Плавающая крыша для сруба

Правила монтажа скользящих опор для стропильной системы

Благодаря развитию технологий и изобретению новых укрывочных материалов, современное частное строительство способно осуществить самые сложные проекты по возведению жилых зданий. Приоритетом большинства владельцев недвижимости остаются дома со скатными крышами. Практически во всех случаях застройщикам приходится сталкиваться с усадкой зданий из дерева. Это приводит к необходимости применения такого элемента каркаса, который бы компенсировал его деформацию. Скользящая опора для стропил — закрепленная на опорном брусе балка с подвижным соединением на мауэрлате. Благодаря таким деталям удается собрать сбалансированный и прочный каркас, отвечающий всем строительным нормам.

Функции и характеристики скользящей опоры для стропил

Скользящие стропила применяются при строительстве домов из массива древесины. Сооружения этого типа после возведения дают усадку до 15% от своих изначальных параметров. Изменения происходят неравномерно, в зависимости от факторов, которые воздействуют на те или иные конструкции.

Подвижное соединение стропил и мауэрлата позволяет полностью нейтрализовать искривление каркаса, продлевает межремонтные сроки, которые действуют в отношении кровельных каркасов жесткого типа.

• исключение распирания несущих стен при их усыхании и уменьшении в размерах;
• предотвращение деформации каркаса при усилении внутреннего давления;
• сохранение формы кровли независимо от процессов, происходящих с древесиной.

Плавающее соединение стропил показало свою эффективность на примере сотен зданий, возведенных на основе данного способа. Независимо от изменения параметров здания, его кровля сохраняет свою форму, прочность и устойчивость.

Основные достоинства данной технологии:

• создание дополнительного запаса прочности для каркаса;
• простота монтажа, для которого нет необходимости приобретать дорогие инструменты или иметь солидный опыт работ;
• сокращение доли тяжелого ручного труда, связанного с балансировкой каркаса и создания врубов;
• нет необходимости устанавливать кобылки на кровле, так как стропила выступают на достаточное расстояние от стен;
• возможность балкам свободно изменять размер при перепадах температуры и влажности.

Правильный выбор материала и соблюдение технологии установки подвижного крепежа для стропил гарантирует качественный конечный результат. При любой степени усадки строение будет сохранять точные геометрические формы.

Область применения

Наиболее сильная усадка строений из древесины наблюдается в первые 2-3 года после их возведения. Изменение размеров происходит под влиянием таких факторов, как давление и колебание уровня влажности материала стен. Уменьшается высота каждого элемента по отдельности и всей конструкции в целом. Большей нагрузке подвергаются торцевые стены, на которых стоит конек, так как на него крепятся тяжелые стропильные ноги, иногда усиленные распорками и ригелями. Все это приводит к неравномерной деформации здания на начальном этапе эксплуатации. Плавающий крепеж для стропильной системы позволяет безболезненно решить эту проблему.

Системы нашли применение в сооружениях такого типа:

• односкатные;
• двускатные;
• четырехскатные;
• вальмовые;
• бубновые.

Массивные кобылки на крыше служат для уравновешивания вертикального давления стропильной системы, усиливая его своим весом на боковые стены.

Способы крепления и технология устройства стропильной системы

При планировании строительства дома следует учитывать, что свободный ход каждой балки может составлять 5-15 см в зависимости от размеров здания. Кроме этого, способ крепления определяется выбранным типом стропильной системы.

Исходя из особенностей проекта здания, применяются следующие варианты крепежа:

• Плавающая. Применяется, когда длина балки максимальная и изменения в размере превышают технические возможности замкового соединения. Используется в системах висячего типа, где основная нагрузка припадает на конек и опоры. В мауэрлате делается вруб, в который устанавливается металлическая полоса, устраняющая трение. Кобылка в стропильной системе устанавливается для увеличения ширины свеса до нужных параметров.
• Скользящая. Применяется при строительстве небольших зданий с потенциально малым процентом усадки каркаса кровли и стен. Мауэрлат и балка соединяются замком (линейка и скоба), узел одновременно обеспечивает надежное соединение и свободное скольжение наклонного элемента. Кобылка стропила изготавливается с достаточным запасом прочности из бруса сечением 100х200 мм.

Благодаря использованию подобных систем стропильные ноги подстраиваются под размеры и геометрию здания, компенсируя распирающие нагрузки, которым подвергаются несущие стены.

Разновидности опор скользящего типа

Применение подвижных крепежей каркаса крыши является единственным методом, который позволяет не допустить его деформации на протяжении периода усадки здания. Крепить стропила можно как к мауэрлату, так и к перекрытию, если оно изготовлено из массивного бруса. Сами фиксаторы имеют довольно простое устройство и вполне доступную стоимость. Состоят замки из направляющей полосы и уголка с петлей.

При строительстве используются соединения такого типа:

• Открытое. Представляют собой разборные изделия, в состав которых входит направляющая, закрепленная на стропильной ноге и металлического уголка, зафиксированного на мауэрлате или потолочной плите. Количество отверстий для метизов варьируется в пределах 1-5, а запас свободного хода составляет 60-150 мм. Крепление отличается прочностью и функциональностью. При правильном монтаже брус будет легко скользить по мауэрлату, что полностью исключает возможность деформации каркаса.
• Закрытое. Изделие неразборное, продается сразу в готовом к установке состоянии. Уголок с петелькой крепится к опорному брусу, а в нее при монтаже продевается прикрученная к стропилу направляющая планка. После фиксации стропила в каркасе корректировка положения замка становится невозможной. Поэтому при выборе таких деталей нужно внимательно подходить к расчетам и соблюдать точность при установке.

Крепления открытого типа более практичны и надежны в эксплуатации. Их конструкция позволяет исправить ошибки, допущенные при установке неопытным мастером.

Крепеж стропильных ног к мауэрлату

Чтобы надежно закрепить стропильную ногу на мауэрлате, используется два замка, установленных с обеих сторон бруса. Такой прием исключает вероятность искривления балки в процессе перепадов влажности и температуры. Стропило должно крепиться так, чтобы обеспечивалось максимальное расстояние его свободного хода.

