Важно как можно лучше сконцентрироваться, чтобы не превысить описанные пределы. Если вы не уверены в своих силах, используйте ручной инструмент. Это уменьшит количество брака и время, необходимое для отделки.
Правильно зарезать стропила под мауэрлат. Как правильно делать вырезы в стропилах
Одна из трудностей при строительстве каркасного дома, с которой сталкиваются некоторые начинающие строители, — как правильно сделать вырез в балках дома. Если вы внимательно изучите материал и опыт опытных строителей, то обнаружите, что сделать эти вырезы довольно просто. Чтобы вы не запутались, когда дело дойдет до изготовления вырезов в балках, я написал эту статью.
При написании этой статьи я опирался на мнение опытного американского плотника. Я просто перевел некоторые части статьи и написал техническую часть аналогичным образом, но со своими собственными измерениями, в метрической системе и без калькулятора (не у всех есть калькулятор), я также немного изменил систему расчетов (потому что, опять же, не у всех есть калькулятор). Теперь эта статья лучше адаптирована к российским реалиям. _______________________________________________________________________________
Стропильная система каркасного дома
Когда я был молодым плотником (или, лучше сказать, помощником плотника), я восхищался мастерством кровельщиков. Они без труда делали замысловатые вырезы в стропилах фахверкового дома, зная только размеры крыши. Это заставляло меня удивляться. В те годы я пытался подражать их работе, но всегда терпел неудачу. Затем опытный плотник взял меня на одну из крыш и помог мне разметить и разрезать систему балок с помощью плотницкого квадрата и библии кровельщика. Этот опыт вдохновил меня овладеть искусством делать правильные вырезы в стропилах каркасов домов. Я не могу утверждать, что стал мастером этого ремесла, но я прошел долгий путь и немного узнал о том, как делать это правильно.
Для более удобных расчетов очень полезен строительный калькулятор или специальное приложение для смартфона.
Переходим к измерениям
(Я покажу вам, как рассчитать все вручную, без калькулятора).
Вот необходимые нам размеры несущей системы: Угол наклона балки (шаг), наклон, ход и диагональ. Если вы знаете размеры двух из этих четырех измерений, вы сможете легко найти все остальные.
Более подробную информацию смотрите на видео: (для тех, кто понимает английский язык — примечание переводчика).
Если мы посмотрим на нашу модель крыши (рисунок выше), то сначала нам нужно узнать размеры двух элементов: ширину здания и толщину конька.
Например, ширина здания составляет 8,8 метра (8,75 метра и коньковая доска толщиной 0,05 метра с каждой стороны дома):
Каждая балка стоит на своей половине здания и соединена между собой коньковой доской. Поэтому необходимо вычесть толщину коньковой доски из общей ширины здания, иначе вы ошибетесь при расчете длины балок. Предположим, что толщина составляет 50 мм.
Рассчитайте общую ширину здания без коньковой доски: 8,8 м — 0,05 м (50 мм) = 8,75 м.
Теперь разделите полученный результат на 2, чтобы получить «разбег» (прогон) каждой балки. Вычислите длину каждой балки: 8,75 м/2 = 4,375 м.
Теперь нам нужен еще один элемент, известный заранее: угол наклона крыши. В нашем случае он должен составлять 6 к 12 (26,5 градусов — прим. переводчика).
Поскольку уклон нашей крыши составляет 6/12, это означает, что высота равна половине километра (потому что 6 — это половина 12). Итак, давайте рассчитаем высоту: 4,375/2 = 2,187 метра. (полмиллиметра, округленно).
Вычислим диагональ: километр(«2)+высота(«2)=диагональ(«2) («2) — я дал «квадрат». 19,1406 + 4,7851 = диагональ(«2) Диагональ = квадратный корень из 23,9257 Диагональ = 4,891 = 4 метра 89 см 1мм
Стандарт для балок.
Следующим шагом после расчетов является изготовление шаблона для балок. Для этого на угловом элементе нужно прикрутить выступы (так удобнее, но можно обойтись и без них) на 6 и 12 дюймов (или 15 и 30 см в метрической системе).
Теперь я кладу угловой элемент на сторону доски по ширине и начинаю размечать разрез в верхней части бруса (на стыке с коньковой доской — прим. переводчика). Обратите внимание, что большинство разрезов в каркасном строительстве делается именно таким образом: Длина доски отрезается по тонкой стороне, а ширина доски отрезается по горизонтали.
Я делаю этот разрез в верхней части балки с помощью циркулярной пилы (на видео) перед разметкой выреза в нижней части балки (так называемый угол «птичий клюв» или пропил). Это удобно, поскольку позволяет мне зацепить конец рулетки за верхнюю часть пилы и отметить расстояние до «птичьего клюва» только на балке (см. рисунок ниже).
