Фронтоны своими руками: тонкости сооружения каркасных торцовых стен крыши
Устройство фронтонов – немаловажная часть работ по возведению крыши, определяющая в результате эстетические и эксплуатационные параметры конструкции. Не стоит полагаться на ошибочное мнение самоучек-строителей, утверждающих, что ограниченные скатами торцевые стенки достаточно просто зашить доской или облицевать сайдингом.
Чтобы грамотно устроить фронтоны своими руками, нужно учесть ряд технических нюансов и в подробностях ознакомиться с технологическими правилами их сооружения, крепления, отделки.
Содержание
Специфика сооружения каркасных фронтонов
Фронтонами называются вертикальные стенки скатной крыши, ограниченные сверху ее наклонными плоскостями, снизу горизонтальным потолочным перекрытием. В сооружении фронтонов используются все виды стройматериалов, применяемых для возведения стандартных стен: кирпич, пенобетонные блоки, аналогичные плоские панели с замковым монтажным соединением, бревно с брусом.
Если фронтоны сложены в виде продолжения стен из камня или древесины, то конструктивно они переходят в разряд щипцов, а опирающиеся на них крыши получают название щипцовых.
Однако самым распространенным вариантом по праву считаются каркасные фронтонные конструкции. Это треугольные или пятиугольные торцовые стенки с каркасом из бруса или спаренной доски, зашитые натуральным или искусственным облицовочным материалом.
В перечне преимуществ сооружения фронтонов по каркасной технологии числятся:
Каркасная технология идеально подходит для сооружения фронтонов как утепленных мансардных крыш, так и холодных конструкций, возводимых над сезонными дачными домиками и бытовками. Это самый простой способ добиться необходимых параметров теплотехники и защитить конструкцию от дождей и ветров.
Правда легкость торцовых стенок двухскатных конструкций не всегда идет на пользу сооружению в целом. Минусы легковесности особенно проявляются в регионах с повышенной ветровой активностью: в степных, горных и приморских областях.
Крыши с низкими фронтонными стенками, но широкими карнизными свесами в районах с подобным климатом тоже ведут себя не лучшим образом. Поэтому там не принято увлекаться шириной фронтонных и карнизных выносов крыши. За пределы периметра дома выступает обычно не более 30 см ската по периметру крыши.
Кроме горизонтально направленной силы на фронтонные стенки действует вертикальная нагрузка, состоящая из суммы нагрузок постоянной и временной категории. К числу постоянных нагрузок относится вес стропильной фермы, опирающейся непосредственно на фронтон, масса утеплителя, обрешетки и непосредственно кровельного покрытия. Их определяют во время проведения расчетов для подбора сечения стропилин.
Временные нагрузки представлены снежными залежами и воздействием ветров. Находят их по картам – графическим приложениям к СП 20.13330.2011 и используют в расчетах согласно рекомендациям указанного справочника.
Пользоваться точными расчетами в вычислении сечения стоек для каркаса фронтонных стенок необязательно. Есть упрощенные формулы, ориентированные на выпускаемые в стране пиломатериалы, и программные продукты, позволяющие в считанные минуты подобрать материал для сооружения фронтона и рассчитать расход. Только без знания принципов вычислений сложно не запутаться в их алгоритме, который мы сейчас досконально разберем.
Расчет сечения опор каркаса
Принцип каркасного строительства заключается в установке вертикальных опор, определяющих конфигурацию стенки с последующим креплением к этим же стойкам облицовочного материала. Мастерам, желающим собственноручно установить и зашить фронтоны, достаточно придерживаться общепринятых правил сооружения каркасных стен.
Предположим, что размеры стоек мы вычисляем для фронтонов частного жилого дома шириной до 9 м в два этажа или в один с мансардой. Максимальная высота потолков не должна превышать 2,4 м. Для мансардного этажа высотой потолка считается расстояние от чернового пола до потолочной балки, которой может служить ригель стропильной фермы.