Ограничиться одним крепежом можно при строительстве крыши с пологим уклоном или небольшого размера, где вероятность искривления древесины минимальна. При использовании плавающего типа соединения опорный брус стачивается на глубину не более половины его сечения.

Особое внимание следует уделить качеству скользящих опор. Изделия после установки будут подвергаться значительной механической нагрузке и повышенной влажности. Нужно брать самые дорогие и качественные детали, изготовленные из легированной стали с цинковым покрытием. Еще лучше остановиться на нержавейке, так как крыша делается на десятилетия. Следует изначально исключить вероятность появления ржавчины, так как она крайне отрицательно сказывается на древесине.

Сами деревянные фрагменты перед строительством нужно дважды обработать антисептиком и пропиткой. В процессе эксплуатации данную процедуру нужно проводить ежегодно после полного просыхания каркаса.

Особенности монтажа скользящей опоры для стропил

Процесс строительства стропильной системы скользящего типа практически не отличается от технологии возведения стандартного каркаса. Необходимо особенно точно соблюдать размеры и углы наклона фрагментов сооружения.

Нужно учитывать следующие особенности монтажа:

• Установка мауэрлата. Если несущие стены обладают достаточной толщиной, этот этап пропускается.
• Строительство должно вестись по поверхности точной геометрической формы. Для этого проводится предварительный замер периметра и его корректировка, если выявлены нарушения.
• Все одинаковые детали каркаса делаются по шаблону. Это позволит избежать неточностей, связанных с ошибками при отдельных измерениях.
• Для крепежа парных замков целесообразно использовать сквозные шпильки, затягиваемые болтами. Осевое соединение более прочное и надежное, чем саморезы.
• При проведении наращивания выполнять сверления допускается не ближе 50 мм от края доски, иначе она может треснуть.
• При использовании саморезов с обеих сторон удлинителя вкручивать их нужно в шахматном порядке.

При установке стропил крепежи следует выводить в крайнее положение, чтобы обеспечить им максимально возможный ход во время усадки здания.

Скользящая опора для стропил – устройство, функции, применение

Несмотря на обилие современных строительных материалов, отличающихся длительным сроком службы и доступной стоимостью, натуральное дерево веками не теряет свои лидирующие позиции в частном домостроении, благодаря экологической безопасности и исключительной энергоэффективности. Однако, при постройке брусовых или бревенчатых домов возникает одна проблема – сильная усадка сооружения, которая не позволяет перекрывать его сразу же после окончания строительства. Из-за этой особенности материала невозможно сразу приступить к внутренней отделке и переехать в новый дом. Избежать деформации крыши при усадке поможет специальное устройства – скользящие стропила, об устройстве которых мы расскажем в нашей статье.

Устройство

Скользящими опорами для стропил называют специальный устройства, которые необходимы, чтобы соединить элементы стропильного каркаса между собой, но оставить им небольшой запас хода, предотвращающий деформирование конструкции в процессе усадки. В быту эти крепежные элементы часто называют ползунами или салазками. Они состоят из двух частей, одна из которых является неподвижной, а другая способна скользить. Скользящие опоры изготавливают из прочного, устойчивого к коррозии металла, способного выдерживать значительные нагрузки. Достоинствами этого способа крепления стропил считают:

• Возможность крыши изменять свою геометрию в процессе усадки, благодаря чему возведение кровли можно выполнять сразу после завершения строительства деревянного дома, не дожидаясь полного высыхания древесины.
• Облегчение процесса крепления стропил. Использование специальных подвижных креплений сокращает долю ручного труда при сборке стропильного каркаса, сокращает временные затраты на кровельные работы.
• Обеспечивает надежное крепление. Скользящие опоры, изготовленные в заводских условиях, проходят несколько этапов проверок качества, поэтому гарантированно выдерживают снеговые и ветровые нагрузки, которым подвергаются стропила в процессе эксплуатации.

Учтите, что подвижные крепления для стропил повергаются интенсивным нагрузкам в процессе эксплуатации, поэтому они изготавливаются только из высокопрочной, низкоуглеродистой стали толщиной не менее 2 мм.

Функции

Усадка – процесс изменения размеров деревянных построек из-за снижения влажности древесины, которые длиться в течении 1-3 лет с момента постройки. Наиболее активно усадка происходит в первый год, за который дом может стать ниже на 1-2 ширину 1-2 венцов. Именно из-за этого свойства дерева не рекомендуется выполнять перекрытие крыши сразу после постройки. Скользящая опора для стропил решает эту проблему, выполняя в конструкции стропильного каркаса следующие функции:

1. Предотвращение деформации стропил в процессе усадки деревянного дома. Благодаря такой подвижной системе, стропильные ноги подстраиваются под размеры и геометрию сооружения, компенсируя распирающие нагрузки, которым подвергаются несущие стены.
2. Обеспечение подвижности каркаса при эксплуатации. Древесина – натуральный материал, который в процессе эксплуатации, даже после окончания процесса усадки, может изменять свою влажность и размеры. Про деревянные дома говорят, что они «дышат», поэтому стропильный каркас крыши должен подстраиваться под них, также изменяя размеры при повышении или понижении влажности.

Обратите внимание! Многие считают, что если стропила и коробка дома изготавливаются из одного и того же материала, то стропильная система в процессе усадки не будет деформироваться. На самом деле, усадка разных узлов конструкции происходит неравномерно. При этом происходит изменение размеров и геометрии элементов каркаса сразу в нескольких плоскостях.

