Стропильная система двухскатной крыши каркасного дома: Двускатная крыша каркасного дома — русская традиция

Двускатная крыша каркасного дома — русская традиция

• Элементы конструкции двускатной крыши
• Стропильная конструкция двускатной крыши каркасного дома
• Утепление крыши каркасного дома
• Утепление кровли извне
• Утепление кровли изнутри

Технология строительства каркасного дома специфична тем, что после возведения каркаса сразу приступают к монтажу его кровли. К специфике относится и сама конструкция кровли каркасного дома (висячая стропильная система), стропила которой укладываются на каркас  таким образом, что действует не на развал конструкции, а на ее сжатие.  Это усиливает жесткость каркаса, повышая устойчивость дома к внешним воздействиям, например, ветра и осадков.

Крыши каркасных домов делятся на три основных типа:

• Односкатная.
• Двускатная.
• Четырехскатная.

В традициях русского деревянного зодчества наиболее популярной признана двускатная крыша с чердаком, скат которой не превышает 450.

Элементы конструкции двускатной крыши

Основными элементами двускатной крыши являются:

• Стропильная конструкция;
• Кровельное покрытие;
• Утепление кровли.

Основу крыши каркасного дома составляет стропильная конструкция. Она состоит из набора ферм, установленных на каркасе дома и соединенных между собой коньковым брусом (прогоном) и обрешеткой. Крышу можно монтировать из готовых ферм или сооружать их непосредственно перед монтажом на крыше здания.

Элементы конструкции двускатной крыши:

• Мауэрлат –  обвязка из балок или доски потолка каркаса,  служащая основанием для стропильной конструкции.
• Стропильные ноги – опорные стропила, нижней частью укрепляемые на мауэрлате, вверху на коньковом прогоне;
• Ригель – доска или балка  горизонтально скрепляющая  верхнюю часть фермы, для усиления конструкции фермы;
• Прогоны – продольные балки каркаса крыши, для соединения стропильной конструкции;
• Затяжка – основание каждой фермы, располагаемое на мауэрлате;
• Стойки – вертикальные опоры для усиления конструкции фермы;
• Лежень – продольная балка для опоры стоек стропильной конструкции;
• Обрешетка – основа для крепления кровельного материала крыши, изготавливается из сухой доски.

Сегодня ряд компаний, производящих каркасные дома промышленными методами, выполняют заказы на изготовление стропильных конструкций по заданным размерам, что упрощает монтаж кровли каркасного сооружения.

Стропильная конструкция двускатной крыши каркасного дома

Двускатная крыша каркасного дома представляет собой систему стропил, связанных между собой обрешетинами, продольными брусками  на всю длину крыши, уложенных поперек стропил.

• Висячая;
• Наслонная.

Висячая система стропил нижней частью крепятся только на наружные стойки каркаса дома или на потолочные балки (мауэрлаты).

Наслонная система стропил дополняется серединной опорой или внутренними опорными стойками, усиливающими конструкцию крыши.

Выбор той или иной системы стропил связан с размером и конструкцией каркасного дома. Если внутренний пролет превышает 10 м, его усиливают внутренними опорами и стропильная система становится наслонной. В случае если чердачное помещение предполагается сделать жилым, также усиливают стропильную систему внутренними опорами, которые будут одновременно служить каркасом стен мансардного помещения.

Создание и монтаж стропильной конструкции  наиболее сложный элемент обустройства крыши каркасного дома, требующий не только профессиональных навыков в этой области, но и владения теоретическими познаниями для расчета конструкции.

Утепление крыши каркасного дома

Утепление крыши каркасного дома проделывают тогда, когда предполагают использовать чердачное пространство для создания мансарды. Если чердак будет необитаемым, то утепляют только потолок.

Принцип утепления кровли в каркасном доме тот же что и утепление стен, для утепления используют те же материалы, поскольку в случае мансардного этажа кровля является ее потолочным элементом.

Процесс утепления кровли может осуществляться из чердачного пространства или снаружи его.

