Двухскатная крыша с опиранием стропил на балки перекрытия

Прочная и надёжная крыша — это важный элемент любого здания. Без него невозможно комфортное проживание внутри дома. Огромную роль в надёжности всей конструкции играет крепление стропил к балкам перекрытия. Это та основа, на которой держится вся кровля.

Нагрузки на перекрытие

Перекрытия по деревянным балкам должны обладать достаточной прочностью и жесткостью. Перекрытия выдерживают весовую нагрузку на 1 кв. м – 200 кг. При этом способ укладки и крепления балки должны, с одной стороны, обеспечить их устойчивость, а с другой – исключить колебания, провисание конструкции. Балка предназначена для сопротивления изгибающим нагрузкам. В зависимости от места установки, коэффициент прогиба балок по отношению к величине пролета составляет:

  • для балок чердачных конструкций – 0,004;
  • для всех остальных балок – 0,005.
Нагрузки на перекрытие

Балки могут быть сборными и цельными. В качестве цельных балок используют бревна – кругляк или тесаные и брус. Сборные балки состоят из скрепленных между собой досок. В сечении балки чаще всего представляют собой параллелепипед шириной 60-250 мм и высотой 100-250 мм. Максимальная длина таких балок ограничена – 6 м. Сборные балки, высота сечения которых превышает 150 мм, усиливаются вертикальными распорками. Цель доработки – исключить скручивание досок. Для балок используется древесина, высушенная на протяжении 4-х месяцев.

Современные технологии изготовления балок основаны на склеивании древесных элементов. Одной из разновидностей является брус, состоящий из ламелей, – калиброванных реек. Сборка балки производится таким образом, что волокна отдельных ламелей направлены перпендикулярно друг к другу. Технологический прием позволяет исключить коробление древесины: балки, изготовленные таким способом, отличаются точностью размеров и правильностью форм. Еще один класс объединяет двутавровые клееные балки. Ее компонуют из обработанной древесины и OSB. Такие балки отличаются лучшей несущей способностью: с их помощью можно перекрывать 12-метровые пролеты.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

  • Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.

  • Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
  • Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
  • Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
  • Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Назначение стропильных элементов.

В связи с тем, что основная нагрузка приходится на стропильную систему, при ее возведении важно подобрать наиболее подходящие материалы для изготовления стропильных и подстропильных элементов, произвести правильные расчеты для стропил и выполнить монтаж стропильной системы и покрытие крыши кроющими материалами в соответствии с необходимыми технологическими этапами.

Читайте также:  Плита перекрытия своими руками пошаговая инструкция

Важно! Все кровельные конструкции, в зависимости от распределения на них давящих усилий, подразделяют на стропильные балки и фермы.

Балка (матица) представляет собой брусок или бревно, являющееся несущей основой для крыши и стропильной фермы (балки) могут изготовливаться из любого материала: железобетона, древесины или металла. Наиболее часто применяется дерево, ведь при возведении стропильной системы часто необходима подгонка материала.

Стропила из железобетона и металла достаточно тяжеловесны и отличаются сложностью крепления. Такие стропила применяются при строительстве зданий из камня или бетона. В последнее время на строительном рынке стали появляться полимерные стропильные элементы, но применяются они очень редко.

Благодаря изгибающим моментам постоянная нагрузка равномерно давит на балку.

Ферма ? это стержневая система, остающаяся неизменной после замены ее жестких узлов на шарнирные. Ферма состоит из пояса, стойки, раскосов, шпренгеля. Формируются фермы из прямых стержней, соединенных в узлах.

Такая конструкция позволяет сконцентрировать давящую нагрузку на узлы соединения стержней и полностью использовать их сечение.

Наиболее оптимальным вариантом при строительстве зданий являются безраскосные фермы. Они наиболее часто применяются для сборного железобетона.

Ремонт стропильной системы

Как правильно залить крышу гаража бетоном

Варианты ремонта стропильной системы

В процессе эксплуатации дома может возникнуть ситуация, когда будет необходимо произвести ремонт стропил.

Поскольку разрушение стропильной системы крыши грозит серьезными последствиями, желательно, регулярно контролировать состояние элементов и, при обнаружении каких-то проблем, срочно предпринимать меры.

Если обнаружено, что конец стропильной ноги, которая опирается на мауэрлат, начал загнивать, то поступают следующим образом:

  • На чердачное перекрытие укладывают бревно, которое должно упираться на 2-3 балки.
  • Устанавливают подкосы под ремонтируемую стропильную ногу с упором в бревно. Расстояние от крайнего подкоса до загнившего места должно быть не меньше20 см.
  • Поврежденный участок выпиливается, на его место устанавливается заранее подготовленный вкладыш.

