Стропильные ноги отвечают за целостность крыши, поэтому качество материала и его стойкость к нагрузкам и сопротивление на изгиб – важные показатели при монтаже крыш. Сращивание стропил по длине не должно повлиять на прочность сооружения. Разберемся, как это сделать правильно, рассмотрим виды древесины, из которых изготавливаются стропила, и покажем, как произвести расчет их длины.
Стропильная система Источник www.stroimdom.com.ua
Виды древесины для кровли
Для стропильного монтажа, в зависимости от назначения объекта применяют следующие виды пиломатериала:
- Брус чистообрезной, двухкантный и четырёхкантный.
- Доску обрезную.
Древесина хвойных пород, например, лиственница и сосна, чаще всего применяется в обустройстве стропильной системы. Она имеет достаточную прочность, хорошо поддаётся обработке и противостоит гниению. Перед укладкой на крышу материал обрабатывают специальной пропиткой.
Стандартная доска имеет длину 6 метров, брус – 3 метра.
Дефекты, влияющие на качество пиломатериала:
- Сучки – техническими условиями регламентируется количество сучков в доске, не влияющее на прочность конструкции.
- Обзол – для стропильных конструкций его полностью срезают.
- Трещины – возникают от неправильной сушки или растрескивания на морозе. Такой материал непригоден для монтажа крыш.
- Гниль и грибок – от неправильного хранения во влажных условиях – отбраковывается.
Доска обрезная должна быть без дефектов Источник yandex.net
Выбрав правильный пиломатериал, приступают к замерам и сращиванию стропил.
Практические советы
Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам. Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца.
Узел располагается на мауэрлате
Никогда не используйте для соединения черные саморезы. Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.
Черные саморезы использовать не стоит
Не переусердствуйте с количеством метизов. Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.
Расчёт размеров стропил по длине и сечению для правильного выбора пиломатериала
Стропильная система на проектной стадии рассматривает варианты пиломатериалов и схему их расположения в стропильной конструкции. От правильных расчётов зависит дальнейшие работы по укладке изоляции, утепления и кровли. Также немалую роль играют устойчивость к нагрузкам при эксплуатации объекта, сопротивление атмосферным изменениям и тектоническому влиянию. Поэтому к расчётам и выбору качественных пиломатериалов подходят очень ответственно.
Для вычисления требуемой длины стропила, определяют угол наклона ската кровли и рассчитывают высоту крыши. Небольшие размеры дома позволят применить цельные доски и брус для создания стропильной конструкции. При более широком скосе в большом сооружении длины пиломатериала может не хватить. Тогда применяют сращивание двух частей древесины, чтобы сделать стропильную ногу соответствующих размеров с небольшим запасом.
Расчетная формула вычисления длины стропил Источник orchardo.ru
Размер пролёта между коньком дома и верхней частью стены соответствует длине стропилины. Сечение балки определяют на основе размера нагрузок и расстояния между двумя соседними стропильными ногами.
Нагрузку на элементы создаёт вес кровли, например, из керамической черепицы или асбоцементного шифера. Такие материалы требуют увеличенного сечения бруса.
Пример:
- Длина бруса – 6 метров.
- Сечение торца – 10Х20 см.
- Расстояние между соседними брусьями — 140 сантиметров.
Инструменты и материалы для работы
Перед выполнением основной работы по вырезанию замков, необходимо учесть и подготовить все необходимые инструменты, чтобы они в нужный момент оказались под рукой.
Что понадобится для работы:
линейка и угольник;- маркер;
- топор;
- стамеска;
- бензопила;
- электродрель;
- канцелярский нож;
- стамеска;
- болты, гайки, ключ к ним;
- антисептические средства и антипирены.
Также может понадобиться шлифовальная машинка или шкурка для придания гладкости вырезанным поверхностям.
Схема стропильной конструкции
По периметру стены укладывается мауэрлат – брус, который принимает на себя часть несущей функции, равномерно распределяя на несущие стены. На него будут поставлены основания всех элементов конструкции.
Поперёк здания укладывают прогоны, такие же прогоны будут служить опорой для стропильных ног в середине сооружения.
Поднимают, заранее смонтированные на земле, фермы, которые будут держать конёк и крепят к мауэрлату.
