаются.
В продаже сегодня имеются полиуретановые имитации с различным типом отделки. Стандартная длина полиуретановых балок составляет 3 м и 4,5 м, а размеры поперечного сечения – 120×60 или 160×100 м.
Фальшбалки также могут быть выполнены в виде деревянных коробов П-образной формы. Однако их цена может превышать фальшбалки из цельной древесины, поэтому целесообразность пустотелых деревянных коробов обусловлена только сравнительно небольшим весом.
Чтобы построенное здание прослужило не один год, ему необходим как надёжный фундамент, так и крепкая система кровли, противостоящая превратностям погоды. Крыша должна с достоинством выдерживать большие нагрузки: сильные снегопады, резкие порывы ветра, обильные ливни. Лучше всего для этого подходит стропильная система крыши.
Стропильные фермы крыши и её виды
Стропильная система - основа крыши, которая делает упор на несущие элементы строения и служит также каркасом для различных видов материалов для кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий.
Габариты и конструкция стропил зависят от:
- приобретённого материала;
- размеров строения;
- габаритов дома;
- стройматериала для стропил;
- индивидуальных предпочтений заказчика;
- актуальных для определённого региона нагрузок на крышу.
Стропильная система имеет:
- обрешётку - брусья, в перпендикулярном направлении укладывающиеся на стропильные ноги;
- стяжки, воспринимающие растягивающие усилия;
- стойки из дерева, расположенные в вертикальном положении;
- мауэрлат - брус, монтаж которого осуществляют вдоль стены, на него делают упор стропила;
- стропильные ноги - это своего рода балки из дерева, принимающие на себя основную нагрузку крыши.
Каждый из приведённых факторов очень важен, поскольку необходимо понимать, какой тип стропильной системы будет оптимально подходить для той или другой определённой ситуации.
Когда речь заходит о малоэтажных домах, то самую большую распространённость получают конструкции из дерева. Во многих случаях применяют три вида стропильных ферм: висячие стропила, наслонные стропила и смешанную систему стропил.
Характеристика висячих стропил
Висячие стропила - это наиболее элементарный вид стропильных систем, их характеристики:
Если крыша дома сложной конструкции, виды стропил можно чередовать. Например, при наличии опор или средней основной стены делают монтаж наслонных стропил, а при отсутствии таковых элементов - висячие стропила.
Особенности наслонных стропил
Для наслонной системы стропил дом должен быть дополнительно оборудован несущей стеной, расположенной посередине. Различают наслонные стропила по таким признакам:
Конструкция комбинированной системы наиболее сложная, поскольку включает в себя части двух других видов стропил - висячего и наслонного. Применяется она для мансардной кровли. Стены комнат, которые находятся на втором этаже, образуют вертикальными опорами, эти опоры являются и промежуточными стойками для стропильных балок.
Часть стропил, которые соединяют один конец стоек, функционирует как ригель для скатов, расположенных сбоку, причём для верхней части конструкции они являются затяжкой.
Одновременно горизонтальные брусья выполняют такие функции: для верхних скатов - мауэрлат, для боковых - коньковый брус. Чтобы увеличить прочность кровли, монтируют подкосы, которые соединяют боковые скаты и вертикальные стойки.
Комбинированная система строп в изготовлении самая сложная и трудоёмкая, но эти недостатки вполне компенсируются увеличением несущих качеств кровли в отсутствии лишних опор, особенно, когда есть необходимость перекрывать значительные пролёты в здании.
Увеличить несущие качества кровли можно с помощью смешанной стропильной системы Стропильные фермы для различных типов крыши
При строительстве определённого здания обязательно используются стропильные системы того или иного вида, причём тип крыши будет полностью зависеть от проекта будущего строения.
Стропильная ферма для двускатной кровли
Двускатная кровля - это обычное строительство крыши для жилых строений, которые имеют не более трёх этажей. Предпочтение отдаётся именно такой конструкции из-за технических характеристик наклонной формы стропильной системы, а также благодаря тому, что монтажные работы проводятся легко и просто.
В состав стропильной системы двускатной кровли входят две прямоугольные наклонные плоскости. Верхняя часть здания с торцовой стороны напоминает треугольник. Главные составляющие двускатной крыши - это мауэрлат и стропильные ноги. Чтобы правильно распределить нагрузку по стропилам и стенам, монтируют подкосы, ригели и стойки, благодаря которым можно создать долговечную, жёсткую, элементарную и лёгкую схему установки конструкции для двускатной кровли.