В большинстве случаев в малоэтажном строительстве нет смысла выполнять сверхсложные вычисления. Лучше воспользоваться уже существующим опытом строителей, выполнявшим проектирование и сооружение каркасных домов в течение многочисленных лет. Например, есть таблица от норвежских инженеров с рекомендованными размерами бруса для устройства каркасных стен.
Если ширина постройки больше 10 м, а высота центральной стойки каркасного фронтона больше 3 м, то норвежские строители не имеют права самостоятельно определять сечение стройматериалов для каркасных сооружений. Эту работу обязан провести инженер-проектировщик с учетом этажности здания и местных условий.
У нас к процедуре проектирования и производства расчетов нет столь же строгих требований. Сечение опоры для высокого и широкого фронтона можно вычислить самостоятельно. Рассчитывают их как сжатые конструктивные элементы, т.е. проверяют только на сопротивляемость сжатию.
Минимальным размером стойки считается 100×100 мм. Если опора подобного размера не удовлетворяет техническим требованиям, увеличивают одну из граней бруска и снова проверяют на сопротивляемость изгибу. При необходимости процесс вычислений проводят снова, пока не получат сечение пиломатериала, свободно выдерживающего нагрузку. Не забывайте, что вместо бруска может использоваться спаренная доска.
Шаг установки стоек
Следует помнить, что с увеличением числа опор каркаса появляется возможность уменьшить сечение пиломатериала, используемого для их сооружения. Это не означает, что вместо каркаса можно построить «частокол» из тонкого бруска, т.к. в преобладающем числе ситуаций каркас фронтона обязан сопротивляться вертикальной сжимающей силе, удерживать дверной и оконный короба.
На выбор расстояния между стойками влияет:
При сооружении фронтона каркасного дома опоры торцевых стенок мансарды устанавливаются непосредственно над стойками каркасных стен первого этажа.
В принципе, разрезание опор для установки коробов после сооружения каркаса практикуется в среде народных умельцев. Однако подобные методы требуют укрепления конструкции дополнительными стойками со стороны устанавливаемого короба и горизонтальными перемычками, водружаемыми над проемом.
Изоляция от пара и ветров с дождями
Барьер от ветра извне конструкции и от воздействия бытовых испарений изнутри сооружается в случае, если запланирована эксплуатация чердачного пространства. Подобные фронтонные каркасы утепляют в соответствии с правилами теплоизоляции каркасных стен.
Толщину теплоизоляции принимают в соответствии с указаниями сборника нормативов по строительной климатологии. В качестве утеплителя применяются маты из минваты, ширина которых на 1 – 2 см превышает расстояние между соседними стропилинами. Теплоизоляция устанавливается враспор в ячейку, ограниченную стропилами, в ней расправляется, после чего плотно заполняет собою все пространство.
Если расчетная толщина слоя теплоизоляции для мансардного фронтона больше, чем смежный размер опоры, то недостающее расстояние наращивается обрешеткой. Кроме компенсации недостающей толщины пиломатериалов решетины предназначены для выполнения еще одной важной функции – они формируют вентиляционный зазор между слоем утепления и расположенной с наружной стороны ветрозащитой.
Применяется две схемы организации вентиляции утепленных фронтонов:
Решетины крепят к стойкам каркаса фронтона вдоль их направления, если требуется нарастить толщину бруска для укладки утеплителя в один слой. Тем же методом устанавливают для формирования вертикальных вентиляционных продухов. Если теплоизоляция сооружается в два слоя, то решетины и наружный слой утеплителя устанавливаются в крест стойкам.
С внутренней стороны мансардных фронтонов аналогичным образом крепится пароизоляционная прослойка. Между ней и внутренней обшивкой мансарды также необходим вентиляционный зазор.
Фронтоны холодных крыш изолируют по другой схеме. Т.к. в пределах не утепленных чердаков не планируется проживание, то необходимость устройства пароизоляции автоматически отпадает, но устанавливается ветрозащита. Вентиляция холодных чердаков сооружается по одноуровневой схеме, независимо от вида применяемого изоляционного материала.