Ставят опоры для конька, укладывают конёк и крепят к нему диагональные, промежуточные стропила.
Укрепляют конструкцию с помощью подкосов, подпорок и ригелей.
Стойки под стропила Источник domdkm.ru
На конструкцию укладывают стропила, учитывая проектное расстояние между отдельными балками. Торцы ног упирают в мауэрлат, а верх запиливают и соединяют металлическим крепежом на скошенных углах. На готовое основание укладывают гидроизоляцию, утеплитель и кровлю.
Правильное расположение и способы соединения бруса гарантирует устойчивость при укладке утеплителя и кровли. Дальнейшая эксплуатация объекта во многом зависит от точного проектирования и правильно подобранных пиломатериалов.
Сращенные стропила предпочтительнее закладывать при монтаже крутых скатов крыши, где атмосферные нагрузки в разы ниже, чем на плоских скатах. Плоские скаты зимой нагружаются под действием снега, что давит на пиломатериал под кровлей.
Подготавливаем заготовки к склеиванию
Для того, чтобы избежать проблем с клееным массивом, необходимо выровнять заготовки до прямого угла в 90 градусов. Края заготовок должны быть четкими и гладкими. Чем тщательнее проведена эта работа, тем лучше получится изделие. Если заготовки не подготовить должным образом, вся панель, в итоге приобретет форму чаши по ширине. Также могут возникнуть проблемы при склеивании и стяжке заготовок в массив.
Для выравнивания заготовок используйте рубанок, фуганок или циркулярную пилу.
Конструктивные особенности сращивания стропильных ног
Стропильная нога – это расстояние от верхнего уровня стены объекта до конька крыши. Если предусмотрены свисающие стропила, то длину доски или бруса следует увеличить до заданной длины.
Таблица длины и толщины стропильных ног Источник postroyka-dom.com
Соединяя обрезки тёса, добиваются необходимого размера стропильных ног. При этом учитывается, что узел соединения ведёт себя, как изгибающийся шарнир, поэтому стык следует располагать на участке, где не будет напряжения на изгиб. Расчётное расположение стыка возле подпорки, перекладины или другого элемента, снимающего нагрузку. Брус должен иметь достаточный запас жёсткости по всей длине.
Между мауэрлатом и коньком делают дополнительную опору. Расстояние соединения от опоры равно 1/6 длины всей доски. Придерживаясь заданных параметров, обеспечивают равномерную жёсткость на опорах.
Вальмовые и полувальмовые крыши с диагональным расположением стропил, монтируются из более длинного и прочного бруса, служащего опорой коротким нарожникам. Сращивать нарожники нельзя, только цельный брус.
Наращивание стропил по длине осуществляют несколькими способами, которые применяют, учитывая особенности строительства и потребность в сопротивлении нагрузкам.
Способы сращивания:
- Прямая стыковка – на коротких скатах;
- Косым прирубом – для бруса;
- Внахлёст – подходит для доски;
- Двойное сращивание – только доска.
Сращивание косым прирубом Источник build-experts.ru
Смотрите также: Популярные проекты домов с двускатной крышей и мансардой.
Для работ применяют стусло, обеспечивающее точность среза по заданному углу.
Прямая стыковка
Метод позволяет наращивать элемент какой угодно длины, с помощью разных накладок. Детали накладок можно извлечь из разобранной опалубки, обрезки пиломатериалов или остатков уложенных стропилин. Разрешается выбирать в качестве накладки доску или трёхслойную фанеру.
Прямая стыковка Источник blog-potolok.ru
Последовательность работ:
- Стык отрезают строго под прямым углом, чтобы обеспечить максимально ровную стыковку и не допустить прогиба при полной нагрузке на соединительный узел;
- Обрезки доски служат накладками, которые закрепляют на брусе с помощью шпилек.
- Заранее готовят ровную площадку достаточной длины. Брус или доску располагают на ровной поверхности, подкладывая под неё бруски, высотой сантиметров 30, чтобы при обрезке дисковой пилой не касаться земли;
- Выбирают накладки. Для накладок используют обрезанные доски или трёхслойную фанеру, после снятия опалубки. Длина накладки рассчитывается в четырёхкратном размере ширины доски. А если крышу планируют утеплять минеральной ватой или она будет с небольшим уклоном, то нагрузки на конструкцию увеличатся, а длину накладок следует также делать длиннее;
- Обрезанную часть стыкуют со второй половиной, плотно прижимают и обкладывают соединительными накладками. Доски обычно слегка различаются по толщине, поэтому в процессе подготовки, края слегка запиливают или зашлифовывают.