Разновидности

Использование подвижных креплений для фиксации стропильных ног к мауэрлату – единственный способ предотвратить деформацию крыши в процессе усадки деревянных домов. Как правило, ползуны имеют достаточно типичную конструкцию, состоящую из статичного основания-направляющего и уголка с петлей, который по нему передвигается. Различают следующие разновидности подвижных креплений:

Открытого типа. Скользящие крепления для стропил открытого типа представляют собой разборную конструкцию, состоящую из направляющей, прочно фиксируемого к стропильной ноге, и уголка, который крепится к мауэрлату стропильного каркаса. Отличаются различные модели всего по 2 факторам: количеству крепежных отверстий, которых может быть от 1 до 5, а также запасом хода. Минимальный запас хода скользящей опоры составляет всего 60 мм, а минимальный – 160 мм. Чем этот параметр больше, тем лучше крепление защищает от деформаций, обеспечивая максимальную подвижность стропилам.

Профессиональные кровельные мастера считают, что подвижные крепления для стропил открытого типа намного удобнее для монтажа, особенно если сборка стропильного каркаса выполняется руками неопытного работника. С другой стороны, закрытые опоры надежнее в эксплуатации, а также выдерживают большие нагрузки.

Технология монтажа

Процесс сборки стропильного каркаса крыши при помощи подвижных креплений мало чем отличается от стандартной процедуры. Однако, он требует максимальной точности размеров при изготовлении элементов, а также выдержки одинакового угла между основанием кровли и концом стропильной ноги при ее установке. Происходит монтаж стропильной системы в следующем порядке:

1. Сначала на несущие стены дома укладывают мауэрлат. Этот элемент стропильного каркаса крыши выполняет опорные функции, равномерно распределяя нагрузки между опорами и передавая их на фундамент. В бревенчатых или брусовых домах функции мауэрлата могут выполнять верхние венцы.
2. Делают шаблон стропильной ноги, который станет образцом для изготовления всех остальных стропил конструкции.
3. На конце каждой стропильной ноги делают запил под мауэрлат. Опытные мастера отмечают, что ни в коем случае нельзя делать выпилы в мауэрлате, тек как это снижает его прочность и несущую способность.
4. Сначала устанавливают первую и последнюю стропильную пару, тщательно проверяя угол между элементами с помощь выверенного строительного уровня.
5. Опора скользящая для стропил крепится на нижнем конце ноги. Чтобы обеспечить надежную фиксацию, необходимо закрепить направляющую и бегунок 2-3 крепежными элементами.
6. Верхние концы стропильных ног в области конькового соединения фиксируются с помощью гвоздей или металлических пластин, соединенных с помощью шпильки, обеспечивающей подвижность конструкции.
7. Между первой и последней стропильной парой натягивают шнур, а затем устанавливают остальные элементы конструкции.

Помните, что выбор длины направляющей планки подвижного крепления зависит от возможной величины усадки дома. Чем больше влажность древесины, использованной для строительства, тем больше должен быть размер салазок.

Скользящая опора для стропил: особенности конструкции

Скользящая опора для стропил применяется при возведении кровельной конструкции на постройках из дерева. Данный тип крепления позволяет избежать деформации крыши при естественном изменении геометрии сруба в процессе усадки.

Необходимость применения скользящих опор

Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату либо балкам перекрытия при помощи гвоздей, скоб и других крепежных элементов не всегда оправдано. Если коробка здания склонна к усадке, рекомендуется оставить возможность стропильным ногам смещаться относительно опоры. Традиционно для этого использовалась скрученная кованая проволока, прочная на разрыв. С ее помощью обеспечивалось надежное соединение стропил с верхним венцом сруба, при этом предусматривалась определенная степень свободы элементов конструкции. Сегодня с этой целью применяется специально разработанный крепежный элемент – скользящая опора, данный вид крепежа прост в монтаже, надежен и долговечен.

Свободный ход стропильного бруса в точке крепления к опоре (балкам перекрытия или мауэрлату, функцию которого выполняет верхний венец сруба) необходим, в первую очередь, при строительстве деревянных домов. Степень усадки строительных конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, и степени влажности древесины. Это может быть:

• бревно рубленое;
• бревно оцилиндрованное;
• брус цельный;
• брус клееный.

Менее всего подвержен усадке клееный брус, значительно сильнее деформируются стены из цельной древесины естественной влажности. Поставленный под крышу сруб в течение года может стать ниже на 15%. При этом следует учитывать, что усадка обычно происходит неравномерно, вследствие чего стропильная система, жестко закрепленная на мауэрлате или балках перекрытия, может серьезно деформироваться.

Перекос крыши может образоваться и в процессе эксплуатации сооружения. Повышенная влажность в дождливый сезон заставляет древесину разбухать, а в зимнее время деревянный материал естественным образом теряет влагу и заметно усыхает: геометрические размеры сруба постоянно меняются. При этом стены дома различаются по скорости набора или потери влаги в зависимости от степени освещенности солнцем и розы ветров. Если сруб дома имеет центральную стену, на которую опираются балки перекрытия или стойки конькового прогона, следует учитывать, что эта стена также подвержена температурно-влажностным деформациям, причем амплитуда ее изменений сильно отличается от показателей внешних стен – когда дом начинает отапливаться, центральная стена сильно усыхает.

Если жестко закрепить стропила на мауэрлате (верхнем венце) деревянного сруба-четырехстенка, то нагрузка (в том числе снеговая) может заставить верхние бревна стен выгнуться наружу за счет горизонтального давления. Следует принимать во внимание и другую проблему: если материал для стропил не был подвержен механической сушке, длина бруса (досок) при высыхании уменьшится. В этом случае при жестком креплении стропильных ног к срубу крыша со временем заметно деформируется, что повлияет на ее эксплуатационные характеристики.

Избежать подобных сложностей позволяет особая конструкция узлов крепления в местах сопряжения стропильных ног со стенами. Специальный крепеж позволяет крыше смещаться без изменения своих геометрических параметров.

Скользящая опора: особенности конструкции

Скользящая опора позволяет надежно зафиксировать стропильную ногу на мауэрлате или балке перекрытия, оставив ей возможность сместиться на определенное расстояние вдоль собственной оси. Данный крепежный элемент состоит из двух частей:

• направляющая (металлическая планка, которая крепится на стропило);
• уголок с опорной площадкой (монтируется на балку перекрытия, мауэрлат или верхний венец).

