Чаще всего это делается так: на «капитальные» фронтоны и поперечные перегородки опираются «мощная» коньковая балка, мауэрлаты и параллельные им прогоны, на которых базируются собственно стропила. Большая жесткость на изгиб продольных балок обычно обеспечивается слишком большим их сечением, что противоречит концепции решения нашей задачи. Посмотрим, что можно сделать в случае маленьких построек.
Прежде всего нужно усилить фронтонные стропильные рамы. Можно сделать их аналогичными рядовым, а можно просто стропила сделать из сдвоенных досок. Стропильную балку можно изготовить и закрепить на фронтонных рамах согласно рис. 2.16.
Потребная жесткость балок зависит в основном от двух факторов: от нагрузки на крышу и от длины пролета, перекрываемого балками, т. е. в нашем случае от осевого размера постройки. В каждом конкретном случае балку можно изготовить из одной, двух или более досок «на ребро». Для большей жесткости этой балки ее желательно связать в одно целое с коньковыми досками, что легко достигается обыкновенными гвоздями. В этом случае очень желательно, чтобы контактирование балки и досок происходило не по линии, а по пусть небольшой, но поверхности, для чего с верхних ребер балки снимаются фаски (топором, рубанком).
Монтаж балки конька производится так. Сначала крепятся коньковые доски, к ним снизу поджимается балка (на не окончательно закрепленных накладках стропильных рам – гвозди забиты не до конца), после чего они скрепляются (гвоздями) с досками. Затем концы балки окончательно поджимаются снизу накладками, а последние фиксируются окончательно.
Далее можно монтировать промежуточные балки: тавры с меньшей длиной вертикальной полки. Как и коньковая балка, они ставятся в распор (вертикальными полками) между фронтонными рамами. Горизонтальные полки тавров образуют фронтонные свесы. Если они велики, их также можно снабдить вертикальными полками; условие: они должны плотно прилегать своими торцами к обшивке фронтонов. Крепление полок тавра лучше производить шурупами – из-за разницы в жесткостях образующих его элементов (доска «плашмя» и доска «на ребро»).
Сборку крыши в этом варианте можно существенно упростить, а конструкцию упрочить использованием металлических соединительных элементов: в нашем случае достаточно обыкновенного катаного уголка. Его можно подготовить заранее, насверлив в нем с определенным шагом отверстия и раззенковав их под потайные головки шурупов. Имея в качестве дополнительного инструмента ножовку по металлу, можно «на месте» и «по месту» отрезать уголок и скреплять с его помощью шурупами элементы конструкции. В нашем случае их можно использовать (и весьма успешно) при креплении конькового бруса, в соединениях между собой элементов тавровой балки, а также при ее креплении к стропильным рамам и в некоторых других местах.
Вообще выбор рассматриваемого варианта крыши характеризуется желанием ужесточить как конструкцию в целом, так и отдельные ее элементы. Это вполне возможно. Например, если на нижнюю грань вертикальной полки тавровой балки закрепить (гвоздями или шурупами с определенным шагом) металлическую полоску, например, упаковочную ленту, жесткость балки на изгиб значительно возрастет.
Конструкция крыши сильно укрепится, если в нее ввести ригели, которые, за отсутствием рядовых стропильных рам, закрепить к вертикальным полкам тавров (см. рис. 2.17). Ригели имеет смысл также выполнить в виде тавров. Плечики горизонтальных полок удобно использовать для частичного потолочного настила, образующего антресоли, столь удобные в маломерных постройках.
Рис. 2.16. Устройство крыши в однообъемной конструкции (без перекрытия)
Таким образом, с «бесстропильным» силовым каркасом крыши мы разобрались. А что дальше?
3. А дальше опять возможны варианты. Во-первых (см. рис. 2.16), по этому каркасу можно настелить поперечную обрешетку – потолок (доски оструганы со стороны, обращенной внутрь помещения). Сверху по этой обрешетке стелится кровля. Во-вторых, можно по продольным балкам установить традиционные стропила, а по ним – традиционную же продольную обрешетку.
И здесь опять же возможны варианты: можно потолок и обрешетку сделать отдельными, а пространство между ними заполнить утеплителем (в случае такой необходимости), а можно стропила «забрать» внутрь, а обрешетку совместить с потолком (продольная обшивка потолка). Возможны и еще два варианта потолка при наличии внешней продольной обрешетки: из продольных досок, подшиваемых к нижним граням стропил (эти доски оказываются в одном ряду с горизонтальными полками тавров балок, а потолок создает дополнительную прочность крыше); из коротких поперечных досок, подшиваемых к нижним граням плечиков горизонтальных полок тавров, что ужесточает сами эти балки.
