Как усилить стропильную систему двухскатной крыши

В основе любой крыши лежит система балок, стоек, прогонов. Они являются тем проводником нагрузок, который позволяет крыше выдерживать порывы ветра и вес снега зимой. В разрезе стропила представляют традиционную фигуру — треугольник жёсткости. В строительстве используется множество стропильных систем. Наиболее востребованы наслонные стропила.

Усиление стропил – что это такое?

Довольно часто домовладельцы сталкиваются с проблемой прогиба стропил. Это происходит вследствие излишней экономии либо неправильного проектирования. Если своевременно не произвести укрепление стропил, то они могут сломаться, что приведёт в итоге к дорогостоящему ремонту кровли.

Понятие усиление стропил подразумевает комплекс работ по исправлению прогиба и их укрепление для дальнейшей беспроблемной эксплуатации. Также необходимо обработать узел прихода «ног» к коньку, что дополнительно снимет нагрузку с их средней части.

Укрепление стропильных ног

Чтобы своевременно выявить признаки деформации, необходимо регулярно осматривать стропильную систему. Проблему во всех случаях проще устранить, если она будет обнаружена как можно раньше. Игнорирование же ее практически всегда приводит к разрушению кровли и, следовательно, к более серьезным расходам на капитальный ремонт. Когда же в доме есть еще и обитаемая мансарда, то могут пострадать и люди.

Для усиления чаще всего применяют:

Укрепление стропильных ног
  • разгружающие балки;
  • подкосы;
  • двусторонние накладки.

Даже правильно подобранные по прочностным характеристикам балки не всегда соответствуют требованиям СНиПов («Нагрузки и воздействия») на изгиб. В этой ситуации всегда начинает деформироваться средняя, провисающая часть стропила. Здесь самым надежным способом является увеличение площади ее сечения. Дополнительный брус (так называемую подмогу) закрепляют непосредственно по нижнему поясу, между ногой и мауэрлатом. Фиксация осуществляется с помощью специальных зубчатых пластин или болтовыми хомутами.

Важно уделить внимание также усилению места упора неразрезного стропила на подкос. Именно в данной области есть максимальный момент изгибания. Чтобы избежать там прогиба, следует увеличить толщину балки с помощью дополнительных накладок устанавливаемых с обеих сторон. Размеры подходящих досок определяются в зависимости от расчетной величины сечения деформированного элемента, принимая во внимание максимально допустимый изгибающий момент. Накладки могут крепиться как на длинные шурупы, так и с помощью болтов – гвозди применять не стоит, так как они способствуют ослаблению древесины.

Можно и подмогу сделать длиннее, разместить сбоку и выпустить за пределы подкоса, тогда она сможет выполнять дополнительно и функцию накладки. Усиление основания стропильной конструкции

Укрепление стропильных ног

Части стропил, опирающихся на мауэрлат, являются наиболее уязвимым местом всей системы. Проблемы нередко обнаруживаются спустя какое-то время, если:

  • на крышу пустили сырой пиломатериал;
  • проигнорировали правила гидроизоляции стены в месте пролегания мауэрлата;
  • не оставили вентиляционных отверстий в подкровельном пространстве при сооружении мансарды.

Тут в месте касания балок и кирпича образуется повышенная влажность, способствующая разрушению дерева.

Укрепление стропильных ног

Чтобы произвести усиление каркаса, установите добавочные подкосы. Они закрепляются по нижней поверхности стропила и упираются непосредственно в мауэрлат (иногда требуется смонтировать дополнительный лежень). Новые подкосы рекомендуется вставлять с определенным усилием, так чтобы они слегка приподняли существующие стропила – это помогает уменьшить силу изгибающего момента.

Методы соединения стропильных лаг

При выборе бруса для габаритных кровельных ферм приходится искать разумный компромисс между длиной и толщиной стропил. Причиной этому являются особенности стандартного ряда пиломатериалов, в котором более длинные балки имеют увеличенное сечение. С другой стороны, их применение не всегда оправдано как технологически, так и ввиду увеличения стоимости конструкции. Выходом из сложившейся ситуации является удлинение стропильных ног методом сращивания. От того, насколько правильно будет выполнен стык, зависит жёсткость и механическая прочность бруса, поэтому соединение выполняют строго по определённой методике.

Способ косого прируба

Методы соединения стропильных лаг

Способ сращивания косым прирубом заключается в том, что на сопрягаемых частях брусьев формируются наклонные вырезы (запилы). Выполнять их следует особо тщательно — после совмещения обеих частей бруса не должно оставаться зазоров, иначе в месте соединения появится деформация.

