Как собрать стропила из брусьев своими руками?

Как из брусьев собирать стропила?

 

Стропильные системы являются основной несущей конструкцией и каркасом кровли. Их конструкция зависит от множества индивидуальных факторов, в числе которых оказались и материалы стропил. Среди существующих вариантов наиболее популярными были и остаются стропила из брусьев. Они эколояльны, легко устанавливаются и подгоняются.

Соединение стропил.

Виды стропильных систем

Стропильные системы строятся по форме самой жесткой фигуры – треугольника. На выбор конструкции влияет тип крыши, длина прогонов, действующие нагрузки, наличие и расположение опор. Современные архитектурные изыски зачастую требуют сложных стропильных систем с комплексными фермами и множеством балок. Но если говорить о базовых понятиях, то в строительстве используются стропильные системы двух видов:

• наслонные (опираются концами на обвязочный брус, а серединой – на внутреннюю стену здания или промежуточные опоры);
• висячие (опираются исключительно на мауэрлат).

Типовые виды используемых стропильных систем.

Лучше всего разобраться в системах помогают наглядные схемы. Выбор в пользу того или иного вида определяется особенностями будущей кровли.

Наслонные стропила устанавливают, если между ними есть стена либо опоры расположены по центру относительно несущих стен здания. Прогон между опорами не должен превышать 6 м. Система дает работу стропил на изгиб, как у балок, конструкция получается очень легкой.

Висячие стропильные системы используют для перекрытия больших пролетов, где нет буферных опор. Система работает на изгиб и на сжатие. Она также дает сильное распирающее усилие по горизонтали, которое регулируется затяжкой (с помощью нее происходит соединение стропильных ног).

Нередко затяжки устанавливают у основания стропил, благодаря чему конструкция играет роль балки для перекрытия и позволяет сделать мансарду. Если это не нужно, затяжку можно поставить выше. Учтите, что с повышением уровня установки растет плотность самой затяжки (чем выше ее ставят, тем крепче она должна быть).

Стропильные системы можно чередовать. Там, где есть опоры, кладут наслонные стропила, а где нет – используется система висячих. В большинстве случаев стропила устанавливают поперек длинной стороны дома, из-за чего пролет редко бывает больше 6 м. В противном случае система дополняется вспомогательными элементами. Для уточнения всех нюансов лучше поручить проектирование и выбор вида стропил профессионалам.

Необходимые расчеты

Расчет стропильной системы для двухскатной кровли.

Любое строительство всегда начинается с проектирования и расчетов. В этом плане разработка системы стропил – процесс сложный и трудоемкий, ведь кровля должна не просто обеспечивать защиту от внешних факторов и сберегать тепло, но и выдерживать множество нагрузок, из-за чего расчеты построения стропил нельзя делать навскидку.

Все действующие нагрузки на перекрытие делятся на две категории. Постоянные нагрузки подразумевают вес:

• стропил и других элементов фермы;
• кровельного покрытия;
• гидроизоляционных материалов;
• обрешетки и контробрешетки;
• инженерных систем, снегозадержателей;
• прочих видов оборудования и устройств, установленных на крыше.

А под переменными нагрузками следует понимать массу:

• снега;
• обслуживающего персонала самой кровли и установленных на ней систем;
• воздействие ветра;
• воздействие сейсмической активности.

При расчетах берется максимальное значение веса всех элементов, оказывающих нагрузку на один квадратный метр перекрытия. Если это невозможно, то в расчет берется масса каждого отдельно взятого элемента.

Особое внимание следует уделить весу древесины и типу системы стропил, именно эти два фактора непосредственно влияют на специфику расчетов.

Узлы крепления стропильной системы.

Произвести грамотный расчет всех нужных данных с учетом всевозможных нюансов простому обывателю бывает очень непросто. Учитывая сказанное, лучше поручить это дело квалифицированным инженерам-проектировщикам.

Если вы решите все делать самостоятельно, для расчета давления снега на крышу можете применить специальную формулу:

S = Sg*µ,

где Sg – масса снега на м2 горизонтальной поверхности, µ – коэффициент расчета давления на поверхность наклонную.

Значение µ при уклоне меньше 25° = 1, до 60° = 0,7. В случаях, когда угол больше 60°, влияние снежного покрова не учитывается.

Как и в случае со снегом, для расчета воздействия ветра существует формула:

Wm = Wo*K*C,

где Wo – значение давления ветра, С – аэродинамический коэффициент, К – коэффициент учета изменения давления ветра относительно высоты.

Стропила односкатной крыши.

При уклоне крыши меньше 30° ветер стремится ее опрокинуть, а при наклоне более 30° – приподнять.

Расчет массы кровли зависит от характеристик стройматериалов, а расчет веса фермы – от выбранного типа крыши.

Определить нагрузку на погонный метр стропильной ноги можно по формуле:

Qr = A*Q,

где А – расстояние между стропилами, Q – общее давление на м2 перекрытия.