Двускатная кровля считается наиболее простой системой для крыши, используют ее для жилых строений не более трёх этажей Поверх стропил можно монтировать разреженную обрешётку или сплошную, а далее прикрепить на неё битумное покрытие, черепицу или какой-либо другой вид материала. Стропила и сама обрешётка обычно изготавливаются из брусьев или досок, которых скрепляют гвоздями, болтами или соединительными деталями из металла. Металлические профили можно применить в качестве стропил, благодаря чему перекрываются значительные пролёты. При этом не нужно использовать лишние стойки и подкосы.
Устройство стропильной системы для двускатной кровли позволяет равномерно распределить всю существующую нагрузку по периметру здания. Нижние концы системы делают упор на мауэрлат. Фиксируются они крепежами или скобами из металла. По углу наклона брусков для стропил можно определить, под каким углом будут наклонены скаты кровли.
Стропильная система для двускатной кровли позволяет равномерно распределить нагрузку от крыши по периметру здания Стропильная система для вальмовой кровли
При обустройстве системы для вальмовой кровли потребуется установка разных типов стропил:
- нарожники (укорочённые);
- боковые;
- вальмовые основные;
- накосные (диагональные элементы, которые формируют скат в форме треугольника).
Стропильные ноги, расположенные сбоку, делаются из доски, а монтируются они идентично деталям традиционной скатной крыши с наслонной или висячей конструкцией. Вальмовые основные стропила - это наслонные части. Для нарожников используются доски или бруски, крепящиеся не только к мауэрлату, но и к диагональным балкам.
Для установки такого вида конструкции точно рассчитывается угол наклона, а также сечение накосных балок. От длины пролёта зависят и размеры деталей.
Чтобы вальмовая кровля не деформировалась от сильной нагрузки, следует точно рассчитать угол наклона диагональных балок для стропил Соблюдайте симметричность при установке диагональных балок для стропил, иначе кровля деформируется от значительной нагрузки .
Стропильная система для ломаной крыши
Ломаная кровля - это конструкция со стропилами, которые состоят из нескольких отдельных элементов. При этом они должны располагаться под различными углами относительно горизонту. А так как нижняя стропильная часть находится практически вертикально, мансардное помещение здания получает дополнительную площадь, благодаря чему его можно использовать как жилое. Устройство такого вида крыши выполняется при строительстве четырёх- или двускатной конструкции стропил.
Рассчитывать четырёхскатную систему стропил нужно профессионалам, а вот двускатную ломаную кровлю можно сделать и самостоятельно, поскольку её монтаж очень прост. Для этого необходимо установить опорный каркас, который должен состоять из прогонов, а также стоек. Горизонтальные детали закрепляются с висячими стропилами. А вот к мауэрлату закрепляются опоры ломаной крыши укорочёнными ногами стропил.
Сборку стропил для ломаной двускатной кровли под силу выполнить и непрофессионалам, поскольку монтаж такой кровли очень прост «Кукушка» в стропильной ферме
Так называемая кукушка на кровле - это небольшой выступ, который находится на мансардном этаже. Здесь расположено окно для лучшего освещения мансардной комнаты. Монтаж «кукушки» проводят тщательно, при этом контролируют параметры всей конструкции: глубину вреза, угол наклона и другие факторы. Однако перед этим производят необходимые замеры.
Первый этап работ начинается с монтажа мауэрлата (брус с сечением 10х10 см, который нужен для опоры строп). Стропильная система выступает в качестве скелета для кровельного материала. Для придания конструкции жёсткости применяют распорки, которые монтируют между двумя ногами стропил.
После завершения установки стропильной фермы укладывают обрешётку, вид которой зависит от купленного покрытия для крыши. Монтаж обрешётки делается сплошным или с определённым шагом. Для неё обычно применяют доски, ОСБ и фанерные листы. Кроме того, установка кровельного материала должна быть идентичной по всей кровле.
Основная сложность при установке подобной системы стропил - это расположение внутренних углов. В данных местах может скапливаться снег, а значит, возрастёт нагрузка, из-за чего изготавливают сплошную обрешётку.
«Кукушкой» на крыше называют небольшой выступ на мансардном этаже, под которым расположено дополнительное окно Ферма стропил крыши-шале
Особенность устройства такой конструкции заключается в выносе козырьков, а также свесов за пределы дома. Кроме того, должны быть стропила и балки для кровли, выпускающиеся до трёх метров по сторонам здания. Каждый из этих элементов закрепляется кронштейном к стене строения в нижней части. Далее обвязывают края балок. Они служат как опора для покрытия кровли строения.
Но создавая большие свесы, необходимо производить монтаж армированного пояса параллельно с установкой шпилек для мауэрлата. Необходимо изготовить анкеры, способствующие закреплению консолей. В этом случае стропила превосходно зафиксируются анкерами и, кроме того, врезками.
