Как правильно делать вырезы в стропилах каркасного дома?

Одним из сложных моментов в строительстве каркасного дома, перед которым останавливаются некоторые начинающие строители, является вопрос о том, как правильно делать вырезы в стропилах дома. Если внимательно изучить материал, опыт бывалых строителей, то окажется, что делать их достаточно просто.
Для того, чтобы вырезы в стропилах не ставили вас в тупик, я и пишу эту статью.

При написании статьи я опирался на статью опытного американского плотника. Некоторые части статьи я просто перевел, техническую часть написал по подобию, но со своими размерами, в метрической системе и без строительного калькулятора (не у каждого есть калькулятор), плюс немного изменил схему подсчета (так как, опять же, калькулятор есть не у всех). Для российских реалий эта статья стала более адаптированной.
_______________________________________________________________________________

Стропильная система

Когда я был помощником плотника, я восхищался умениями кровельных плотников. Они без всяких усилий делали сложных вырезы на стропилах каркасного дома, зная лишь только размеры крыши. Это озадачивало меня.
В те годы я пытался повторить их действия, но меня раз за разом настигала неудача. Тогда старший плотник взял меня с собой на одну из крыш и помог мне разметить и разрезать стропильную систему с помощью плотницкого угольника и «Библии» кровельщика (есть такая очень популярная книга в Америке, купить можно на Амазоне, Ларри Хоун использовал в своем фильме именно такую – прим. переводчика).

Этот опыт вдохновил меня на овладение искусством делать правильные вырезы в стропилах каркасных домов. Не могу сказать, что стал мастером этого дела, но я проделал длинный путь и немного разобрался в том, как правильно это делать.

Для более комфортных подсчетов вам пригодится строительный калькулятор или специальное приложение для смартфона.

Переходим к измерениям

(я покажу, как все подсчитать вручную, без калькулятора – прим. переводчика).

Вот какие измерения стропильной системы нам нужны: угол наклона стропил (Pitch), подъем (Rise), пробег (Run) и диагональ (Diagonal). Если вам известные размеры любых двух измерений из этих четырех, вы можете легко найти и все остальные.

Подробнее смотрите на видео:

(для тех же, кто понимает по-английски – прим. переводчика)

Посмотрите на нашу модель крыши (картинка выше), изначально мы должны знать размеры двух ее элементов: ширина здания и толщина коньковой доски.

Ширина здания, к примеру, будет 8,8 метров. (8,75 метров и обшивка дюймовкой с каждой стороны дома 0,05м):

Каждая стропилина стоит на своей половине здания и стыкуется друг с другом на коньковой доске. Поэтому от полной ширины здания нужно вычесть толщину коньковой доски, иначе вы сделаете ошибку при подсчет длины стропила. Давайте возьмем ее толщину 50 мм.

Считаем общую ширину здания без коньковой доски: 8,8 метров – 0,05 метров (50 мм) = 8,75 м.

Теперь нужно разделить полученный результат на 2, чтобы получить «пробег» (Run) каждой стропилины.
Считаем «пробег» каждой стропилины: 8,75м/2 = 4,375м.

Теперь нам нужен еще один элемент, который нам заранее известен, это угол уклона крыши. В нашем случае пусть он будет 6 к 12 (26,5 градусов – прим. переводчика).

Раз наша крыша имеет уклон 6/12, а значит, подъем у нас в два раза меньше, чем пробег (т.к. 6 в 2 раза меньше 12).
Считаем подъем: 4,375/2 = 2,187м. (пол миллиметра округлим)

 

Теперь мы можем подсчитать диагональ, т.е. длину стропила от коньковой балки до обвязки стены (не всего стропила, т.к. пока не учитывается свес). Диагональ является гипотенузой, а все помним, как она считается.

Считаем диагональ:
Пробег(“2)+Подъем(“2)=Диагональ(“2)             (“2) – я обозначил “в квадрате”.
19,1406 + 4,7851 = Диагональ(“2)
Диагональ = квадратный корень из 23,9257
Диагональ = 4,891 = 4 метра 89 см 1мм

Шаблон стропилины.

Следующий шаг после расчетов – изготовление шаблона для стропил. Для этого нужно прикрутить бобышки к вашему угольнику (так удобнее, но можно и без этого) на 6 и 12 дюймах (или 15 и 30 см в метрической системе).

Теперь я прикладываю угольник к боку доски по ее ширине и начинаю отмечать место реза на верхушке стропила (в месте примыкания к коньковой доске – прим. переводчика). Учтите, что большинство резов в каркасном домостроении делают именно так: по длине режут доску на тонкой стороне, а по ширине в горизонтальном положении.

Я делаю этот пил на верхушке стропила с помощью циркулярной пилы (на видео) до того как отметить вырез в нижней части стропила (так называемый «птичий клюв» или входящий угол или врубка – прим. переводчика). Это удобно тем, что я могу зацепить конец рулетки за пил на верхушке и один отметить расстояние на стропиле до «птичьего клюва» (см. ниже на картинке)

Теперь от верхней точки этой линии отмеряем «диагональ» 4 метра 89 см 1мм.