При сращивании косым прирубом между сопрягаемыми поверхностями не должно быть щелей и просветов, которые могут ослабить стропило и вызвать его деформацию

Читайте также:  Конструктивные разновидности и основные варианты свесов кровли

При выполнении запилов оставляют небольшой поперечный участок высотой не менее 15% от толщины стропила — наличие торцевой части сделает соединение более прочным. Для расчёта оптимальной длины косого среза необходимо высоту бруса в месте реза умножить на два. Крепление прируба выполняют гвоздями, хомутами или болтовыми соединениями.

Соединение сплачиванием

Методы соединения стропильных лаг

Чтобы удлинить стропило методом сплачивания (сшивания), края досок соединяют внахлёст и по центру зоны примыкания устанавливают стойку. Крепление элементов выполняют при помощи гвоздей, которые забиваются по определённой схеме:

  • по краям торцов — через каждые 45–90 мм;
  • вдоль краёв сшитых досок — зигзагообразно, с шагом 50 см.

Соединение досок сплачиванием позволяет обойтись без дополнительных накладок, однако требует установки дополнительной опоры по центру области примыкания

Для того чтобы после стыковки брус успешно справлялся с эксплуатационными нагрузками, длину участка сплачивания (T) рассчитывают по формуле T = × L, где L — протяжённость перекрываемого пролёта.

Методы соединения стропильных лаг

Лобовым упором

Соединение лобовым наращиванием заключается в том, что края отдельных частей стропила тщательно торцуются и совмещаются встык. Для крепления используются накладки из пиломатериала толщиной не менее 1/3 сечения основного бруса. Длина накладок определяется по формуле L = 3 × h, где h — ширина доски.

При сращивании лобовым упором монолитная конструкция получится только при правильном размещении крепёжных элементов

Фиксацию всех частей выполняют при помощи гвоздевого боя или болтовых соединений. В первом случае гвозди забивают двумя параллельными рядами, стараясь размещать крепёж зигзагом. Резьбовое соединение выполняют в шахматном порядке, определяя число болтов в зависимости от длины накладок.

Методы соединения стропильных лаг

Составное наращивание длины

Чтобы нарастить стропильную ногу, совсем необязательно использовать обе части одинакового сечения. При составном наращивании одинарный элемент можно удлинить за счёт двух досок, которые пришивают на его боковые плоскости. Возникающий при этом просвет заполняют обрезками пиломатериала длиной l = 2 × h с шагом L = 7 × h, где h, как и прежде, является толщиной удлиняемого элемента.

Составное наращивание стропил позволяет крепить ригели, опоры и другие элементы конструкции наиболее удобным способом

Мауэрлат

Мауэрлат является основанием, на которое воздействует нагрузка, поэтому именно с него и начинается возведение стропильной системы. Расположение этого элемента осуществляется таким образом, чтобы равномерно распределять нагрузку с каждой опоры. Этот элемент стропильной системы представляет собой бревно или брус, который укладывается на внешние стены. Такой вариант создания стропильной системы является самым эффективным.

Важно ! чтобы попадание влаги на мауэрлат не уменьшило его срок службы, под брус укладывается два слоя рубероида.

Мауэрлат

В роли мауэрлата используе6тся брус, сечение которого составляет 10Х15 см. Укладывается данный элемент после того, как произошло завершение строительства стен. После укладки до закрепления происходит определение горизонтали при помощи строительного уровня. Наиболее популярным способом крепежа является использование анкерных болтов.

Болты закрепляются на армированном поясе во время окончания постройки стены. После этого в брусе просверливаются отверстия, которые совпадают с расположением болтов.

Как крепить стропила когда нужен мауэрлат

Прежде чем разобраться — как крепить стропила, нужно определить: куда их устанавливать и крепить. Чаще всего стропила закрепляют на специально построенном фундаменте (основе) кровли — мауэрлате. Этот элемент изготавливается из бревен или брусьев, обеспечивает не только устойчивое крепление стропил, но и позволяет равномерно распределить нагрузку на капитальные стены и даже фундамент домостроения.

В домостроениях, полностью построенных из деревянных брусьев или бревен, опорную функцию для стропил выполняет обвязка внешних стен вверху, и другие детали не устанавливаются.

Для домов и строений, капитальные стены которых построены из таких стройматериалов, как кирпич, газо-, пено- или шлакобетонные блоки, мауэрлат устанавливается в обязательном порядке. Такое требование вызвано тем, что стены такого типа очень плохо выдерживают нераспределенные точечные нагрузки. Также штучные стройматериалы недостаточно крепкие для хорошей фиксации конструкции стропил, так как под нагрузкой крепежные детали могут разрушить блок и будут вырваны из него. Поэтому укладка мауэрлата для таких домов обязательна.

