Кобылки на кровле: рассмотрим во всех подробностях

Монтируем детали на карниз

В настоящее время существует два основных способа изготовления карнизного свеса – с опорой его на стены дома и без нее. Первый вариант более прочен, так как в конструкции присутствует классический прямоугольный треугольник, диагональю которого является наша кобылка. Это способствует значительному снижению нагрузки на стропильное окончание и позволяет снизить размер его сечения.

Второй вариант предполагает подшивку кобылки сверху и снизу или только сверху. Такое решение перераспределяет нагрузку именно на места крепления к стропильной ноге. Да и толщина пиломатериала должна обеспечивать требуемую прочность конструкции.

Независимо от выбранного варианта, крепление кобылки к стропилам необходимо выполнять не менее чем в пяти точках. Длина гвоздя должна превышать суммарную толщину деталей не менее чем на 30-40 мм. Это необходимо для увеличения прочности соединения.

Обязательным условием является забивание гвоздей в противоположных направлениях – один крепеж устанавливают со стороны стропила, второй – от кобылки. И так чередуют в нескольких местах. Выступающие части гвоздей надежно загибают. При использовании саморезов их длину подбирают равной или немного меньшей общей толщины стропила и кобылки. Для лучшего крепления в кобылках можно просверлить 3-4 сквозных отверстия по диаметру шурупов.

Крепление элементов стропильной системы

Обрезают кобылки для бескаркасного карниза параллельно стене. При изготовлении подшивного скоса кровли доски обрезают параллельно почве.

Удобно использовать для этих целей электрифицированный инструмент – циркулярную пилу, электролобзик. Разметку производим с помощью малки или шаблона.

После монтажа всех стропильных удлинителей их обшивают обрешеткой и при необходимости утепляют. Нижнюю подшивку выполняют строгаными обрезными хвойными досками дюймовой толщины с последующей покраской. Вместо пиломатериалов для карниза применяют и перфорированные пластиковые панели – софиты.

Таким образом, технология монтажа карнизных кобылок не составит труда любому домашнему плотнику. Использование их позволяет решить массу задач и надолго сохранить стены дома в первоначальном виде.

Стропила из доски 50х150

Выбор сечения стропил

В конструкциях различных типов стропильная нога называется по-разному (рядовым стропилом, накосной стропильной ногой). В любом случае до ее устройства следует произвести необходимые расчеты.

Расчет на прочность должен основываться на учете нагрузок временного и постоянного характера, которые будут оказывать воздействие на кровлю.

В постоянные нагрузки входят:

• общий вес элементов конструкции стропил;
• вес гидро- и пароизоляционных материалов;
• вес кровельного покрытия;
• в случае устройства мансардного помещения – вес материалов для отделки потолка.

Во временные нагрузки входят:

• максимальная ветровая и снеговая нагрузка для конкретного региона;
• вес обслуживающих кровлю строителей и инструментов;
• вес устраиваемого на кровле инженерного оборудования: дымоходов, вентиляционных систем, зенитных фонарей, аэраторов и т.д.;
• вес ограждений, переходных мостиков, трапов, которые нужны для проведения ремонтных работ и последующей эксплуатации кровли.

Основываясь на полученном значении нагрузок, производят расчет стропильных ног, их длины, поперечного сечения, определяемых выбранным материалом, типом кровли и стропил (висячих или наслонных). Кровли сложных конфигураций иногда включают в себя разные виды стропил.

В кровлях вальмового типа наряду со стропильными ногами применяют также стропила укороченного типа – так называемые нарожники. Для них необходимо производить отдельный расчет. Помимо этого, надо рассчитать также дополнительные детали системы стропил: подкосы, затяжки, ригели. На них также приходится некоторая часть нагрузки, передаваемой от стропил.

Длина стропильных ног в первую очередь определяется размерами здания и величиной угла уклона кровельных скатов, получаемого от выбранной формы кровли. В основном стропила стараются делать максимум 6-метровой длины: имеющийся в продаже пиломатериал обладает именно такими параметрами. В тех случаях, когда размеры строения требуют большей величины, производится наращивание стропил. Значительные по длине стропильные ноги бывают у диагональных (накосных) стропил, используемых при строительстве кровель вальмового или полувальмового типа.

