Расчеты и монтаж лежня в строительстве кровли и обвязки фундамента
В первую очередь следует разобраться, что такое лежень и для чего он применяется, чтобы иметь ясное представление о конструкциях с использованием этого элемента. В толковом словаре Ушакова такое понятие трактуется как брус или бревно, находящееся в горизонтальном положении и служащее опорой для конструкции. В строительстве под этим словом чаще подразумевается деревянный профиль с большим сечением, которое позволяет ему выдерживать дополнительные вертикальные нагрузки, но это может быть еще ЖБИ.
Содержание
Где устанавливают горизонтальные балки и прямой угол ↑
Чаще всего применение лежащих балок связано с возведением деревянных домов, хотя это не является их монополией. Ведь лежень – это не только нижняя или верхняя обвязка деревянной коробки, но также и мауэрлат, и центральная балка на перекрытии, устанавливаемая под коньком. Следовательно, такой элемент может использоваться в зданиях из любого материала.
В каких конструкциях используются лежни ↑
Итак, что такое лежень, теперь понятно, осталось разобраться с теми узлами, где его используют.В основном, это две части здания и постаменты для распределительного оборудования:
На изображениях видно использование деревянного лежня для обустройства пола на чердаке и стропильной системы. В настоящее время в промышленном строительстве (многоэтажные здания) деревянные балки для пола и фундамента используются крайне редко – там, в основном используют железобетонные блоки и перекрытия. Но при монтаже двускатных крыш стропильную систему все равно делают из деревянных брусьев, следовательно, там нужны и горизонтальные деревянные балки.
Следует отметить, что двускатные крыши для промышленного строительства сейчас уже редкость, поэтому в конструкции здания фактически отсутствуют горизонтальные балки (бетонные, в том числе). В основном такие элементы используются в частном домостроении для стропильных кровельных систем.
Для монтажа трансформаторных подстанций, во избежание контакта оборудования с землей, используют промышленные железобетонные лежни типа ЛЖ. Это железобетонные балки Т-образного сечения, при монтаже которых широкая часть укладывается на пол, а ножка литеры служит опорой для монтируемого прибора.
Размер поперечного сечения профиля унифицирован – ширина пяты 400мм, а высота литеры – 500 мм. Разной может быть только длина, где ЛЖ1,6 имеет 1600мм, а ЛЖ10,4 – 10400мм. Такие балки устанавливаются на железобетонные фундаменты.
Для чего нужен прямой угол и как это касается горизонтальных балок ↑
Закладка фундамента определяет вес, размеры и качество всего вышестоящего строения – масса здания рассчитывается с мощностью основания, а геометрические формы связаны с его периметром. Если углы фундамента будут прямыми, то углы между стенами тоже будут иметь 90ᵒ, и свесы крыши окажутся одинаковой ширины по каждой стороне или по всему периметру (в зависимости от проекта).
Поэтому нижняя обвязка (ростверк, венец) выполняется, как четырехугольник с углами 90ᵒ, где диагонали точно совпадают друг с другом по длине. Таким же требованиям соответствует мауэрлат, так как от него напрямую зависит установка стропильной системы. Если верхняя обвязка будет иметь форму параллелограмма, то пропорции нарушатся и закрепить стропильные ноги ровно будет невозможно.
Монтаж горизонтальных балок в строительстве дома ↑
В качестве лежня в большинстве случаев используется цельный или клееный брус, хотя в некоторых случаях применяется ошкуренное или оцилиндрованное бревно. В любом случае правила монтажа таких балок подчиняются общим принципам постройки зданий.
Как вычислить и проверить прямые углы ↑
Прямой угол определяется на строительном участке на месте закладки фундамента – в соответствии с ним будет задан общий периметр постройки. Получить стык двух линий такого типа можно без сложных приборов, при помощи шнура (хлопчатобумажной нитки, которая не растягивается), колышков и метрической рулетки. Но здесь следует проявить внимательность – чем точнее будут устанавливаться размеры, тем лучше будет геометрия закладки основания.