Крепление опор каркаса
Метод фиксации опор каркаса зависит от разновидности основания, к которому производится крепление. Ставят их на перекрытия, выполненные из железобетонных плит или балок из бруса, бревна, сшитой доски, прессованной древесины. Во всех случаях стойки напрямую контактируют только с деревянными деталями. При установке на ж/б основание, кирпичные или бетонные стены крепление опор производится к брусьям мауэрлата.
При фиксации к горизонтально уложенным конструктивным элементам используется схема Т-образного лобового крепления. Безупречно отторцованная стойка устанавливается перпендикулярно мауэрлату или потолочной балке, положение ее усиливается боковыми дощатыми накладками. Вместо накладок могут использоваться металлические зубчатые уголки и пластины.
Монтаж опор фронтонной стенки на бревно несколько сложнее. Для его реализации необходимо сначала выбрать в торцевых бревнах верхнего венца гнезда для установки стоек. Разметка гнезд и последующая установка элементов каркаса производится по контрольной шнурке. Затем на заготовках опор выбирается нижние зубья, комплементарные по размерам и форме устроенным гнездам.
После формирования элементов замкового соединения на бревне и заготовках стоек определяется линия верхнего запила. Поиск ее проводится в ходе примерки каждой заготовки к месту установки. Линию запила очерчивают, поместив зуб в предназначенное ему гнездо. По разметке запиливают, возвращают на место и фиксируют вверху одной деревянной накладкой к стропилам со стороны чердака.
Анкеровка фронтонной стенки
Малоэтажные постройки не слишком устойчивы к ветровым нагрузкам, особенно если полностью или частично выполнены по каркасной технологии. Легкие конструкции порывистый ветер может запросто не только опрокинуть, но и унести. В отношении двускатных крыш с каркасными фронтонами правила аэродинамики действуют по аналогии с крыльями самолета.
Нередко в новостях о прошедших где-либо ураганах указывается число сорванных крыш. Для того чтобы подобные ситуации не случались, стропильную конструкцию крепят к стенам постройки проволочными скрутками к забитым в них металлическим ребристым штырям – ершам.
Опоры фронтонного каркаса также нуждаются в усилении крепления и формировании связей с фундаментом через стены. Т.е. стойки фронтона необходимо соединить со стенами, закрепленными в свою очередь к основанию дома, потому что легкому каркасному сооружению требуется не только пространственная жесткость, но и надежная фиксация к устойчивым конструкциям.
Для обеспечения пространственной жесткости рекомендовано принимать следующие меры:
Чтобы нагрузка смогла перераспределиться на стены и фундамент, нужно все конструктивные элементы прочно связать между собой. Связи устраиваются путем анкеровки, потребность в которой остро возрастает в период строительства, когда стены и крыша дома уже сооружены, а дверные и оконные проемы еще не обустроены. Нужна она для противостояния как горизонтальным, так и вертикальным воздействиям.
Размер анкерных болтов и расстояние между крепежными точками определяют, исходя их уклона конструкции, величины перекрытого пролета и ширины свесов. Чтобы не связываться с зубодробительными расчетами, можно воспользоваться таблицами норвежских инженеров, составленными на основании многолетней практики малоэтажного каркасного строительства.
Анкеровку фронтонных стен проводят:
Усиление крепления фронтонов к деревянным перекрытиям против горизонтальной нагрузки проводится во время установки опор, считается, что установленного в период сборки каркаса крепежа вполне достаточно.
Перед устройством фронтонных свесов, если они имеются в проекте, и выполнением обшивки обустраиваются дверные и оконные проемы, сооружаются короба, в которые будут монтироваться рамы с открывающимися створками. Если на нежилом чердаке планируется установить только слуховые окошки, то вырезать отверстия для их установки можно после устройства дощатой обшивки.
Сооружение фронтонного свеса
Если запланировано устройство фронтонного свеса для защиты стены от пагубного воздействия косых дождей, сооружают его из укороченных стропилин. Естественно, никакого утеплителя и особых расчетов проводить для этого не нужно. Только желательно, чтобы ширина фронтонного выноса была примерно равной ширине карниза.