Сечение стропильной ноги выбирается в зависимости от ряда факторов:

• постоянных и временных нагрузок;
• конкретного вида кровельного материала;
• типа кровельной конструкции;
• размеров строения;
• величины уклона скатов;
• особенностей климатического региона;
• качества материала, из которого изготавливаются стропильные ноги.

При устройстве стропильной системы в основном применяется сосновая древесина без больших сучков и синевы. Оптимальная влажность материала – 20-22%. Такое требование обусловлено возможностью изменения формы и размеров дерева по мере усыхания, что может привести к деформации возведенной кровли.

В настоящее время есть множество фирм, предлагающих услуги по проведению расчетов системы стропил. Это можно сделать и самостоятельно, воспользовавшись онлайн калькуляторами. После ввода в программу нужных размеров она выдает готовые результаты сечения, шага, длины стропил.

При возведении частных домов в основном применяют доски, сечение которых составляет 50 х 150 мм. Они подходят для кровель любых конфигураций.

Длина шага стропильных ног составляет приблизительно 1 метр. Величина зависит от типа кровельного покрытия, величины уклона и количества снега.

Следует учитывать также кровельный материал. Наибольшим весом обладает натуральная черепица: при ее выборе в качестве покрытия для кровли величина сечения стропильных ног должна увеличиваться при большей длине стропильных ног и их шага.

Узлы конструкции крыш с двумя скатами

По большому счету, все составные части крыш с двумя скатами – это пиломатериалы с различной формой, сечением и длиной, то есть брусья и балки, доска и рейки.

Мауэрлат

Мауэрлат делают из квадратного бруса, размерами сечения, как правило, от 10 до 15 см. Он укладывается по всей длине несущих стен, с последующим закреплением при помощи резьбовых стержней или анкеров. Служит данный элемент кровли для распределения нагрузки от стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Различные типы стропил также изготавливаются из бруса, сечением 15 на 5 (иногда 10) см. Из них собирают контур кровли в виде треугольника, на который будет приходиться вся сила ветра, града, снега и иных проявлений непогоды. Для обеспечения нормальной прочности стропила размещают с промежутками от 0,6 до 1,2 м. С уменьшением этих показателей крыша, соответственно, будет становиться более тяжелой. Промежутки между стропилами также будут зависеть и от конструкционных особенностей применяемого кровельного материала.

Лежень

Представляет собой аналогичный мауэрлату квадратный брус — 10×10 или 15×15 см. Укладывается он на внутреннюю часть несущей стены, для обеспечения равного распределения нагрузки, идущей от кровельных стоек.

Затяжка

Этот узел используют для каркасной конструкции с висячими стропилами. Он является завершающей частью треугольника стропил, не дающий ему расходиться.

Стойки

Также используется квадратный брус. Располагают стойки вертикально, они будут поглощать нагрузку от конька и перенаправлять ее на несущую стену дома.

Подкосы

Данные компоненты играют роль передаточных звеньев от стропил к несущим конструкциям. После соединения стяжек с подкосами образуется крепкая ферма. Даже если представить, что имеется большой пролет, ферма все равно сможет противостоять всем нагрузкам.

Обрешетка

Обрешетку получают путем укладки брусков под прямым углом к стропилам. Перенося всю массу кровли на стропильные ноги, этот элемент конструкции скрепляет их еще лучше. Лучше всего для создания обрешетки применять обрезные доски или бруски. Если таковых нет, подойдет и необрезная доска, но с нее должна быть снята кора. Если вы будете использовать любой тип мягкой кровли, то понадобится сплошная обрешетка. В этих целях можно воспользоваться водоотталкивающей фанерой.

Конек крыши

Коньком называется место кровли в верхней ее части, где происходит соединение двух скатов крыши. Формируется он после соединения стропильных ног – укладывается горизонтально.

Кобылки

Давайте разберемся, что такое кобылка и для чего она нужна. Этот узел крепления стропильной системы необходим для организации свеса крыши. Кобылки используют лишь в тех случаях, если стропильные ноги получаются короткими, и их недостаточно для свеса. В таких ситуациях ноги приходится удлинять при помощи кобылок, которые представляют собой не что иное, как бруски чуть меньшего сечения.