Чтобы вынести боковые карнизы, делается коньковый брус, после чего на уровне мауэрлата выносятся балки, которые должны быть идентичными длине конька. На данные детали конструкции опирается ферма, а в дальнейшем - стройматериал для кровли.
При проектировании строения угол кровли-шале рассчитывают исходя из характеристик местного климата и прочих факторов. При угле ската около 45 о не берётся во внимание нагрузка от снега, поскольку при данном варианте он не задержится на крыше. При этом пологая кровля выдержит нагрузку от снега, однако надо делать монтаж усиленной стропильной фермы. Перед установкой кровли-шале подготавливается проект здания, ведь неординарность самой кровли, а также длинные карнизы и её свесы к этому обязывают.
Для крыши в стиле шале характерны козырьки, вынесенные на несколько метров за пределы дома Стропильная ферма, предназначенная под мягкую кровлю
Мягкая кровля делается различными способами, однако существуют в технологических методах её постройки общие характеристики. Изначально надо провести подготовку. Обустраивая кровлю для дома из пенобетона или другого материала, сначала устанавливают мауэрлат, затем в верхних венцах здания производят врубку под балки потолка с шагом до одного метра. Рассчитывается расстояние между досками исходя из вида стропильной конструкции.
- Монтируют отдельные части системы стропил. Чтобы полностью исключить риск, доски стропильных ног на земле прикрепляют шурупами. После создания стропильной фермы её поднимают на верх здания.
- Закрепляют все элементы стропил с перекрытием потолка, внутренними досками, укосинами, а также ригелями. Далее эта основа для кровли станет единой целой конструкцией.
- Следующий этап - обрешётка, которая под мягкую кровлю устанавливается с небольшими зазорами или вообще без таковых. Допускаются просветы не более 1 см. Довольно часто поверх досок производят монтаж выравнивающей фанеры. Её листы стелют по методу кирпичной кладки. Получившиеся стыки не совмещают с промежутками между фанерой и доской.
Если длины досок обрешёток не хватает, то стыки деталей необходимо располагать в различных местах. Таким способом можно правильно распределить участки, которые были ослаблены.
Самостоятельное изготовление стропильной системы
Перед тем как будет начат монтаж стропильной системы, к продольным стенам надо анкерами закрепить мауэрлат. Дальше нужно определиться с нужным сечением ног для стропил, зависящих от расстояния и их длины. Если есть необходимость в увеличении длины стропил, то соедините их различными крепёжными элементами.
При использовании различного утеплителя нужно выбрать идеальное расстояние между элементами стропил для того, чтобы уменьшить количество обрезков теплоизоляции .
Монтаж стропильной системы надо производить в таком порядке:
- Делается шаблон, по которому собирается ферма. Берутся 2 доски, соответствующие длине стропил, и соединяются между собой с одного только края гвоздём.
Шаблон для стропил под названием «ножницы» поможет быстро собрать всю стропильную систему кровли - Получится конструкция под названием «ножницы». Её свободные края кладут на опоры в местах соприкосновения стропильных ног. В итоге должен получиться финальный угол, то есть угол, под которым будет наклонен скат кровли. Его фиксируют несколькими длинными гвоздями и поперечными досками.
- Делается второй шаблон, благодаря которому выполняется установка запилов на стропилах. Изготавливается он из фанеры.
- На стропилах вырезают специальные монтажные запилы (используется для этих целей приготовленный шаблон) и соединяют их под углом наклона ската. Должен получиться треугольник, поднимающийся на кровлю по лестнице. Далее его надо прикрепить к мауэрлату.
- Монтируются изначально два боковых фронтонных стропила. Правильный их монтаж в вертикальной и горизонтальной плоскости происходит за счёт временных подкосов, прикрепляющихся к стропилам.
Для правильного монтажа всей стропильной системы устанавливается первая пара стропил на крыше - Протягивается шнур между этими вершинами стропил. Он обозначит будущий конёк и уровень других стропил, располагающихся в промежутке.
- Поднимают и монтируют остальные стропила на изначально высчитанном расстоянии, которое должно составлять минимум 60 см друг от друга.
- Если предусматривается громоздкая конструкция стропил, то её дополнительно укрепляют подкосами, подпорами и так далее.
Громоздкую конструкцию стропил дополнительно укрепляют подкосами и подпорами - На специальных опорах устанавливают коньковый брус, к которому крепятся не только короткие, но и диагональные, и промежуточные элементы стропил.
Правильное крепление конькового бруса обеспечивает надежность всей системы стропил
Типовые узлы стандартной стропильной системы
Прочность конструкции стропил зависит от идеально подобранного сечения досок, а также от высокого качества стропильных узлов. Соединение деталей для конструкции крыши делается согласно установленным правилам.