Стыковка и соединение досок с накладками Источник obustroeno.com
Важно! При обрезке доска не должна расслоиться или разломаться, срез делают ровный, без зазубрин или заусенцев.
- Всю конструкцию обжимают струбцинами и вбивают шпильки, закручивая гайки до врезания в дерево. Гвозди применять не рекомендуют, по причине растрескивания древесины и ослабления упорных свойств в готовом элементе. Шпильки берут не менее 8 мм, меньший размер недостаточно укрепит стыки, а больший раздвинет слои;
- Шайбы рекомендуется брать широкие и утапливать из в древесину;
- Количество крепежа не должно сильно утяжелять элемент, иначе придётся заказывать перерасчёт проекта;
- Фанеру допустимо дополнительно приклеить на доску и обжать струбцинами до полного высыхания клея.
Смотрите также: Компании, специализирующиеся на реконструкции мансарды и кровельных материалах.
Косой прируб
Брус большого сечения плохо поддаётся прямой стыковке, поэтому соединение бруса между собой по длине производят методом косого прируба. Название технологии происходит от вида подрезки концов бруса.
Правила сращивания косым прирубом Источник krovgid.com
Этапы косого прируба:
- Отмеряют расстояние, на котором будет выполнен прируб. Это необходимо, чтобы готовые элементы максимально совпадали без малейшего зазора. Отмечают карандашом место спила на обеих торцах брусов;
- Концы подрезают под определённым углом, с применением стусла, чтобы углы максимально совпали по срезу, обычно это угол в 45°;
- Скошенные концы, стыкуют, добиваясь максимального совпадения плоскостей. Закрепляют струбциной;
- Просверливают сквозное отверстие, на один миллиметр меньше шпильки или самореза, чтобы он входил с трудом, не раздвигая волокна древесины. Это условие позволит избежать люфта при укладке и последующих эксплуатационных нагрузках;
- Прируб стягивают саморезами или шпильками и шайбами достаточной ширины, чтобы впоследствии они не заглубились в древесину и не привели к ослаблению конструкции. Под них рекомендуют подкладывать кольцо.
Внахлёст
Метод подойдёт, если встал вопрос: как срастить две доски. Жёсткое соединение конструкции делает её востребованной на многих строительных операциях. Способ довольно простой – две доски укладывают одну на другую внахлёст.
Сращивание внахлест Источник obustroeno.com
Выбор схемы сращивания в зависимости от нагрузки на готовое изделие
Если изделие будет подвергаться только сжиманию, то достаточно применить самый простой вид сращивания, соединяя детали внакладку (косыми или прямыми срезами). Чтобы повысить стойкость изделия при боковых нагрузках, применяется соединение типа накладного замка. При этом делается накладка с применением скошенных торцов или с торцевым шипом.
Для изделий, рассчитанных на растягивающие нагрузки, применяют соединения накладной замок (зубчатый или простой). Для его выполнения на соединяемых заготовках вырезают углубления и выступы. Схема зубчатого накладного замка позволяет достичь высокой прочности соединения, которая выдерживает сжимающие, растягивающие и боковые нагрузки.
Соединение «двойной сковородень» — прямая накладка с шипом, называемым ласточкин хвост. Показывает высокую прочность при разных нагрузках – боковых смещениях, растяжении и сжатии.
Схема соединения «сдвижной замок» в виде накладки со скошенным упором способна придать прочность изделию, подвергающемуся растяжению и поперечным нагрузкам.
Существует схема, при которой добиваются повышенной жесткости конструкции накладных замков, вбивая дополнительные клинья между выступами. Называют такие замки натяжными. Делают их либо разъемными, либо склеивают. Разъемные натяжные замки следует проолифить или покрасить, что поможет защитить замок от влаги.
Видео описание
В этом видео расскажут, как сделать сращивание стропил и расчеты:
Преимущества подобной стыковки в простоте операций, её можно сделать даже непрофессионалу на домашней стройке.