Утепление кровли извне

Алгоритм утепления выглядит так:

1. На стропила снизу делается сплошная подшивка из досок.
2. На подшивку укладывается пароизоляция.
3. Далее укладывается утеплитель в один или два слоя из минеральной ваты или другого негорючего материала.
4. Утеплитель закрывается пародиффузионной мембраной
5. Контробрешетка прижимает полученный пирог утепления.
6. Поверх контробрешетки монтируют обрешетку для крепления кровли.
7. Влагостойкая фанера крепится на обрешетку шурупами ней.
8. Слой гидроизоляции  предохраняет весь набор от внешнего воздействия (дождя и снега).
9. Укрытие крыши кровельным материалом.

Утепление кровли изнутри

Перед утеплением кровли на стропила снаружи натягивается гидроизоляционная пленка, поверх которой устанавливается обрешетка. На обрешетку крепится кровельный материал.

Снизу пространство между стропилами обивается пароизоляционной пленкой. В пространство между стропилами укладывают плотно утеплитель, и закрывается пленкой, которую строительными степплерами крепят к стропилам. Поверх пароизоляционной пленки к стропилам прикрепляется покрытие из фанеры или ОСП. Это покрытие будет служить основой для декоративного покрытия мансардного этажа.

Каркасные дома отличает многообразие архитектурных решений, где  крыши играют не последнюю роль. Многоскатные крыши, многощипковые или конусообразные крыши создают прекрасные архитектурные композиции, украшающие коттеджные поселки.

Сразу следует отметить, что если двускатная крыша может быть построена своими руками, то сложные крыши каркасного дома, многоскатной или многощипковой, доступны для исполнения только профессиональным командам строительных компаний.

стропильная система, каркас двухскатной кровли, устройство мауэрлата, стропил своими руками, крепление, монтаж

Содержание:

Типы крыш, возводимых над каркасными домами
— Крыша плоского типа
— Крыша с одним или несколькими скатами
— Крыша мансардного типа
— Многощипцовые крыши
— Коническая форма крыши
Оптимальный уклон скатов
Как выбрать материал для кровли
Выбор стропил для каркаса
Параметры элементов обрешетки и контробрешетки
Устройство стропильной системы
Укладка теплоизоляционного материала своими руками
Монтаж контробрешетки и обрешетки

Крыша каркасного дома имеет достаточно простую конструкцию, на строительство которой не требуется больших затрат времени и сил. Чтобы сделать такую крышу своими руками, необходимо изучить рекомендации специалистов, как правильно выбрать материал, какие элементы имеет конструкция и чем следует руководствоваться в процессе работы.

Самостоятельное устройство крыши в каркасном доме предполагает точное определение следующих моментов:

• Тип крыши и угол наклона скатов.
• Используемый кровельный материал.
• Форма, сечение и длина стропильных ног, а также шаг между ними.
• Сечение и длина элементов обрешетки, расстояние между ними.
• Вид теплоизоляционного материала.

Типы крыш, возводимых над каркасными домами

Стропильная система каркасного дома может быть следующих видов:

• Плоская с уклоном 2-3 градуса.
• Скатная, имеющая один, два и более скатов.
• Двухскатная или четырехскатная крыша мансардного типа.
• Щипцовая, многощипцовая или коническая.

Тип крыши определяется предполагаемым внешним видом строения с учетом функциональных возможностей конструкции, а также всех ее положительных и отрицательных сторон.

Крыша плоского типа

Частные застройщики очень редко используют плоскую крышу. Несмотря на простоту монтажа, такая конструкция имеет один весомый недостаток: ей требуется постоянный уход. Незначительный уклон приводит к застаиванию воды на поверхности, а в зимний период снег вообще не скатывается с нее. Поэтому необходимо постоянно очищать поверхность крыши, чтобы предотвратить проникновение влаги внутрь помещения. Кроме того плоская крыша не позволяет обустроить жилое помещение на чердаке.

Плоская кровля каркасного дома отлично подходит для тех, кто имеет ограниченный бюджет строительства, так как в этом случае есть возможность сэкономить на строительных материалах.

Крыша с одним или несколькими скатами

Такие конструкции имеют уклон скатов более 10 градусов, при этом количество скатов может быть от 1 до 4.

Скатные крыши каркасного дома являются наиболее популярным вариантом, благодаря большому количеству преимуществ:

• Наличие пространства для обустройства дополнительной жилой площади.
• Беспрепятственное стекание талой и дождевой воды.
• Отсутствие скоплений воды и снега позволяет снизить нагрузку на кровлю и предотвращает образование протечек.