Главные типовые узлы в стропильной системе:
- опорный узел стропил на мауэрлате;
- коньковый;
- узел совмещения верхних затяжек и всей стропильной системы;
- закрепление подкоса, стойки, а также стропил и балки.
После того как была выбрана конструкция стропильной системы, надо составить план, в котором выделить все узлы. В каждой конструкции они изготавливаются по-разному, поскольку это зависит от разных нюансов: вида кровли, её размера, угла наклона.
Стропила из профильной трубы - это металлоконструкция, которая собирается с использованием решетчатых стержней. Само производство таких ферм является процессом весьма трудоёмким, однако и более экономичным. Для изготовления стропил применяют парный материал, а косынки являются соединяющими элементами. Конструкция стропил из профильных труб собирается на земле, при этом применяются клёпки или сварка.
Благодаря таким системам, перекрываются любые пролёты, но надо произвести правильный расчёт. При условии, что все работы по сварке будут сделаны качественно, в дальнейшем остаётся только перенести элементы конструкции на верх здания и собрать их. Несущие стропила из профильной трубы имеют множество достоинств, таких как:
Ригель в стропильной системе
Ригель - это достаточно широкое понятие, однако в случае с крышами он имеет определённое значение. Ригель представляет собой горизонтальный брус, который связывает стропила. Такой элемент не даёт крыше «распираться». Изготавливается он из дерева, железобетона, а также металла - всё зависит от вида сооружения. А служит ригель для распределения нагрузки, которую оказывает стропильная система.
Закрепляться он может в разнообразных местах между ногами строп. Здесь существует прямая закономерность - если ригель закрепить выше, то брус для его монтажа необходимо подбирать с большим сечением.
Способов фиксации ригеля к стропильной системе множество:
- болтами;
- гайками;
- шпильками с шайбами;
- специальным крепежом;
- гвоздями;
- смешанными креплениями, когда применяются параллельно разные виды крепежа.
Крепление существует с врезкой или накладное. В целом ригель - это расчётный узел, как, впрочем, и вся система строп крыши.
Ригель в стропильной системе предназначен для усиления конструкции кровли Крепление стропильной системы
Для обеспечения надёжности системы стропил надо изначально выяснить, каким образом они скрепляются с опорной кровлей и коньком. Если делается крепление для предотвращения деформации кровли при усадке дома, то сверху стропила закрепляются шарнирной пластиной либо гайкой с болтом, а снизу - скользящей опорой.
Висячие стропила нуждаются в более плотном и надёжном креплении в коньке, поэтому в данном случае можно применить:
- накладные металлические или деревянные пластины;
- метод врубки;
- соединение с помощью длинных гвоздей.
В наслонной системе не соединяются между собой стропильные ноги, так как прикрепляются они к коньковому прогону.
Крепление стропил к мауэрлату происходит методом вырубки, которую делают в стропильной ноге. Благодаря этому способу крепления не ослабится опора кровли. Вырубка также делается при установке стропил на балки перекрытия. В данном случае врез делается и в опорной балке.
Видео: как сделать стропила своими руками
Таким образом, идеально подобранная система стропил и их конструктивные характеристики помогут создать основу для надёжной кровли для вашего дома.
Используют, как правило, пиломатериалы древесины хвойных пород.
Для различных элементов и деталей стропильной деревянной системы применяют дерево определенного типа и сорта. При применении пиломатериалов в стропильно-балочной системе нужно учесть следующие свойства и показатели дерева: прочность на изгиб, сжатие, скалывание, плотность дерева и его влажность.
Деревянные стропильные конструкции обязательно должны соответствовать специальной степени огнестойкости помещения. Они в обязательно порядке должны быть обработаны специальными огнезащитными средствами и .
Существует огромное множество разнообразных вариантов и элементов устройства деревянных стропильных конструкций. Существуют следующие виды стропильных конструкций: наслонные или висячие стропила, комбинированные, с затяжкой, и др. Самыми популярными стропильными конструкциями считаются наслонные и висячие.
Чтобы избежать провисания всей конструкции к нижнему концу бруса при помощи хомутиков из полосовой стали крепят горизонтальную затяжку для опоры балок всего чердачного перекрытия. Если пролет до 12 м, то в конструкцию стропил вводят подкосы, которые уменьшают расчетную длину всех стропильных ног.
Висячие деревянные стропила работают как на сжатие, так и изгиб.
Ниже рассмотрим типы стропильных конструкций:
- обычные висячие стропила
- двойные висячие стропила
Не редко для увеличения всей площади чердачного помещения в системе деревянных висячих стропил не применяются затяжки, а используются подкосы.