К вертикальным опорам и верхнему венцу, обвязке или мауэрлату прибивают крайние стропилины, между которыми натягивается шнурка. Эти мини-стропила сначала только наживляют, после определения их оптимального положения фиксируют окончательно. Для обеспечения жесткости каждый элемент своеобразного навеса снабжают подстропильной ногой соответствующего размера.
Рядовые мини-стропила устанавливают по показаниям шнурки, крепят аналогичным образом. Необязательно монтировать их возле каждой стойки каркаса. Расстояние может составлять примерно 1 м, потому что серьезной снеговой нагрузки на фронтонных свесах не бывает.
После устройства стропильной системы под фронтонный свес по укороченным ногам устанавливается обрешетка с шагом, соответствующим выбранному для укладки материалу. Затем можно смело приступать к отделочно-облицовочным работам: сделать обшивку фронтона как представлено одним из описанных на нашем сайте методов, уложить кровельный материал на свес и поставить жестяную планку отлива по линии сопряжения фронтонной стенки и свеса.
Видео об устройстве и обшивке фронтонов
Ролик с примером сборки каркасного фронтона:
Обшивка фронтонной стенки профнастилом:
Как облицевать торцы скатной крыши сайдингом:
Как оказалось, устройство фронтонных стенок не совсем уж простое дело. Для грамотного сооружения их требуется соблюдение технологических правил, с которыми мы ознакомили вас в статье. Если придерживаться строительных предписаний, результат вложенных средств и усилий будет безупречно смотреться и долго служить.
Обустройство фронтона крыши дома своими руками: разбор популярных вариантов отделки
У вас двускатная форма крыши дома? Значит наверняка вы задумывались, как эффектно оформить то самое пустое пространство между скатами, которое называется фронтоном. Ведь именно оно бросается в глаза при взгляде на дом и создает общее впечатление о добротности постройки.
На первый взгляд кажется, что этот элемент дома – достаточно стандартный и простой. На самом деле в русском зодчестве им уделялось максимум внимания. Стоит ли удивляться, насколько красивыми и необычным бывают дома с традиционными для Руси формами фронтона.
В современное время отделка этих элементов также выглядит достойно. А грамотно обустроенный фронтон еще и служит крепкой стеной для уютной мансарды под крышей, поэтому следует возводить его тщательно, учитывая все особенности используемого материала.
Содержание
Что такое фронтон и каким он должен быть?
Давайте начнем с самого простого: что такое фронтон и какую именно часть дома правильно им называть?
Если говорить говорить простым языком, фронтон – это верхняя часть фасада дома, которая образуется между двумя скатами кровли. Иногда она также ограничена внизу перекрытием. Чаще всего фронтон имеет треугольную форму.
Но существуют и другие формы, которые иногда современные архитекторы задействуют ради особого вау-эффекта в строительстве загородного дома. Например:
Как видите, выбор немалый, и если хотите удивить соседей – отдайте предпочтение чему-то необычному!
Технические требования к обустройству фронтонов
Сама конструкция фронтона всегда определяется типом стропильной системы, а именно наслонная она или висячая:
Кстати, каких-то отдельных ГОСТов и СНиПов для строительства фронтона сегодня нет, а его высота в основном зависит от типа крыши и угла ската.
Например, чем меньше угол наклона крыши, тем меньше высота фронтона и высота потолка мансарды, а чем выше фронтон, тем просторнее получится подкровельное помещение. Правда, при этом потолок будет слишком высоким и узким.
Сегодня многие проектировщики предлагают делать высоту фронтона равной высоте стены одного этажа. Ведь если сделать фронтон меньшим по высоте, сам дом будет выглядеть приземистым, а если больше – будет казаться, что крыша доминирует над зданием.
В любом случае, в этом вопросе лучше исходить из задачи рационального использования мансардного этажа.
Оптимальной высотой фронтона считаются 2,5-3,5 м. Так площадь под крышей будет функциональной, а экстерьер дома – вполне гармоничным. Чтобы понять, насколько удобно будет входить в помещение в полный рост уже после того, как в мансарде появятся полы и потолок, насколько просторной она будет, перед строительством прямо на земле изготавливают специальный шаблон из досок.