В верхней части уголка расположена петля, которая надевается на направляющую. Такое конструктивное решение оставляет стропильному брусу определенную степень свободы в одном направлении и на строго ограниченное расстояние, которое определяется длиной направляющей.

Различаются скользящие опоры двух типов: открытые и закрытые. Конструкция открытого типа состоит из двух отдельных элементов. Стальная изогнутая пластина (направляющая) снабжена двумя или тремя крепежными отверстиями на каждом конце. Неподвижная часть (уголок) может иметь до пяти отверстий в опорной площадке. Длина хода крепления зависит от модели и может составлять 60-160 мм. К наиболее популярным вариантам относятся скользящие опоры марки Kucis с длиной хода 90 мм, 120 мм и 160 мм.

Закрытая скользящая опора представляет собой неразборную конструкцию, которая монтируется в полностью собранном виде. Ее неподвижная часть представляет собой уголок, на длинной стороне которого расположен держатель, в который продета крепежная планка.

Скользящая опора для стропил предназначена для эксплуатации в сложных условиях: конструкция подвергается высоким нагрузкам и воздействию влаги за счет контакта с конденсатом или с водой, попавшей под скаты кровли. Для изготовления скользящей опоры используется сталь, толщина которой должна составлять не менее 2 мм. Ширина пластин, как правило, составляет 40 мм, а высота уголка равняется 90 мм.

Обычно сырьем служит низкоуглеродистая сталь – благодаря низкому процентному содержанию углерода металл легко обрабатывается. Чтобы повысить прочностные характеристики изделия, применяется метод раскисления. Изготовление изделий ведется с применением технологии холодной штамповки. Защита материала от коррозии обеспечивается за счет обработки методом горячей оцинковки – это позволяет предотвратить преждевременное разрушение крепления.

При отсутствии заводского гальванического защитного антикоррозионного покрытия, на скользящую опору перед установкой рекомендуется нанести слой масляной краски, чтобы защитить материал от ржавления. Для монтажа скользящих опор требуется использовать саморезы, устойчивые к коррозии – крепеж без защитного слоя быстро выйдет из строя и послужит причиной разрушения кровли.

Монтаж скользящих опор

Опоры под деревянные стропила могут устанавливаться попарно (с каждой стороны стропильной ноги), либо по одной. Второй вариант применяется в случае, если строительство ведется в регионе с низкой снеговой и ветровой нагрузкой, и масса кровельной конструкции относительно невелика. В остальных случаях рекомендуется монтировать крепления с обеих сторон каждого стропила.

Если стропильная нога монтируется не на мауэрлат или балку перекрытия, а на круглое бревно верхнего венца, под крепление неподвижной части скользящей опоры следует вырезать ровную площадку. Ширина площадки должна соответствовать размерам Г-образной части скользящей опоры. Это позволит надежно зафиксировать крепление к основанию.

Скользящая опора должна монтироваться таким образом, чтобы стропило могло свободно смещаться в направлении расположения своей оси. Для этого в мауэрлате могут выполняться пропилы, которые выполняют функцию направляющих и предотвращают перекос конструкции. Установка скользящих опор начинается после того, как все стропильные ноги соединены в коньке, а в мауэрлате выполнены пропилы. Длина хода скользящей опоры Kucis (или другой марки) выбирается в соответствии с расчетными параметрами смещения стропил в ходе усадки и температурно-влажностных колебаний стен дома. Важно учитывать, что врезка в мауэрлат не должна превышать 3/4 его глубины, в противном случае конструкция крыши будет значительно ослаблена.

На первом этапе монтажа скользящей опоры выполняется установка направляющей планки на стропило. Она должна располагаться параллельно его ребрам и надежно фиксироваться саморезами с защитным покрытием. Затем закрепляется неподвижный уголок. Начальное расположение петли уголка – нижняя часть направляющей планки, так как стропильный брус в процессе усадки дома садится вниз.

Площадка опоры должна располагаться строго перпендикулярно направлению оси стропильной ноги.

При неправильном монтаже элементы скользящей опоры не смогут свободно смещаться относительно друг друга, а возникшее трение может привести к перегибам или повреждению крепежа – заклиниванию пластины или отрыву уголка от венца.

Конструкция конька

Рассматривая усадку строительных конструкций деревянного дома, следует помнить, что под влиянием перепадов температуры, изменения влажности и других факторов, движение элементов стропильной системы неравномерно. К примеру, сильнее всего оседает стена, находящаяся под коньком. Необходимо учитывать, что стены домов с фронтонами из бруса или бревна больше подвержены усадке, нежели боковые.

Скользящие опоры позволяют компенсировать смещение и дают возможность сохранить геометрию крыши. Кроме того, данный вид крепления дает возможность значительно упростить монтаж стропильной системы – в этом случае не требуется выполнять сложные вырезы в стропильных ногах, чтобы обеспечить надежную опору.

Помимо применения скользящих опор стоит обратить внимание на шарнирную конструкцию конька. Деформация стен воздействует и на сочленения стропил в коньке. Жесткое крепление стропильных ног в верхней части может привести к нарушению формы крыши. Чтобы избежать искривления плоскостей, рекомендуется использовать специальные крепежные пластины для шарнирного соединения, либо крепить стропильные ноги в коньке внахлест при помощи болтового соединения. Это даст необходимую степень свободы стропильной конструкции.

Плавающая крыша для сруба

Древесина — живой материал, она претерпевает значительные изменения в течение времени. Конструкции из дерева также отличаются нестабильностью -уменьшаются или увеличиваются, подвергаются биоповреждениям и т.д. Это необходимо учитывать при строительстве. И в первую очередь — усушку, то есть сокращение линейных размеров и объёма деревянных деталей при уменьшении содержащейся в них влаги. Древесина обладает также противоположным свойством — способностью разбухать при повышении влажности.

