Стропильная система каркасного дома своими руками

Выбор типа кровельной системы

Если с возведением каркаса и стен деревянного дома проблем не возникает, то по строительству кровли, как правило, появляется целый ряд вопросов. Они касаются как выбора типа стропильной системы, так и самого устройства и фиксации ее основных элементов. Каркас крыши является одним из основных частей каркасного дома, так как на него идет основная нагрузка с крыши (стропила – важнейший элемент). Крыша каркасного дома чаще всего делается из деревянного бруса, она может иметь различный вид, уклон и принцип возведения.

Для того, чтобы определиться с типом кровельной системы, необходимо учитывать размеры и особенности самого здания. Крыша каркасного дома в первую очередь зависит от размера постройки и предпочтений владельца. Если здание будет иметь ширину более 6 метров, то для установки надежной кровли необходимо еще во время заливки фундамента сделать внутренние несущие стены – одну или две. Кровлю можно возводить своими руками.
Висячая стропильная система выбирается для небольших зданий. При таком типе, стропильные ноги каркасного дома опираются только на боковые стены дома. В результате, при большой ширине здания под тяжестью кровли возникает весьма опасный провис стропил.

Чтобы снизить риск провисания, для зданий шире 6 метров устраивают наслонную стропильную систему, при которой кровля имеет дополнительный упор на внутренние несущие стены. Как правило, это либо одна стена по центру, или две параллельные.

Составляющие стропильной системы и кровли

Стропильная система – это скелет крыши, от которого зависит безопасность жителей и надежность всего дома.

Ее можно возвести своими руками, используя следующие материалы:

• доска обрезная 50Х150 мм
• брус 150Х150 мм

Все деревянные элементы должны быть в обязательном порядке обработаны огнебиозащитой и хорошо высушены. Лучше всего подходит древесина камерной сушки (или технической, как ее еще называют).

Идеально подходит дерево хвойных пород, в которых присутствуют смолы, создающие дополнительную защиту от короедов.

Стропильная система состоит из следующих элементов:

• Стропильный ног.
• Прогонов.
• Стоек.

А сама конструкция каркаса крыши включает в себя еще чердачное перекрытие, решетку и обрешетку

Обратите внимание, что помещение под крышей может использоваться собственно как чердак, а может быть устроено как мансордное жилое помещение. Если на чердаке будет нежилое пространство, то для перекрытия пойдет доска 50Х150 мм

Если же предполагается обустройство жилой мансарды или вы планируете в будущем вариант перевода чердака в жилое помещение (например, в кабинет), то для перекрытия необходимо брать брус 150Х150. Брус будет укладываться на мауэрлат, что сделает перекрытие весьма прочным.

Обрешетка выполняется, как правило, тоже брусом, однако выбирается сечение 40х40 или 50х50 мм. Такая толщина достаточна для того, чтобы выдержать любой вид кровельного материала.

При приобретении любых деревянных элементов, обратите внимание на качество. Брус должен быть ровным, без изгиба, без темных пятен и плесени

Даже небольшое искривление бруса может повлечь большие сложности при его укладке и последующих работ.

При работе со стропильной системой вам также понадобятся металлические шпильки (чтобы прикрепить брус к мауэрлату) с резьбой, крепежные элементы (саморезы, шпильки диаметром 8 и 10мм) для соединения стропил между собой, оцинкованные гвозди, скобы и кронштейны для крепления стропильных ног к мауэрлату.

Работы над кровлей начинаются с устройства мауэрлата своими руками. Мауэрлат в каркасном строительстве часто заменяется на брус внешней обвязки, то есть брус, соединяющий все четыре стены дома в одну конструкцию. В качестве мауэрлата или верхней обвязки используется брус 100х150 или 150х150 мм. Подробнее об устройстве бруса верхней обвязки читаем здесь.

Когда эти работы выполнены, можно начинать выводить фронтон и приступать к устройству стропильной системы. Все работы могут выполняться своими руками, это не так сложно, однако один-два помощника вам все-таки потребуется.

Вся обработка стропильных балок перед сборкой и установкой производится на земле. Желательно выбрать ровную площадку, на которой можно гораздо легче обрезать брус в нужный размер, сделать выпилы или пазы, просверлить крепежные отверстия. Когда элемент готов, его можно поднимать наверх и приступать к фиксации.