Мауэрлат крыши
В данном случае стропильные ноги врубаются в сам мауэрлат. Нижняя плоскость должна лежать на стене, а в верхней нужно сделать определенные врубки для правильного соединения со стропильными ногами.
Все подкосы упираются в конец деревянного . При этом нагрузки, которые скомпенсировала бы затяжка, напрямую передаются на все стены. Как результат, данное решение стропильной деревянной системы возможно лишь при наличии особой массивной конструкции .
Висячие стропила — это деталей и элементы стропильных конструкций, которые располагаются в одной вертикальной плоскости и соединяются друг с другом при помощи вырубок, болтов, гвоздей, хомутов и скоб.
Существует комбинированная стропильная система — это установка и наслонной, и висячей стропильной конструкции, которые чередуются по очереди. Где отсутствуют промежуточные опоры, применяют висячие стропильные системы, а там где присутствуют, – наслонные стропильные системы.
Стропила с затяжкой
Применяются для пролетов до 15 м. Пролеты данной длины нуждаются в определенных промежуточных распорках, т.е. в специальных затяжках. Их монтируют на высоте строения между двумя стропилами и связывают. А продольные распорки предотвратят боковой изгиб.
Затяжка стропил крыши
Все конструкции с подпорными деревянными брусьями должны быть собраны в виде стропильных конструкций усиленных специальными подпорками, которые будут опираться на поперечные балки и все несущие стены, а также в виде шпренгельных систем. Понятие шпренгель – это конструктивный элемент по типу незамкнутой треугольной стержневой системы, которая присоединена к главным стропильным несущим конструкциям.
Жесткость конструкции данной крыше придает продольный подкос или распорка. Использование подкосов дает снижение общей нагрузке на всю конструкцию. Вертикальные подкосы обычно крепятся с либо стойками при помощи врубок, цапф, стальных накладок.
Шпренгельные висячие стропильные деревянные системы
Шпренгель
Вся нагрузка от стропильных ног идет на стойки, которые передают ее дальше на несущие основные . При помощи данной конструкции нагрузка будет распределяться между всеми несущими стенами. Стойки крепятся у оголовков основных несущих стен. Нижние концы всех стоек крепят при помощи подвесных цапф.
Шпренгельные балки выпускают из цельного полнотелого дерева или клееного дощатого массива. Обычно, они небольшой высоты. Хорошая и качественная несущая способность шпренгельных балок осуществляется при помощи шпренгельной системы и подпирающих ее деревянных брусьев.
Шренгельные балки могут покрывать огромные пролеты. Иногда их комплектуют поясами из стали.
Сложные конструкции стропильной системы
Выпускаются по типу стропильных ферм. Решетчатые фермы делятся на типы по форме своих просветов: треугольные, трапецеидальные либо параллельными поясами. Обычно, решетчатые фермы производят симметричными, но возможны и прочие варианты, пример, . Распространенная решетчатая ферма включает в себя верхние и нижние пояса, стойки и раскосы.
Надежное и качественное соединение несущих деревянных конструкций с центральными опорами в одну общую систему называется рамой. Связанные в раму стойки и балки, обязательно скрепляются или входят друг в друга. На сегодняшний день есть два главных типа рам – двухшарнирные и трехшарнирные. Двухшарнирные рамы комплектуются ригелем, проходящим по всей ширине готовой рамы. Данные рамы наилучшим образом подойдут для конструкций с маленьким углом наклона. Трехшарнирные рамы состоят из двух равных половин, которые подпирают друг друга в районе конька крыши. Трехшарнирные рамы используют там, где необходим более значимый угол наклона.
Расчет стропильных конструкций и окончательный подбор их элементов и деталей доверяйте специалистам. На действуют огромные нагрузки. Помимо собственного веса на нее воздействуют ветровые нагрузки, проливные дожди, град, снег и наледь. Крыша достаточно часто претерпевает разнообразные
Деревянная пергола - наиболее используемый элемент малых архитектурных форм для благоустройства приусадебных садовых участков. Их используют для размещения вьющихся цветов и растений, большие перголы применяются в качестве открытых беседок для отдыха на свежем воздухе. Есть варианты пристенных пергол, которые служат своеобразными верандами, при желании такие перголы можно накрывать прозрачными пластиковыми покрытиями и использовать всю осень. Об этих вариантах мы поговорим чуть позже, а сейчас расскажем, как сделать своими руками арочную перголу из обрезной доски или строганой доски .
Многие боятся, что работы довольно сложные, что нужно иметь полный набор деревообрабатывающих станков и оборудования, обязательны практические навыки выполнения строительных и столярных работ.