Усадка сруба

Вследствие неоднородности строения древесины её усушка и разбухание неодинаковы в различных направлениях. Наибольшую величину даёт усушка в направлении годовых слоёв. Это так называемая тангентальная усушка, она достигает 8-12% (при удалении всей влаги), а вот усушка вдоль оси ствола -продольная — составляет всего О,1%.

Каждый наверняка сталкивался с проявлениями этих свойств древесины в конструкциях — после дождей деревянная дверь на даче может разбухнуть так, что она с трудом открывается, а доски нового пола с началом отопительного сезона усыхают до такой степени, что между ними образуются щели в палец толщиной. Известно также, что свежий сруб должен отстояться какое-то время перед установкой дверных и оконных коробок и началом отделочных работ. При установке коробок непосредственно во время строительства сруба над ними нужно оставлять зазоры, величина которых рассчитывается исходя из предполагаемой усушки.

Существенная усадка сруба обычно продолжается около года. За это время сруб не только подсохнет, но под собственным весом осядет, «утрясется».

Каркасный дом не требует такого длительного времени на стабилизацию размеров, поскольку его основные несущие конструкции установлены вертикально, и усушка здесь практически отсутствует. В таком доме после возведения стен можно сразу устанавливать окна и двери без всяких зазоров и приступать к отделке стен. Каркасные дома воспринимаются сегодня как более современные по сравнению с традиционными срубами, но до конца разобраться со сложным «пирогом» из утеплителя и пленок разного назначения, который обязателен для каркасных стен, удаётся не всем. Пара-, влага-, ветрозащитные барьеры, да ещё в определённой последовательности, да еще зазоры для проветривания — голова от всего этого просто кругом идёт. В срубе же всё более-менее ясно — клади бревно на бревно или брус на брус — и все дела! А со сложностями, возникающими при усадке стен, вполне можно справиться уже перечисленными методами.

Но есть ещё одно узкое место при строительстве сруба. Это — крыша, которую желательно делать сразу, а не спустя год после строительства коробки. С каркасными фронтонами никаких проблем обычно не возникает. Жёсткая стропильная система стоит на срубе и, если он оседает в результате усушки, вся конструкция, не разрушаясь и не меняя размеров, опускается вместе с верхним венцом. Дощатый фронтон, как часть этой системы, тоже опускается вместе со всей конструкцией.

Особенности самцовой кровли

Иначе обстоит дело при усадке рубленого фронтона (такие фронтоны называют обычно самцовыми). Он является, скорее, частью сруба, а не стропильной системы, и может проседать независимо от неё. Это приводит к тому, что между фронтоном и кровлей образуется щель (рис. 1 ). При проседании брёвен верхние части стропил проходят большее расстояние, чем нижние, что приводит к уменьшению длины рабочей части стропил (расстояния между точками опоры). Это уменьшение возможно в том случае, если нижняя часть стропил не закреплена жёстко на венце и свободно соскальзывает по нему вниз. Но в обычных конструкциях кровли стропила закреплены. Это приводит к появлению щели между фронтоном и кровлей или сдвигу бревна, к которому прикреплены стропила, а то и всей стены под ним. Ни один из этих вариантов, конечно, никого не устроит. Но ведь бревенчатые фронтоны были обычными для традиционных русских жилищ. Особенно — в северных районах, где такие дома дожили до наших дней. Как же крыли крышу наши предки?

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что главной особенностью традиционной самцовой кровли была подвижность её элементов, благодаря чему она опускалась или поднималась вместе со срубом, не разрушая целостности всей постройки. Но сегодня, конечно же, никто не будет повторять в точности традиционную технологию — применять «курицы», «потоки», «охлупни» и тому подобную экзотику. Однако дома в традиционном русском стиле, обычно подразумевающем бревенчатые фронтоны, продолжают повсеместно строиться.

Кровля на скользящих стропилах

Современные строители укладывают кровлю на так называемые скользящие стропила (также их называют «плавающими»). Это стропила, которые не закреплены жестко на верхнем венце и при проседании фронтона скользят по нему вниз. Чтобы стропила вовсе не соскользнули с крыши, в коньке они соединяются друг с другом. Существует несколько способов этого соединения. Лучшим, наверно, является соединение с использованием специального металлического узла, благодаря которому угол между стропилами может меняться (рис. 2). Это важно потому, что при проседании фронтона происходит не только соскальзывание стропил вниз, но и изменение (увеличение) угла между стропилами в коньке. Поэтому, если скрепить плавающие стропила жестко в коньке, соединение это может даже разрушиться. Для прочности всей конструкции в брёвнах, на которых лежат скользящие стропила, делают под них пазы. Иногда при монтаже стропил используют еще и специальный крепёж, позволяющий им скользить, но не дающий оторваться от бревна или бруса (рис. 3).

Своеобразную технологию установки плавающих стропил я наблюдал на одном объекте на юге Подмосковья. Строительство вела солидная строительная фирма, специализирующаяся на домах в русском стиле. Дом, на котором ставилась эта крыша, планировался как гостевой.

По этой технологии на коньке стропила запиливают на ус и соединяют шпилькой встык. Чтобы шпильку не выломало, стропила используют большой толщины (100 мм). Соединение шпилькой не препятствует небольшому изменению угла между стропилами. Дополнительных металлических соединителеи не использовалось. Стропила лежат на трёх опарах: коньковом прогоне, верхнем бревне сруба и промежуточном прогоне, расположенном между коньком и стеной. Под стропила в них выпилены пазы. Вся эта система должна предотвратить «зависание» кровли и распирание стен дома в начальный период усадки сруба и бревенчатого фронтона, когда она наиболее интенсивна.

Технология, по заявлениям строителей, опробована на многих объектах, так что причин сомневаться в её эффективности нет. Хочется лишь отметить, что её недостатками являются большая трудоёмкость работ и большой расход материала.

После установки стропил остальные работы по укладке кровли шли в обычном порядке. Крышу утеплили, сделали сплошной настил, по которому положили мягкую кровлю.