Устанавливаем опорный брус

Опорой для каркаса крыши служит деревянный брус, расположенный на несущей стене дома. Он распределяет вес кровли и все нагрузки на несущую конструкцию. В качестве опорного бруса подходит брус 150х150или 100х150. По периметру здания перед укладкой мауэрлата выкладывается бетонная монолитная отмостка, затем несколько слоев рубероида.

Крепление мауэрлата

Для укладки мауэрлата в основание устанавливаются металлические шпильки 10мм в диаметре. Опорный брус укладывается вдоль отмостки. Там, где брус соприкасается со шпильками, следует сделать отметки. По ним сверлятся отверстия, соответствующие диаметру шпилек. Мауэрлат надевается на шпильки, которые должны выступать на 10-15 мм из бруса. Зафиксируйте гайками брус.

Установка стропильной фермы

Варианты врубки стропил в балкуИзмерения и разметка вальмового стропила

Установку стропильных ферм выполняем в следующей последовательности:

• монтируем крайние фермы;
• фиксируем центральные фермы.

При установке крайних ферм придерживаемся следующих важных правил:

• основание треугольника устанавливаем на мауэрлат либо же верхний сруб в случае обустройства крыши деревянного строения;
• предварительно делаем в основании несколько отверстий для его последующего скрепления со срубом;
• обязательно контролируем прямолинейность установки фермы. Для этого используем отвес, закрепленный на ригеле;
• основание стропильной фермы закрепляем только после подтверждения ровности его установки;
• для обеспечения дополнительной устойчивости фермы закрепляем укосины от сруба к стропильной ноге. Длину подбирайте по ситуации, принципиального значения она не имеет;

• прежде чем затягивать укосину шурупами, повторно убеждаемся в прямолинейности ее размещения.

После завершения монтажа крайних ферм переходим к фиксации центральной и последующих конструкций, если их размещение предусмотрено проектом. Оптимальный шаг установки ферм – 100 см.

Для закрепления центрального стропильного треугольника используем временные укосины. После того как будет установлен козырек, укосины можно убрать. Рекомендации по креплению центральных и остальных ферм такие же, как и в случае с крайними конструкциями.

Каркас дома со стропилами

Удачной работы!

Сборка коньковой фермыМонтаж коньковой фермыМонтаж стропилМонтаж стропил

Кровельные покрытия для крыши каркасного дома: оптимальные варианты

Кровля здания каркасной конструкции может быть выполнена из самых различных материалов, но самыми оптимальными вариантами являются гибкая черепица и металлочерепица, отличающиеся малым весом (а как следствие, небольшими нагрузками на крышу), высокой надежностью, устойчивостью ко многим воздействиям, простотой монтажа и очень привлекательным внешним видом.

Такие покрытия отлично переносят высокие температуры и заморозки, обслуживание и ремонт отличаются крайней простотой, а сроки службы достаточно велики.

Гибкая черепица

Схема укладки гибкой черепицы на кровлю.

Гибкая черепица относится к разряду мягких кровельных материалов, которые фиксируются к поверхности при помощи специального битумного клеящегося слоя. Верхняя поверхность представляет собой специальное покрытие с натуральной каменной крошкой. Такое покрытие практично, по нему можно спокойно ходить, лавинообразный сход снега исключен из-за шершавой структуры черепицы. Среди прочих преимуществ установки подобного кровельного покрытия своими руками необходимо отметить:

• отличную шумоизоляцию;
• устойчивость к коррозии и гниению;
• возможность переносить сильные перепады температуры, морозы и летнюю жару – испытания доказывают, что покрытие сохраняет свои свойства и целостность при перепадах от минус 70 градусов до плюс 110;
• устойчивость к ветровым нагрузкам, ливням, граду, прочим осадкам;
• надежность и герметичность;
• отсутствие сильных нагрузок на конструкцию крыши;
• монтаж своими руками не занимает много времени и не требует наличия особых знаний – все необходимые дополнительные материалы, включая кровельный ковер, приобретаются вместе с черепицей;
• экономичность – устройство такой кровли сильно отличается по стоимости от других;
• отличный внешний вид, возможность применять гибкую черепицу даже для очень сложных форм крыши каркасного дома;
• устойчивость к ультрафиолету, поверхность не выцветает, не теряет яркость окраски.