Рис. 2.17. Вариант крыши в однообъемной конструкции (с антресолями)
Последний вариант потолка сочетается с первым вариантом обрешетки для двухслойной обшивки крыши, тогда вариантов конструкции крыши только при продольном силовом каркасе – 6, да еще как минимум 3 в стропильном варианте.
Остановимся на использовании обрезков досок, в том числе нестроевых «коротышей». В предлагаемой конструкции их не только легко, но и весьма желательно использовать в качестве вкладышей жесткости в угловых и боковых стойках каркаса, которые в результате приобретают большую жесткость и устойчивость. Кроме того, с тем же эффектом обрезки используются в конструкции стропильных ферм. При этом если в обычном строительстве обрезок длиной 20 см уже отход, то в данной конструкции – это вполне приличная закладка жесткости. А поскольку таких закладок в процессе строительства может быть использовано очень много, конструкция весьма способствует безотходному производству.
Теперь о столярке: в нашем случае (чистое поле, минимум инструмента и максимальная скорость строительства) лучше использовать готовую. А тогда остается только вопрос монтажа. И здесь применима уже упомянутая хитрость – стойки, к которым примыкают оконные и дверные блоки в каркасе, при его сборке крепятся не окончательно (гвозди вбиваются не до конца). Затем эти стойки в процессе установки столярных изделий в первую очередь скрепляются с ними и только потом окончательно фиксируются на каркасе.
В заключение данного раздела ответим на вполне возможный вопрос: зачем так много вариантов вроде бы одной и той же конструкции и технологии? Причин как минимум две. Во-первых, хотелось продемонстрировать именно вариабельность описанных конструкции и технологии, что является их огромным достоинством. При этом совершенно очевидно, что за рамками рассмотрения осталось еще много возможных вариантов конкретного строительства. Во-вторых, казалось резонным предоставить читателю некоторый выбор готовых решений, разобравшись с которыми на досуге, он смог бы в реальных условиях начать освоение участка с добротной постройки, возведенной за несколько человеко-дней.
Выше достаточно подробно была рассмотрена весьма прогрессивная технология маломерного строительства с использованием деревянного профиля. Но, естественно, весь прогресс этим не заканчивается, поскольку прогресс вообще есть явление непрерывное. В качестве примера обратим внимание на составные строительные элементы (рис. 2.18, а) по патенту Германии DE 195 33 638 А1, опубликованному в 1997 г. В простейшем варианте это всего лишь три доски, сложенные определенным образом. В значительной степени такие строительные элементы сродни деревянным профилям. А раз так, имеет смысл посмотреть – какое развитие может получить сама идея.
На рис. 2.18, б показано угловое соединение из упомянутых элементов. Это значит, что стены небольшого строения можно сложить из таких элементов, как из брусьев. При этом сам процесс укладки брусьев сильно упрощается, ведь такие брусья соединяются между собой уже имеющимися у них гребнями, шипами и пазами. Какой толщины могут быть эти брусья, а следовательно, стенки строения? Выбор необычайно велик. Если все три составляющих элемент доски тонкие, например 20 мм, толщина образуемого ими бруса – 60 мм. Если те же доски взять толщиной 50 мм, толщина бруса составит 150 мм. Но исходные доски могут быть толщиной и 25 мм, 30 мм, 40 мм и т. д., а кроме того, брус можно набирать из досок разной толщины. Это означает, что практически можно сложить брусовые стены любой наперед заданной толщины, а не только равной толщине традиционного бруса.
Рис. 2.18. Строительный элемент: а) строительный элемент из скрепленных любым способом (нагелями, гвоздями, болтами и т. д.) деревянных составляющих (балок, досок). Строительные элементы легко соединяются между собой благодаря наличию у них продольных паза и гребня, а также торцевых паза и шипа, образованных соответствующим соединением составляющих; б) угловое соединение, для которого одна из составляющих строительного элемента укорочена на две ее толщины. Отсюда же следует порядок сборки элементов в данном соединении, при котором один элемент укладывается сверху на другой так, что наружная торцевая грань верхнего элемента совмещается с наружной боковой гранью нижнего; в) с помощью деревянных направляющих из строительных элементов легко соорудить внутренние стационарные перегородки. При этом одна направляющая базируется на полу, в то время как две направляющие толщиной с высоту гребня элементов закреплены на потолке.