Затем, используя обычный столярный угольник (некоторые плотники предпочитают измерительный угольник-транспортир Swanson), я рисую параллельную линию первому пилу поперек стропила. Данная линия представляет линию отвеса (т.е. параллельна стене и перпендикулярна перекрытию каркасного дома) на стропиле на краю здания.

Как нарисовать такую линию по альтернативному угольнику Swanson, покажет следующее короткое видео:

Я лично свой угольник Swanson очень люблю, он мой верный помощник в стройке с самых первых дней.

Итак, «птичий клюв» начинается с этой линии. Если вы строите и у вас нас четких размеров стропил и резов (проекта), вы должны выбрать на этом этапе размер горизонтального выреза, плоскости стропила, которая лежит на перекрытии (см. на нижнем фото слева снизу). Канадские коды требуют, чтобы размер этого пила был как минимум 38 мм.

Горизонтальный размер должен быть такой, чтобы стропило сильно не ослаблялось, т.е. рез не заходил дальше, чем на треть доски (см. рисунок ниже).

По мнению автора, это самый быстрый способ отметить этот рез (на фото выше). Для этого нужно перевернуть угольник на 90 градусов к предыдущему пилу и прижать бобышки к доске, при этом медленно ведя угольником в сторону верха стропила, пока от начертанной линии и углом доски по направлению угольника не будет нужного расстояния (в оригинале было 4 дюйма).

Существует и другой метод (на рисунке ниже).

Прикладываем угольник к прочерченной линии и двигаем угольник по вертикальной линии до тех пор, пока нужная отметка горизонтальной шкалы (110-120 мм) не коснется края доски.

 

Давайте рассмотрим наш случай.

Возьмем для примера, что у нас стропила из доски 200×50мм. Для нее при угле наклона кровли 6 к 12 безопасно будет сделать горизонтальный вырез 120 мм. В таком случае от доски вертикально отнимется 60мм (т.к. с таким уклоном у нас всегда у нас вертикальный размер в 2 раза меньше, чем горизонтальный, помните?) и стропило точно не будет ослаблено.
А вот интересные прикидки по врубкам при других углах и разной ширины доски (по мнению одного авторитетного строителя каркасов с форума):

Считаем «подъем» в реальности.

Да, у нас уже есть размер «подъема» и он равен 2,1875 метров. Но давайте посмотрим на нашу схему стропильной системы. Очевидно, что наш размер – не тот что у доски, которая поддерживает конек (даже если и временно).

Сначала нужно добавить к нашему «подъему» так называемый H.A.P., который равен размеру оставшемуся вертикально над обвязкой стены под низом стропилин, где мы делали вертикальный вырез (на фото выше).

Считаем наш H.A.P: 223,6 мм (полная ширина доски, стоящей под углом 26,57 градусов) вычитаем 60 мм (наш вертикальный вырез) = 163 мм.

Теперь к нашему подъему (2,1875 метров) добавляем H.A.P (0,1635 м.), получается 2,35 м.

Мы оказались в самой верхней точки схождения стропилины у коньковой доски. Но нам нужна не она. Теперь мы наконец получим высоту нужной доски под коньковую доску.

Высота доски под конек: 2,35 м вычитаем высоту коньковой доски 200 мм = 2,15 м, т.е. 2 м 15см.

P.S. Автор текста советует делать высоту доски чуть меньше, ведь в реальном мире доски неидеальны, а подрезать доску потом куда сложнее, чем как-то под нее что-то подкладывать.

Находим полную длину стропил.

После всей этой кутерьмы хотелось бы узнать длину ВСЕГО стропила, т.е. с карнизным свесом. Тут все просто.

Например, нам нужен свес 80 см, значит, при крыше 6 к 12 вниз свес опускает на ½ от длины свеа, т.е. 0,4 метров.

Считаем диагональ свеса = 0,16 (0,4 в квадрате) + 0,64 (0,8 в квадрате)= 89,5 см

Итого полная длина каждого стропила со свесом = 4 метра 89 см 1мм + 89 см 5 мм = 5 метров 78 см 6 мм.

 

Маленький бонус к тексту.
Угольник Swanson заслуживает отдельного видео (ниже). А для тех, кто проникся им и решил купить, обязательно иметь под рукой перевод книги, которая идет с ним в продаже на англ. языке.

Лично мне он очень помог при постройке моего каркасника.

Итак, надеюсь, после прочтения этой статьи вам стало гораздо понятнее, как правильно делать вырезы в стропилах вашего каркасного дома. Если остались еще вопросы, обращайтесь.

Напомню, что можно не заморачиваться с расчетами стропил и просто заказать строительство у проверенной строительной бригады. Я с радостью вам помогу это сделать.