Важно!Опытный электрик слил в сеть секрет, как платить за электроэнергию вдвое меньше.. Узнать как>>

Кровля из металлочерепицы

Варианты укладки листов металлочерепицы на крышу.

Своими руками для каркасного дома обустраивается и кровля из металлочерепицы, которая отличается такими преимуществами:

• надежность, герметичность, устойчивость к различным погодным условиям;
• отсутствие нарастания мха, как это может произойти с некоторыми мягкими покрытиями, шифером;
• простой и быстрый монтаж, который легко выполняется своими руками;
• простая эксплуатация, при необходимости ремонта обычно просто заменяются несколько листов;
• снег и лед легко убираются, не давая скапливаться снеговым массам, которые создают дополнительную нагрузку на конструкцию крыши;
• малый вес покрытия;
• возможность применения оборудования для подогрева крыши;
• доступная цена среди прочих кровельных покрытий с аналогичными свойствами.

Как рассчитать угол

Наклон ската применяется при расчетах элементов стропильной системы. Он определяется в градусах или процентах, поэтому нужно провести некоторые математические действия.

Двускатная крыша в разрезе представляет собой равнобедренный треугольник (если скаты одинаковые). Ее условно можно разделить на 2 прямоугольных треугольника. Одна из сторон Н — высота до уровня конька, другая L — половина пролета дома. Они измеряются по готовым стенам и фронтону. Требуется рассчитать длину стропила B, которую можно найти исходя из тригонометрических формул.

Тангенс угла ската относительно горизонтали:

tgα= H/L

По таблице Брадиса или помощью с инженерного калькулятора находим соответствующее значение угла в градусах. Например, высота крыши 3 м, ширина дома 9 м, половина пролета 9/2=4,5 м.

tgα=3/4,5=0,6667

Этому тангенсу соответствует угол 34°, то есть крыша имеет средний уклон. Можно использовать функцию косинуса и посчитать длину стропила как B= L / соs 34° = 4,5/0,829=5,42 м.

Также информация об угле наклона нужна, чтобы сориентироваться в кровельных материалах.

Для расчета длины стропил ( и проверки) можно воспользоваться вторым способом — теоремой Пифагора:

B²=H²+L²= 9+20,25=29,25, откуда B =√29,25=5,41 м — длина стропила (без свеса).

Чтобы исключить попадание осадков на стены, нужно добавить не менее 40 см для свеса. Получаем для своего здания минимальную длину стропил 5,81 м при угле наклона ската 34°. Для удобства можно принять B=6 м, чему соответствует стандартная доска.

Оптимальные строительные материалы для каркаса

В том случае когда мастер решает сделать кровельный каркас своими собственными руками, ему требуется понять основные элементы строительного процесса, а также знать наличие всех требуемых инструментов и строительных материалов, которые могут потребоваться для этого дела. Итак, для организации качественного и предельно надежного каркаса кровельной системы своими собственными руками потребуется наличие:

Для строительства дома необходимо выбирать качественные пиломатериалы, без повреждений – трещин, сучков, синевы и пятен.

• деревянного бруса сечением 15х5 сантиметра, который будет использован для строительства стропильных ферм;
• деревянный брус 10х10 сантиметров, который потребуется для изготовления мауэрлата;
• доски для системы обрешетки, которая выбирается в зависимости от используемого кровельного материала;
• различные расходные материалы, которые нужны для крепления мауэрлата и всей стропильной системы.

Из строительных инструментов мастеру потребуется наличие молотка, пилы, электрической дрели, рулетки, топора и отвеса. Другими словами, никаких инструментов специального назначения для данного типа строительства своими собственными руками не требуется, что делает строительный процесс предельно простым и экономичным

Отдельное внимание стоит уделить приобретению предельно качественной древесины, которая является залогом качества и долговечности всего несущего каркаса кровли

Весь пиломатериал необходимо обработать специальными пропитками, которые влияют на долговечность и качество несущего каркаса, устройство которого было описано выше. Как правило, такие вещества защищают дерево от гниения, а также от вредоносных насекомых, способных испортить древесину за предельно короткие сроки.