Это верно лишь отчасти. Конечно навыки и оборудование - это хорошо. Но при наличии свободного времени, можно взяться за работу и без всего вышеперечисленного. И не только справиться, но и получить удовольствие от процесса и итогового результата.
Краткое описание конструкции
Подробная схема сборки конструкции дана на рисунке А, в качестве вертикальных опор можно использовать хвойный брус сечением 100×100 мм , или строганный брус. В чистоте размер бруса может быть как 100×100 мм , так и 90×90 мм . По бокам опор нужно установить пару решеток и пару декоративных рамок. Крыша перголы - декоративная стропильная система - хвойная обрезная доска , толщиной 25 мм в чистоте. Для строения нужно предварительно подготовить бетонированную площадку, во время выполнения бетонных работ нужно установить закладные под анкерные болты, к которым будут фиксироваться вертикальные опоры. Если вам сложно или не хочется делать такую площадку, то можете сделать столбчатые бетонные фундаменты, но анкерные болты устанавливать обязательно. Как делать столбчатый фундамент - можно узнать на любом строительном сайте.
Перед началом работ нужно подготовить обрезные пиломатериалы и довести их до нужного состояния. Количество пиломатериалов легко подсчитать при помощи предоставляемых чертежей, все пиломатериалы обязательно пропустите через рейсмусный станок, таким образом вы доведете чистоту до надлежащего состояния и выровняете размеры досок. Естественно это касается только обрезного пиломатериала естественной влажности. Если рейсмуса нет в наличии, то можно купить стразу сухую строганую доску и брус нужного сечения.
Изготовление опорных столбов и боковых решеток
Нижнюю часть опорных столбов установите на анкерах, для этого нужно просверлить в них отверстия соответствующего диаметра. Крепление к бетону произвести с помощью монтажных уголков или опор бруса . Между брусом и бетоном обязательно положите минимум два слоя рубероида для гидроизоляции. В верней части нужно сделать шипы, на них будут крепиться стропила и канелюры - декоративные элементы конструкции. Во время установки вертикальных опор используйте различные временные подпорки, проверяйте пространственное положение элементов. Сравнивайте диагонали с помощью бечевки или толстой нити. Это очень важно! Временные упоры можно снимать только после того, как будут установлены детали перголы, обеспечивающие надежную пространственную фиксацию и дополнительную жесткость конструкции.
Решетку перголы нужно изготавливать из деревянных реек строганых , размеры деталей даны на чертеже. Если есть рейсмус, то можно купить обыкновенные обрезные рейки , просушить и прострогать. Соединение отдельных планок решетки делайте в полдерева. Параметры всех деталей и процесс их непосредственной сборки указан на рисунках 1-3. Пиломатериалы и узлы сединения лучше всего изготавливать на деревообрабатывающих станках. Вполне подходящий вариант - использование универсального бытового деревообрабатывающего станка. Его технические характеристики позволяют выполнять все столярные операции, а габариты предлагаемой вам перголы вполне вписываются в технические возможности бытовых станков. Но при должной сноровке и умении, а самое главное - желании, можно обойтись и ручным инструментом .
Декоративные арки и стропила
Мы уже упоминали, что стропила выполняют только декоративную роль, никаких нагрузок кровельных материалов они нести не будут. Еще одна функция декоративных стропил - обеспечение повышенной жесткости перголы за счет наличия большого количества дополнительных узлов крепления. Каждую арку надо собирать из двух полуарок (см. рис. В). Перед тем как приступать к изготовлению арок, нужно подготовить шаблон, его делайте из плотной бумаги или листа ДВП (рис. 4). Второй вариант предпочтительнее, ваш шаблон будет иметь повышенную «жизнеспособность», а это очень важно при многократном использовании приспособления.
При помощи шаблона изготавливайте полуарки (рис. 5), материал изготовления - широкая строганная доска толщиной 50 мм в чистоте. Соединение полуарок делайте при помощи шпонки-вставки (рис. 6), в полуарках под нее сделайте прорези. Соединение должно быть прочным, аккуратным и точным, обязательно используйте столярный клей, во время высыхания клея арка должна быть зажата струбцинами (рис. 7). После высыхания удалите остатки клея и отшлифуйте поверхности. Арки нужно устанавливать на вертикальные опоры уже после монтажа боковых решеток, крепление арки выполняйте согласно рекомендациям (рис. 9).
После установки стропил нужно сверху закрепить декоративную обрешетку, шаг обрешетки мы предлагаем 200 мм (рис. С). Пристальное внимание уделяйте соблюдению всех расстояний и симметричности, от этого фактора во многом зависит внешний вид перголы. Соединение элементов делайте в полдерева, не допускайте больших зазоров между отдельными элементами. Мы не настаиваем на очень точной разметке пазов, но и допускать больших щелей не нужно.
