плавающая крыша для сруба
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:
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:
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.
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:
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:
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:
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:
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.
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.
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:
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
Важное о том, как выполняется расчет стропильной системы вальмовой крыши.Аэраторы на крышу: зачем нужны и какие бывают виды – читайте здесь.
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:
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:
Как выполняется жесткое и скользящее соединение стропил узнайте из видеосюжета.
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
Плавающая кровля полностью исключает искривление каркаса, применяется в домах из сруба
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.
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.
Скользящие опоры позволяют стропилам изменять положение при перепаде влажности и температуры
Основные достоинства данной технологии:
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
Плавающая технология подходит для любых типов крыш
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:
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
Скользящая опора для стропил с врубом в мауэрлате
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:
Благодаря использованию подобных систем стропильные ноги подстраиваются под размеры и геометрию здания, компенсируя распирающие нагрузки, которым подвергаются несущие стены.
Разновидности опор скользящего типа
Неразборный способ монтажа стропильной системы
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:
Крепления открытого типа более практичны и надежны в эксплуатации. Их конструкция позволяет исправить ошибки, допущенные при установке неопытным мастером.
Крепеж стропильных ног к мауэрлату
Способы крепления 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
Скользящая опора для стропильных ног
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:
При установке стропил крепежи следует выводить в крайнее положение, чтобы обеспечить им максимально возможный ход во время усадки здания.