Когда нужно запиливать стропильные ноги?
Основные несущие элементы крыши, которые обеспечивают угол наклона крыши, воспринимают нагрузки:
- обрешетки;
- финишного покрытия;
- снега;
- ветра;
- точечных усилий, создаваемых обслуживающим персоналом, например, при очистке снега, выполнении осмотров и мелкого ремонта.
Указанные нагрузки распределяются на несущие ограждающие конструкции и, в случае больших проемов (более 6 м) крыш со сваями, на внутренние стены через опоры. Стены большинства современных зданий предназначены для восприятия вертикальных нагрузок и, в очень ограниченной степени, боковых нагрузок, которые обычно вызываются сильными ветрами.
Поэтому одной из обязанностей проектировщиков и архитекторов является обеспечение снижения воздействия этих нагрузок как на ограждающие конструкции здания (стены), так и на конструкцию в целом.
Для того чтобы усилия в несущих сечениях балок распределялись таким образом, чтобы боковая (горизонтальная) сила стремилась к наименьшему значению, а большая ее часть приходилась на вертикальную нагрузку, в односкатных крышах делаются специальные прямоугольные вырезы, которые врезаются в перераспределяющие элементы.
- В кирпичных, каменных и бетонных стенах в карнизных частях опорных стен с внутренней (чердачной) стороны устраивают специальный вырез, иногда называемый — четвертью, в который укладывают прямоугольный брус — мауэрлат (в простейшем случае это может быть ошкуренное простое бревно).
- В каркасных постройках в этом качестве используется горизонтальная обвязка верхних частей вертикальных стоек, чаще всего состоящая из двух досок толщиной не менее 3 см каждая, сбитых гвоздями.
- В срубах из калиброванного бревна или бруса, это обычно самый верхний венчающий усиленный элемент стены.
Выемка должна быть такой, чтобы она имела горизонтальные и вертикальные площадки независимо от угла наклона крыши.
Как не ошибиться с размерами?
Для того чтобы балки односкатной крыши правильно перераспределяли действующие на них нагрузки, принято проводить не слишком сложные расчеты, используя действующую редакцию рекомендаций строительных норм и правил (СНиП), таких как «Нагрузки и действия», «Деревянные конструкции» и другие.
С этой же целью для строительства крыш со сваями написано множество различных рекомендаций, инструкций и методических указаний.
Как правильно сделать?
Существуют различные способы запиливания опорных кромок балок:
- заказать готовые изделия с уже имеющимися запилами требуемого размера у поставщика;
- использовать возможности стационарного деревообрабатывающего оборудования (своего или компании, работающей с древесиной);
- использовать ручную циркулярную электропилу;
- воспользоваться обычной ножовкой по дереву.
Угол балки опиливается определенным образом:
- Потребуется сделать треугольник с углом, под которым будут запиливаться стропила. Изготовить его можно, к примеру, из профиля.
- Затем нужно этот треугольник установить сбоку стропил и провести маркером или карандашом угловой контур.
- Далее можно запилить угол согласно обведённому контуру.
Крепежные элементы и варианты крепления
Соединительные элементы должны обеспечивать определенную гибкость и свободу (легкое движение) соединяемых элементов.
Это связано с тем, что после возведения конструкция дает усадку, т.е. естественная потеря влаги в древесине несколько изменяет объем и геометрические размеры.
Жесткие соединения могут привести к возникновению напряжений в несущих деревянных конструкциях, вызывая развитие дополнительных трещин, коробление и другие ненужные изменения, вред от которых можно значительно уменьшить, используя гибкие соединения, позволяющие деревянным конструкциям слегка прогибаться в процессе эксплуатации. Это могут быть:
- стяжки из отожженной стальной проволоки;
- металлические забивные скобы;
- деревянные нагели;
- гвозди и шурупы;
- болты и шпильки, гайки и шайбы;
- специальная гнутая фурнитура из тонких алюминиевых или стальных пластин;
- перфорированные полосы из оцинкованной жести, используемые при монтаже ГКЛ (гипсокартонных листов).
Вырубка посадочного места
Важно знать, что невозможно сделать идеальный срез на месте. Причин этому может быть много: Отсутствие точных инструментов, неровное положение светового люка, сложное позиционирование и т.д. Главное, чтобы балки находились на одной линии.
Самый простой способ выровнять балки — использовать шаблон. Однако это не всегда является хорошим решением, поскольку крыши часто бывают неровными. В этом случае необходимо рассчитать угол и точку пересечения на каждой балке отдельно.
