Полукруглая кровля, имеющая со стороны фронтона внешний вид арки, придает загородному дому некую индивидуальность, отличающую его от соседних построек с примитивными двухскатными или четырехскатными крышами. Основными несущими элементами в такой полукруглой кровле, являются арочные стропила, о выборе которых, технологии производства и их монтаже пойдет речь ниже в статье .
Что такое арочные стропила
Кровельное обычное стропило – это ровный деревянный брус с сечением 120х40 мм или 150х50 мм. При создании стропильной системы для скатной кровли, все брусья располагаются под одинаковым углом наклона и находятся в единой плоскости.
Арочное стропило – это такой же несущий элемент, как и обычное прямое стропило, только имеющее форму дуги. В отличие от прямых стропил, арочные балки по материалу изготовления различают на деревянные, металлические и железобетонные. По способу изготовления арочные стропила условно делятся на цельные, сборные и клееные, производство которых возможно только из древесины.
Где и как используют арочные стропила
В частном загородном строительстве – это создание стропильных систем для полукруглых крыш одноэтажных и двухэтажных коттеджей, а также для возведения на загородном участке навеса для парковки личного автотранспорта.
Арочная кровля
В сфере промышленности и сельского хозяйства – арочные стропила используют для строительства ангаров, складов, терминалов, ж/д вокзалов, и навесов при строительстве крытых парковок, автовокзалов, автозаправок и даже аквапарков.
При таком широком применении, конечно же, радиус дуги, материал и конструкция арочных стропил могут существенно отличаться.
Промышленное производство арочных стропил
В промышленных масштабах арочные стропила изготавливают в основном из металла и значительно реже из железобетона. Металлические арочные стропила носят название – фермы и, как правило, транспортируются и устанавливаются на несущих стенах или колоннах в собранном цельном виде. В зависимости от предполагаемой нагрузки металлические фермы изготавливают из такого сортамента металлопроката как: швеллер, треугольник, полый квадрат, труба и арматура.
Металлические арочные стропила
Навес с использованием металлических арочных стропил
Железобетонные арочные фермы в большинстве случаев изготавливаются сразу по месту их будущего расположения, то есть, производят заливку армированных монолитных ферм и ригелей в заранее приготовленную опалубку в виде арки. Такое строительство нельзя назвать типичным, так как такие архитектурные проекты разрабатываются достаточно редко, а дело доходит непосредственно до строительства еще реже.
Железобетонные арочные стропила
Арочные стропила из дерева
Для загородного частного строительства используют арочные стропила и фермы, изготовленные из древесины. По способу изготовления они разделяются на следующие типы:
- Из цельного дерева – балки в форме арки изготавливают способом распила древесного полотна. Из-за большого количества отходов данные арочные балки изготавливают длинной до 6-7 м.
- Клееные стропила – получают путем склеивания тонкой обрезной доски толщиной 8-10 мм. Процесс изготовления аналогичен с производством клееного бруса, различие лишь в том, что на момент склеивания и сушки будущей стропиле умышленно задается выбранный радиус изгиба.
- Составные арочные стропила – изготавливаются как небольшими деревообрабатывающими предприятиями, так и непосредственно бригадой строителей, которая монтирует кровлю. Составные арочные балки по своей конструкции состоят из сшитых между собой металлическими шпильками брусьев длинной 100-150 см.
Арочные стропила из цельного дерева
Клееные арочные стропила
Составные арочные стропила
Изготовление арочных стропил своими руками
Изготовление стропил для монтажа арочной кровли начинается всегда с расчета. Здесь есть 2 варианта: «тяжелый» и «легкий» путь.
Тяжелый способ расчета длины и радиуса изгиба стропил
Этот вариант предусматривает разработку схемы следующего вида:
Схема для расчета арочных стропил
Способ расчета и вычисления следующий:
- Берется миллиметровая чертежная бумага и решается, в каком масштабе будет выполняться чертеж;
- Далее рулеткой необходимо замерить накрываемый арочной кровлей пролет от одной до другой несущей стены;
- Несущие стены и расстояние между ними переносятся на чертежную бумагу;
- Далее циркулем между несущими стенами вписывается правильный круг;
- После этого в круг вписывается равносторонний шестиугольник;
- Углы шестиугольника сами по себе задают размеры будущих арочных стропил;
- Завершается данный расчет перенесением с миллиметровой бумаги в натуру, то есть, необходимо изготовить согласно чертежу первую арочную стропилу, которую впоследствии будут использовать как шаблон для изготовления всего комплекта балок.