Если гниение древесины обнаружено в середине стропильной ноги, то для усиления конструкции с двух сторон поврежденной детали прибивают накладки, изготовленные из досок, толщина которых составляет 50-60 мм.

Гвозди забивают в неповрежденную часть стропила по краям накладок.

Если гнилью поврежден мауэрлат, то при незначительной длине пораженного участка рекомендуется установить подкосы, к которым при помощи скоб прикреплена стропильная нога. Подкосы устанавливают с опорой на мауэрлат, прикрепляя к его неповрежденной части.

Если мауэрлат поврежден на значительном протяжении, то к стропильной ноге нужно прибить накладку из досок, которые будут укреплены в новый мауэрлат, установленный дополнительно, несколько ниже поврежденного. Укрепляют дополнительный мауэрлат, забивая его штырями в стену.

Если в результате появления трещины в стропильной ноге наблюдается прогиб кровли, то действуют по следующему плану:

  • Заготавливают две крепких доски, одна из которых будет служить отжимной стойкой, а вторая – опорой для нее.
  • Опорную доску укладывают так, чтобы она располагалась перпендикулярно несущим балкам чердачного перекрытия.
  • Отжимную стойку ставят на опорную доску, подводя ее под прогиб стропильной ноги;
  • Между опорной доской и концом отжимной стойки забивают два клина, располагая их навстречу друг другу.
  • Клинья продолжают забивать до тех пор, пока не будет устранен прогиб стропильной ноги;
  • Затем на место трещины на стропильной ноге накладывают две накладки из досок, длина которых не меньше чем на метр превышает длину поврежденного участка. Закрепляют накладки при помощи болтов.
  • После закрепления подкладок выбивают клинья и убирают временную стойку и опорную доску.
Читайте также:  Как рассчитать пропорции бетона для перекрытий?

На коньке

На сегодняшний день при возведении стропильных крыш чаще всего используют два основных способа соединения стропил в верхней (коньковой) части крыши. Это соединение встык и крепление к коньковому прогону.

Соединение стропил встык выполняется путем обрезания верхней части стропил под углом и соединения с противолежащей стропильной ногой непосредственно упирая одно стропило в другое. Для выполнения такого соединения удобно использовать шаблон, чтобы соблюсти величину угла при опиливании. Также можно распил производить при монтаже стропил, соединив два стропила в верхней части и сделав пропил сразу по двум брускам.

Для надежного скрепления при таком способе соединения используют различные деревянные и металлические накладки, монтируемые на гвозди, шурупы или саморезы.

На коньке

Крепление стропил к коньковому прогону несколько усложняет конструкцию каркаса, но также используется достаточно часто. При этом стропила опираются не друг на друга, а на деревянный брус, называемый коньковым прогоном.

Прогон при этом опирается на стойки, устанавливающиеся на лежень, который укладывается с верхней стороны чердачного перекрытия.

Современные мастера при возведении крыш применяют несколько разновидностей креплений стропильной системы на коньке:

  • стык в стык;
  • на прогон;
  • внахлест на прогон верхнего конька.

Соединение стык в стык. Вверху сегмент стропила срезают углом (что равен запланированному кровельному наклону). А затем упирают в противоположную ногу, где таким же образом выполняется обрезание, но только в ассиметричном направлении. Это делать лучше по предварительным шаблонам. В некоторых случаях обрез выполняется при монтаже, а выпил осуществляется через 2 бруса.

На коньке

Установка на прогон схожа с вышеуказанной вариацией. Отличия будут в монтаже самой коньковой балки. Эта конструкция отличается большой надежностью, однако ею можно злоупотреблять не всегда, так как тут потребуется добавочное осуществление монтажа опорных балок. Как результат: чердак не очень удобен для дальнейшего использования.

Внахлест на прогон конька. Здесь выполнение монтажа происходит так же, как в предыдущем варианте, лишь верхние стыки стропил осуществляются внахлест, соприкасаясь сверху не торцами, а своими боковыми сторонами. Крепежом в данном случае будут выступать болты (как вариант – шпильки).

Сфера использования

Двутавровая балка встречается не только в частном строительстве, но и является неотъемлемым атрибутом на стройплощадках, где монтируют промышленные помещения, торговые центры, офисные здания и т. п. В малоэтажных домах этот деревянный элемент выступает как несущая конструкция в составе стропильной системы, на чердаках, мансардах стеновых и кровельных каркасах.