Для наиболее прочного крепления деревянных брусьев мауэрлата, укладываемых по периметру на капитальных стенах дома, необходимо создать вверху стен армирующий пояс из бетона. В монолитную балку 20х20 см вмуровывается крепежные детали для опорных брусьев. Обычно для такого крепежа используются анкера или металлические шпильки диаметром не менее 1,4 см, располагаемые в монолитной балке строго вертикально. Нижние концы анкеров и шпилек загибают, чтобы их не вырвало из армпояса под действием нагрузки. Элементы такого крепежа располагаются на расстоянии не больше чем на 1,5 м друг от друга.

В брусьях мауэрлата делают отверстия, соответствующие расположению анкеров или шпилек в стенах. Брус одевается на анкер, на его резьбовую свободную часть надевают шайбы, а затем навинчивают гайки. Такая технология обеспечивает надежность закрепления фундамента кровли на стенах дома.

Читайте также:  Какая кровля лучшая - сравнение видов кровельных материалов

Перед укладкой брусьев размещают гидроизолятор (например, рубероид), чтобы не допустить разрушение дерева брусьев под действием воды.

Процесс работы

После того, как стропила подготовлены, приступаем к самому процессу монтажа. Всю работу следует делать в команде, лучше чтобы она состояла минимум из трех человек. В таком случае меньше риск получить травму и сам процесс будет происходить быстрее.

Процесс работы
Процесс работы

Приведем пример, как ставить стропила в случае применения наслонной системы:

Процесс работы
Процесс работы
  1. Чтобы облегчить и ускорить работу вначале делается шаблон. Две пары стропил поднимают на крышу. Далее, верхний их конец ставят на коньковый прогон, а нижний на мауэрлат. При этом выверяют угол наклона ската и расположение по вертикали. Верх стропил соединяют поперечной перемычкой. Снизу отмечают и выпиливают место соединения с мауэрлатом. Эту работу нужно провести правильно и аккуратно, от нее зависит все дальнейшие действия. Вместо стропил, для облегчения задачи, можно использовать две доски.
  2. Далее, шаблон спускают вниз и с его помощью подгоняют две пары стропил. Вначале следует поставить торцовые элементы системы. Закреплять их сразу «накрепко» не нужно, только наживить. Лучше всего сделать это с помощью подпорок, которые устанавливаются с двух сторон стропил.
  3. После этого выверяется ровность установки стропильных пар с торцов дома и между ними натягивают веревку, которая будет служить ориентиром для других составляющих системы.
  4. Далее, собираются остальные стропильные ноги и их ставят на свое место. Где это делать? С таким вопросом сталкиваются многие «домашние» мастера. Легче всего собрать стропильные пары на земле, а потом поднять их на крышу. Но в этом случае без спецтехники не обойтись. Такая конструкция может весить двести и более килограмм. Поэтому, если крана нет, лучше поднимать все по частям, а сборку проводить на крыше.
  5. После того, как выставили все по уровню, стропила следует закрепить с помощью гвоздей или других приспособлений. Лучше усилить это несколькими способами. В таком случае конструкция сможет прослужить дольше. Чаще всего гвозди дополняют скобами или металлическими планками. Некоторые специалисты рекомендуют дополнительно усиливать стыки толстой стальной проволокой.
Процесс работы
Процесс работы

Видео по теме:

Процесс работы
Процесс работы

Далее, приступают к установке подкосов, распорок и других дополнительных компонентов каркаса крыши. В заключении делается обрешетка и проводится монтаж гидроизоляции, утеплителя и кровельного материала.

Процесс работы
Процесс работы

Процесс работы

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Прогнили потолочные балки

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий во многих частных домах является деревянная балка.

Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

Прогнили потолочные балки

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.

Ремонт провисшего потолка своими руками

Прогнили потолочные балки

Любой ремонт сравним со стихийным бедствием, особенно если это связано с возведением или полной заменой старых конструкций.

Как правило, в жилых частных домах потолки подвержены быстрому оседанию (провисанию).

Наличие шлаков необходимо убрать в сторону, затем стоит приподнять толь, и если пошел пар, то его наличие говорит о том что — потолок в частном доме просто сгнил или задохнулся.

Основные причины провисания потолка

Прогнили потолочные балки

Провисание потолка может возникнуть, если, при строительстве дома использовался зараженный грибковой плесенью лес. Древесный грибок очень опасен тем, что ему не надо особых условий, вывести его очень сложно.