Крыша мансардного типа

Такие крыши могут быть полувальмовыми и вальмовыми. В первом случае каркас крыши дома имеет два основных ската и два маленьких, заменяющих фронтоны. Второй вариант подразумевает возведение четырех скатов.

Такие крыши обладают набором следующих положительных качеств:

• Образование дополнительного места под крышей.
• Возможная установка окошек.
• Своеобразный внешний вид всего строения.
• Снижение снеговой нагрузки на несущие стены дома.

Как недостаток, можно выделить следующий момент:

Многощипцовые крыши

Такую конструкцию также можно назвать популярной. В отличие от других типов она имеет много скатов и ендов, что позволяет выдерживать значительные нагрузки. В большинстве случаев используется над строениями сложной планировки.

Из преимуществ многощипцовой крыши можно назвать уникальность внешнего вида и возможное обустройство жилого помещения в чердачном пространстве.

В качестве недостатков отмечается сложный монтаж, большие финансовые вложения и повышенный расход материалов.

Коническая форма крыши

Крыша в виде конуса возводится над строением круглой формы, поэтому в российских регионах такие конструкции встречаются очень редко.

Преимуществом такой крыши является своеобразный внешний вид и простой уход. Недостатком конструкции является сложный монтаж и более точные расчеты.

Для тех, кто желает сэкономить на возведении крыши, оптимальным вариантом может стать каркасный дом с двускатной крышей. А для ценителей красоты и тех, кто не привык экономить, доступен вариант любой сложности и формы.

Оптимальный уклон скатов

Устройство кровли в каркасном доме должно начинаться с определения угла наклона скатов. Безопасной и долговечной считается крыша, скаты которой имеют уклон 30-45 градусов. При этом значении ветер и снег не оказывают сильной нагрузки на кровлю, а внешний вид крыши от этого только выигрывает.

Как выбрать материал для кровли

Для соблюдения требований безопасности и увеличения эксплуатационного срока всей конструкции крыши необходимо выбирать кровельное покрытие на основании уклона скатов. В противном случае возникает необходимость усиления стропильной системы и уменьшению шага между элементами обрешетки. Помимо этого потребуется более плотная гидроизоляция и увеличения частоты крепежных элементов.

Для каждого кровельного материала существует определенный уклон ската, который необходимо соблюдать при выполнении монтажных работ:

• Для профнастила необходим уклон более 10 градусов.
• Шифер можно укладывать на крышу с уклоном 12-60 градусов.
• Ондулин может безупречно эксплуатироваться на скате, уклон которого составляет более 6 градусов.
• Для керамической черепицы требуется скат с уклоном от 18 до 60 градусов.
• Битумная черепица может укладываться на крышу, уклон скатов которой более 12 градусов.
• Для металлочерепицы подходит кровля с уклоном 15 градусов.

При выборе кровельного материала необходимо придерживаться следующих правил:

• Материал подбирают с учетом типа кровли и ее формы.
• Эксплуатационный период покрытия должен соответствовать сроку годности всей кровельной конструкции.
• Выбирать материал нужно в соответствии с эстетическими и экономическими критериями. При этом учитывается сложность монтажа и стоимость покрытия для кровли.
• Для кровельного материала очень важно наличие максимально выгодных характеристик, таких как долговечность, устойчивость к различным воздействиям, простота ухода, возможность эксплуатации в любых климатических условиях.

Выбор стропил для каркаса

Среди основных параметров стропильных ног можно выделить сечение, длину и шаг.

Сечение стропилин зависит от следующего:

• Вид кровельного материала, его вес и размер.
• Угол наклона скатов.
• Нагрузка от ветра и снега (определяется индивидуально для каждого региона).
• Длина стропилин и расстояние между ними.

Параметры элементов обрешетки и контробрешетки

Большое значение при определении размеров обрешетки и шагом между элементами имеет уклон кровли и тип кровельного покрытия. Например, на крыше с уклоном 45 градусов расстояние между элементами обрешетки должно составлять 37 см, для уклона 20 градусов — 33,5 см. На размер обрешетки также влияет шаг между стропилинами.

При расстоянии 60 см элементы обрешетки должны иметь сечение 2*10 см, при шаге между стропилами 90 см размер может составлять 5*5 см. Если шаг увеличивается до 1,2 метра, то для изготовления обрешетки необходимо использовать материал сечением 5*7,5 см.