Легкий способ расчета
Существует целый ряд различных программ 2d и 3d, а также калькуляторов, которые помогут произвести расчет количества, длины и радиуса дуги стропил для арочной кровли. Например, в расчетный калькулятор необходимо всего лишь загрузить исходные данные, такие как ширина накрываемого пролета между несущими стенами и максимальная высота арки от потолочного перекрытия. Последние данные важны, так как не всегда стоит задачей изготовить кровлю в виде половины правильного круга. Часто необходимо рассчитать дугу с меньшим радиусом, что вручную на миллиметровой бумаге более проблематично.
Монтаж кровли из арочных стропил
Выполнив расчет, приступают к сборке первого арочного стропила. Для его изготовления нарезают заготовки из бруса 140х40 мм, например, длиной 130 см. Далее на ровной поверхности выкладывают из заготовок дугу – профиль будущего стропила. После этого изготавливают такое же количество заготовок, которые располагают поверх первого «слоя» брусков и отмечают точки крепления между ними. В большинстве случаев торцы брусков в 1 и 2 «слоях» торцуются под определенным углом. На следующем этапе оба «слоя» брусков сшиваются между собой шпильками.
Шпилька – металлический круглый стержень диаметром 8-12 мм с нарезанной на его обоих концах резьбой под гайку соответствующего диаметра. Для улучшения крепления используют контргайки или под обычной гайкой размещают зажимную прокладку. В зависимости от общего пролета и длины стропилы, её собирают из двух или трёх вышеописанных слоев брусков.
Монтаж арочных стропил
Подготовив первую стропилу, используя ее как шаблон, изготавливают весь остальной комплект балок, с учетом, что между стропилами в кровельной системе должен быть шаг 90-120 см. Когда весь комплект арочных балок будет подготовлен, их поднимают наверх и приступают к сборке кровли. Нижние концы арочных стропил крепят к мауэрлату – массивному брусу, закрепленному вдоль двух несущих стен к перекрытию, с помощью выпущенных из него шпилек.
Соединение верхних концов арочных стропил производится, либо на коньке – продольном, установленном на стойках массивном брусе, либо без конька – то есть, каждая пара стропил сшивается между собой в самой верхней точке кровли. Если выбран второй вариант, то тогда всю протяженность арки кровли делят на равные 3 части и, в полученных двух точках монтируют протяженные вдоль всей кровли опорные балки, которые устанавливаются аналогично коньку, на стойках.
Монтаж кровли
После установки всего комплекта арочных балок поперечно им набивается обрешетка из обрезной доски. Шаг между обрешеткой подбирается в зависимости от кровельного материала. То есть, габаритов черепицы. Если же планируется обшивать кровлю битумной (гибкой) черепицей, то тогда вместо обрешетки вся стропильная система обшивается листами ОСП или влагостойкой фанерой. При такой конструкции расстояние между стропилами в системе не должно превышать 100 см. В противном случае, набивается обрешетка, поверх нее монтируется ОСП, а сверху уже битумная черепица.
Цены на арочные стропила и стоимость монтажа арочной кровли
Цена арочных стропил зависит от материала, из которого планируется их изготавливать, а также от протяженности и сложности выполнения арок. Например, заказывая арочные стропила можно обнаружить следующий нонсенс: цена на металлические фермы может быть такой же, как и стоимость деревянных арочных стропил. Казалось бы, металлопрокат дороже древесины, однако здесь играет свою роль сложность изготовления арочных балок.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Крыша имеет большое значение для целостности всего дома. Поэтому многих интересует, как правильно собрать стропильную систему, чтобы она была надежной, и в скором времени ее не пришлось ремонтировать. Видов крыш существует много, некоторые из них можно увидеть на фото, но наибольшей популярностью пользуются односкатные и двухскатные конструкции. Давайте разберемся, как сделать стропильную систему правильно.
Виды крыш
Прежде чем перейти к тому, как делать стропильную систему, нужно разобраться с тем, что представляют собой распространенные виды крыш.
Односкатная крыша – самая простая, с ее созданием сможет справиться даже человек, не имеющий большого опыта в строительстве. Однако такой вид кровли используют в основном при постройке хозяйственных строений. Для жилых домов обычно делают двухскатные или мансардные (ломаные) крыши. Эти конструкции более сложные, но и с ними можно легко справиться своими силами, если знать, как делать стропила двускатной крыши и следовать всем рекомендациям специалистов (прочтите: " ").
Самые надежные кровли – вальмовые, они могут противостоять даже огромным нагрузкам. Их рекомендуется делать в тех регионах, где выпадает много снега и часто дуют сильные ветра. Но и конструкция их очень сложная, так что их возведение лучше доверить профессионалам.