Правила установки стропил наслонного типа

Наслонные стропила распорного типа по своей конструкции практически не отличаются от описанных выше трех вариантов, за исключением одного нюанса: вместо жесткого крепления стропил нужно использовать подвижное крепление. Распорные стропила такого типа отличаются тем, что для них не обязательно устанавливать прогон. Для распорной системы нужно очень тщательно закреплять мауэрлат к стенам дома. При этом они должны быть толстыми и крепкими.

Немного о наслонных стропилах с подкосами. Они представляют собой третью подстропильную ногу, которая работает на сжатие, и устанавливается с наклоном в 45 градусов. В итоге можно перекрывать даже 14-метровые пролеты, при этом балки могут быть использованы не самых больших сечений.

В расчете крепления подкосов нет необходимости, можно просто зафиксировать их с двух сторон, расположив под стропилами. Это предотвратит подкос от смещения

Нужно всего лишь ровно срезать угол подкоса, беря во внимание наклон стропил. Чтобы определиться с тем, какого сечения нужны узлы наслонных стропил, рассчитывают усилие на нажатие.

К последнему типу наслонных стропильных систем стоит отнести конструкции на подстропильных балках.

Если в вашем доме будет две несущие стены, понадобится устанавливать две подстропильные системы. В них входят балки, смонтированные на стороне крыши, которая длиннее. Под балками смонтированы стойки, а в качестве опор служит лежень и расположенные внутри стены дома. В случае отсутствия прогонов, стойки устанавливаются под всеми стропилами. Верхушки стропильных ног соединяются друг с другом, после чего их перевязывают накладками из дерева или стали. В виду отсутствия конькового прогона создается распор.

Затяжку устанавливают ниже сквозного прогона – таким способом избавляются от распора в безраспорной системе. Снизу стоек для улучшения устойчивости закрепляют схватки. Они выполняют функции ригеля, принимая на себя нагрузки сжатия, а также не дают стойкам упасть. Фиксируются расшивки крест-накрест.

В этой статье мы подробно рассказали о том, как усилить стропила двухскатной крыши, какими бывают такие системы, и как их устанавливать. 

Крепежи для осуществления монтажных работ

Чтобы качественно соединить узлы стропил с мауэрлатом, вам понадобятся такие материалы и инструменты, как:

• сухой брус;
• доски;
• топор;
• ножовка;
• молоток;
• рулетка;
• отвес;
• уровень;
• шуруповерт;
• дрель;
• болгарка.

Особое внимание следует уделить наличию всех крепежных деталей. Фиксация консолей балок происходит с помощью балочных кронштейнов из оцинкованной стали, которые не уменьшают несущей способности конструкции

Кронштейны в балки врезать не нужно

Нужно купить и перфорированную монтажную ленту, которая усилит узлы мауэрлата. С ее помощью производится прочное соединение всех элементов конструкции. Лента тоже не врезается в балки. Для ее надежной фиксации применяются гвозди и саморезы.

Помимо кронштейнов и перфорированной ленты, для осуществления надежного опирания стропил к мауэрлату следует приобрести:

• универсальные соединители бруса;
• крепежи для стропил;
• закладные опоры;
• проволоку-катанку;
• стальные уголки;
• стоечный крепеж;
• саморезы;
• гвозди;
• скобы;
• пластины;
• оцинкованные гвозди;
• шпильки с шайбами и гайками;
• анкерные болты.

Устройство карнизных свесов без кобылок

Карнизный свес без кобылки

Если под карнизом  сделать короба или изготовить деревянный каркас, то это будет прекрасной возможностью для облагораживания внешнего вида постройки. Все это позволит закрыть всевозможные выступающие элементы кровельной конструкции, к которым можно причислить обрешетку и стропила. Каким способом будут подшиваться различные элементы карниза, будет зависеть от типа изготовленного карнизного короба.

К наиболее эффективному  и простому методу изготовления такого короба относится монтаж каркаса с помощью лобовой или ветровой планки и подшивных реек. Они размещаются на нижней (внутренней) части стропил.