Для контробрешетки можно выбрать материал с аналогичными параметрами, что и у обрешетки. При этом шаг должен соответствовать расстоянию между стропильных ног.

Монтаж крыши каркасного дома выполняется в несколько этапов.

Устройство стропильной системы

Устанавливать стропила каркасного дома можно только после надежной фиксации потолочных балок. Для изготовления стропилин потребуется брус, сечение которого может составлять 5*15 или 5*20 см.

Чтобы изготовить стропила каркасного дома своими руками, необходимо предварительно сделать шаблон из досок, для чего выполняют следующие действия:

• Две доски прикладывают кромками перпендикулярно друг другу и скрепляют с помощью гвоздя или самореза.
• Конструкцию поднимают вверх и ставят нижними кромками на мауэрлат. Чтобы определить уклон ската, нужно ровно установить собранный элемент, при этом нижние кромки досок вывести на 40-60 см за уровень стен.
• После того как будет найден оптимальный уклон скатов, между досками прибивают поперечину, фиксируя величину угла. На этом же этапе отмечают линии среза стропилин при соединении встык и прямоугольных срезов в местах стыковки с мауэрлатом.
• Расчет элементов должен проводиться с особой точностью.

По готовому шаблону собирают две стропильные фермы, которые будут установлены по краям крыши. Между стропильными ногами обязательно устанавливают поперечину. Читайте также: «Как построить каркасную баню своими руками – инструкция по строительству».

Если длина стропилин не соответствует высоте крыши, то их можно нарастить одним из способов:

• Сращиванием бруса.
• Соединением стропилин внахлест.
• Соединением встык.
• Спариванием стропил.
• Соединением с помощью стального уголка и опорного подшивного бруса.
• Скользящим соединением.

Готовая стропильная ферма поднимается на крышу и крепится к мауэрлату каркасного дома.

Между установленными стропилами натягивают веревку или строительный шнур, который будет выступать в качестве ориентира при установке промежуточных стропильных ферм.

Для определения количества стропильных ферм расстояние между крайними элементами делят на установленный шаг между стропилинами, который в большинстве случаев равен 60-80 сантиметров.

По основному шаблону собирают нужное количество стропильных ферм и поднимают их наверх, где устанавливают на определенном расстоянии друг от друга и надежно закрепляют. Крепление стропил в каркасном доме выполняется с помощью скоб или уголков. Между стропильными ногами прибивают по две доски, фиксирующие элементы между собой. Читайте также: «Как сделать каркас крыши своими руками – технология и устройство».

Укладка теплоизоляционного материала своими руками

Для сохранения тепла в чердачном пространстве и во всем доме необходимо провести работы по утеплению стропильной системы двухскатной крыши каркасного дома.

Вначале крепят слой пароизоляционного материала, который защитит утеплитель от паров поднимающегося теплого воздуха. Фиксация выполняется на внутренней стороне стропилин с помощью строительного степлера. Места стыков проклеивают двухсторонним скотчем.

Между стропилинами укладывают теплоизоляционный материал.

Чтобы предотвратить проникновение атмосферных осадков к утеплителю, необходим слой гидроизоляции, который укладывают поверх утеплителя. Рекомендуемый материал — диффузионная мембрана. При использовании армированной пленки между гидроизоляцией и утеплителем необходимо делать зазор около 2 сантиметров.

Монтаж контробрешетки и обрешетки

Поверх стропил прибивают контробрешетку, которая позволит свободно циркулировать воздуху в подкровельном пространстве и закрепит гидроизоляцию. В качестве контробрешетки могут использоваться бруски сечением 25*30 или 30*50 см.

Следующим этапом будет монтаж обрешетки, для изготовления которой можно взять доски 2,5*10 см или бруски 4*5 см. Расстояние между элементами определяется типом кровельного покрытия. Прибивают обрешетку с помощью оцинкованных гвоздей, длина которых превышает толщину элементов обрешетки.

Укладка покрытия для кровли

Большой популярностью у частных застройщиков пользуется металлочерепица, поэтому стоит рассмотреть этот вариант подробнее.

Начальной точкой укладки металлочерепицы является установка карнизной планки, ее крепление выполняется с помощью саморезов. Укладывать материал следует в направлении снизу-вверх, выдвигая кромку кровельного материала на 0,4 метра за край карниза. Первый лист крепят к карнизной планке с помощью саморезов, причем в этом месте крепежные элементы располагаются в каждой выемке.