Обратите внимание на чертеж вверху:
Проверка закладки фундамента и обвязки ↑
Длина каждой из сторон основания задается в соответствии с проектом – тем периметром, который будет у строящегося дома. Когда будут вбиты колышки в четырех углах, геометрия проверяется еще раз – диагонали должны точно совпадать друг с другом (допуск на погрешность ±1-2мм). В случае несовпадения диагоналей углы замеряются заново, и проверяется ровность линий периметра.
Если в доме подразумеваются какие-либо пристройки, стоящие на таком же фундаменте, то разметка осуществляется аналогичным способом, тогда лежнина стыках будут иметь прямые углы. В таких случаях крыши получаются сложными (многоскатными) и малейший сбой на фундаменте напрямую отразится на их геометрии.
Даже если при закладке фундамента произошел небольшой сбой относительно углов, и получилось отклонение в несколько градусов, ситуацию можно исправить при помощи обвязки. Если для готового фундамента можно допустить погрешность ±20мм, то для обвязки только ±3-5мм. При помощи этих лежней собирается геометрически правильный прямоугольник, и периметр всего здания тоже получается правильным (прямоугольным).
Расчет горизонтальных балок для потолка и крыши ↑
Если меж этажное перекрытие делается деревянными балками, или лежнями, которые несут на себе нагрузки от мебели и стоек, поддерживающих потолок, то расстояние между ними и их поперечное сечение определяется длиной пролета – это длина бруса (бревна) опирающегося на противоположные стены. Например, для балок длиной 5м и сечением 125×200мм устанавливается шаг 60см, но если сечение увеличивается до150×225мм, то шаг уже будет 100см. Все выкладки есть в таблице.
Если говорить о выборе сечения лежня для перекрытия (балка находится на весу), то самым прочным будет профиль 5 к 7. Это означает, что по высоте брус должен иметь 7 мер, а по ширине 5, например, если высота будет 200мм (200/7=28,5), то ширина нужна 28,5*5=142,5мм. Но таких сечений не бывает, поэтому подбираются наиболее близкие значения, где в любом случае высота больше ширины.
Эти выкладки нужны для того, чтобы при вертикальной нагрузке прогиб горизонтальных балок был минимальным, а допустимый прогиб составляет 1/200-1/300 от длины. Получается, что пятиметровый лежень в подвешенном состоянии при вертикальной нагрузке может прогибаться на 1,5-2см. При монтаже таких перекрытий брусья подтесывают в виде арки и через некоторое время они фиксируются в строго горизонтальном положении с учетом прогиба.
Еще один способ расчета высоты сечения подвешенных лежней заключается в отношении их длины и высоты сечения по принципу 1/25. То есть, вертикальное сечение пятиметровой балки должно быть 5/25=0,2м, а вот его ширина уже будет подбираться в соответствии с шагом. Эти выкладки актуальны и для чердака – там тоже могут быть вертикальные нагрузки от каких-либо складированных вещей и кровельной системы.
Для мауэрлата или по перекрытию балки могут быть более тонкими, так как они лежат на плоскости. Но если крыша без мауэрлата, то вместо него стропила крепятся к верхней обвязке, а между собой фиксируются лежнями, которые одновременно служат основанием для упора стоек под стропила.
Некоторые нюансы монтажа ↑
Если балки перекрытия не служат опорой для вышестоящей конструкции, то их обычно не воспринимают в качестве лежней, хотя они таковыми являются по своей сути. Здесь уже лежнями называют те профили, которые кладутся поверх перекрытия и служат опорой для стропильной системы.
Их количество зависит от предполагаемой нагрузки на крышу (масса снега и ветер) – то есть, это может быть одна балка, которая проходит под коньком, по одной или две балки по разные стороны конька или перемычки между стропильными ногами. Сечение бруса (бревна) в таких случаях подбирают в соответствии с сечением стропил – желательно, чтобы оно не было меньше.
