Интернет-магазин 
Опорой для укладки наслонных стропил могут служить не только разные по высоте несущие стены малоэтажной постройки или замещающие их подстропильные конструкции. Установка основных элементов каркаса скатной крыши может производиться на торцевые стенки. Сооружают их из кирпича, керамических или легкобетонных блоков, бревна, бруса в форме чаще всего треугольников, реже трапеции.
Этот способ строительства отличается от стандартных схем. Для его реализации надо четко знать, как возводится стропильная система с фронтонами, какие правила следует соблюдать при ее устройстве.
Особенности устройства каркаса крыши по фронтонам
Самая распространенная в малоэтажном строительстве технология сооружения каркаса крыши заключается в укладке стропил на несущие стены, различающиеся по высоте. Другим вариантом может быть установка посреди чердака вместо сплошной внутренней стены рамы из бруса, состоящей из стоек, опирающихся на лежень, конькового прогона и подкосов, обеспечивающих устойчивость рамы.
Однако оба указанных варианта существенно сокращают возможности по планировке чердачного пространства, которое рачительные хозяева все чаще стремятся использовать в качестве спальни, бильярдной, кабинета и т.п.
Для того чтобы не загромождать будущую мансарду стойками, рамами и перегородками, можно просто в качестве опорных конструкций использовать торцевые стенки постройки. Они-то и станут служить опорой для конькового прогона.
Способы крепления коньковой балки
Коньковый прогон – опорная балка для верха стропил, определяющая излом скатной крыши, ее коньковое ребро. Выполняют его горизонтально уложенным бревном, доской или брусом. В случае устройства стропильной системы с опорой на фронтоны, коньковый прогон устанавливают тремя методами:
- С замуровыванием во фронтонную стенку. В этом случае при устройстве торцевых стен на проектной отметке места конькового прогона формируются ниши, в которые укладываются обернутые рубероидом или изолом концы конькового прогона.
- Со сквозным пересечением фронтона. По этой схеме, в ходе кладки в торцевых стенах оставляют сквозные отверстия, через которые края конькового прогона выходят за пределы строения с наружной стороны.
- С установкой на кронштейны. Практически народный способ, согласно которому на высоте расположения конькового прогона к фронтонам крепят оцинкованные кронштейны, на которые опирают концы конькового прогона. Метод применяют в основном в сооружении легких крыш дачных домиков.
Первый вариант не предполагает герметичной заделки края конькового прогона в кладке. Материал стены и древесина не должны контактировать напрямую, чтобы не стать причиной преждевременного загнивания элементов стропильной системы. Потому коньковый прогон делают длиной на 2 — 5 см меньше, чем размер перекрываемого пролета плюс глубина обеих ниш.
На дно выполненной во фронтоне ниши укладывают промасленную или пропитанную битумом деревянную прокладку из обрезка доски. Края конькового прогона запиливают под углом около 55 — 60°. Подобным образом увеличивают площадь торца деревянного элемента, чтобы оптимизировать сушку древесины и воздухообмен.
Перед монтажом конькового прогона проводится его обязательная обработка антисептическим составом. Затем располагаемые в нише части обертывают рулонным гидроизоляционным материалом. В качестве обматывающей гидроизоляции краев конькового прогона используют любой подходящий водоотталкивающий материал: от рубероида до полимерной мембраны.
Во втором варианте, с пересечением фронтонных стенок коньковым прогоном, подготовка к его укладке и гидроизоляция производится аналогичным способом. Преимущество этой схемы в том, что за счет выноса за стены консолей усилия в коньковом прогоне уменьшаются: действующая на консоли снаружи дома нагрузка от веса кровли и снега будет разгружать основную часть прогона.
Варианты стропильных конструкций по фронтонам
Использование фронтонов в качестве опор позволяет отказаться от многочисленных конструктивных элементов, размещаемых в пределах мансардного или чердачного пространства. Отпадает необходимость в строительстве совсем недешевых внутренних несущих стен, существенно сокращается, а при небольших пролетах сводится к нулю, число вертикальных опор.
Сооружение трехфронтонной Т-образной крыши чаще всего проводится по схеме с опорой прогонов на фронтонные стенки, так как при выполнении работ обычным способом конструкция выходит излишне сложной. Устройство и установка многочисленных подкосов и шпренгельных ферм тормозит темпы строительства. А при возведении крыши темпы строительства снижать не рекомендуется, чтобы не попасть в период дождей.
Отметим, что при возведении крыш с пролетами свыше 6 м конструкцию, упрощенную путем отказа от ряда опорных деталей, придется все-таки усложнить. Прогоны получаются излишне массивными, поэтому для их установки в проектное положение потребуется грузоподъемный механизм, и возникает риск сверхнормативного прогиба тяжелой балки.
