Скользящие стропила (а также и поворотные стропила) – далеко не новые технологии устройства крыш рубленых домов. Известно, что специфика сруба под усадку требует особых мер, чтобы обеспечить устойчивость дома и минимизировать деформации конструкций, в том числе и стропильной системы. Опорными стенами для наслонных стропил небольшого дома, как правило, служат как наружные, так и внутренние несущие стены (обычно это центральная внутренняя стена). Поскольку линейная высота усадки пропорционально зависит от размера стены, то равными величины усадок наружных и внутренних стен быть не могут, а разница даже в несколько сантиметров при жесткой заделке ног стропильной системы способна не только нарушить крепеж стропил, но и повредить крыше дома в целом. Обычно сильнее усадка внутренней стены, так как она держит коньковый прогон, на который опираются стропила с двух сторон, в этом случае деформация приведет к увеличению угла сочленения стропил в коньке; дальнейшие беды предсказывать нужды нет. Но выход есть, и технология отработана: это обустройство наслонных стропил по поворотному (скользящему) методу с использованием скользящих опор.
Скользящая опора для стропил
Скользящая опора для стропил – специальный крепежный элемент из металла, обеспечивающий стропильным ногам возможность подвижки на 70-100 мм. Чтобы компенсировать усадочные явления, крайне опасные для дома в целом, такой степени свободы обычно достаточно. Скользящая опора (или попросту «скользячка»), известна для практически всех наземных строений, а также трубопроводов, выглядят эти элементы несхоже, но суть у них одна – дать конструкциям свободу перемещения при температурных, усадочных и др. колебаниях размеров. Строители, выбирающие сруб под усадку, заранее планируют и тип отделки, например – панели или плитка на каркасной подсистеме с крепежом по плавающему типу, обшивки каркасов с оставлением прозора для усадки, крепеж всех конструкций дома по возможности на компенсирующих элементах.
Скользячка для стропил – простейший элемент, монтируется он всегда по перпендикуляру к оси стропилины. Поэтому предварительно делают точный запил под 90 град в брусе или бревне, на которую будет опираться стропильная нога. Опора для стропил стоит не дорого, изготавливается из стали толщиной не менее 2 мм, гальванизировано горячей оцинковкой, и состоит из направляющей, кронштейна и уголка с опорной площадкой (проще один раз увидеть). Этот уголок и позволяет сдвиг при усадке, причем стропильная нога при усадке всегда садится вниз. Еще раз об очень важном моменте технологии: направляющая опоры должна быть строго параллельна стропильной ноге, а закрепленный на мауэрлат уголок должен быть строго перпендикулярен. Если все сделано точно и подтверждено измерительным контролем, то никакого перекоса стропил при усадке дома не случится.
Функциональные задачи скользящих креплений стропил – это:
- Обеспечение прочной фиксации стропильных ног к мауэрлату (т.е. к стене дома) в вертикальной плоскости.
- Компенсация усадок и подвижек каркаса, сохранение баланса и общей прочности дома.
Подробнее о видах скользящих опор для стропил: они бывают открытые и закрытые, с перфорацией и без. Открытая скользячка – это два раздельных элемента, отверстия под метизы расположены на концах направляющей полосы, их может быть два и три (зависит от фирмы). Разная также величина хода подвижной детали – может быть 6 и 9 см, разница существенна. На опорной площадке уголка тоже имеются отверстия, от трех до пяти.
Закрытая скользящая опора – это неразборная конструкция из двух деталей: одна из них пластина, которую следует закрепить на верхнее бревно (или брус) – мауэрлат; предварительно вырезают врубку соответственно ширине Г-образной детали скользящей опоры. Важно обеспечить плавный ход всех элементов в опорной части и снизить трение, иначе возможны перегибы в участке скользящего крепления, а то и повреждения.
Устанавливают скользящую опору в самое крайнее положение, чтобы дать стропильной ноге максимум хода при усадке стен. После завершения усадки (для сруба под усадку это не один год) можно сделать жесткое крепление и стабильную кровельную систему, но это не совсем правильно. Дело в том, что колебания линейных размеров сруба вечны, они зависят от влажности среды и других факторов, и по сути единственный метод стабилизировать рубленый дом со всеми его конструкциями (включая стропильную систему, коммуникации и отделку) – это применить подвижные крепежные элементы и другие меры компенсации.
Результатом жесткого крепления стропильных ног на мауэрлат (подстропильный брус) обязательно станет «плохой сюрприз», это может быть и распор стен сруба с провисанием крыши внутрь, искривление скатов и другие трудно прогнозируемые подвижки крыши.
Монтаж скользящих стропил
На брус или бревно конька скользящие стропила монтируют или с нахлестом, или стыкуют и фиксируют гвоздевыми (болтовыми) креплениями на стальных пластинах. Саморезы для древесины, особенно сырой, не используют – это плохо сказывается на прочности по причине волокнистой структуры древесины: гвоздь работает враспор, раздвигая волокна, а саморез их режет и после усушки дерева эта зона крепежа становится слабым звеном. Но не все специалисты с этим согласны, есть мнение, что саморез с антикоррозийным покрытием справляется не хуже гвоздя. Еще пара-тройка «хитростей»:
- Вариант замены скользящих опор скрутками из проволоки (в умелых руках эта простая хитрость отлично работает, особенно для крыш хозпостроек и маленьких строений) можно рассматривать, но по большому счету купить скользячки ненамного дороже.