Предлагаем вам посмотреть этот полезный видео-урок по теме:
Особенности фронтонов из разных материалов
Есть свои особенности в строительстве фронтона на легкой каркасной или блочной стене, на плотных рядах кирпича или бревен. Давайте рассмотрим некоторые технические моменты.
Облегченная конструкция для каркасных стен
На каком этапе лучше строить фронтон? Например, среди опытных строителей существует мнение, что сооружать его нужно еще до укладки кровли, прямо на земле. Так часто поступают при использовании в качестве строительного материала стен блоков или кирпича.
Например, этот метод до недавнего времени преимущественно практиковали за рубежом и в нем есть немало преимуществ:
Если речь идет о небольшом дачном доме и точного проекта нет, есть риск допустить ошибки в геометрии фронтона. В этом случае у него неправильно будут совмещены плоскости, что станет заметным сразу по окончании строительства.
Поскольку фронтон служит опорой для поперечных балок крыши, если он будет неровным, то со временем окажется перекошенной вся стропильная система.
Поэтому если фронтон устанавливают до сборки крыши, лучше тщательно проверить все его геометрические параметры. Но если не планируется, чтобы стропильная система нагружала боковые щипцы, тогда можно сначала построить крышу и только потом заниматься ее торцевыми элементами. Этот вариант неплох для постройки каркасных домов.
При этом стоит учесть, что установленный до строительства основной крыши фронтон может обрушить сильный ветер, поэтому его нужно дополнительного закрепить.
Кирпич: основа и декор
Если сам дом или баня построены из кирпича, то фронтон при этом часто лишь отделывают этим материалом, а не строят из него полностью. Истинно кирпичный фронтон смотрится особенно красиво, но следует учитывать, что нагрузка на стены и фундамент в таких местах будет увеличена, что необходимо заранее просчитать в проекте.
Рекомендуется даже подготовить отдельное основание по периметру здания, а по верхнему контуру – залить специальный армированный пояс. Он сыграет в этом случае роль усиленных опор, которые будут удерживать на себе мауэрлат:
Далее следуют такой инструкции:
Таким образом у вас должен получиться равнобедренный треугольник, который вы затем заложите кирпичом и превратите в красивый фронтон. Но это все получится, если изначально крыша вашего дома имеет правильную геометрическую форму. Для этого укладку ведут строго в границах натянутых шнуров.
Чтобы сам фронтон оказался крепким, в него дополнительно закладывают арматурную сетку. Если вы планируете построить фронтон большой высоты и широкий, тогда с внутренней стороны выкладывают пилястры, которые сами по себе существенно повышают прочность постройки.
В облицовке фронтона кирпичом есть немало нюансов:
Сруб и брус: проблема усадки
Если же вы построили добротную русскую баню из сруба или бруса, наверняка задумались: из чего соорудить фронтоны? Ведь в этом случае вполне подходят и каркасные конструкции, вот только будут ли они выглядеть гармонично?
Конечно, рубленные фронтоны со стенами из того же материала получаются куда более солидными, хотя и увеличивают стоимость строительства на 10-30%. Второй момент: рубленые фронтоны будут усаживаться, как и стены, и вполне рискуют это сделать не слишком равномерно. Тогда возникнет небольшой перекос крыши, который станет заметен для глаз и плохо повлияет на прочность всей стропильной системы.
Здесь действует простое правило: чем выше стена, тем больше усадка, а фронтон эту стену как раз удлиняет, причем почти вдвое. При некоторых типах стропильной системы будущая мансарда и вовсе рискует развалиться на части. Вот почему для установки такого фронтона обязательно применяются подвижные элементы, как и для стропил. Или же сам фронтон стараются сделать полегче, из другого материала.
Если вы решили сделать рубленый фронтон, его монтируют уже после завершения сборки всего сруба, а бревна кладут на межвенцовый утеплитель и скрепляют между собой при помощи нагелей.