Подсчет максимальной длины рабочего участка ноги и минимального сечения бруса имеет много нюансов и выполняется согласно специальным таблицам с учетом наклона крыши, сопротивления и типа используемых материалов.

Ввиду множества нюансов доверить расчет ветровых нагрузок лучше специалистам. Профессиональный расчет поможет избежать эксплуатационных проблем, сберечь ваши нервы и деньги.

Подготовка и инструменты

Конструкция стропильной системы двухскатной крыши.

Перед началом строительных работ нужно закупить все необходимые материалы. От их качества будет зависеть, как долго прослужит вам готовая стропильная система. Отнеситесь к выбору ответственно. Система стропил состоит из мауэрлата, основного бруса, шалевки и вспомогательных материалов.

Мауэрлат (обвязка) – это основа, на которую опираются стропильные ноги. Задача данной конструкции заключается в равномерном распределении массы кровли по верхней части стен здания.

Для классической двухскатной крыши брус-мауэрлат может быть 100х100 или 150х150. А вот размер сечения и длина основных брусьев подбирается индивидуально, исходя из особенностей каждой отдельно взятой конструкции. Так, универсальных размеров не бывает, есть минимум и максимум, которые равны 100х50 и 200х200 соответственно. Однако пользоваться ими при строительстве жилого дома не рекомендуется. Чаще всего используют брусья 50х150 или 80х180. Выбор в их пользу объясняется тем, что эти варианты достаточно прочны и могут выдержать серьезные нагрузки. В то же время они не перегружают дом.

Завершается закупка материалов подбором обрезных досок (шалевки), которые прибивают поперек стропил для образования плоскости ската, и дополнительных материалов.

Схема креплений стропил.

Стропильные системы, созданные своими руками, требуют особого внимания к используемым материалам. Их влажность должна быть 18-22%, а сам брус должен быть изготовлен из древесины хвойных пород (желательно сосны или лиственницы) без дефектов. Кроме того, нельзя забывать о предварительной антисептической, биологической и противопожарной обработке, хорошей просушке всех деревянных элементов конструкции. Именно от этих факторов зависит длительность эксплуатации и качество стропил. Система из плохо просушенных материалов имеет склонность к деформации.

Подготовка коробки поможет создать единый шаблон и размер для сборки основы кровли. Цель достигается путем выравнивания стен и устранения всех расхождений в их размерах. Для выравнивания стен кирпичных, блочных или каменных домов подойдут стяжки из песочно-цементного раствора. В сооружениях из дерева применяются различные подкладки.

Необходимые для работы приспособления должны быть качественными, но не обязательно профессиональными. Здесь играет роль не марка, а полнота, надежность и укомплектованность набора, который обеспечит простой и быстрый монтаж.

Инструменты необходимые для работы: болгарка, отвес, строительный уровень, дрель, ножовка, рулетка, карандаш.

Чтобы собрать стропила, потребуется:

• карандаш либо маркер для разметки;
• рулетка (номинал не меньше самого длинного пролета);
• строительный уровень;
• отвес;
• молоток (желательно несколько, разного веса и вида);
• гвоздодер;
• топор;
• ножовка;
• болгарка;
• пила (либо бензопила);
• дрель с комплектом сверл;
• зенкер для дрели;
• нож;
• монтажные элементы (шурупы, хомуты, т.д.).

Кроме «официальных» приспособлений нередко используют самодельные инструменты, которые значительно облегчают процесс сборки и установки каркаса. К примеру, для отбивки углов, контроля расстояния между частями конструкции и сбора секций стропил используются вспомогательные шаблоны.

https://youtu.be/gm9xv9JLozQ

Облегчить установку сектора стропильной системы по вертикали поможет так называемая колючка. Приспособление делается из отреза бруса сечением 6 на 6. По обе стороны на него набивается уголок размером 40х40. Концы уголка подрезают, чтобы получить два острых упора, которые предотвращают скольжение и обеспечивают безопасный подъем каркаса.

Для подъема конструкции также используют страховку. Агрегат собирают из троса, подъемника и тельфера, его используют для регулировки длины выпуска, а также предотвращения опрокидывания системы.

Варианты сборки

Ключевые элементы висячих стропил.

Прежде чем собирать стропила, следует ознакомиться с типом их крепления. Оно зависит от типа здания. Для домов из дерева используют соединение с верхними венцами, из камня – с опорными брусьями. При установке на каркасные здания система крепится посредством соединения с верхней обвязкой.

Самих же вариантов сборки существует всего два: сборка стропильной фермы на земле и сборка непосредственно на крыше.

Первый вариант подходит для легких каркасов и предполагает подъем готовой конструкции на крышу дома. Второй же применяется для того, чтобы собирать массивные конструкции, которые поднять в готовом виде без подъемного крана будет затруднительно.

http://www.youtube.com/watch?v=gHkuOwGbtMI

Универсальной инструкции, которая бы подошла под любой строительный проект, просто не существует. Поэтому, даже если не предполагается сложная стропильная система, лучше прибегнуть к помощи специалистов.