Другими словами, обработка используемого пиломатериала своими собственными руками является неотъемлемой частью строительного процесса. Профильные кровельные каркасы из металла требуют использования совершенно других материалов и инструментов, но применение таких конструкций в частном строительстве можно считать неактуальным.

Как прикрепить стропила к кирпичной стене. Качественное крепление стропил к кирпичнои стене

• Крепление мауэрлата
• Различные способы крепления
• Особенности крепления

Крепление мауэрлата к кирпичной стене должно быть выполнено качественно и надежно, так как он является звеном, через которое усилия от веса крыши и боковых нагрузок взаимно компенсируются.

Для изготовления мауэрлата чаще всего берут брус сечением 150 мм или две доски соответствующего размера, которые между собой соединяют при помощи гвоздей. Материал надо брать сухим, его влажность не должна быть выше 22%.

Крепление на стену дома будет зависеть от таких факторов:

• особенность конструкции здания;
• площадь дома;
• материала, из которого сделаны стены.

Необходимо проводить жесткое крепление, здесь подвижность как при создании стропильной системы не нужна. Крепить основание надо четко горизонтально, упорные прорези необходимо делать со стороны стропильных ног, это не дает всей системе ослабевать в процессе эксплуатации.

Есть разные способы установки стропил на опору:

• скользящее крепление подразумевает опору стропил на брус, при этом они могут немного двигаться. Чтобы обеспечить высокую жесткость, используют ригели, которые на брусе держатся за счет крепления стропильных досок;
• упорное крепление подразумевает, что установка стропил проводится на выпиленные в них зубы или на брусок. Такой способ обеспечивает высокую жесткость, но боковые усилия в данном случае будут большими.

Крепление мауэрлата

Чаще всего дома имеют именно кирпичную стену, на которую и проводится крепление мауэрлата. Хотя такая стена и будет иметь высокую вертикальную прочность на сжатие, но она плохо переносит боковые нагрузки. Это, в большей степени, касается верхней части стены из кирпича, даже незначительное расширяющее усилие может привести к тому, что появятся разрушения. Это приводит к тому, что крепить мауэрлат надо замкнутым контуром, который должен обеспечивать не только распределение нагрузки, но и выполнять связывающий эффект.

Данный факт не относится к тем случаям, когда в доме не только стены, но и фронтоны сделаны из кирпича. Это позволяет разгрузить конструкцию, и часть боковых нагрузок на себя забирают фронтоны. В таких домах мауэрлат можно делать только на боковых стенах.

Если дом выполнен из кирпича, то для обеспечения максимальной устойчивости всей системы мауэрлат крепят с учетом следующих правил:

• укладка мауэрлата проводится по периметру здания, при этом балки устанавливают ближе к внутренней стороне стен. Нельзя допускать, чтобы он опирался на крайний декоративный слой кладки;
• оставляется выступ, необходимо помнить, что он должен быть небольшим, это обеспечит дополнительную защиту всей конструкции. Если на крышу будут действовать неравномерные нагрузки, это не позволит стропилам сдвинуться с места.

О креплении мауэрлата надо позаботиться еще во время возведения стен.

Шатровые крыши

Представляют собой четырехскатную крышу. Каждый из скатов имеет треугольную форму, и все они соединяются в одной точке. Эта конструкция обладает теми же преимуществами, что и вальмовая: прекрасно противостоит ветровым нагрузкам, не копит снежные массы из-за значительного угла наклона, равномерно прогревается солнцем.

Ключевым недостатком является значительная сложность (потребуется опыт в возведении именно шатровых кровель). Новые элементы в шатровых крышах отсутствуют, но также отсутствует коньковая балка, поэтому требуется усложнение конструкции. Чаще всего шатровые кровли применяются для двухэтажных домов, так как создать мансарду или чердачное помещение под такой кровлей очень сложно.

Изготовление

Для изготовления стропил используются пиломатериалы из древесины хвойных пород. Материал должен быть высушен и выдержан, иначе через некоторое время могут появиться проседания плоскостей, перекосы, трещины.

Применяются:

1. Обрезная доска толщиной 40-50 мм (зависит от длины), она идет на стропила, коньки, затяжки, ригели, подкосы и т. д.
2. Брус 100 на 150 мм (или 150 на 150 мм). Из него делаются мауэрлат, лежень и т. д.