Для строительства арочной перголы вам придется потратить не один день, некоторые элементы требуют довольно большого практического опыта выполнения строительных и столярных работ. Кроме того, стоимость пиломатериалов довольно большая. К чему мы это? А к тому, что такому дорогому строению нужно всеми способами увеличивать срок эксплуатации. Для этого тщательно покрывайте все элементы конструкции защитными покрытиями. Мы настоятельно вам не рекомендуем пользоваться лаками или красками на масляной основе, а воспользоваться современными огнебиозащитными средствами . Пергола будет «работать» в очень сложных условиях: на открытом воздухе и в постоянной тени. Это значит, что деревянные конструкции в случае их намокания еще долго будут сохранять повышенные значения относительной влажности - идеальные условия для развития процессов гниения. Чтобы это предотвратить и придать дополнительный декоративный эффект - существует
Необычные культурные традиции, экзотические обряды и таинства, разнообразие религиозных верований и учений - все это, в совокупности, очень сильно отличает страны востока от европейских. Тем не менее, все чаще можно наблюдать элементы восточной культуры в проектах дизайна домов и строений в западных странах, в украшении внутреннего интерьера помещений в Европе.
Привнесение в дизайн фасадов домов или в убранство квартир элементов восточного стиля заставляет их выглядеть необычно, привлекательно и свежо. Наверное, этим объясняется все большее распространение в строительстве таких необычных, на первый взгляд, элементов, как китайская крыша. Но, безусловно, конструкция китайской крыши является украшением частных домов, она будет значительно выделять частную постройку среди других однотипных строений.
Красивая легенда или стремление к практичности?
Если рассматривать вопросы возникновения крыш такой непривычной формы, то существует множество легенд, объясняющих их возникновение.
Вот лишь одна из них. В древности на крышах домов жили драконы, которые охраняли жилище человека, чтобы злые духи не могли ничем навредить хозяевам дома. А когда у них рождались маленькие дракончики, то им нужно было каким-то образом учиться летать.
Для этого люди и соорудили такие крыши с крутыми и изогнутыми скатами в виде трамплинов. Когда придет время учиться летать, дракончики будут скатываться по трамплинам и таким образом благодаря изогнутой форме крыши смогут взлетать вверх, а не падать вниз. Подброшенные в воздух, они сумели бы дольше находиться в состоянии свободного падения, что позволило бы им, работая своими крыльями, скорее научиться летать.
Замечательная легенда, не правда ли? Кто знает, может быть когда-то давно она вовсе и не была легендой, а имела под собой реальные основания? А если говорить серьезно, то такая форма крыши обуславливается, в первую очередь, географическими особенностями региона.
Ведь Китайские территории очень часто бывают подвержены очень сильным дождям, поэтому возведение крыши такой формы имело исключительно практическое значение. Если идет сильный дождь, то нужно каким-то образом обезопасить дом от наводнения. Крыши с сильным углом наклона и изогнутыми скатами позволяют воде сходить очень быстро, не задерживаясь, а благодаря изгибам «улетать» далеко от дома, тем самым, предотвращая затопление участков, прилегающих к дому.
Так что возникновение такой формы крыши — это не только необычные и красивые формы, которые привлекают внимание, но, прежде всего, это насущная необходимость для данного места проживания.
Аналогов нет?
Дом, который воздвигнут в восточном стиле, невозможно спутать ни с каким другим. Главным признаком, отличающим его от европейских построек, и является характерная крыша с изогнутыми краями, которые как будто смотрят в небо. Такая форма крыш довольно распространена не только в Китае, ее также можно встретить и в Японии, и в Корее.
Для простых обывателей крыша в китайском стиле покажется очень интересной, оригинальной и поражающей воображение. Многие считают, что аналогов и конкурентов у нее просто нет.
Но на самом деле это, конечно же, далеко не так. Давным-давно в европейской культуре, существовали крыши вальмовые, имеющие разные уклоны, а также полувальмовые, так называемые «голландские» крыши. У них также очень большой уклон, но отсутствует этот оригинальный загиб ребер, присущий китайским крышам.
Впрочем, на этом вся одинаковость заканчивается. И хотя по форме они и могут быть весьма похожи, но по структуре и форме несущих стен и конструкций имеют существенные различия. Поэтому нужно в первую очередь решить для себя, а будет ли она точно соответствовать всем канонам возведения китайских крыш или же стоит только имитировать таковую.
Если возведение крыши является последним этапом в строительстве, тогда лучше всего, конечно, прибегнуть к имитации такой формы крыши. Так как точное следование канонам постройки китайских крыш предполагает под собой возведение стен и других конструктивных элементов совсем по другим принципам, существенно отличным от европейских.