Дальнейшая фиксация выполняется в каждой второй выемке. При недостаточной длине листа можно выполнить наращивание с помощью свободных кусков. В этом случае укладка выполняется внахлест с фиксацией саморезами.

Пять типов ферм, которые нужно знать

Фермы. Без них у вас буквально не было бы крыши над головой. Неотъемлемый элемент любого дома, фермы не только поддерживают ваш потолок, но и создают архитектурный интерес внутри и обеспечивают открытое пространство вашей большой комнаты — независимо от того, напоминает ли ваш деревянный каркас величественный собор или такой же уютный, как коттедж. Вот что еще вам нужно знать, выбирая правильный стиль фермы для своего деревянного дома.

Ферма представляет собой деревянную единицу, состоящую из некоторой комбинации вертикальных стоек, ригелей, основных стропил, подкосов и раскосов, соединенных вместе с помощью колышков, чтобы сформировать единую законченную секцию рамы, называемую изгибом. Этот изгиб затем используется для поддержки вашего дома на концах, в центре или в обоих местах. Собранные вместе на земле, а затем поднятые вручную или краном, изгибы затем соединяются с другим изгибом коньковой балкой, прогонами и, возможно, прогонами, образуя пролет — пространство между двумя изгибами.
 
Когда дело доходит до структурной целостности деревянного каркасного дома, фермы играют важную опорную роль — буквально — обеспечивая необходимую поддержку стен и крыши. С эстетической точки зрения фермы также служат жемчужиной в конструкции деревянного каркаса.
 

Из-за их непревзойденного влияния на прочность и красоту конструкции важно тщательно выбирать фермы. К счастью, нет правильных или неправильных ответов при выборе стиля, по словам Дэна Тримбла, ветерана деревянного каркаса с 20-летним стажем и регионального менеджера проектов Woodhouse, компании Timber Frame. «Все зависит от предпочтений, характера и эмоций, которые вы хотите создать в своем доме», — говорит он. «Фермы очень похожи на рамку для картины; это рамка, которая подходит для вашей жизни в доме».

В современных деревянных домах существует пять основных типов ферм: обычная, ферзевая, королевская, молотковая и ножничная. Каждый стиль может быть использован для одного или двух этажей, в зависимости от личных предпочтений, грузоподъемности, расположения окон и планировки помещения. Независимо от того, является ли ваш стиль современным, традиционным, деревенским или изысканным, один выбор обязательно идеально подойдет для вашего деревянного дома. А если вы не можете определиться, объедините несколько разных стилей, чтобы создать действительно уникальный интерьер.

Обычная ферма, как следует из названия, чаще всего используется в современных деревянных рамах, она прочная и доступная по цене. Это чистый дизайн, который легко определить по тому, как нижняя горизонтальная балка (пояс) соединяется с двумя стропилами. Он идеально подходит для уютного загородного дома, так как визуально не перегружает пространство. Этот стиль также может служить экономичным способом добавить деревянное чутье в менее общественное место, например, в главную спальню.

Ферма Queen Post

Иллюстрация предоставлена ​​штаб-квартирой Timber Frame.

Ферма шкворня расширяется на общую ферму добавлением двух стоек, разделяющих фронтон. Королевский столб — это прямоугольник внутри треугольника, который эффективно открывает входы и фокусы в вашем доме. Стиль фермы королевы может охватывать расстояния 30 футов и более и визуально снижает высоту потолка для более интимного ощущения.

Этот тип ферм хорошо подходит для привлечения внимания к окнам в большой комнате и увеличения прочности фермы. Полностью выдвинутая конфигурация ферзевой стойки может использоваться для обрамления камина, а простое добавление балки между стойками может создать идеальную каминную полку. Как и королевские стойки, этот стиль предлагает большие возможности ширины благодаря вертикальным стойкам, которые доходят до пола и передают нагрузку.

Ферма King Post

Иллюстрация предоставлена ​​штаб-квартирой Timber Frame.