На верхнем фото показано, как собирают стропила на земле, временно соединяя их между собой, чтобы все треугольники в точности соответствовали друг другу. Здесь нижняя перемычка будет лежнем, так как она ляжет на плоскость перекрытия. Это название определяет наличие стоек для подпора стропильных ног.
Лежни также устанавливаются на бетонные перекрытия, которые не всегда создают единую ровную плоскость. Поэтому, для выравнивания этих балок используются подкладки (пластиковые, металлические, деревянные), которые также способствуют созданию вентиляционного зазора. При недостаточной вентиляции чердака этот зазор увеличит срок эксплуатации профиля, так как естественная циркуляция воздуха будет его высушивать.
Подводя итог, следует отметить, что лежни не всегда опираются на плоскость по всей длине – в некоторых случаях в их роли выступают балки перекрытия (пола). Это, конечно, упрощенные конструкции, но, тем не менее, свою функцию они выполняют.
Видео: установка лежня крыши ↑
Лежень своими руками–чертежи, устройство и монтаж
Что такое лежень (лежни) зачем он нужен, как его сделать – фото и схемы
Лежень это бревно, брус в горизонтальном, лежачем положении в разных сооружениях, устройствах.
Каркас традиционного каркасного дома начинается с лежня. Это первый элемент каркаса, который крепится к фундаменту. Довольно часто бывает что фундамент, изготовленный своими руками, имеет размеры, отличающиеся от исходных, указанных на чертежах. Либо разнятся диагонали основного прямоугольника плана дома, либо высота фундамента в углах гуляет, либо наблюдается и то и другое. Типовая ошибка неопытных строителей заключается в том, что они пытаются возводить на таком основании коробку дома, не догадываясь, к чему это может привести — к перекошенности здания, кривой крыше, перерасходу материалов, времени и в итоге — денег в попытке исправить положение.
Установка и монтаж лежней при устройстве нижней обвязки дома поможет компенсировать погрешности изготовления фундамента и значительно облетит монтаж каркаса постройки. Первая задача в этой работе — определить, прямоуголен ли фундамент.
ПРОВЕРКА ПРЯМОУГОЛЬНОСТИ ФУНДАМЕНТА
Пока очищают поверхность фундамента и проверяет вертикальность установки анкерных болтов, я разбираюсь с чертежами фундамента и определяю расположение самого большого прямоугольника. Он будет служить базой для формирования основания выступающих частей здания как наружу, так и внутрь большого прямоугольника под прямым углом к основной стене дома. А если большой прямоугольник выделить нельзя, то для разметки прямых углов на фундаменте приходится строить большой треугольник со сторонами 3:4:5.
Выделив прямые углы и пометив их, двое работников отбивают меловую линию для построения большого прямоугольника и разметки всех ниш или выступов. За нами идёт третий член бригады и раскладывает на фундаменте обработанные антисептиком доски-лежни сечением 50×150 мм (иногда приходится использовать доски сечением 50×300 мм). На этом этапе важна слаженная работа бригады. Мы начинаем с переднего угла и укладываем доски вдоль меловой линии от одного угла до другого, а затем то же самое делаем на задней стороне фундамента. Боковыми стенками занимаемся в последнюю очередь.
По мере обхода фундамента мы отмечаем положение анкерных болтов на досках-лежнях, стоящих на ребре.
Если надо состыковать два лежня, мы отпиливаем первую доску на расстоянии 300 мм от анкера и добавляем болт с разрезной втулкой для крепления второго лежня. (Согласно местным строительным нормам требуется устанавливать анкерный болт на отрезке длиной 300 мм от конца лежней или любых стыков.)
Следующая операция — разметка центров отверстий под болты на лежне. Для этого надо положить доску на фундамент сбоку от меловой линии, измерить расстояние от неё до оси болта и перенести его на верхнюю плоскость лежня. На этом этапе между фундаментом и лежнем мы укладываем изоляцию (а также, если требуется, и герметик).