При использовании такого метода могут быть учтены вкусы хозяина постройки, поскольку существует два варианта обрезания концов стропил. Они могут быть обрезаны по отвесу так, что торец будет располагаться параллельно по отношению к стене. В другом случае, концы стропил могут быть обрезаны перпендикулярно стропильной оси.

Остановимся более подробно на варианте с параллельным обрезанием стропильных концов (при таком способе кобылка — элемент конструкции кровли, не предусмотрен):

1. Выполнение работ потребует использования стропильных лесов, а также выдвижной лестницы. Для крепления кровельных элементов понадобится шуруповерт и саморезы по дереву;
2. В первую очередь, необходимо прикрепить ветровую доску, затем последовательно крепится внешняя подшивная и внутренняя (стеновая) доски. Все доски имеют одинаковое сечение 150х20 мм;
3. При изготовлении короба используются отобранные не витые и ровные доски. Они должны быть очищены от коры и не иметь в большом количестве сучков. Когда изготовление короба планируется сделать в качестве «подшивы», без использования отделочных материалов, то работу выполняют с использованием калиброванных сухих досок, имеющих сечение 50х20 мм.
4. После того, как были закрыты фронтальная обрешетка и стропила, с целью защиты, производится обработка короба специальными растворами. Если есть желание, то короб можно обработать морилкой или покрыть лаком. В этом случает «подшива» будет служить дольше и наиболее эффективно.

• В качестве закрывающего короб материала пользуются профнастилом марки С10, имеющим белый или светло-серый цвет. Может также использоваться виниловый сайдинг, который легок в монтаже и имеет небольшой вес.
• Некоторые части карниза можно подшивать с использованием специального материала – софитов. Он представляет собой перфорированные пластины, изготовленные из алюминия или пластика. Хотя их стоимость считается довольно высокой, она оправдана за счет привлекательного внешнего вида материала и его высокой функциональности.
• Независимо от материала, который был использован для подшивки карнизных планок, закрывать лобовые (ветровые) стороны короба придется с использованием внешних уголков, цвет которых должен совпадать с цветом самого короба. По размеру уголки должны быть 50 мм, их обортовка по размеру должна соответствовать ширине ветровой части.
• С целью облагородить боковые стороны короба вырезаются крышки. Делается это вручную, а материалом служат гладкие листы, форма которых будет зависеть от формы торцевой части коробов.
• Выполнить фронтальную «подшиву» намного проще. Делается это с помощью двух досок с сечением 150х20 мм, которые крепят к выступающей обрешетке. В дальнейшем их зашивают наиболее подходящим материалом.

Функции карниза кровли

Карниз представляет собой нижнюю часть ската крыши, которая находится за пределами плоскости стены. Каркасом карниза являются стропильные ноги или их продолжение (кобылки), снизу пространство между краем крыши и стеной можно зашить досками, обычным сайдингом или специальными софитами ради эстетики и для того, чтобы защитить пространство под крышей от проникновения птиц.

Обязательно почитайте: Усиление стропильных конструкций: как сделать укрепление

В список функций карниза входит

1. Защита стеновых конструкций и их отделки от попадания влаги во время дождей, снегопадов, оттепелей. Внешний вид стен дольше сохраняет привлекательный вид, конструктивные элементы из дерева не отсыревают и не портятся.
2. Защита отмостки от стекающей с крыши воды. Это предотвращает проникновение влаги к фундаменту, продлевает срок службы отмостки.
3. Предотвращение проникновения влаги внутрь каркаса крыши – подшивка карниза защищает стропильную систему от попадания брызг воды во время косых дождей с порывистым ветром.
4. Защита окон от прямых солнечных лучей. Это позволяет в летние жаркие дни поддерживать в помещениях комфортные условия проживания.
5. Эстетическое завершение кровельной конструкции. Подшивка карниза скрывает «изнанку» стропильной системы, добавляет привлекательности дому.

Подшивка карнизы крыши софитами

Кобылки изготавливают из доски сечением 30×100 или 30×150 мм. Древесина должна быть высушенной, не иметь повреждений, гнили, сучков. Перед монтажом нарезанные в размер элементы обрабатывают средствами огнебиозащиты. Длина кобылки рассчитывается следующим образом: к запроектированной ширине свеса кровли прибавляют 50 см на крепление элемента к стропильной ноге.