Ферма королевской стойки содержит одну стойку в центре фронтона, известную как королевская стойка. Этот столб делит фронтон на две части и часто включает две стойки с каждой стороны. Стойки King бывают двух видов: подвесные и полные. Подвесная ферма с центральной стойкой с одной вертикальной стойкой часто используется для помещений шириной около 16 футов, комнаты удобного размера с возможностью размещения окон или мебели по центру. Полноразмерная стойка шкворня позволяет использовать более широкие пролеты, но также включает в себя вертикальную стойку, которая передает нагрузку коньковой балки на пол. Из-за этого центральную стойку во всю длину лучше всего использовать между пролетами или на торцевой стене, где окна или стены можно сбалансировать по обе стороны от стойки.

Королевские стойки идеально подходят для больших больших помещений или помещений, где фермы должны охватывать большие расстояния. Ферма королевской стойки часто используется в сочетании с другими типами ферм; его смелый внешний вид может служить фокусом дизайна дома.

Горизонтальная балка в этом стиле придает помещению человеческий масштаб, создавая ощущение уюта, несмотря на сводчатые потолки. Имейте в виду, что изогнутая обвязка (горизонтальная балка, усиливающая обвязку) может ограничивать размещение высокой мебели; в то время как центрированные вертикальные стойки и скобки ограничивают возможности для окон верхнего уровня в вашем плане. Кроме того, стойка может стоять на пути камина или телевизионного шкафа, который необходимо расположить по центру для идеального расположения комнаты.

Ферма Hammerbeam

Иллюстрация предоставлена ​​штаб-квартирой Timber Frame.

Наиболее сложная из всех столярных систем, гнутые молотковые балки могут быть более дорогими, но цена может быть оправдана захватывающим дух эффектом. Ферма с балками-молотами одновременно эффектна и сложна, а ее центральная часть находится под открытым небом, и для обеспечения ее структурной целостности требуется квалифицированный глаз и рука инженера.

Прочность балки-молота дает возможность использовать широкие пространства около 24 футов без необходимости использования вертикальных опорных стоек. Это означает, что вы можете включить целую стену из сплошного стекла с каркасом, достаточным только для того, чтобы скрепить стекло, и балкой-молотом, поддерживающей крышу. Отсутствие горизонтальных балок приведет к явно высокому виду, который идеально подходит для демонстрации вашего ландшафта.

Большим преимуществом балки-молота является то, что, поскольку у нее нет хорды (нижняя анкерная балка, используемая в других типах ферм), она может охватывать большое расстояние с более короткими деревянными брусками. Это может быть огромным преимуществом, если вы строите из вида, в котором длинные прямые бревна не в изобилии.

Ножничная ферма

Иллюстрация предоставлена ​​штаб-квартирой Timber Frame.

Ножничная ферма отличается от остальных четырех и предлагает уникальную конструкцию, в которой две балки проходят от нижней части одного стропила к верхней части противоположного стропила. Балки надрезаны и подогнаны друг к другу, чтобы создать гладкую поверхность и укрепить ферму. Стиль ножничной фермы идеально подходит для крутых скатов крыши и может создать узкую эстетику коттеджа. Кроме того, он идеально подходит для тех, кто ищет что-то уникальное!

Где я могу продемонстрировать фермы моего дома?

Многие домовладельцы предпочитают размещать фермы в определенных зонах, таких как большая комната или главная спальня, где они действительно заявят о себе. Другие хотят, чтобы каждая комната их дома выглядела деревянной, возможно, выбирая менее сложные фермы, чтобы снизить затраты. Архитектор, дизайнер или представитель деревообрабатывающей компании может помочь вам определить, что лучше всего подходит для бюджета, размера и стиля вашего дома. Но в конечном итоге выбор за вами.

Ферма какого размера мне нужна?

В отличие от большинства современных деревянных домов, фермы с деревянным каркасом часто выставляются напоказ, усиливая ощущение пространства и объема внутри. Потолок с деревянным каркасом может быть на линии крыши, а не привязан к основанию нижней балки фермы, и благодаря этой гибкости отдельные комнаты могут иметь различную высоту потолка. Тем не менее, новообретенная высота потолка и архитектурный интерес деревянной фермы часто означают, что требуется инженер, чтобы гарантировать, что эти красивые открытые фермы выдержат нагрузку крыши.
 