Его можно обнаружить по гнилым пятнам, а лет через пять такой лес превратится в труху и гнилую пыль, плюс учесть тот факт, что все это было закрыто рубероидом по старинке то идеальные условия для процветания грибка.

Читайте также:  Из чего сделать мансарду в кирпичном доме?

  Вторая причина гниения потолка, задохнувшиеся пиломатериал из которого выполнен был потолок. А случится, это может, и вот по каким причинам.

Если не высохший лес постелить на потолки закрыть его рубероидом, а потом еще и штукатурить глиной с обратной стороны. В этом случае беды не миновать.

Прогнили потолочные балки

Запомнить нужно вот что, если вы используете дерево в строительстве оно обязательно должно быть хорошо просушенным. Но вернемся к нашим потолкам, что же теперь делать? Как построить новые потолки и с чего начать?

Устранение провисания потолка

В первую очередь нам потребуется пиломатериал пихта или лучше всего сосна можно не просушенный, но в этом случае нужно хорошо подумать, где и как вы его будете сушить.

Для просушки пиломатериала потребуется сухое проветриваемое помещение с температурой в среднем 25 градусов, а главное не будет открытых солнечных лучей.

Прогнили потолочные балки

Запомните, самое главное правило, пиломатериал нельзя сушить на солнышке, в этом случае он обязательно деформируется, и потрескается, и вместо ровных брусков, вы получите корявые потрескавшиеся бревешки, из которых что-то построить очень сложно будет.

Заготовили сухой пиломатериал, теперь приступим к демонтажу старого потолка. Как правило, в старых домах постройки ориентировочно 1990 годов использовался метод выполнение потолков щитами.

То есть через комнату сначала от стены протягивались балки обычно 2-3 с расстоянием ориентировочно 70- 90 сантиметров. И мы поступим так же, протянем балки и кинем их на простенки комнаты. Как это сделать? Вставляем балку в специально заготовленное отверстие в уличной стене. Как правило, при строительстве дома последний брус, на котором ставится крыша, делается с отверстиями под балки. Второй конец балки ложем на простенок и состыковываем с балкой другой комнаты. Правильно состыкованные балки напоминают букву «Т» или как говорят строители, ложится «лапа на лапу». То есть выпиливается на конце балки квадрат и с другой стороны квадрат, так что бы они хорошо и плотно состыковывались. После состыковки балку у уличной стены и на простенке примыкающей к другой балке следует закрепить большими металлическими скобами, чтобы впоследствии они не разъезжались.

Следующим этапом в нашей стройке это нашивка металлического уголка на края балки. Сверлим для этого уголок с расстояниями между отверстиями 60-70 см и закрепляем его к балке с помощью шурупов размером 4.8 * 100.

, с соседней балкой поступим точно так же. Так что бы свободные края, оставшиеся от металлического уголка, заходили внутрь между двумя балками. Теперь нам потребуется плаха или доска толщиной 5 см.

Практические советы

Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.

Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.

Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.

Установка стропил на мауэрлат: полезные советы.

Итак, теперь подытожим все, что мы ранее описали и закрепим это в виде советов, которые будут полезны при монтаже кровельной системы. От правильно проведенных работ зависит устойчивость крыши, ее долговечность, способность вынести сильный ураганный ветер, тяжелые осадки.

  1. Обязательно используйте рубероид при монтаже мауэрлата, чтобы избежать гниения дерева.
  2. При сцеплении балок мауэрлата по длине стены, нельзя использовать слишком короткие участки. Необходимо соединять максимально длинные балки.
  3. Длина опорной доски может составлять не больше одного метра.
  4. Необходимо обеспечивать максимальное прилегание деревянных элементов при монтаже. Это обеспечит хорошее крепление.
  5. При креплении болтами обязательно следует установить шайбы, а также металлические пластины. При их отсутствии гайка со временем может быть утоплена в древесину, от этого крепление расшатается.
  6. Вместо рубероида можно использовать иные гидроизоляционные материалы. Это может быть дешевый полиэтилен или иной дорогостоящий. Разницы нет.
  7. После того, как работа по установке мауэрлата закончена, приступают к креплению стропил. Оно может быть жестким или шарнирным.
  8. Стропильные балки крепятся с учетом максимально опасных погодных условий и расширяющего эффекта, который так или иначе со временем отразится на дереве.
  9. Вся кровельная система сначала конструируется на земле. Проводятся замеры, производятся врезки в мауэрлате, распилы на стропильных ногах. В итоге все подгоняется.

Только потом производится установка на высоте здания.