Устройство

Кобылки – бруски либо доски с сечением 50х100 мм, каковые употребляются для удлинения стропильных ног каркаса крыши, нужного для формирования карнизного свеса. Они дешевле, легче и эргономичнее в монтаже, чем удлиненные стропильные ноги, для изготовления которых употребляются доски большей толщины. Преимуществами для того чтобы конструктивного решения считают:

• Низкий вес. Кобылка кровли имеет меньшее сечение, поскольку на карниз крыши ложиться меньшая нагрузка. За счет этого неспециализированный вес стропильного каркаса крыши понижается, разгружается фундамент и несущие стенки сооружения.
• Выгодная цена. Надставить стропила до нужной длины посредством кобылок обходится существенно дешевле, чем применять стропильные ноги большей длины, поскольку цена пиломатериалов зависит от их длины. А доски длиной свыше 6 метров по большому счету считаются нестандартными, а потому видятся редко и много стоят.
• Удобство монтажа. Подъем на высоту крыши стропильных ног и без того представляет собой некоторую трудность, передвижения же элементов каркаса громадного размера и веса по большому счету может вылиться в мировую проблему, которую не решить без особой строительной техники. Исходя из этого намного эргономичнее расширить длину стропил кобылками.
• Эстетичность. Кобылки для кровли смогут выступать не только в качестве функционального элемента, но и как декор. Резные кобылки, характерные для классической русской архитектуры, оказывают помощь сформировать достаточно широкий карниз, одновременно с этим являясь украшением деревянного дома.

Учтите, что бережно врезать в мауэрлат, а после этого точно выровнять по длине стропильные ноги, намного выходящие за пределы наружные стен достаточно сложно. Умелые мастера уверены в том, что с позиций технологии монтажа, кобылки – более простой, но функциональный вариант.

Технология монтажа двускатной крыши

Если стены вашего дома выполнены из бревна или бруса, то в качестве мауэрлата  у вас будет выступать самый верхний брус. 

Схема крепления мауэрлата

Если же стены вашего дома сделаны из кирпича, то перед монтажом двускатной крыши необходимо замуровать в кирпичную кладку металлические стержни с нарезанной резьбой, чтобы можно было закрепить мауэрлат к несущим стенам. Металлические стержни следует устанавливать через 1-1,5 м, чтобы надежно закрепить мауэрлат. Диаметр стержней должен быть не менее 10 мм. Для крепления мауэрлата используются болты с шайбами. Между мауэрлатом и кирпичной стеной должна быть проложена гидроизоляция (2 слоя рубероида).

В случае, когда у вас несущие стены выполнены из пенобетонные блоков или из керамических блоков, то для крепления мауэрлата необходимо поверх блоков залить армированный слой бетона высотой 200-300 мм. Перед заливкой бетона к арматуре крепятся металлические стержни с резьбой.

Балки мауэрлата расположенные на противоположных несущих стена должны быть параллельны друг другу, чтобы размеры всех стропильных ног были одинаковыми.

Перед монтажом стропильных ног необходимо разметить расположение стропил на мауэрлате, для этого используйте карандаш и рулетку.

Схема крепления стропильных ног и мауэрлатаСхема устройства висячих стропил

После монтажа мауэрлата необходимо подготовить все стропильные ноги. Для этого на нижнем конце каждой стропильной ноге делают вырез, чтобы стропильная нога опиралась на мауэрлат большей площадью. Вырез делается на 1/3 ширины стропильной ноги. Рассчитать местоположение выреза и его угол, поможет чертеж, который необходимо сделать перед началом работ. В чертеже должны быть указаны все размеры будущей крыши. 

Варианты крепления стропильных ног

Угол наклона крыши должен быть не слишком крутым и не слишком пологим. В районах с сильными ветрами уклон должен быть порядка 15-20°, чтобы сильный ветер не срывал кровельный материал. В районах с большим количеством осадков уклон крыши должен быть 35-40°, чтобы дождь и снег не задерживались на кровле, а быстро скатывались вниз.   