Все соединения выполняются на гвозди, шурупы, усиливаются металлическими пластинами. Угловые соединения бруса делаются вполдерева с обязательным усилением металлическими пластинами и подкосами. Необходим постоянный контроль горизонтали, вертикали и параллельности элементов. Точность установки стропил контролируется натянутым шнуром.

Стыкование стропил по длине при необходимости производится в точке установки подкоса. Соединение усиливается деревянной бобышкой длиной не менее 30-40 см. Для простоты работы (если размеры постройки не слишком велики) производится предварительная сборка ферм, которые устанавливаются на крыше в готовом виде. Такой метод упрощает работу, надо лишь постоянно контролировать положение каждого узла.

Как построить каркас

Для изготовления элементов каркаса используется древесина не ниже 2 сорта с влажностью не более 22%. Она не должна иметь пороков свыше допустимых по ГОСТ 8242.

Для крепления применяются гвозди с плоскими или коническими головками, саморезы, скобы, оцинкованные накладки толщиной не менее 0,4 см, металлозубчатые пластины, клеящие составы.

Основные элементы каркаса:

• вертикальные — стойки;
• горизонтальные — обвязка, перемычки над проемами;
• диагональные связи, распорки при отсутствии жесткой обшивки.

Если каркас облицовывается листовыми материалами, диагональные элементы используются временно для фиксации отдельных сегментов в пространстве.

Установка стоек

Сечение вертикальных несущих элементов рассчитывается по нагрузкам. СП 31-105-2002 допускает без расчета использовать для стоек доски 50х150 мм длиной 3000 мм при установке их с шагом до 600 мм. По всей высоте они должны быть цельными, без сращивания, кроме отрезков над проемами.

Для внутренних стен одноэтажных домов сечение стоек может быть уменьшено до 40х100 мм. В двухэтажных нагрузка более высокая, поэтому опорные элементы ставятся чаще — с расстоянием до 300 мм.

Углы и проемы

Каркас в углах устраивается из 2-3 стоек, чтобы обеспечить устойчивость и предотвратить образование мостиков холода. При этом к одной из досок впоследствии крепится обшивка.

Вокруг проемов стойки должны быть двойными, чтобы компенсировать снижение жесткости в ослабленных местах. Примыкающие к проему части стоек монтируются между нижним лежнем и перемычкой, а внутренние — между двумя обвязками (верхней и нижней).

Одинарные стойки по проемам допускаются в перегородках и наружных стенах, если их ширина не превышает шага установки стоек.

Перемычки устраиваются из двух досок, уложенных на ребро. Соединяются они гвоздями. Чтобы толщина перемычки была равна высоте сечения стойки, между досками прокладываются деревянные бруски или жесткий утеплитель.

Все элементы каркаса скрепляются гвоздями длиной не менее 80 мм. Минимальное количество крепежа — 2-4 шт. на одно монтажное соединение. Допускается делать пазы и пропилы, но не более 1/3 высоты несущего сечения. Для ненесущих элементов оставшаяся целая часть не должна быть менее 40 мм.

Шаг 3: Каркасные стены

Каркасный дом своими руками собирают из отдельных элементов, раскраивая и подгоняя их на строительной площадке. Возможен монтаж более крупных секций или даже целых конструкций, заготовленных на заводе.

Способы сборки каркаса

Быстровозводимые здания сегодня строят способами:

• традиционным — последовательно собирают каркас из стоек, ригелей, укосин, утепляют стены, монтируют обшивку;
• методом «канадской платформы» — секции заготавливают горизонтально на черновом полу и выставляют их в проектное положение;
• из СИП-панелей — крупные элементы, раскроенные на заводе, собирают на площадке при помощи соединительных брусьев и полиуретанового клея;
• по немецкой технологии «фахверк» — доски каркаса, являющиеся одновременно декоративной отделкой, располагают снаружи утеплителя;
• по шведской технологии — каркас монтируют из двух обрешеток, первая предназначена для установки утеплителя и крепления внешней отделки, вторую используют для прокладки коммуникаций и монтажа внутренней облицовки.

Монтаж каркаса способом «канадская платформа».

В частном строительстве для сборки своими руками чаще применяют классический способ, не требующий сложных монтажных работ и затрат на подъемную технику.