Пояса двутавровой балки сделаны из цельной древесины, а поперечина — из стружечной плиты

С помощью такого решения можно отказаться от перекрытий из досок, металлических профилей и ЖБ плит. Такие балки состоят из комбинированных материалов: пояса созданы из цельной древесины, а поперечина выполнена из стружечной плиты. Эти деревянные перекрытия более чем в три раза увеличивают жесткость стен, благодаря чему каркасное сооружение приобретает прочность, существенно не увеличивая вес.

Как соединить стропила на коньке крыши

На сегодняшний день при возведении стропильных крыш чаще всего используют два основных способа соединения стропил в верхней (коньковой) части крыши. Это соединение встык и крепление к коньковому прогону. Соединение стропил встык выполняется путем обрезания верхней части стропил под углом и соединения с противолежащей стропильной ногой непосредственно упирая одно стропило в другое. Для выполнения такого соединения удобно использовать шаблон, чтобы соблюсти величину угла при опиливании. Также можно распил производить при монтаже стропил, соединив два стропила в верхней части и сделав пропил сразу по двум брускам.

Читайте также:  Выравнивание деревянного пола: способы и инструменты

Для надежного скрепления при таком способе соединения используют различные деревянные и металлические накладки, монтируемые на гвозди, шурупы или саморезы.

Как соединить стропила на коньке крыши

Крепление стропил к коньковому прогону несколько усложняет конструкцию каркаса, но также используется достаточно часто. При этом стропила опираются не друг на друга, а на деревянный брус, называемый коньковым прогоном.

Прогон при этом опирается на стойки, устанавливающиеся на лежень, который укладывается с верхней стороны чердачного перекрытия.

Как соединить стропила на коньке крыши

На коньке

Современные мастера при возведении крыш применяют несколько разновидностей креплений стропильной системы на коньке:

  • стык в стык;
  • на прогон;
  • внахлест на прогон верхнего конька.

Соединение стык в стык. Вверху сегмент стропила срезают углом (что равен запланированному кровельному наклону). А затем упирают в противоположную ногу, где таким же образом выполняется обрезание, но только в ассиметричном направлении. Это делать лучше по предварительным шаблонам. В некоторых случаях обрез выполняется при монтаже, а выпил осуществляется через 2 бруса.

На коньке

Установка на прогон схожа с вышеуказанной вариацией. Отличия будут в монтаже самой коньковой балки. Эта конструкция отличается большой надежностью, однако ею можно злоупотреблять не всегда, так как тут потребуется добавочное осуществление монтажа опорных балок. Как результат: чердак не очень удобен для дальнейшего использования. Данный метод позволит выполнить работы по установке пар стропильных ног на месте, без всяческих предварительных «реверансов» и шаблонов. Верхние сегменты ног в таком случае упираются в балку конька, а нижние – в мауэрлат.

Внахлест на прогон конька. Здесь выполнение монтажа происходит так же, как в предыдущем варианте, лишь верхние стыки стропил осуществляются внахлест, соприкасаясь сверху не торцами, а своими боковыми сторонами. Крепежом в данном случае будут выступать болты (как вариант – шпильки).

Жесткое крепление

Для жесткого соединения вам понадобится сделать вырубку стропильного бруса или использовать нашивку тип крепления используется как для создания односкатной крыши, так и для других типов конструкции.

Пошаговое исполнение способа вырубки выглядит следующим образом:

  1. Проведите вырубку всех заготовок по шаблону. Для начала установите брус для будущей стропильной ноги с определенным углом (заложенным в проекте), а затем наметьте место выемки. Глубина ее должна быть не больше трети высоты бруска. После изготовления одной стропильной ноги используйте ее в качестве образца. Остальные вам нужно будет сделать идентичными. Важно на этой стадии не сделать ошибку.
  2. Каждую стропильную ногу установите седлом на мауэрлат и закрепите при помощи гвоздей. Сначала забейте два под углом друг к другу, с боковых частей стропильной системы. Третий необходимо вбить вертикально – он обеспечивает прочность конструкции.

Есть еще один способ жесткого крепления: при его использовании к стропильным ногам подшивают метровые бруски, которые упираются в мауэрлат. Они должны быть закреплены при помощи металлических уголков.

Положительные характеристики

Удачная комбинация «дерево – стружечная плита – дерево» здесь отсутствуют те недостатки, которые встречаются у натуральной древесины. Двутавровое сечение служит своеобразным усилителем, благодаря чему прочность перемычки увеличивается многократно, и изделие по своим техническим характеристикам может смело становиться в один ряд с бетонными и ЖБИ перекрытиями.

Присутствующие здесь конструкционные особенности выводят двутавровый каркасный элемент на лидирующие позиции среди конструкций аналогичного назначения, которые применяются в малоэтажном строительстве.