По данным Гильдии деревянных каркасников (некоммерческой членской организации, занимающейся искусством и наукой деревянного каркаса), чтобы определить пролет и размер деревянной фермы, инженер-строитель выполняет следующие четыре шага:

1. Определить и количественно определить нагрузки на конструкцию в соответствии с Международными нормами жилищного строительства (в США)
2. Выберите размеры элементов и материалы для деревянного каркаса
3. Проверить, как поведет себя здание под нагрузкой
4. Уточнение материалов и размеров элементов для достижения эффективных характеристик

После того, как фермы спроектированы и изготовлены в соответствии с указанными выше критериями, их предварительно вырезают в мастерской по изготовлению деревянных каркасов. Они могут быть собраны там или на месте, в зависимости от производителя деревянного каркаса и ограничений площадки. Современные фермы с деревянным каркасом можно соединить с помощью открытых стальных пластин и кронштейнов или традиционным методом врезных и шиповых соединений, используя деревянные штифты для скрепления частей вместе вместо металлических крепежных деталей или гвоздей.

Фото: Oakbridge Timber Framing; Поставщик деревянного каркаса: Oakbridge Timber Framing / Подробнее здесь.

Детали конструкции

Итак, вы выбрали тип фермы. Теперь пусть ваши бревна сделают больше, чем просто предохранят ваш дом от падения. Используйте их, чтобы сделать заявление. Вот как.

Размер.

Использование бревен размером 6 на 6 дюймов позволяет добиться внешнего вида, отличного от 8 на 8 дюймов. Естественно, более высокие стены выглядят прочнее благодаря более толстой раме, но вы можете контролировать масштаб по своему вкусу, выбирая размеры. Помните также, что не все дома с деревянным каркасом имеют соборные потолки или большие комнаты, похожие на амбары, поэтому масштабируйте бревна соответствующим образом.

Цвет.

Различные породы дерева имеют свой оттенок. Например, пихта Дугласа обычно краснее болиголова. Но вы можете окрасить древесину, чтобы она подходила вам и вашему декору. Травление, первоначально использовавшееся для того, чтобы новая древесина мгновенно выглядела старой, является популярным осветляющим средством.

Форма.

Для эксцентриситета рассмотрите бревенчатые балки и изогнутые пояса фермы. Краки — это естественно изогнутые стволы деревьев, расщепленные или распиленные вдоль. Использование слегка изогнутой древесины для основания фермы передает изящество.

Поверхность.

Если ваша древесина выстругана гладко или оставлена ​​шероховатой, она будет выглядеть по-разному, от изысканной до деревенской. Восстановленные бревна из старых мельниц или амбаров создают эффект старого состаренного.

Резьба по кромке.

Распространенным украшением является скос краев бревен вместо того, чтобы оставлять их квадратными. Снятие фаски — это тонкая техника снятия фаски, которая добавляет уровень мастерства к видимым частям древесины.

Торцевая резьба.

Подвески представляют собой резьбу на выступающих вниз брусьях, которые придают изюминку открытому концу. Подобные обработки выступающих вверх деревянных концов называются навершиями.

Стойки.

Распорки, смягчающие пересечение стоек и балок и обеспечивающие большую устойчивость, могут произвести привлекательный эффект. Наиболее распространена простая кривая. Разновидностью является ложа, названная так потому, что она расширяется в нижней части, напоминая приклад винтовки.

Сквозные шипы.

Большинство бревен соединяются врезным и шиповым соединением. В одной древесине вырезается канавка или паз, а в другой вырезается выступающий шип или шип, чтобы соответствовать канавке. Иногда шип выступает через паз на другую сторону, привлекая внимание к столярным изделиям.

Есть лучший способ | SBC Magazine

Почему плоскодонные двускатные рамы не всегда лучшее решение

Предоставление каркаса крыши с плоским дном и двускатным концом для монтажа на торцевой стене является традиционной передовой практикой для систем ферм с соответствующим профилем нижнего пояса. И наоборот, если стропильная система крыши имеет наклонный нижний пояс, как в случае с ножничными фермами, установка торцевой рамы с плоским дном и фронтоном не рекомендуется (см. справа). Разработчикам производителей компонентов (CM) важно понять, почему, и рассмотреть некоторые передовые альтернативы.

Производительность торцевой стены

Строительные нормы и правила (см. ниже) требуют, чтобы стойки стены были непрерывными от подошвы стены до потолка или перекрытия крыши. Когда торцевая стена имеет верхнюю пластину на уровне
других наружных стен, на пересечении стены и торцевой рамы с плоским дном отсутствует потолочная диафрагма, поскольку потолочная диафрагма создается системой наклонных ферм.