Еще один решающий довод в пользу имитации — это большой расход строительных материалов при строительстве настоящей китайской пагоды, а также достаточно сложные монтажные работы, для проведения которых лучше всего пригласить специалистов.
Чтобы соорудить крышу, по форме напоминающую китайскую, должны использоваться определенные кровельные материалы. В основном сегодня для этих целей применяют мягкие материалы из битума. Чаще всего используют битумную черепицу или, как вариант,применить популярный еврорубероид.
Имитация крыши на основе висячей стропильной системы
Это наиболее подходящий вариант для возведения крыши в восточном стиле. Висячие стропила включают в себя следующие элементы:
- стропильная нога;
- затяжка;
- подбалка;
- подкос;
- опорный брус;
- накладка;
- скрепляющие болты.
Прежде всего, в конструкции стропильной системы, очень важную часть составляет затяжка. Цель ее установки заключается в том, чтобы не дать стропилам разойтись. Всю кровельную нагрузку должны взять подкосы. Стоит отметить, что подкосы в традиционном восточном возведении крыш отсутствовали вовсе, а нагрузка передавалась на две затяжки, установленные горизонтально и с закрепленными на них вертикальными столбами.
Затяжки в китайском варианте работают, в основном, на изгиб, а использование таких материалов, как бамбук, под весом более плотных материалов (например, черепицы), естественным образом загибают углы кровли вверх.
Отличие от принципов возведения крыш в Европе заключается и в том, что при распределении нагрузок европейцы чаще использовали в стропильных системах треугольные формы, в то время, как на востоке предпочитают прямоугольные.
Особенности устройства и строительства восточных крыш
«Классическая» крыша, но в китайском стиле имеет следующие весьма характерные особенности:
- каркасная конструкция, в которой все нагрузки распространяются лишь в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- углы крыши загнуты кверху;
- свесы кровли вынесены подальше от внешних стен дома (за периметр), чтобы защитить стены от дождя, а помещения внутри – от избытка солнечных лучей;
- крыша в китайском стиле имеет весьма крутой уклон в самой верхней ее части, а угол внизу очень резко уменьшается;
- часть свесов, которые расположены между угловыми ребрами кровли, используется для быстрого удаления осадков;
- очень часто применяются и многоярусные решения.
Китайская крыша, так как сделать конструкцию, которая не только украсит ваш дом, но и будет надежной защитой от непогоды? Строительство оригинальных восточных крыш имеет свои особенности и сложности.
Рассмотрим некоторые варианты того, как создается китайская крыша своими руками:
- очень подробно копируется оригинальная конструкция здания от самого фундамента и до самой верхней точки крыши;
- устанавливается стропильная ферма необходимой формы (с опорой на основные стены);
- кровле придается соответствующая характерная форма с помощью декоративных элементов (на стандартных висячих стропилах);
- изготовьте несущие гнутые конструкции не из дерева, а используя более гибкие и технологичные металлические балки.
Если вам соответствие оригиналу китайской крыши важнее предстоящих затрат и некоторых неудобств, тогда стоит начинать строительство по всем старинным канонам. Хотя такой дом, скорее всего, станет менее прочным построенного по новейшим технологиям. Наверняка, потребуется утепление и усиление стен.
Удорожание и усложнение работ при возведении сложной стропильной системы такой кровли неминуемо, но зато крыша получится почти идентичной настоящей китайской. Декоративные элементы (коньки, прокладки и т.д.) позволят создать внешний вид кровли действительно близкий к восточному с китайской спецификой.
Недостатком можно считать то, что металлическая конструкция опор стоит дороговато, а также есть сложности при обшивке крыши кровельным материалом. Однако, применяя легкие сплавы, можно получить любую форму крыши с достаточно высокой степенью прочности.
Если вы все же решили сделать восточную крышу, то японский ее вариант обойдется гораздо дешевле китайского, так как основная сложность — это загнутые края кровли, которых нет в японской крыше. При этом расширяется и возможность выбора материала для ее покрытия.
Восточные владельцы прекрасных пагод и небольших китайских домиков создавали их в соответствии с их природными и национальными особенностями. И сегодня строители в разных странах успешно справляются с задачей строительства сложных, уникальных и надежных китайских крыш.
Итак, познакомившись с тем, как построить крышу в китайском стиле, просим не пренебрегать советами и взвесить все аргументы в пользу строительства восточной крыши для вашего дома. Подумайте о стоимости и о том, подойдет ли она к нашему российскому климату, и конкретно, к погодным условиям вашей местности. Если аргументы «за» и желание поразить окружающих перевесили, тогда смело беритесь за дело и приступайте к созданию проекта.