В списке стандартных решений для перекрытия больших пролетов прогонами, опирающимися на фронтоны, значатся:
- Сооружение в коробке дома несущей стены, расположенной поперек направления конькового прогона, с установкой на нее опоры или шпренгельной фермы.
- Деление конькового прогона на две части с установкой в месте сопряжения опорной стойки или шпренгельной фермы.
- Установка укосин с упором во фронтонные стенки.
Если пролет не превышает 7 – 8 м, то для разгрузки конькового прогона достаточно применять укосины или капители на фронтонах под краями длинномерного элемента. Они примут на себя часть нагрузки и украсят интерьер.
Еще один действенный способ разгрузки длинного конькового прогона состоит в установке дополнительных прогонов, точно так же опирающихся на фронтон, но сбоку и ниже по скату крыши. Реализация подобного метода наталкивает на мысль: а нужны ли теперь в схеме устройства крыши стропила? Ведь обрешетку для установки покрытия можно крепить непосредственно к прогонам. Возможно, для конструкций
Неотапливаемых чердаков можно запросто обойтись и без стропил. В истории строительства есть такие решения, например, бесстропильные крыши бревенчатых домов. Их подобие сейчас выполняют в домах с пенобетонными или кирпичными фронтонами.
Однако в случае устройства утепленной мансардной крыши некую имитацию стропильных ног все же придется установить, ведь утеплитель нуждается в организации естественной вентиляции. Для этого перпендикулярно прогонам достаточно установить брусок с размерами сторон 40✕50 или 50✕50 мм с шагом от 0,7 до 1,2 м. Он не воспринимает нагрузки, его функция — формирование вентиляционных продухов.
Выбор материала для конькового прогона
Понятно, что основным конструктивным элементом каркаса крыши фронтонами является коньковый прогон. Он воспринимает основную нагрузку и передает ее фронтонным стенам. Поэтому все расчеты по строительству стропильной системы подобного типа проводятся именно для него.
Для устройства конькового прогона подходит:
- Брус. Применяется в случае перекрытия пролета до 6 м. При использовании элементов бoльшей длины необходимо устройство дополнительных опорных стоек и подкосов.
- Бревно. Материал приобретают исходя из проектных размеров конькового прогона с запасом на обработку торцов. Бревна стесываются не полностью, а только в местах контакта с фронтонами и стропилами.
- Клееная балка. Подходит для пролетов свыше 6 м, т.к. обладает хорошей несущей способностью и прочностью на изгиб большей, чем у цельнодеревянного бруса.
Сечение материала подбирают расчетным путем с учетом характерных для региона значений ветровой и снеговой нагрузки. Сначала определяют величины изгибающих моментов М, выражающихся в кг✕м. Если коньковый прогон состоит из нескольких балок, то его рассчитывают на максимальный изгибающий момент составной балки.
Когда величина изгибающего момента будет определена, можно приступать к подбору сечения материала для устройства конькового прогона. Для этого произвольно задается или высота, или ширина бруса, а вычисления производятся по стандартным формулам сопромата.
Полученный в ходе вычислений результат необходимо проверить на предельную величину прогиба, который не должен превышать 1/200 от пролета коньковой балки. Если результат удовлетворяет техническим требованиям, то производится проверка на предельное внутреннее напряжение в коньковом прогоне, возникающее под нагрузкой.
Если по обоим предельным состояниям запас прочности получился большим, можно уменьшить высоту либо ширину бруска. Не исключено, что в итоге повторных расчетов получится ощутимо сэкономить на материале. Если расчетный прогиб больше допустимой величины, то размеры материала для конькового прогона требуется увеличить и довести расчет до требуемого результата.
Если для устройства коньковой балки будет использоваться бревно, то следует помнить, что несущая способность сохранившей структуру древесины значительно выше, чем у пиленого бруса благодаря тому, что ее природные волокна не повреждены. Расчеты тогда производятся по формуле, ориентированной на вычисление характеристик цельного пиломатериала.
Используя бревно при перекрытии больших пролетов, можно зрительно минимизировать прогиб одним из старинных способов, которым пользовались строители масштабных бревенчатых теремов. Бревна, используемые для устройства потолочных балок, они вытесывали в виде коромысла, создавая в середине бревна некое подобие небольшой арки. Края подтесывали сверху, чтобы выдержать общую толщину элемента.
Коромысло-образные тяжелые бревна в ходе эксплуатации прогибались посередине, в результате превращались в безукоризненно ровные элементы перекрытия. В наши дни описанная методика тоже нашла применение. Она нашла применение при изготовлении предварительно напряженных железобетонных балок и плит перекрытия.