Шатровая (четырехскатная) крыша используется при строительстве квадратных зданий, по своей конструкции она является разновидностью вальмовой кровли.
Самая сложная крыша – крестовая. При ее сооружении используются сложные конструктивные элементы – ендовы (разжелобки). Эти диагональные вспомогательные стропила устанавливают в качестве дополнительных элементов. При строительстве такой сложной крыши спешка недопустима. В области разжелобков скапливается основная часть снега, и того, как сделать стропила в этих местах, зависит надежность кровли.
Каждый вид крыши состоит из стропил и кровельного покрытия. Стропила являются несущей частью крыши, а поверхность кровли – ограждающей частью.
Виды стропил
Перед тем, как положить стропила, необходимо узнать об их конструктивных особенностях и определиться с вариантом установки.
Существует два вида стропил: наслонные и висячие .
Висячие стропила – это наклонные балки, установленные на опоры с различной высотой. Опорой могут быть наружные стены дома (в случае односкатной крыши) или одновременно внутренние и наружные стены (при двухскатной крыше). Стропильные ноги не обязательно укладывать в одной плоскости противоположнее скатов. Их можно монтировать попеременно на коньковый прогон. Попеременная укладка стропил в области конька дает возможность создавать стропильную ферму. С этой целью все детали связывают между собой в единую жесткую конструкцию.
Материалы для стропил
Что касается стропил из досок, то они не тяжелые, и их удобно устанавливать. С этим материалом можно легко работать самостоятельно, не прибегая к посторонней помощи. Многие специалисты не советуют делать соединения с помощью гвоздей – лучше использовать саморезы. Если же работа будет проводиться при помощи гвоздей, не стоит забывать про накладки и вкладыши.
Что касается того, как построить стропильную систему, то для соединения стоек с прогоном или лежнем лучше применять врубки.
Монтаж стропильной системы своими руками, подробно на видео:
Варианты соединения стропильной системы
Стропильную систему можно соединять тремя способами:
- подкосами;
- стойками;
- одновременно подкосами и стойками.
То, как правильно сделать стропила, зависит от пролета между наружными стенами. Брус 10х10 сантиметров используется для создания конькового прогона. Лежень и мауэрлат можно изготовить из бревен, отесав их на два канта, или же взяв брус 10х10 сантиметров.
При оформлении конькового узла необходимо к мауэрлату и прогону прибить большими гвоздями специальные хомуты, сделанные из стальной полосы, учитывая . Можно и не использовать стальные хомуты, но тогда необходимы скрутки из толстой проволоки диаметром 6 миллиметров.
Относительно того, как сделать кирпичного или каменного дома, то на кладку нужно уложить мауэрлат. Для его надежного закрепления рекомендуется поставить под каждую стропильную ногу отрезок бревна или бруса около 50 сантиметров. Потом их с помощью хомутов прикрепляют к металлическим крюкам, которые были предварительно установлены на 30 сантиметров ниже мауэрлата.
У многих возникает вопрос насчет того, как сделать стропила на крышу деревянных домов. Стропила в деревянных зданиях укладывают на верхний венец стены. Дощатую стропильную ферму можно создать с помощью ригеля или с пролетами (6-8 сантиметров). Ее конструктивные элементы обустраиваются следующим образом. Делают одинарную затяжку при помощи досок, толщина которых равняется толщине стропил. Для двойной затяжки используют более тонкие доски (толщиной от 40 миллиметров). Для ригеля и накладок берут 30-миллиметровые детали.
Как определить сечение стропил
До того, как правильно положить стропила, нужно определиться с их сечением.
Данный параметр зависит от:
- размеров пролета;
- предполагаемой нагрузки (силы ветра, веса снегового покрова и кровельного материала);
- шага и угла установки стропил (уклона кровли).
Существует зависимость сечения стропил от длины стропильной ноги.
Выражается она в следующем:
- при шаге в 300 сантиметров используются брусья сечением 10х12 сантиметров или доски сечением 6х14, 8х14 или 4х18 сантиметров;
- при шаге в 400 сантиметров используются брусья сечением 10х16 сантиметров или доски сечением 6х20, 8х20 сантиметров;
- при шаге в 500 сантиметров используются брусья сечением 10х20 сантиметров или доски сечением 8х22 сантиметра.