Правила монтажа скользящих опор для стропил

Современное строительство включает в себя возведение зданий самых различных типов, но при этом кровли с несколькими скатами продолжают сохранять лидерство в качестве наиболее перспективных. В случае деревянных построек высока вероятность усадки, которая приводит к деформации конструкции. Это значит, что необходим элемент конструкции, позволяющий ей приспосабливаться к изменению конфигурации. Таким элементом является скользящая опора для стропил.

Что они собой представляют?

С помощью таких опор стропила крепятся к несущему брусу, благодаря чему удается получить сбалансированную конструкцию. Эта деталь используется и в других случаях – при необходимости соединения нескольких скользящих элементов с неподвижной основой.

Если вас интересует, как выглядит ломаная крыша, фото вы сможете посмотреть на нашем сайте.

Подробнее о стропильной системе односкатной крыши гаража читайте в отдельной статье.

Помимо придания конструкции стропил дополнительной прочности, скользящие опоры обладают массой достоинств, одним из которых является легкость монтажа, которая не требует специальных инструментов и навыков.

Использование скользящей опоры сокращает затраты ручного труда в процессе возведения крыши, поскольку в этом случае нет необходимости в осуществлении ручной балансировки деталей конструкции кровли.

Функции и характеристики скользящих опор

Назначением скользящих опор является их прикрепление к мауэрлату во время строительства бревенчатых и брусовых домов. Эти перфорированные элементы многократно подтвердили свою эффективность: скользящий способ крепления предупреждает зависание кровельной конструкции и распирание стен деревянной постройки.

Абсолютно все строения, созданные из массивов цельной древесины (к ним относятся рубленое и оцилиндрованное бревно и профилированный брус) подвержены естественной усадке. В результате усадки стропильной системы строения из дерева происходит ослабление конструкции, возможны значительные перекосы. Изготовленные с использованием скользящих опор плавающие стропила решают эту проблему.

Составными частями этих крепежных элементов являются металлический кронштейн и уголок с петлей. В основном они обладают следующими параметрами:

• высота: 90 мм;
• ширина: 40 мм;
• толщина: 2 мм;
• длина: от 90 до 160 мм

Поскольку стропильная система должна выдерживать большие нагрузки, все применяемые крепежные элементы, включая скользящие стропила, должны быть изготовлены из прочных и надежных материалов. Низкоуглеродистая сталь, являющаяся материалом для изготовления скользящих крепежей, соответствует этим требованиям

Процесс монтажа кровельной конструкции с использованием этих крепежных элементов не представляет сложности: для его осуществления требуется только шуруповерт.

Сфера использования опор

Процесс усадки деревянных домов идет особенно интенсивно в течение первых нескольких лет эксплуатации. Изменение форм и размеров конструкции в основном обусловлено изменениями температурного фона и уровня влажности. При этом меняется высота каждого отдельного бревна или бруса, следствием чего становится общее изменение высоты стены, которое складывается из изменения параметров каждого элемента в отдельности. Из сказанного можно заключить, что по мере увеличения высоты стены увеличивается и степень ее усадки во время эксплуатации. Максимальной высотой обладает расположенная под коньком стена – значит, и ее усадка является наибольшей.

Стены, служащие опорой для расположенных по краям дома стропил, подвергаются меньшей усадке. В течением времени этот процесс приводит к изменению угла наклона крыши. По этой причине появляется необходимость учитывать данные геометрических изменений при осуществлении крепления стропил и обеспечения подвижности соединений.

Расположенные в коньке стропила создают вращающимися относительно друг друга, с двух сторон закрепляя их с помощью изготавливаемых на основе металла пластин на шпильках.

Определенную сложность представляют нижние края стропил, так как во время усадки они не только поворачиваются, но и сдвигаются относительно стены. Устройство жесткого и неподвижно зафиксированного крепления стропильной ноги к стене приведет к ее выпиранию в результате усадки.

Для стропил необходимо обеспечить возможность не очень большого, но все же ощутимого поворота и определенного сдвига вдоль стены без сокращения степени прочности крепления. В прежние времена с этой целью использовали отожженную проволоку. С ее помощью верхнее бревно привязывалось к стропильной ноге. Такой прием обеспечивал подвижность и надежность создаваемого крепления.

Скользящие опоры для стропил стали эффективной, наиболее удобной в плане монтажа и удовлетворяющей всем требованиям заменой описанному способу. При его использовании стропильная нога надежно закрепляется на брусе или бревне мауэрлата. Если в системе стропил используется клееный брус, этот метод становится единственным, обеспечивающим одновременно необходимую подвижность и прочность. Местом расположения крепления является участок вдоль смещения балки. Для этого древесина верхнего бруса стачивается. В результате получается площадка – на ней и крепится неподвижная нижняя часть опоры.

При выполнении монтажа опора должна располагаться таким образом, чтобы запас ее хода на сдвиг оказался максимально возможным.

Как правило, крепление стропил производится по двум сторонам стропильной ноги, однако при низкой кровле и небольшой величине уклонов кровельных скатов можно ограничиться одним креплением.

Стропильная нога, имеющая промежуточные опоры между брусом мауэрлата и коньком, также должна быть закреплена с помощью скользящей опоры.

Изготовление скользящих опор

Эти детали в большинстве случаев эксплуатируются при повышенной влажности и нередко контактируют с водой, конденсатом, проникающими под кровельный скат. При изготовлении скользящих опор необходимо учитывать сильное воздействие этих и других отрицательных факторов внешней среды. По этой причине их предварительно покрывают слоем цинкового расплава, дополнительно легированным другими веществами для сокращения подверженности коррозии и улучшения прочностных характеристик, благодаря чему повышается общая несущая способность конструкции.

Изготовление самих скользящих опор производится методом холодной штамповки на основе довольно прочного и пластичного материала – низкоуглеродистой стали марки 08 ПС. Процентное содержание углерода в ней – 0,08%, что дает возможность качественно штамповать материал. Балансирование прочностных характеристик элемента осуществляется методом раскисления.