В качестве основы для шаблона возьмите кусок картона, ДВП или фанеры, подойдет и толстый картон. От нижнего края проведите на куске линию, ширина которой не превышает одной трети ширины балки. Проведите такую же линию на всей древесине, которую вы хотите отрезать. Не рекомендуется резать глубже этой линии, так как это приведет к потере прочности. Далее отметьте места, где балки будут касаться деревянного меча, и проведите линию, перпендикулярную предыдущей линии.
Теперь создайте шаблон, определив углы вертикальной и горизонтальной частей надреза. Для этого приложите шаблон к краю мауэрлата, соблюдая уклон будущей крыши. Напротив угла должно быть пересечение линий, которые вы нарисовали ранее. Начертите треугольные линии и вырежьте получившийся шаблон.
Проверьте точность готового изделия, прежде чем переносить метки на балки. Обойдите крышу и проверьте прилегание по всей длине стропила. При необходимости внесите коррективы, но не ожидайте, что все будет идеально. Разница в 2-3 мм является приемлемой.
Затем приложите шаблон к стропилам и перенесите метки. Важно, чтобы разрез был сделан на одинаковом расстоянии от конька. Первый разрез должен быть сделан вдоль долевой нити.
Важно максимально сконцентрироваться, чтобы не выйти за очерченные пределы. Если вы не уверены в толщине, используйте ручной инструмент. Это уменьшит количество брака и время, необходимое для отделки.
Второй пропил следует делать топором, так как бензопила может застрять. Опять же, требуются сноровка и сила. Важно убедиться, что топор достаточно острый, чтобы лучше выполнить работу и избежать порезов.
Наконец, сверьте срез с эталоном и внесите необходимые изменения. Затем можно прикрепить последнюю балку или внести коррективы в размещение других деталей.
Подрезка для прямого стыка с мауэрлатом
Более простой вариант — сделать соединение встык. Для этого необходимо определить положение среза и его угол. Существует два способа сделать это: теоретический и практический.
Для теоретического способа необходимо хорошее понимание геометрии, и вы должны рассчитать правильный угол на бумаге. Разделите расстояние между коньком и карнизом на длину балки. Таким образом вы получите косинус нужного угла. Вы можете перенести его на заготовку либо с помощью торцовочной пилы, либо с помощью специального угольника.
Если у вас нет специальных инструментов, сделайте простой шаблон. Используйте прочный материал, например, ДСП. Отметьте 500 мм по нижнему краю плиты, затем найдите тангенс нужного угла и умножьте его на измеренную длину. Это даст вам вторую сторону правильного треугольника. Если вы отметите все края и распилите кусок, то получите прямой угол. Вы можете собрать выпиленные куски сразу или подождать, пока весь набор будет готов.
На практике легко разметить одну балку, положив ее на строительную площадку. Для этого выровняйте брус так, чтобы нижняя сторона была заподлицо с обрешеткой. Отметьте горизонтальную линию от угла до нижней части балки так, чтобы она была параллельна стене. Теперь вы можете легко отпилить кусок любым инструментом и установить его. Оставленный кусок будет служить лишь шаблоном для остальных балок, когда фундамент станет ровным.
Знание геометрии поможет вам определить не только угол наклона стропил, но и высоту крыши, длину каждого элемента и т.д.
Как правильно рассчитать распил стропил крыши
Чтобы построить простую скатную крышу, не нужно быть профессионалом. Вам просто нужно тщательно подготовить все необходимое для сборки крыши. В этой главе вы узнаете, как правильно и быстро разметить и распилить детали стропильной фермы, а также как изготовить удобные инструменты для распиловки нескольких балок одновременно.
Линия конькового пропила — это вертикальная линия на стропильной доске, которая при строительстве соединяется с коньковой балкой. Клюв птицы — это вырез в балке, который опирается на коньковую балку. Он состоит из вертикальной линии пятки и горизонтальной линии земли.
Для распиловки балок обычно используется стандартная дисковая пила диаметром 190 мм. Эта пила не является первым выбором для опытных строителей балок, которые предпочитают использовать более специализированные инструменты (особенно при распиловке досок для простой скатной крыши), но это более доступный выбор для обычных плотников.
Если вы используете коммерческую пилу, начните с укладки досок для стропил на портал, загнув ребра вверх, так как они будут укладываться позже. Пусть два конца досок выступают над балкой примерно на 30 см. Убедитесь, что длина досок достаточна для балок, включая свесы балок. Один конец стропил должен быть вровень с краем конька. Балки легко выровнять, положив доску на концы балок и зажав каждую балку с помощью молотка и изогнутого гвоздодера.