Двойное сращивание
Есть ещё довольно интересный метод удлинения – составные стропилины. Его выполняют, используя доски и короткие обрезки досок. Преимуществом такого метода является практически безотходное строительство, когда в дело идут самые короткие элементы.
Способ двойного сращивания Источник yandex.net
Как срастить доски на клею
Очень популярный метод соединения досок и брусков — продольное и поперечное склеивание. При соединении досок широкой стороной торец может быть ровным, хотя в большинстве случаев используют пазогребневый профиль. Очень важна плотная подгонка деталей, чтобы слой клея был как можно более тонким, только так можно достичь максимальной прочности. Иногда на торец, смазанный клеем, наносят небольшое количество хлопкового волокна, это повышает качество сцепки.
Доски можно соединять и в профиль, но для этого потребуется выполнить клиновидную зубчатую нарезку обоих торцов со смещением в пол зуба для разных деталей. В домашних условиях такую операцию можно выполнить с применением ручного фрезера.
Для склеивания деталей используют казеиновый клей или ПВА высокой концентрации, для придания прочности в клеящее вещество добавляют просеянную древесную муку. Поверхности покрывают клеем и выдерживают на воздухе 3–5 минут, после чего помещают под гнет или сдавливают струбцинами. Такое соединение получается прочнее самого дерева и никогда не ломается по стыку.
Видео описание
В этом видео вы увидите, какие способы соединения стропил можно применять:
Соединение бревна и бруса в длину
Сращивание бруса и бревна по длине имеет глубокие корни в дедовских методах, когда ещё строили только бревенчатые срубы. Наши предки знали, как удлинить стропила по длине правильно. Об этом свидетельствуют старинные деревянные постройки, сохранившиеся до наших лет.
Этапы соединения брёвен:
- Отесать края брёвен, чтобы они плотно прилегали друг к другу;
- В торцах засверлить отверстие для штыря;
- Размер дыры должен быть на 1-2 мм меньше вставки, чтобы штырь плотно стал на место, не расщепив край;
- Вставить штырь и плотно соединить бревна.
Соединение брёвен и бруса прямым замком:
- Вытесать пазы в конце сращиваемого бруса;
- Вытесать соответствующий размер в другом;
- Соединить пазы и закрепить их шпильками или хомутами.
Соединение брусьев между собой Источник masterbrusa.ru
Также сплачивают косым замком и клином.
Каждое соединение очень прочно и может использоваться в стропильных ногах. Подгонка должна быть точной. Заполнение щелей и сколов щепой или другим материалом приведёт к снижению стойкости бруса. Он станет непригодным для укладки стропил. Для чёткого результата заранее вымеряют и отчерчивают места пропилов.
Каких правил следует придерживаться?
Помимо основных расчетов по длине балок и вырезов, с помощью которых будет происходить соединение, необходимо учитывать и другие нюансы, позволяющие удлинить и установить перекрытие качественно.
- Для сращивания балок выбирают древесину одной породы и желательно одного цвета, если балки не будут скрыты под отделкой. Разные породы дерева ведут себя по-разному, некоторые более крепкие, другие больше подвержены растрескиванию.
- Процент влажности материалов не должен превышать 15%. Это должно быть высушенное дерево, которое в процессе эксплуатации не ссохнется, образовав щель в районе сцепления. Если не удается добиться одного показателя для 2-х брусков, разница не должна превышать 3%.
- Дерево выбирают качественное, без дефектов, синевы, гнили. Не стоит рисковать, стараясь сэкономить, особенно когда речь идет о чердачном перекрытии.
- Перед установкой балок и соединением, пиломатериал необходимо обработать антисептиком и антипиренами.
- После склеивания частей, остатки клея необходимо убирать на месте. Когда он высохнет, очистить поверхность будет сложнее.
- Сращивание производят по вертикали относительно лицевой стороны. То есть сам разрез должен быть параллелен потоку ветра, чтобы избежать продувания через щель.
- На стыке перед соединением прокладывают слой утеплителя. Древесина не должна соприкасаться друг с другом в месте разреза. Если части бруса начнут высыхать, утеплитель в районе замка предотвратит продувание.
- Брус для сращивания выбирают одного калибра (одной толщины).
- Удлиненный брус не должен утолщаться в месте соединения.