ПРОКЛАДКИ ПОМОГАЮТ УСТАНОВИТЬ ЛЕЖЕНЬ ГОРИЗОНТАЛЬНО
Просверлив отверстия для болтов, вдвоём надевают лежень на болты, а идущий следом третий член бригады добавляет гайки и шайбы. Он немного затягивает гайки, чтобы проверить явно высокие или низкие места. Затем у стыков лежней мы добавляем анкеры с распорной втулкой и на лежень набиваем вторую доску сечением 50×100 мм, которая немного увеличит высоту потолка в подвале.
Если стальные прокладки необходимы, согласно местным строительным нормам их надо устанавливать под лагами, балками и пр., то есть в местах точечных нагрузок. Поэтому я помечаю их расположение на лежне. Установив прокладки между фундаментом и лежнем, мы затягиваем гайки на анкерах и в последний раз проверяем высоту. Допуск должен составлять ±1,5 мм.
Обычно (хотя и неправильно) нивелир называют теодолитом. Но нивелир вращается только в горизонтальной плоскости, а теодолит — как в горизонтальной, так и в вертикальной. Посмотрев в нивелир, как в прицеле винтовки, вы увидите поперечную риску. При правильной установке нивелира она показывает горизонт, а оптика обеспечивает увеличение, позволяющее считать показания на рулетке или на измерительной рейке на расстоянии более 30 м. Нивелир выставляют в горизонтальной плоскости по встроенным пузырьковым уровням тремя или четырьмя винтами с накаткой. Сравнив измерения уровней, сделанные в разных местах, вы можете определить превышение одной точки относительно другой.
Я много лет укладывал лежень с помощью обычного нивелира. Пробовал работать и с лазерными устройствами, но результаты были не очень впечатляющими.
Установка лежня
До установки лежня надо убедиться в прямоугольности фундамента, поскольку иногда последний может иметь отклонения от требуемых размеров. Чтобы получить хорошую исходную базу для каркаса, для лежней нужно отбить ряд линий разметки, которые в углах фундамента должны быть перпендикулярны друг другу. Расположение и отбивка линий на фундаменте самого большого прямоугольника создаёт основу для разметки остальных зон, лежащих внутри и снаружи большого прямоугольника. Если большой прямоугольник вычленить нельзя, для разметки используют большой треугольник со сторонами 3:4:5.
Чертеж схема 1: Устройство лежня, проверка фундамента, разметка и строительство
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОСТИ ФУНДАМЕНТА (рисунок 2 на чертеже).
Определите самый большой прямоугольник фундамента и отбейте вспомогательную линию на одной длинной стене на расстоянии 100 мм от её внешнего ребра. (В этом примере лежень 50×100 мм. Для лежня 50×150 мм отбейте линию на расстоянии 150 мм.)
На противоположной длинной стене отбейте параллельную линию тоже на расстоянии примерно 100 мм от внешнего ребра фундамента. Убедитесь, что две линии, полученные на противоположных сторонах фундамента, параллельны – измерьте расстояние между ними по концам. Если они не параллельны, но разница меньше 12 мм, перенесите конец одной линии так, чтобы расстояния получились одинаковыми.
Чтобы определить углы прямоугольника, отметьте точки а, Ь, с и d на расстоянии 100 мм от ребра фундамента. Убедитесь, что линия ab равна по длине линии cd.
Для проверки прямоугольности измерьте расстояния от точки а до точки d и от точки b до точки с. Обычно требуется незначительная регулировка, но, если вам повезёт и расстояния одинаковы, фундамент — прямоугольный. Отбейте остальные меловые линии большого прямоугольника.
2. ЕСЛИ ФУНДАМЕНТ НЕПРЯМОУГОЛЬНЫЙ.