На месте можно соорудить простой верстак для балок, который позволит разметить и разрезать балки по отдельности.
От выровненных концов крайних балок с каждой стороны измерьте теоретическую длину балок, вычтя половину толщины коньковой балки, если вы этого еще не сделали, и сделайте отметку. Проведите меловую линию через балки с помощью бечевки, соединив эти отметки. Эти отметки указывают на место соединения. Затем положите форму для бруса на первый брус, вровень с краем конька, и отметьте линию распила.
Отведите эту балку назад и отпилите следующую и так далее, чтобы балки лежали на коньке. Когда все линии распила конька будут проведены, соедините контрольную отметку на форме с меловой линией на балках и начинайте вырезать соединение клювом птицы.
Стропила легко выровнять, положив доску на концы стропил и потянув за каждое стропило с помощью молотка и изогнутого гвоздодера.
После выравнивания концов стропил и разметки их длины с помощью лекала делается коньковый срез.
Ветровые планки
Ветровые мостики вырезаются из обрезков 5-кратной доски и прибиваются к обрешетке стен между балками. Они не всегда требуются по строительным нормам, но они стабилизируют стропила и образуют границу для крепления крыши. В них легко просверлить ветровые мостики и установить окна для вентиляции чердака.
Доски распиливаются на отрезки длиной 35 см с шагом между балками 40 см и 55 см с шагом между балками 60 см. После распиловки их можно установить на небольшой кусок фанеры, уложенный на балки, или прикрепить к верхней балке гвоздем 90 мм, вбитым в каждую обрешетку.
Существует два способа крепления обрешетки к скатной крыше. Первый — прибить обрешетку заподлицо со стеной, чтобы обрешетка могла поддерживать наружную облицовку. При этом методе обрешетку необходимо срезать под углом, чтобы она не выступала над линией крыши.
Другой метод заключается в размещении обрешетки перпендикулярно балкам и немного за пределами линии балок. Этот метод создает границу для облицовки, и вам не придется устанавливать облицовку между балками (см. рисунок в верхней части страницы). Вам также не придется срезать верхнюю часть балок.
При обоих методах ветровые мостики должны быть установлены, когда балки прибиты.
РАЗДЕЛЫ КНИГИ ЛАРРИ ХОНА «ОЧЕНЬ ЭФФЕКТИВНЫЙ ПЛОТНИК»
- Биография Ларри Хона
- Начало строительства каркасного дома
- Расчет пиломатериалов для каркасного дома
- Как построить фундамент для каркасного дома
- Как построить перекрытие каркасного дома
- Как построить каркасные стены
- Как построить каркас крыши
- Строительство лестниц
Виды стропильных систем
В зависимости от конструкции балки могут быть подвесными, навесными или комбинированными. При выборе схемы следует учитывать размер проема и внутренние несущие стены.
Конструкция балочной системы скатной крыши
Наслонная стропильная система
Этот тип конструкции состоит из ферм, которые опираются на наружные и внутренние стены. Балки «наслаиваются» таким образом, чтобы горизонтальные силы расширения принимались на себя не только основными балками.
Простейший вариант многослойной системы
Из-за меньших напряжений слоеная система проще и дешевле. Стеновая обрешетка может быть установлена по периметру здания (если стены недостаточно прочные) или отдельными секциями, кусками по 60-70 см вблизи точек опоры балок.
Для усиления системы и уменьшения деформаций используются обрешетка, хомуты растяжения-сжатия и дюбели. Они перераспределяют напряжения, уменьшая сечение несущих элементов.
Балки соединяются или накладываются друг на друга в узле конька. Дополнительно крепят шурупами или дюбелями.
В деревянных или бревенчатых зданиях верхняя свайная балка используется в качестве черной балки. Нижний конец балок вбивается в нее и дополнительно фиксируется тросами или крепежом.
Соединение балок с головной рамой осуществляется с помощью гвоздей и пазов.
Модульная система собирается на высоте на строительной площадке. Все элементы собираются один за другим. Для временной фиксации используются различные крепежи, например, распорки или доска, которая прикручивается к торцевой плите. Это ускоряет монтаж обрешетки перед креплением балок.
Порядок крепления скользящих балок и стропил
Преимущества потолочной конструкции заключаются в том, что ее можно собрать без использования подъемных механизмов, система испытывает меньшие нагрузки и, следовательно, используется древесина меньшего сечения. Недостатком является то, что для проемов 6,5 м и более требуется несущая внутренняя стена.