Следствием этого подхода является то, что отсутствие бокового сопротивления создает шарнир, где верхняя пластина торцевой стены встречается с плоским нижним поясом торцевой рамы фронтона (см. рис. 1). Этот шарнир обеспечивает очень небольшое структурное сопротивление любому горизонтальному давлению или поперечной нагрузке, применяемой в ненастную погоду. Хотя в крайних случаях это может привести к обрушению стены, очень часто происходит растрескивание гипсокартона, что приводит к дорогостоящим обратным вызовам клиентов и ремонту.

Глава 23, Раздел 2308.5.1 IBC 2018:
Размер, высота и интервал. Размер, высота и расстояние между стойками должны соответствовать Таблице 2308.5.1, за исключением того, что стойки общего назначения не должны располагаться на расстоянии более 16 дюймов (406 мм) или поддерживать более чем крышу и потолок или превышать 8 футов ( 2438 мм) в высоту для наружных стен и несущих стен или 10 футов (3048 мм) для внутренних ненесущих стен. Шпильки должны быть непрерывными от опоры на подошве к опоре на верхней пластине для сопротивления нагрузкам, перпендикулярным стене. Опорой должен быть фундамент или пол, потолок или диафрагма крыши , или она должна быть спроектирована в соответствии с принятой инженерной практикой.

Глава 6, раздел R602.3 IRC2018:
Стойки должны быть непрерывными от опоры на подошве до опоры на верхней пластине, чтобы противостоять нагрузкам, перпендикулярным стене. Опорой должен быть фундамент или пол, потолок или диафрагма крыши, или она должна быть спроектирована в соответствии с принятой инженерной практикой.

Альтернативы передовому опыту

К счастью, BCSI предлагает два передовых метода, которые может реализовать  CM. Один из них вызывает фронтонную торцевую стену с каркасом из воздушных шаров (см. рис. 2). Крис Татдж, владелец Dynamic Construction и действующий президент Национального совета каркасников (NFC), говорит: «Стена с такой наклонной верхней пластиной обычно выкладывается и строится на земле, а затем поднимается на место. Хотя структурно правильный, недостатком этого подхода является то, что его выполнение в полевых условиях требует невероятно много времени. Кроме того, это не может быть оставлено на передовых рамах, для сборки требуется кто-то с большим опытом работы с рамами ».

Другая передовая практика, которую предпочел бы Крис, заключается в том, чтобы CM предоставил торцевую раму фронтона, которая точно соответствует профилю профиля фермы крыши (см. рис. 3,
, на котором показан ножничный фронтон торцевая рама вместе с торцевой стеной с раздутым фронтоном). «Когда CM предоставляет торцевую раму с фронтоном, это значительно упрощает работу рамщика», — говорит Крис. «Хотя каркасщик по-прежнему будет класть наклонную верхнюю пластину на землю, измерения становятся намного проще. Во-первых, каркасщику не нужно беспокоиться об идеальном совпадении внешней плоскости крыши, где применяется обшивка крыши, исправить такую ​​​​ошибку действительно сложно. Во-вторых, изготовитель также предоставил потолочный профиль, что упрощает все измерения». Это означает, что для правильной установки на рабочей площадке требуется меньше времени и меньше навыков.

Джейсон Лангрек, инженер отдела автоматизированных продуктов, говорит, что около семи лет назад они начали поставлять своим производителям концевые рамы с наклонным нижним поясом. «Вдоль торцевой стены мы отмечаем, что она должна быть прикреплена к нижней стороне концевой рамы фронтона», — говорит Джейсон. Он подчеркивает, что если вы применяете этот подход впервые, важно привлечь разработчика (и, возможно, строительного инспектора) заранее. Обучение поможет избежать ситуации, когда монтажник строит торцевую стену с верхней пластиной, соответствующей остальным наружным стенам, устанавливает торцевую раму наклонного нижнего пояса фронтона, а затем заполняет образовавшийся зазор дополнительным каркасом (см. Рисунок 4). «Это приводит к той же проблеме с петлей на верхней пластине стены», — говорит Джейсон.

Наша отрасль становится сильнее, когда она объединяется

Помня об этой цели, руководство SBCA и TPI стремится в большей степени полагаться на сильные стороны друг друга и работать вместе над созданием решений, которые продвигают вперед всю отрасль.