4. Изготовление элементов крыши
Крыша состоит из ограждающих и несущих конструкций. Ограждающие конструкции включают кровлю, защищающую здание от атмосферных осадков (снега, дождя), солнца и т. д., основание под кровлю, которое состоит из обрешетки в виде деревянных брусков прямоугольного сечения либо разреженного или сплошного дощатого настила из досок толщиной 19–25 мм, который может быть одинарным или двойным.
К несущим элементам крыши относятся: деревянная стропильная система, фермы, арки, железобетонные панели и др., передающие нагрузки от снега, ветра, собственной массы на опоры – стены.
Кровлю крыши выполняют из плоских или волнистых асбестоцементных листов или плиток, глиняной черепицы, деревянных досок, кровельной листовой стали (оцинкованной), рулонных материалов (толя, рубероида) и др. Крыши, имеющие уклон, называются скатными. Наклонная поверхность крыши называется скатом и служит для удаления влаги. Место пересечения двух смежных скатов образует внутренний угол (лоток) для сбора на кровле влаги и называется ендовой (разжелобком). Верхнее горизонтальное ребро пересечения скатов крыши называют коньком.
Стропила различают наслонные и висячие. Выбор стропил зависит от уклона кровли, снеговой и ветровой нагрузок, а также от применяемых кровельных материалов.
Наслонные стропила (рис. 69, а, б) имеют две или три опоры. В зданиях с небольшими пролетами применяют преимущественно наклонные односкатные стропила; двускатные наслонные стропила устраивают в жилых и общественных зданиях, имеющих внутренние несущие стены или перегородки, колонны.
В нижней части стропильные ноги опираются на мауэрлат (подстропильный брус), а в верхней – на коньковый прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки, устанавливаемые на нижний прогон. Соединяют элементы стропил на врубках и крепят скобами и хомутами.
Висячие стропила (рис. 69, в) представляют собой систему элементов, соединенных на врубках, болтах, гвоздях.
Стропильные системы, состоящие из ряда установленных стропил бывают симметричные и несимметричные. Их устанавливают на подстропильные брусья. Детали стропил – стропильные ноги, подкосы, ригели – изготовляют преимущественно из древесины хвойных пород (досок, брусьев, круглого леса).
Влажность древесины для изготовления элементов стропил должна быть не более 12 %.
Элементы стропильной системы изготовляют, как правило, на предприятии из пиломатериалов 1-го и 2-го сортов, без гнили и червоточины. Доски и брусья раскраивают по длине на нужный размер на круглопильных станках для поперечного раскроя, на этих же станках оторцовывают их по заданному профилю. По ширине доски опиливают на круглопильных станках для продольного раскроя. Перед сборкой элементы стропил окоряют и размечают с помощью шаблонов, показанных на рис. 70.
Рис. 69. Схема устройства стропил: а – наслонных двускатных; б – наслонных односкатных; в – висячих; 1 – подстропильный брус (мауэрлат); 2 – прогон; 3 – стойка; 4 – стропильная нога; 5 – подкос; 6 – ригель; 7 – опорный узел; 8 – коньковый узел; 9 – скоба; 10 – стяжной хомут; 11 – затяжка; I, II – узлы соединения деталей стропил
Элементы стропильной системы собирают в шаблонах на бойке (рис. 71). Детали, подлежащие сборке, располагают у бойка в таком порядке, чтобы их было удобно брать без лишних движений. До начала сборки стропильной системы необходимо на бойке нанести мелом или углем схему собираемых стропил в натуральную величину. Вместо этого можно на площадке бойка набить планки, фиксирующие точное положение стропил в собранном виде, т. е. сделать шаблон. После прирезки и контрольной сборки на бойке элементы стропил маркируют и комплектно упаковывают. Контрольная сборка стропил с большим пролетом необходима для того, чтобы на строительстве их можно было собирать без подгонки. В элементах стропил выбирают гнезда для постановки болтов, нагелей. Стропила с небольшим пролетом собирают на предприятии и на строительство отправляют в собранном виде.
Стропильные системы из бревен применяют преимущественно в лесоизбыточных районах в сельской местности. Для изготовления используют окоренный круглый лес диаметром 18 см. Бревна должны быть прямолинейными, ровными (без кривизны и гнили). Небольшие неровности, имеющиеся на бревнах, обрабатывают топором по шнуру.
Рис. 70. Шаблоны для разметки элементов стропил: а – стропильных ног; б – подкосов; в – ригелей; г – сопряжений стропильной ноги со стойкой (бабкой) и подкосами; 1 – гнездо для разметки в стропильной ноге врубки примыканий к мауэрлату; 2 – планка для разметки соединений в полдерева стропильных ног в коньке; 3 – гнездо для разметки в подкосе врубки примыкания к нижнему прогону; 4 – планка для разметки в подкосе врубки примыкания к стропильной ноге; 5 – гнезда для разметки соединения ригеля со стропильной ногой; 6 – боковые стенки шаблона; 7 – днище шаблона; 8 – гнездо для разметки в стропильной ноге врубки примыкания к затяжке; 9 – рейка; 10 – гнездо для разметки в стропильной ноге врубки для подкоса; 11 – планки для разметки соединений стропильных ног в коньке
Рис. 71. Боек для сборки стропил: 1 – рабочее место; 2 – детали для сборки стропил; 3 – элемент стропильной системы; 4 – боек
Рис. 72. Сборка ферм на металлических зубчатых пластинах: а – собранная ферма; б – металлическая зубчатая пластина
Затяжки, соединяющие стропильные ноги, делают из наиболее качественной древесины. Прежде всего подбирают бревно для затяжки и торцуют ею на нужный размер по длине. Ввиду того, что максимальная длина круглого леса составляет 6,5 м, затяжку для больших пролетов обычно изготовляют из двух-трех бревен, соединенных по длине. Затем подбирают бревна для стропильных ног. Подкосы и стойки, имеющие меньшую длину, делают из обрезков или из более коротких бревен. В отобранных бревнах отесывают концы и размечают врубки по шаблону, сделанному из фанеры или тонкой листовой стали. Места врубок после разметки выпиливают и зачищают острым топором и стамеской.
Крыши из ферм используют в малоэтажных зданиях для создания свободной планировки помещений, а также в промышленных зданиях с небольшими пролетами (до 18 м). Деревянные полуфермы собирают в фермы путем установки накладок, косынок, прикрепляя их гвоздями, на домостроительных предприятиях в основном вручную в шаблонах.
В целях экономии древесины и снижения трудоемкости на некоторых предприятиях стали собирать полуфермы, а также фермы, используя зубчатые пластины (рис. 72). Зубчатая пластина представляет собой отрезок листового металла определенного размера с высеченными в нем зубьями – гвоздями.