").Кровельное покрытие необходимо выбирать с учетом уклона крыши. Также выбор материала для кровли зависит от финансовых возможностей. Чем большим будет угол уклона кровли, тем больше средств потребуется на создание крыши – это связано с увеличенным расходом материалов. Однако крутые кровли лучше отводят дождевую воду и снег, поэтому они являются более надежными и дольше не потребуют ремонта. Но учитывая огромный выбор кровельных материалов на рынке, с этим не возникнет никаких сложностей.
Создание стропильной системы на баню
Что касается того, как сделать стропила на баню, то лучше выбирать двухскатную крышу – тогда в строении будет чердачное помещение, которое можно использовать для хранения веников и прочих банных принадлежностей (прочитайте: " "). Таким образом, желательно создавать стропильную систему под двухскатную крышу, так проще и практичнее.
Необычные культурные традиции, экзотические обряды и таинства, разнообразие религиозных верований и учений - все это, в совокупности, очень сильно отличает страны востока от европейских. Тем не менее, все чаще можно наблюдать элементы восточной культуры в проектах дизайна домов и строений в западных странах, в украшении внутреннего интерьера помещений в Европе.
Привнесение в дизайн фасадов домов или в убранство квартир элементов восточного стиля заставляет их выглядеть необычно, привлекательно и свежо. Наверное, этим объясняется все большее распространение в строительстве таких необычных, на первый взгляд, элементов, как китайская крыша. Но, безусловно, конструкция китайской крыши является украшением частных домов, она будет значительно выделять частную постройку среди других однотипных строений.
Красивая легенда или стремление к практичности?
Если рассматривать вопросы возникновения крыш такой непривычной формы, то существует множество легенд, объясняющих их возникновение.
Вот лишь одна из них. В древности на крышах домов жили драконы, которые охраняли жилище человека, чтобы злые духи не могли ничем навредить хозяевам дома. А когда у них рождались маленькие дракончики, то им нужно было каким-то образом учиться летать.
Для этого люди и соорудили такие крыши с крутыми и изогнутыми скатами в виде трамплинов. Когда придет время учиться летать, дракончики будут скатываться по трамплинам и таким образом благодаря изогнутой форме крыши смогут взлетать вверх, а не падать вниз. Подброшенные в воздух, они сумели бы дольше находиться в состоянии свободного падения, что позволило бы им, работая своими крыльями, скорее научиться летать.
Замечательная легенда, не правда ли? Кто знает, может быть когда-то давно она вовсе и не была легендой, а имела под собой реальные основания? А если говорить серьезно, то такая форма крыши обуславливается, в первую очередь, географическими особенностями региона.
Ведь Китайские территории очень часто бывают подвержены очень сильным дождям, поэтому возведение крыши такой формы имело исключительно практическое значение. Если идет сильный дождь, то нужно каким-то образом обезопасить дом от наводнения. Крыши с сильным углом наклона и изогнутыми скатами позволяют воде сходить очень быстро, не задерживаясь, а благодаря изгибам «улетать» далеко от дома, тем самым, предотвращая затопление участков, прилегающих к дому.
Так что возникновение такой формы крыши — это не только необычные и красивые формы, которые привлекают внимание, но, прежде всего, это насущная необходимость для данного места проживания.
Аналогов нет?
Дом, который воздвигнут в восточном стиле, невозможно спутать ни с каким другим. Главным признаком, отличающим его от европейских построек, и является характерная крыша с изогнутыми краями, которые как будто смотрят в небо. Такая форма крыш довольно распространена не только в Китае, ее также можно встретить и в Японии, и в Корее.
Для простых обывателей крыша в китайском стиле покажется очень интересной, оригинальной и поражающей воображение. Многие считают, что аналогов и конкурентов у нее просто нет.
Но на самом деле это, конечно же, далеко не так. Давным-давно в европейской культуре, существовали крыши вальмовые, имеющие разные уклоны, а также полувальмовые, так называемые «голландские» крыши. У них также очень большой уклон, но отсутствует этот оригинальный загиб ребер, присущий китайским крышам.
Впрочем, на этом вся одинаковость заканчивается. И хотя по форме они и могут быть весьма похожи, но по структуре и форме несущих стен и конструкций имеют существенные различия. Поэтому нужно в первую очередь решить для себя, а будет ли она точно соответствовать всем канонам возведения китайских крыш или же стоит только имитировать таковую.
Если возведение крыши является последним этапом в строительстве, тогда лучше всего, конечно, прибегнуть к имитации такой формы крыши. Так как точное следование канонам постройки китайских крыш предполагает под собой возведение стен и других конструктивных элементов совсем по другим принципам, существенно отличным от европейских.