Соединение стропильных ногСоединение стропильных ног в лапу

При устройстве висячих стропил все стропила собираются заранее. Скрепляют стропильные ноги между собой при помощи болтов или металлических накладок. После сборки всех стропильных треугольников устанавливаются сначала две крайние стропильные конструкции, а затем идёт установка промежуточных стропил. При этом все стропильные конструкции фиксируются временными укосинами, которые в дальнейшем будут демонтированы. Далее к стропильным ногам крепят кобылки, которые будут образовывать свес крыши. После монтажа всех стропил и кобылок устанавливается обрешетка, а на коньке крепятся массивные доски. Тем самым вся стропильная система образует единую конструкцию. 

Шаг обрещетки

При устройстве наслонных стропил вначале устанавливается лежень, на лежень монтируются опоры, а на опоры устанавливается коньковый брус и вся эта конструкция закрепляется укосинами. И уже на этот коньковый брус устанавливаются стропильные ноги. При этом длина стропильных ног должна быть немного больше, чем требуется, чтобы после скручивания двух стропил между собой можно было обрезать на месте выпирающие концы дисковой пилой. Такая техника значительно ускоряет работу по возведению двускатной крыши.

После монтажа стропильной системы зашиваются фронтоны и свес крыши, и монтируется кровельное покрытие. А о монтаже кровли вы узнаете из следующих статей, подписывайтесь в форму ниже, чтобы не пропустить выход новых статей.

Проектирование стропильной системы крыши

Конструкция стропильной системы дома должна быть проверена на прочность специалистами. При расчете на прочность учитывают, кроме нагрузок

. угол уклона скатов и форму крыши, а также вид стропильной системы и коэффициент запаса прочности.

Стропильная система состоит из многих элементов. На каждый элемент действуют силы, разные по величине и направлению.

На стропильную систему в целом и на отдельные её детали действуют нагрузки направленные вертикально, горизонтально и стремящиеся повернуть деталь.

При проектировании стропильной системы принимают во внимание, будет ли на крыше чердак или мансарда, наличие окон в кровле или фронтонах, условия опирания стропил на стены, форму плана дома и другие факторы. Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком

Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика

Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика

Крышу дома лучше и правильней возводить по проекту, выполненному специалистом — проектировщиком. Строительство простых видов крыш можно поручить опытному специалисту, не имеющему квалификации проектировщика.

Стропильная система крыши частного дома должна отвечать следующим требованиям:

• Стропильная система должна быть прочной и жесткой — изменение формы или размеров крыши под действием нагрузок не должны превышать допустимых величин.
• Крыша должна быть легкой . чтобы своим весом меньше нагружать стены и фундамент дома.
• Стропильная система не должна передавать распор (усилие в горизонтальной плоскости) на стены дома.
• Стропильная система должна быть долговечной . Замена или ремонт стропильной системы — дорогое удовольствие.

Для выполнения первых двух требований, стропильную систему выполняют из отдельных линейных элементов собранных в конструкцию в виде треугольника. Отдельный плоский треугольник стропильной системы, из двух стропил и связанных с ними деталей, называют стропильной рамой или фермой.

Стропильные рамы или фермы установленные на стенах параллельно друг другу на определенном расстоянии и образуют стропильную систему крыши

В спроектированную специалистом стропильную систему нельзя по собственному желанию вносить изменения. Добавление или исключение любой детали приведет к перераспределению нагрузок на другие узлы системы. Даже изменение числа гвоздей для соединения деталей, может привести к разрушению дома.

Например, увеличение количества гвоздей, которыми прибивают стропило, может привести к появлению недопустимого распора на стены. Об этом читайте ниже.

Старайтесь сделать стропильную систему симметричной. Симметричное расположение стропильных ног, стоек, подкосов, позволит равномерно распределить нагрузки по скатам крыши, что повысит устойчивость крыши и стен дома.

Для удаления влаги из деревянных деталей крыши и конденсата, чердачное пространство должно вентилироваться

с помощью продухов. В мансардных крышах для этого устраивают вентилируемые зазоры.

Для защиты от влаги мауэрлат и другие деревянные детали стропильной системы отделяют от каменной кладки стен гидроизоляцией.

Если этого не сделать, то дерево быстро загниет.

Стропильную систему для частного дома делают из дерева. Иногда, например, в каркасных домах с металлическим каркасом, для изготовления стропильной системы также используют металлические профили.