Когда-то проблему усадки и деформации такого фронтона решали путем устройства самцовой крыши. Здесь тес укладывали на горизонтальные балки, которые врезали прямо во фронтон. Благодаря этому и крыша, и коробка дома усаживались как единое целое, одновременно, без перекосов. Но сегодня стропильная система стала другой, и появилась такая проблема, как «зависание» фронтонов.
Проблема на самом деле стоит остро, ведь стройматериалы не отличаются дешевизной и довольно часто люди пытаются сэкономить на самом процессе строительства, нанимая так называемые «дикие» бригады «на все руки»: и срубят, и привезут, и установят.
Но здесь начинаются проблемы. Строительство стропильной системы предполагает серьезные знания и опыт, тем более, когда еще и проекта дома нет. В итоге по весне бревна фронтона висят на нагелях, образовались щели и сама крыша кажется перекошенной.
К тому же, усадочные процессы плохо сказывают и на геометрии крыши, и на самих бревнах. Т.к. фронтон сам по себе не несет значительной нагрузки, бревна растрескиваются, между ними расширяются щели, а в стропильной системе возникают напряжения. Чтобы всего этого не произошло, изначально рубленный фронтон строят по специальной технологии:
Второй способ более сложный, зато позволяет помогать фронтону усаживаться более равномерно. Ведь цепь при этом время от времени можно подкручивать.
К слову, если вы строите обычную баню и собираетесь оставить чердак холодным, тогда действительно есть смысл сделать облегченный, каркасный фронтон с имитационной обшивкой, которая будет выглядеть вполне прилично. А при особом старании – почти не отличаться от тех же бревен издалека.
Вот сама технология:
Также сегодня популярна практика изготовления фронтонов из клееного бруса, особенно при строительстве коттеджа. Клееный брус в отличие от свежего не усаживается, а потому перекосы конструкции здесь не грозят. А в плане эстетики все замечательно.
Необычные варианты: балконы и другие архитектурные изыски
Достичь необычного архитектурного эффекта можно, выбрав необычную форму самого фронтона, мы их перечисляли выше.
Например, посмотрите, как красиво смотрится раскрепованный фронтон, который изготавливается с выступающими вперед частями (они называются раскреповками):
Также сегодня нередко прибегают к сложной архитектуре загородного дома. Правда, в этом случае с фронтоном нужно будет повозиться еще на этапе строительства стропильной системы:
Вы переехали из тесной городской квартиры в собственный дом, но уютного балкона вам не хватает? Не беда: его не сложно соорудить прямо на фронтоне, и для любимых цветов теперь всегда будет место!
А вот такой формат крыши позволяет обустроить настоящую летнюю террасу:
Методы утепления междускатного пространства
Если вы планируете в будущем использовать подкровельное пространство как жилое (а рано или поздно вы об этом задумаетесь), тогда, еще на этапе строительства дома проведите качественное утепление фронтона.
Самый стандартный вариант утепления – изоляция минераловатными плитами, хотя подходит также экструдированный пенополистирол и эковата:
К слову, кирпичный фронтон всегда утепляют снаружи дома. Это нужно для того, чтобы сместить точку росы в сторону улицы. Так вы защитите стены от промерзания.
Финишная обшивка: на любой вкус
Переходим к завершающим работам. Начнем с самого простого варианта обшивки, который всегда можно применять для своего дачного домика:
К слову, вид гладких досок можно вот так незатейливо разнообразить:
Но более аккуратно, конечно, смотрится современный сайдинг:
Если у вас достаточно старый дом, тогда советуем «упаковать» весь дом в один тип отделки:
Что хорошо, формы современного сайдинга позволяют отделывать фронтоны любой геометрии, без потери в эстетическом восприятии:
Легкие штрихи для эффектного дизайна
Осталось придать фронтону небольшой штрих индивидуальности, чтобы чувствовалась душа мастера. Например, вот простой декоративный элемент для фронтона, который особенно любим за океаном:
Симпатичное слуховое окошко у вас получится, если следовать этому мастер-классу:
Также можно сделать изящное и очень красивое украшение в стиле русского зодчества, которое преобразит любой дом.
Почерпнули для себя идеи? Делитесь своими впечатлениями и идеями в комментариях!