Пример сооружения трехфронтонной конструкции
Рассмотрим пример строительства крыши с тремя фронтонами, один из которых будет ниже, чем расположенные друг против друга его парные аналоги. Это весьма распространенный вариант проектирования загородных домов с крупным эркером, перекрытым собственной скатной крышей.
Сопряжение скатов эркера с основными скатами формирует две ендовы, для сооружения которых используются сдвоенные доски. Так как планируется устройство мансарды, установлена будет только одна центральная стойка, требующаяся для опирания расположенного ниже прогона, присоединяемого торцом к главному коньковому прогону.
Этот узел в обычных трехфронтонных крышах с расположением прогонов на одной высоте не усиливается стойкой без необходимости. Направленный перпендикулярно к основному коньковому прогону элемент в таких ситуациях устанавливается на металлический оцинкованный кронштейн или на прибитый к основной балке опорный брусок.
Монтируемые в половинах пролета балки относятся к категории вспомогательных элементов. Их демонтируют перед отделкой мансарды. Для изготовления временных опор подойдет доска 50✕150 мм. Центральная стационарная стойка будет воспринимать значительную нагрузку, потому для ее изготовления применяется брус 100✕150 мм.
Следует учесть, что одной даже мощной опоры для разгрузки трехфронтонной конструкции недостаточно. К тому же диагональные стропила ендов будут тоже опираться на нее через прогон эркера. Поэтому центральную стойку усиливают подкосом, упирающимся в ответвление прогона и в мауэрлат внутренней несущей стены. Планировку мансарды следует проводить с ориентиром на указанное обстоятельство.
Фиксация Т-образной конструкции к фронтонам производится на стальные кронштейны, которые необходимо заранее закрепить на положенном месте с учетом проектной высоты. Установка кронштейнов производится так, чтобы каркас крыши оказался выше линии фронтонов примерно на половину толщины стропила.
После устройства каркаса к торцам крайних стропильных ног будут крепиться выноса, часть которых лежит на кирпичном фронтоне, часть формирует фронтонный свес. Перед установкой выносов – укороченных стропильных ног, прикрепляемых по схеме поперечного лобового упора, на фронтоны укладывается рубероид или подобная рулонная гидроизоляция.
Краткий алгоритм сооружения Т-образной крыши выглядит следующим образом:
- Установка мауэрлата по периметру будущей крыши. В сооружении основания для устройства стропильной системы используется брус 100✕150 мм.
- Монтаж балок перекрытия. Их изготавливают из бруса 100✕150 мм или поставленной на ребро доски 50✕150 мм. Первыми устанавливаются крайние балки, между которыми натягивается шнур. После контроля их положения и крепления проводится монтаж рядовых балок с шагом 60 – 80 см.
- Для удобства производства работ по закрепленным балкам свободно укладывается доска.
- Установка основной опоры согласно проектным данным. Ее фиксация производится с помощью металлических уголков или прибитых с двух сторон деревянных накладок.
- Установка вспомогательных стоек в серединах двух частей основного пролета и в середине ответвления Т-образной крыши.
- Установка кронштейнов для укладки прогонов.
- Укладка прогонов с фиксацией в кронштейнах. Крепление прогона ответвления производится с помощью металлических зубчатых деталей или опорного бруска.
- Контроль качества установки прогонов. Проводится с помощью натянутой шнурки, отвеса и строительного уровня. При необходимости выполняется корректировка положения элементов конструкции.
- Изготовление и установка рядовых цельных стропил.
- Изготовление и установка диагональной стропильной ноги, сбитой из пары досок.
- Изготовление и установка нарожников – укороченных стропил, формирующих скаты ендов.
- Точка состыковки диагональных стропильных ног с прогоном ответвления Т-образной крыши усиливается установкой подкоса.
В завершение в точке присоединения диагональных стропил устанавливается еще одна укороченная стропильная нога, проложенная от основного прогона к нижележащей балке. Она должна быть строго параллельна стропилам основных скатов крыши. Для ее примерки на месте соседние стропила соединяются шнуркой, которая поможет провести точную разметку.
После по фронтонам ставят выноса, а затем по готовой стропильной системе монтируют обрешетку под укладку кровельного материала.
Выводы
Фронтоны служат опорой для наслонных стропил, заменяя подстропильные конструкции и позволяя использовать разновысокие стены. Монтаж стропильной системы с фронтонами отличается от классических схем, он требует точного расчета и соблюдения технологии. Важно правильно смонтировать каркас, поскольку фронтоны не только формируют торцевые стенки, но и воспринимают нагрузку от крыши. Технология сооружения каркаса крыши по фронтонам возможна только при строгом соблюдении строительных норм и понимании особенностей конструкции.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.