Установка и сечение стоек

Этапы монтажа стоек каркаса включают:

1. Разметку на покрытии чернового пола мест установки стоек. Обычно шаг составляет 60 см. Это удобно для последующей укладки плит минеральной ваты. В двухэтажных зданиях расстояние уменьшают до 40 см.
2. Нарезку опор из сухой обработанной доски толщиной 50 мм. Сечение подбирают по расчету на несущую способность.
3. Установку стоек в углах, выравнивание, закрепление временными укосинами.
4. Монтаж промежуточных элементов.
5. Соединение опор брусом верхней обвязки.
6. Усиление оконных и дверных перемычек досками, уложенными на ребро. Если этого не сделать, при прогибе произойдет защемление рамы, возникнут трещины на стеклах, отделке фасада и внутренних поверхностей стен.
7. Укрепление каркаса укосинами из досок 100х25 или 150х25, врезанными в верхнюю и нижнюю обвязку, стальными перфорированными полосами, горизонтальными перемычками. Дополнительное усиление не требуется, если каркас обшивают жесткими листами ОСП, многослойной фанеры.
8. Обшивку лобовой доской балок верхней и нижней обвязки. Рекомендуется проложить слой базальтовой ваты для утепления конструкции.

Для подбора сечения стоек суммируют все нагрузки, действующие на несущий каркас. Если здание небольшое, то при высоте до двух этажей размеры бруса принимают:

• для наружных стен — 150х50 мм, 200х50 мм;
• для внутренних перегородок — 100х50 мм.

Прочности таких сечений вполне достаточно для восприятия вертикальных и боковых нагрузок. При теплотехническом расчете может оказаться, что для размещения теплоизоляции требуется большая, чем расчетная, ширина стоек.

Увеличивать сечение несущего бруса нецелесообразно. В этом случае утеплитель укладывают в 2 слоя — один между стойками каркаса, второй — по наружной обрешетке с перевязкой. Такая компоновка поможет избежать теплопотерь через деревянные элементы, углы, обрамления проемов.

Укосины или раскосы

Укосины или раскосы устанавливают временно для придания устойчивости каркасу при монтаже или постоянно, чтобы конструкция сохраняла геометрию длительное время.

Укосины в каркасе устанавливают наклонно.

Чтобы постоянные укосины выполняли свою роль — обеспечивали жесткость каркасу, при их установке соблюдают правила:

• элементы монтируют с наклоном 40°-60°;
• толщина укосин — не более 1/4 от высоты сечения стойки;
• крепление раскоса к обвязке — только врезкой, при других видах сочленения усыхание древесины ведет к потере устойчивости узла;
• укосины врезают заподлицо со стойками, обвязками и перемычками;
• на одной стене устанавливают не менее двух раскосов с наклоном в разные стороны;
• к стойкам по длине прибивают 2-3 гвоздями.

Вместо укосин в углах каркаса можно использовать листы ОСП-3 12. Диагональная жесткость конструкции будет обеспечена.

Углы каркасного дома

Угол — одно из проблемных мест в каркасном доме. Установка бруса без дополнительного утепляющего слоя приводит к образованию мостика холода. Дерево обладает более высокой теплопроводностью, чем минеральная вата, поэтому стена в углу помещения может промерзать.

Чтобы этого не случилось, конструкции формируют одним из четырех способов:

Из двух стоек. Стык двух стен усиливают отделочным уголком.

Первые два способа более технологичны, но теплоизоляционные качества их ниже. В стыке двух стен остаются сквозные щели, которые очень трудно заделать.

Заключение по теме

Итак, мы постарались для Вас собрать всю информацию, касающуюся сооружения плоской крыши на каркасном доме. Как показывает практика, этот вариант кровельной конструкции не только современный с презентабельным внешним видом, но и экономичный по всем позициям. И если грамотно подойти к его возведению, то можно увеличить полезные квадратные метры за счет самой кровли, которую в таком случае называют эксплуатируемой.

Дополнительно Выставка Домов «Малоэтажная Страна» выражает искреннюю благодарность специалистам компании «ТЕХНОНИКОЛЬ» за помощь в создании материала. «ТЕХНОНИКОЛЬ» – является одним из крупнейших международных производителей надежных и эффективных строительных материалов. Одно из направлений компании — производство теплоизоляционных, гидроизоляционных и других материалов для монтажа плоской крыши.