Еще один решающий довод в пользу имитации — это большой расход строительных материалов при строительстве настоящей китайской пагоды, а также достаточно сложные монтажные работы, для проведения которых лучше всего пригласить специалистов.
Чтобы соорудить крышу, по форме напоминающую китайскую, должны использоваться определенные кровельные материалы. В основном сегодня для этих целей применяют мягкие материалы из битума. Чаще всего используют битумную черепицу или, как вариант,применить популярный еврорубероид.
Имитация крыши на основе висячей стропильной системы
Это наиболее подходящий вариант для возведения крыши в восточном стиле. Висячие стропила включают в себя следующие элементы:
- стропильная нога;
- затяжка;
- подбалка;
- подкос;
- опорный брус;
- накладка;
- скрепляющие болты.
Прежде всего, в конструкции стропильной системы, очень важную часть составляет затяжка. Цель ее установки заключается в том, чтобы не дать стропилам разойтись. Всю кровельную нагрузку должны взять подкосы. Стоит отметить, что подкосы в традиционном восточном возведении крыш отсутствовали вовсе, а нагрузка передавалась на две затяжки, установленные горизонтально и с закрепленными на них вертикальными столбами.
Затяжки в китайском варианте работают, в основном, на изгиб, а использование таких материалов, как бамбук, под весом более плотных материалов (например, черепицы), естественным образом загибают углы кровли вверх.
Отличие от принципов возведения крыш в Европе заключается и в том, что при распределении нагрузок европейцы чаще использовали в стропильных системах треугольные формы, в то время, как на востоке предпочитают прямоугольные.
Особенности устройства и строительства восточных крыш
«Классическая» крыша, но в китайском стиле имеет следующие весьма характерные особенности:
- каркасная конструкция, в которой все нагрузки распространяются лишь в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- углы крыши загнуты кверху;
- свесы кровли вынесены подальше от внешних стен дома (за периметр), чтобы защитить стены от дождя, а помещения внутри – от избытка солнечных лучей;
- крыша в китайском стиле имеет весьма крутой уклон в самой верхней ее части, а угол внизу очень резко уменьшается;
- часть свесов, которые расположены между угловыми ребрами кровли, используется для быстрого удаления осадков;
- очень часто применяются и многоярусные решения.
Китайская крыша, так как сделать конструкцию, которая не только украсит ваш дом, но и будет надежной защитой от непогоды? Строительство оригинальных восточных крыш имеет свои особенности и сложности.
Рассмотрим некоторые варианты того, как создается китайская крыша своими руками:
- очень подробно копируется оригинальная конструкция здания от самого фундамента и до самой верхней точки крыши;
- устанавливается стропильная ферма необходимой формы (с опорой на основные стены);
- кровле придается соответствующая характерная форма с помощью декоративных элементов (на стандартных висячих стропилах);
- изготовьте несущие гнутые конструкции не из дерева, а используя более гибкие и технологичные металлические балки.
Если вам соответствие оригиналу китайской крыши важнее предстоящих затрат и некоторых неудобств, тогда стоит начинать строительство по всем старинным канонам. Хотя такой дом, скорее всего, станет менее прочным построенного по новейшим технологиям. Наверняка, потребуется утепление и усиление стен.
Удорожание и усложнение работ при возведении сложной стропильной системы такой кровли неминуемо, но зато крыша получится почти идентичной настоящей китайской. Декоративные элементы (коньки, прокладки и т.д.) позволят создать внешний вид кровли действительно близкий к восточному с китайской спецификой.
Недостатком можно считать то, что металлическая конструкция опор стоит дороговато, а также есть сложности при обшивке крыши кровельным материалом. Однако, применяя легкие сплавы, можно получить любую форму крыши с достаточно высокой степенью прочности.
Если вы все же решили сделать восточную крышу, то японский ее вариант обойдется гораздо дешевле китайского, так как основная сложность — это загнутые края кровли, которых нет в японской крыше. При этом расширяется и возможность выбора материала для ее покрытия.
Восточные владельцы прекрасных пагод и небольших китайских домиков создавали их в соответствии с их природными и национальными особенностями. И сегодня строители в разных странах успешно справляются с задачей строительства сложных, уникальных и надежных китайских крыш.
Итак, познакомившись с тем, как построить крышу в китайском стиле, просим не пренебрегать советами и взвесить все аргументы в пользу строительства восточной крыши для вашего дома. Подумайте о стоимости и о том, подойдет ли она к нашему российскому климату, и конкретно, к погодным условиям вашей местности. Если аргументы «за» и желание поразить окружающих перевесили, тогда смело беритесь за дело и приступайте к созданию проекта.