Висячие стропила
В отличие от слоистой системы, этот тип системы используется при отсутствии промежуточного фундамента и достаточно большом проеме (от 6 до 14 метров). Силы, действующие на нижнюю хорду, значительны, поэтому устанавливаются дополнительные элементы — горизонтальные опоры или раскосы, вертикальные балки, опирающиеся на опору.
Очень часто подвесная система совмещает в себе функции потолка, т.е. нижние хорды используются в качестве подконструкции для крыши или пола. При пролетах до 5 м балки соединяются маятниковыми шарнирами, выше 6 м добавляются усиливающие балки, выше 9 м конструкция включает дополнительные диагональные и горизонтальные распорки. Единая секция крыши, состоящая из балок, ферм и связей, называется стропильной фермой.
Проектирование и расчет двускатной кровли
Если вы решили построить крышу самостоятельно, вам придется произвести множество расчетов. Чтобы упростить эту задачу, в Интернете есть специальные компьютерные программы. На основе введенных вами данных они выдадут вам результат в виде плана этажа со всеми элементами и перечнем (спецификацией) основных строительных материалов.
Чтобы самостоятельно рассчитать крышу, вам понадобится следующая информация:
Если вы хотите установить гидроизоляцию, утеплитель и противоугонные устройства, их также необходимо включить в расчеты. Рекомендуемая толщина утеплителя для российского климата составляет 100-200 мм.
Далее нарисуйте эскиз (план) фасада здания с указанием размеров, план крыши, расположение элементов несущей системы. Теперь вы можете рассчитать, сколько и какой древесины вам понадобится, а также облицовки, утеплителя, гидроизоляции и герметизирующих мембран (необходимо учесть нахлест).
Когда все будет готово, определите количество крепежа, покрытий, консервантов и т.д. Запишите все результаты в таблицу. Рекомендуется покупать материалы с запасом 10-15%. Расчет подвесной системы (фермы) лучше поручить профессионалам.
Как сделать двухскатную крышу: пошаговая инструкция с фото
Работа включает в себя несколько этапов:
Древесина должна быть хорошо просушена. Древесина должна быть хорошо просушена.
Подготовка
Если стены выполнены из блочного материала — блоков, кирпича, — то по периметру здания целесообразно разместить армированную зону из железобетона. Это позволит соединить конструкцию и выровнять поверхность для укладки брезента.
Одновременно в свежий раствор вбейте 10-миллиметровые дюбели из оцинкованной стали. Начните с углов с расстоянием укладки 60 см. Затем уложите сверху лаги и закрепите их гайками.
Чтобы предотвратить контакт древесины с бетоном, наносится гидроизоляционный слой — поверхность основания намазывается горячим асфальтом и покрывается 2 слоями рубероида.
Укладка мауэрлата
В древесине просверливаются отверстия в местах, где дюбели выступают из стен. Дюбеля устанавливаются на поверхности стены, ближайшей к интерьеру, чтобы предотвратить их сдувание при сильном ветре.
Балки должны быть выровнены по горизонтали. Можно установить распорки или скосить выступающие части.
Допускается не укладывать кладочную сетку полностью на стену, а участками непосредственно под балками. Для кирпичных или бетонных стен используется дополнительное крепление металлическими блоками, деревянными нагелями и крепежами или гнутой арматурой.
Продольные брусья соединяются угловым или прямым шпунтом. Угловые соединения распиливаются на футы и крепятся к стене дюбелями (гвоздями).
Установка конькового бруса
В самых высоких точках крыши обрешетка крепится к стойкам и обрешетке с помощью металлических кронштейнов и подвесов. Расстояние между стойками составляет 3-5 метров.
Можно изменить порядок и начать укладывать балки с торцов здания, но тогда каждая пара балок должна быть закреплена скобами или досками. Монтаж будет более быстрым и качественным, если обрешетка изготовлена заранее.
Установка коньковых балок
Монтаж стропил
Лучше всего подготовить балки с помощью шаблона. На нижней стороне вырезается паз так, чтобы он опирался на доску с тенонами. Глубина паза должна составлять не более 1/3 ширины доски.
2 Способы крепления балок к торцевой стене
Если балки необходимо соединить между собой, используется накладной или анкерный соединитель. Рекомендуется, чтобы стыки находились на расстоянии не менее 1 м от стоек, предпочтительно примерно на 1/3 длины балки. Не соединяйте доски посередине, так как изгибающий момент наибольший в середине, и балка может прогнуться в самом слабом месте.
Балки собираются с фронтонов. Сначала выравниваются первая и последняя части, затем натягивается струна и отмечаются линии. Гвозди не должны попадать на точки опоры, чтобы не возникло проблем при их забивании. Подробнее о креплении стропил к карнизу читайте в отдельной статье.