Виды опор скользящего типа

Все применяемые в настоящее время скользящие опоры делятся на две группы:

Открытого типа – такие конструкции составлены двумя отдельными элементами. Первым является направляющая, прикрепляемая к стропильной ноге. Это изогнутая стальная пластина с отверстиями на концах. На каждом конце их может быть два или три – конкретное количество зависит от производителя. Меняется также величина длины хода подвижного элемента. Наименьшее значение должно составлять 60 мм, наибольшее – 160 мм. Уголок (неподвижная часть элемента) имеет до 5 отверстий.

Закрытого типа – эта разновидность опор не разбирается на составные части и представляет собой целостную конструкцию. Монтаж осуществляется в собранном виде. При таком варианте неподвижная часть имеет форму уголка со специальным держателем на длинной стороне: в него продевают планку крепления.

Некоторые рекомендации по установке скользящих систем

1. Установка скользящих стропильных систем производится на объекты правильной геометрической формы. В других случаях правильное выполнение кровли является довольно проблематичным, поскольку системы оснащены подвижными элементами. До начала монтажа стропил проводится тщательная проверка периметра объекта на предмет его соответствия требуемым стандартам.
2. Стропильные системы создаются по предварительно изготовленному шаблону. Благодаря такому подходу удается для всех кровельных элементов получить одинаковые конструкции.
3. В системах стропил подобного типа коньковое соединение также создается с использованием подвижных элементов. Монтажными деталями могут служить шпильки и болты, которые представляют собой соединительную ось, а также закрепленные с помощью саморезов подвижные шарниры.
4. Значительная длина перекрываемых пролетов нередко требует наращивания досок, применяемых для изготовления стропильных конструкций. При этом соединение досок производится с помощью длинных болтов или специальных кронштейнов. Доски наращиваются внахлест по заранее проделанным монтажным отверстиям. В процессе сверления необходимо учитывать, что отверстия должны располагаться на расстоянии как минимум 10 см от края доски. Сверление осуществляется хаотично, что помогает предупредить возможное раскалывание доски по отверстиям.

Важное о том, как выполняется расчет стропильной системы вальмовой крыши.

Аэраторы на крышу: зачем нужны и какие бывают виды – читайте здесь.

Как утеплить ломаную крышу узнайте из статьи https://rooffs.ru/vidy-krysh/lomanaya/osobennosti-utepleniya-krovli.html.

Монтаж

Скользящие стропила монтируются в том случае, когда материалом для фронтонов являются бревна или брус, а крепление прогона конька осуществляется в теле фронтона. Такое требование необходимо для предупреждения распирания стен при изменении величины угла уклона кровли в процессе усадки.

Стропила укладываются на коньковый прогон сверху и закрепляются с помощью шарнирного соединения. В этом случае сохраняется возможность изменить угол, под которым соединяются стропильные ноги.

Изготовление такого соединения производится на основе соединяемых шпильками перфорированных пластин. Вторым вариантом является накладывание верхних частей и соединение с помощью шпилек с шайбами и гайками.

При этом должны соблюдаться некоторые условия:

1. Соединение мауэрлата (в данном случае – верхнего венца сруба) со стропильными ногами осуществляется с помощью скользящих опор. Как правило, их размеры соответствуют следующим параметрам:
   • 90 х 90 х 40;
   • 120 х 90 х 40;
   • 160 х 90 х 40;
   • 270 х 90 х 40 мм

Выбор длины определяется предполагаемой величиной смещения стропильных ног.

Другие способы использования скользящих опор

Скользящие крепежные элементы могут использоваться везде, если есть необходимость обеспечения движения деталей деревянных конструкций – например, при создании зашивок и перегородок деревянных построек.

ВЫВОДЫ:

• Скользящая опора для стропил является очень важным элементом кровельной конструкции, позволяющим компенсировать перекосы системы стропил, которые возникают в процессе эксплуатации вследствие усадки древесины.
• С помощью таких опор стропила крепятся к несущему брусу, благодаря чему удается получить сбалансированную конструкцию.
• Скользящий способ крепления предупреждает зависание кровельной конструкции и распирание стен деревянной постройки.
• Составными частями этих крепежных элементов являются металлический кронштейн и уголок с петлей.
• Изготовление скользящих опор производится методом холодной штамповки на основе низкоуглеродистой стали марки 08 ПС.
• Скользящие опоры бывают открытого и закрытого типов.
• “Скользячки” монтируются под 90-градусным углом по отношению к стропильной опоре по специальным запилам. Такой способ обеспечивает беспрепятственное движение конструкции.
• Скользящие опоры закрепляют при помощи саморезов с защитным покрытием.
• Для обеспечения возможности скольжения при максимально возможной длине усадки направляющая линейка скользящей опоры должна быть уложена параллельно стропильной ноге, а установка уголка производится перпендикулярно ноге в верхней части.

Как выполняется жесткое и скользящее соединение стропил узнайте из видеосюжета.

Вальмовая крыша своими руками: процесс возведения

Сруб под крышу готов. Пришло время делать стропильную систему крыши. Рассмотрим поэтапно процесс ее монтажа.

Рассмотрим процесс возведение и устройство вальмовой крыши (четырехскатной крыши), которая состоит из угловых, промежуточных и вспомогательных стропил. Работа не сильно сложная, с ней можно справиться человеку без опыта. Главное — сделать правильные расчеты.

Возведение вальмовой крыши начинается с укладки мауэрлата, но так как у нас сруб из бревна под крышу, то мауэрлатом будет служить верхнее бревно.

Укладка балок перекрытия

Значит, самое время монтировать промежуточные балки перекрытия, сечением 10 на 20 сантиметров и промежуточным шагом 0.5-0.6 метров (могут быть и другие значения).

Крепить их к брусу труда не составит. Достаточно укладывать брусья поверх бревен и фиксировать их металлическими уголками.

Можно в бревнах сделать вырубки. Для этого сначала надо сделать точную разметку будущих отверстий, затем взять бензопилу с острой цепью и сделать запилы, глубиной, равной половине сечения бревна.