- Хваленый клееный брус действительно дает очень малую усадку – всего несколько сантиметров в первый год. Но не нужно забывать и колебаниях вследствие подвижек грунтового основания дома и очень сложной совместной работы грунтов и фундамента. Усадка в срубе из клееного ламельного бруса, из двойного бруса-сэндвич и любых др. элементов вовсе не исключена, и компенсационные меры никогда лишними не будут.
- Скользящие опоры идеальны для стен из бруса и бревна и планировок, в которых имеются центральные рубленые стены, расположенные параллельно коньковому прогону.
- При сомнениях в качестве гальванического покрытия скользячек (и, если их «поцарапали» при монтаже) лучше покрасить антикоррозионной краской по металлу.
- Скользящие стропила и крыша в целом намного лучше сопротивляется экстремальным снеговым и ветровым нагрузкам. Дом «балансирует», не нарушая своей прочности.
- Возможен крепеж скользячек как с двух сторон стропильной доски (например, два элемента 240*30 мм или 110*50 мм), так и с одной. Выбор схемы монтажа стропил и количества скользящих опор на одно крепление делается на проектной стадии, а частные строители с опытом на крепеже не экономят. В наших широтах трудно представить себе местность с низкой ветровой нагрузкой и малой снеговой массой, так что двухсторонний крепеж стропил является практически нормой.
Идеальная точность стропильной подсистемы и минимизация усадочных деформаций - крайне важны для дизайнов с открытыми стропилами: это историческая, набирающая популярность сегодня технология дома с просторными, высокими помещениями, с обилием света и воздуха.
Существует немало технологий рубки из бревен, в том числе и в сочетании с бревенчатыми каркасами и стропильными системами, а также с цельными фронтонными стенами. Уникальная архитектура домов с бревенчатыми фронтонами неизменно вызывает интерес у строителей, тем более, что при незначительном удорожании такой дом и более теплый, и прочный. Но часто выбор схемы сруба и крыши зависит не столько от цены, сколько от личных возможностей – мастерства и опыта.
Фронтоны из бревна
Бревенчатые фронтоны довольно редки в частной практике строительства, и не по причине удорожания, а по технологическим сложностям. Роскошные фронтоны из бревна по сути продолжения несущих стен и поэтому должны взять на себя нагрузку от стропильной системы и кровли; с другой стороны, конек крыши должен быть «реально крутым» - связать оба бревенчатых фронтона в единое целое, да еще и нести на себе половину веса крыши. Такая конструкция под силу опытным мастерам, и вряд ли возможна без расчета по нагрузкам. Кроме того, усадку сруба никто не отменял, а усадка сама по себе требует особых мер для стабильности и отдельных конструкций, и дома в целом.
Поэтому крепеж стропил включать и поворотную фиксацию (к бревну конька), и скользящую. Абсолютно исключено крепление без компенсации - поскольку усадка бревенчатой стены не только сильная, но почти всегда неравномерная. Общая усадка может превысить 10%. Причем фронтонный треугольник будет садиться сложно, сильнее всего в верхней точке под коньковым прогоном, поскольку там сильней нагрузка, и намного меньше внизу, у фронтонного свеса. Если не предусмотреть компенсирующих мер, то при через полгода-год можно будет визуально увидеть изменение угла наклона крыши, выход верхних венцов стен, протечки с крыши и еще бог знает какие ужасы, ведь каждый сруб – это уникум.
Поворотные стропила
Несущая основа крыши в данном примере – это коньковый прогон. Его крепят на винтовые компенсаторы, затем по мере усадки их подкручивают. Стропила на коньке соединяют по поворотной схеме, внахлест, и по центру вставляют болт, который будет работать как шарнир.
Далее, как уже было сказано выше, нужно исключить распор стропил при усадке, а для этого можно смонтировать стропила к мауэрлатам на скользящих опорах, это позволит стропилам свободно смещаться вниз относительно стен, чем и сведет к минимуму все деформации при усадке. Что-то многовато свободы получается у крыши...
Есть один из хитрых мастерских ходов при устройстве бревенчатых фронтонов, чтобы эту свободу ограничить – это сочетание жесткого крепления стропил с мауэралатами и скользящего крепления их на коньковый прогон. У конька стропильные ноги ставят с зазором и крепят на скользящие опоры. Фронтоны и длинные стены будут садиться, а зазор постепенно смыкаться. Единственная сложность при этом, но очень существенная – это решение компенсации размеров для кровельного пирога, покрытия кровли, да и для всех инженерных коммуникаций, выходящих через крышу – фановых трубах, дымоходах, воздуховодах, водосточной системе. Даже пара сантиметров неучтенной подвижки крыши способна если не «снести» дымовую трубу, то нарушить в ее зоне кровельную изоляцию. И вот эта задача может отпугнуть заморочками даже аса-строителя, и заставит задуматься – а не проще ли сделать классический каркасный фронтон и обшить его вагонкой «под бревно». Но для неотапливаемого сруба под хозпостройку вариант бревенчатого фронтона очень привлекателен.