- Сращивание балок необходимо делать в разбег, не по одной линии, чтобы не создавать давление на один, наиболее уязвимый участок перекрытия.
Коротко о главном
Сращивание стропил даёт серьёзную экономию строительной древесины. На строительной площадке останется минимум древесных отходов.
Для сращивания стропильных ног существует несколько практичных вариантов, каждый из которых можно применить во время строительства дома:
- Для доски: внахлест или метод двойного сращивания;
- Для сруба: прямая стыковка или косой прируб.
При монтаже стропильной системы важно помнить, что соединение крепежом не должно утяжелять элементы настолько, чтобы стать проблемным для общего веса конструкции под кровлю.
Правильная сплотка даёт такую же выносливость нагрузок, как цельный брус.
Основные моменты в создании искусственного массива
Итак, вы поставили перед собой задачу-собрать несколько (может, даже несколько десятков) досок вместе, чтобы готовая панель выглядела одним целым искусственным массивом.
Для сращивания в массив, не подойдут широкие куски заготовок. Поскольку широкие заготовки, могут более заметно деформироваться, в случае изменения атмосферной влажности или влажности другой внешней среды. Готовый, клееный массив не деформируется (но может), если правильно произвести склеивание.
Уйти от коробления массива можно изменяя направление годичных колец в брусках по всей ширине массива.
Если выбирать прямую доску, без изъянов, то это существенно облегчит процесс сращивания в массив. Подойдите тщательно к выбору пиломатериала, чтобы избежать неприятных «сюрпризов», когда работа будет практически закончена.
Склейка должна происходить таким образом, чтобы стыки были практически незаметны.
Составной вариант
Соединение стропил внахлест можно произвести и другим способом. В таком варианте элемент не только удлиняется, но еще и увеличивается его сечение. Здесь срастить нужно не две, а три доски. Суть метода в следующем:
- К одной доске с обоих ее концов внахлест сращиваются две другие доски. Между наращенными компонентами остается пространство, которое равняется толщине одинарного элемента. В результате получается стропила с разным сечением на концах;
- В просвет между двойными компонентами устанавливаются вкладки. Их длина должна быть в два раза больше, чем толщина одинарной доски сращенных стропил. Расстояние между вкладками делается не менее двукратного значения их длины;
- В оставшееся пространство можно плотно поместить минеральную вату или джут. Такая прослойка скомпенсирует усадку древесины;
- Крепление проводится при помощи гвоздей, расположенных в шахматном порядке.
Такой способ сращивания стропил характерен тем, что сверху получается тонкий конец, а снизу толстый усиленный. Такой вариант конструкции применяют при возведении ломаной крыши и при установке диагональных стропильных ног.
Соединение встык
Этот способ прекрасно подходит для сращивания стропильных досок. При соединении встык используется специальная накладка.
Перед тем как сращивать стропила, необходимо отрезать стыкуемые концы бруса или досок строго под прямым углом. Делается это для того, чтобы в месте стыка стропил под нагрузкой не образовался прогиб.
Торцы сращиваемых стропил фиксируются с помощью накладок из досок или металлического крепежа. Их следует устанавливать с обеих сторон стыка. Накладки нужно прибивать гвоздями в шахматном порядке.
Электрический двухколесный скейт
Скейтборд на 2 колесах, как называется удивительно удачный гибрид скейта и сигвея, предназначен для активного человека любого возраста. Электрический скейт – идеальный способ передвижения в городских условиях и одновременно лучшее развлечение.
Эти конструкции по популярности обгоняют в последнее время даже любимые всеми скейты, являясь не просто спортивным снарядом, а транспортным средством – универсальным и функциональным.
Главное преимущество электрических скейтов на двух колесах перед другими видами индивидуального электрического транспорта – малый вес и размеры.
Устройство электрического двухколесного скейта
Внешне скейтборд, который едет сам, мало чем отличается от скейтборда, но его платформа располагается не по направлению движения, а поперек. Достаточно большие колеса имеют независимый привод от отдельных электромоторов, питающихся от батарей высокой емкости.
Управление устройством основано на принципе самобалансировки, отвечает за которую гироскоп. Слегка меняя положение тела, можно управлять электроскейтбордом, т.е. отпадает необходимость отталкиваться от земли ногой.