Высота пазов должна быть на 3 сантиметра больше высоты балок, чтобы при необходимости выровнять их.

Когда запилы сделаны, вооружившись стамеской и молотком надо довести дело до ума, придав отверстиям нужную форму.

Обязательно проверяйте горизонтальность балок по уровню.

Перед укладкой балок их концы надо обмотать кусками европена (утеплителя), смоченного в антисептическом растворе, затем дополнительно закрепить балки металлическими угольниками.

Стоит отметить, что любое строение из натуральной древесины, будь то коттедж, баня или дача, неизбежно дает усадку. Если не учесть этой особенности, то произойдет перекос дверных и оконных проемов, возникнут щели в полу и стенах, деформируется отделка внутренних помещений. Усадка дома из бруса — это основной недостаток деревянных домов.

Полный перечень недостатков домов из натурального дерева перечислены в этой статье.

Установка конька

Сначала надо сделать разметку. Для этого разделите фронтонные стены пополам (размеры снимите максимально точно).

Полученный размер (от центра до крайней стены) отложите на стене, перпендикулярной фронтонной, с двух сторон.

Аналогично повторите процедуру с противоположной стороны вальмовой крыши.

Расстояние между линиями будет равняться длине конька, стойки которого устанавливаются на пересечении «квадратов».

Для вертикальных стоек будем использовать доски сечением 5 на 15 сантиметров, для конька — 5 на 20см.

Стойки выставляются строго вертикально и подпираются временными раскосами с двух сторон.

Крепятся саморезами. В одной стойке должно быть две доски.

Между вертикальными стойками (между двумя досками одной вертикальной стойки) устанавливается коньковый брус и крепится болтами. Дополнительно между вертикальными стойками можно смонтировать распорку.

На установленный коньковый прогон надо смонтировать стропила. Для этой цели используют доски сечением 5 на 15 сантиметров (у вас могут быть другие, в зависимости от расчетов). Они укладываются с шагом полметра на коньковый прогон с двух сторон внахлест. Затем доски пилой аккуратно обрезаются в верхней части так, чтобы их можно было соединить встык. Стыкуются стропильные ноги металлическими профилями и саморезами.

В нижней части вальмовой крыши сруба стропила устанавливаются на мауэрлат путем вырубки, которая делается под углом 90 градусов. Она опирается на верхнее бревно и крепится к нему металлическими уголками с использованием саморезов или гвоздей.

На бревне также можно сделать небольшие пазы, ввести в них стропильные ноги и зафиксировать аналогичным образом.

Длина досок должна быть такой, чтобы свес за карниз был не менее 30 сантиметров.

Так устанавливаются все коньковые стропильные ноги. После того, как монтаж завершен, начинается установка угловых стропил.

Установка угловых стропил

Первыми монтируются угловые стропила, которые идут по центру фронтона. Сечение можно оставить тем же. Их длину можно вычислить по теореме Пифагора.

Но можно просто расположить временную доску между коньком и центром бруса фронтонной стены и измерить ее. Затем к полученному значению добавить от 30 до 50 сантиметров, которые «пойдут на вынос».

По доске надо заготовить еще одну, на противоположную сторону, после чего закрепить обе к коньку и мауэрлату внизу. К мауэрлату доски крепятся методом вырубки.

Аналогичным образом заготавливаются и монтируются стропила на четырех углах вальмовой крыши сруба своими руками. Под все стропильные ноги надо установить стойки поблизости от мауэрлата.

Монтаж промежуточных стропил

Осталось только установить промежуточные стропила. Для этого стены размечаются с выбранным шагом так, чтобы между отметками на соседних стенах всегда был прямой угол. На пересечении двух линий делается отметка на угловом стропиле.

Далее измеряются все расстояния, подготавливаются стропильные ноги нужной длины с учетом карнизного свеса и осуществляется их монтаж.

Для крепления промежуточных стропил плавающей крыши для сруба к угловым их концы надо срезать под углом 45 градусов и крепить болтами.

Чтобы упростить расчеты, можно между угловыми стропильными ногами необходимо прибить доску и «плясать» от нее.

Если длины досок не хватает, их можно сращивать различными способами.

Когда все стропила установлены, надо по периметру вальмовой крыши смонтировать карнизные доски, после чего приступить к укладке обрешетки и кровельного материала.

Тип обрешетки для вальмовой крыши дома из бревна зависит от того, какой кровельный материал планируется использовать.

Если будут применяться мягкие кровельные материалы, к примеру, битумная черепица, то основание должно быть сплошным.

Под жесткие материалы делается разреженная обрешетка.

Шаг обрешетки тоже разнится в зависимости от материала для кровли. Нужное значение шага обычно указывает производитель кровельного материала.

Стропильная система представляет собой основу вальмовой крыши. Установленные стропила своими руками принимают на себя все нагрузки: от кровли, снега, ветра. Поэтому важно, чтобы древесина для них была идеальной. На ней должны отсутствовать сколы, трещины, не должно быть сучков, следов гнили и прочих изъянов.

Кровельный материал для вальмовой крыши сруба может быть самым разнообразным. Но, с домом из натуральной древесины очень красиво будет сочетаться натуральный кровельный материал, в частности керамическая черепица, т.к. ее основа глина. Стоит отметить, что монтаж керамической черепицы, который описан здесь, — сложный процесс для человека без опыта, требующий усиления стропильной конструкции крыши.

Если опыта нет, можете прибегнуть к кровле крыши такими материалами как ондулин или металлочерепица. Подробнее о них вы можете прочесть в этой статье. Ондулин и металлочерепица чаще других кровельных материалов используются для покрытия крыш, так как относятся к эконом-классу.

При устройстве кровельного пирога обязательно использование утеплителя, паро- и гидроизоляции. О том, как монтировать определенный тип кровельного покрытия, вы можете прочитать на нашем сайте в соответствующих статьях. Там подробно изложена последовательность работ. Для упрощения расчета элементов вальмовой крыши можно воспользоваться программами.

Вальмовая крыша, стропильная система