Мы знаем, что линии ab и cd параллельны, поэтому проблема в других двух стенках (ас и bd). Оставьте линию ab на месте, а разметку прямоугольника скорректируйте сдвигом точек с и d на равное расстояние по направлению к углу с более короткой диагональю.
Ещё раз проверьте диагонали и повторите процедуру до тех пор, пока два замера не станут одинаковыми (в пределах 1,5 мм).
Если разница в длине диагоналей больше 25 мм, отрегулируйте всю разметку, сдвигая уже оба отрезка, но так, чтобы лежень не выступал слишком далеко. Если после этого лежень в каждом углу будет свешиваться за фундамент более чем на 16 мм, в дальнейшем возникнут большие проблемы, и придётся вызывать подрядчика, возводившего фундамент.
3. РАЗМЕТКА НИШ И ВЫСТУПОВ ПОСЛЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОЛЬШОГО ПРЯМОУГОЛЬНИКА.
Отметьте длину каждой боковой стороны измерением от основного прямоугольника. Отбейте меловые линии.
A. Найдите параллельную линию для выступающей стены измерением от большого прямоугольника (аналогично п. 1D).
B. Измерьте от ближайшего угла большого прямоугольника и отметьте точки g и h.
C. На внешней стене отметьте точки е и f на расстоянии 100 мм от ребра фундамента. Пометив углы, проверьте прямоугольность замером диагоналей между точками е и h и между точками f и д. Выполните операции, описанные в п. 1D.
D. Если у выступа нет внешней параллельной стены (это может быть в восьмиугольнике или окружности), вы можете использовать египетский треугольник со сторонами 3:4:5, чтобы найти одну из двух перпендикулярных стенок и использовать её для разметки другой.
Для большей точности измерения. Так как конец ленты на горизонтальной поверхности удержать сложно, начните измерение с отметки 300 мм. Кроме того, дополнительная длина позволяет не только плотно прижать ленту, но и более точно считать замер.
ПРОСТАЯ РАЗМЕТКА ФУНДАМЕНТНЫХ БОЛТОВ
1. Поставьте лежень на ребро и перенесите на него контур болта.
2. Просверлите отверстия в лежне насколько возможно прямо. Если отверстие просверлить под углом, лежень при установке сдвинется от меловой линии. Для анкерного болта М12 отверстия в лежне просверлите сверлом 16 мм. Чтобы не повредить сверло, под лежень подложите обрезок доски или выдвиньте доску за фундамент.
ВЫСТАВИТЬ УРОВЕНЬ ЛЕЖНЕЙ ПО ШНУРУ
1.Натянув шнур горизонтально, положите стальные прокладки между лежнем и фундаментом под все лаги, балки и точечные нагрузки.
2.Для грубой подгонки лежня к шнуру в нужных местах положите подкладки.
НИВЕЛИР ПОМОЖЕТ ВЫЯВИТЬ ВЫСОКИЕ МЕСТА
1. Срубите высокие места перфоратором. Отдельный участок фундамента может быть высоким и создавать проблему для разметки и выравнивания лежня.
2. Если такой участок не очень длинный, его довольно быстро можно срубить перфоратором.
Чтобы получить наилучшие результаты
1. Установите нивелир так, чтобы чётко видеть каждый угол фундамента в относительно узком поле зрения (90° или меньше). Это поможет избавиться от ошибок, связанных с поворотами нивелира на большие углы. Чтобы свести к минимуму ошибку, установите нивелир над фундаментом как можно ниже.
2. С помощником, удерживающим рейку, прострелите внешние углы abcd и запишите их высоту. В нашем примере самый высокий угол b.
3. Из высоты самого высокого угла вычтите высоты остальных углов и запишите разницу — это будет толщина прокладок.
4. Подкладками выведите углы до уровня высокого угла с допуском ±1,5 мм.
5.Протяните шнурку между углами. (Для зон между ними прочитайте раздел «Выставить уровень лежней по шнуру».