Как усилить стропила двухскатной крыши?

Как усилить стропильную систему двухскатной крыши

Название кровли уже говорит за себя. Это два прямоугольных по плоскости ската. Чаще всего скаты одинаковы по размерам, но отдельные застройщики выбирают конструкции с асимметрией, в которой скаты могут иметь: разный угол наклона или длину.

Скаты монтируются под углом друг к другу (наклон). Линия соединения скатов – конек или коньковый брус, относящийся к конструкции системы стропил. Это самая высокая точка кровли.

Фронтоны – плоскости по бокам кровли, которые сформировались скатами. Выглядят в виде треугольника. После того, как будет изготовлена кровля, фронтоны зашиваются панельным, листовым материалом или доской.

Главный элемент в стропильной системе двухскатной кровли – ноги (стропила). Для их изготовления используют деревянные доски или брус. В качестве материала для ног может применяться металлический швеллер или уголок, но это дорого, а также вряд ли потребуется выдерживать повышенные нагрузки. Также в конструкцию входят: мауэрлат, затяжки, лежни и стойки.

Что дает усиление стропильной системы?

Для обеспечения прочности и надежности кровли выполняют усиление. Работы по усилению основываются на балочном монтаже, которые разгружают систему, а также применяю «подмоги», представляющие собой подкосы и накладки по обе стороны. Они прикрепляются к нижней части стропила, которая находится в промежутке подстропильной ноги и мауэрлата. Соединением служат болтовые хомуты, а также зубчатые пластины.

Устанавливая стропила из цельной (неразрезанной) древесины, нужно помнить, что вследствие нагрузок может появиться опасность опирания на подкос. Для этого сечение стропил увеличивают, крепя к ним накладки по обе стороны, что увеличивает ширину стропильного элемента. Величина накладок выбирается с учетом сечения, исключая эффект изгибания стропильного компонента. Для накладок применяют метизы – гвозди или болтовые хомуты.

Конструктивные составляющие стропильной системы крыши на два ската

Система стропил кровли на два ската состоит из конструкционных элементов:

• Мауэрлат , укладываемый на внешней стене и являющийся связкой для строения с кровлей. Его основное назначение уберечь стены от трещин, которые могут появиться из-за нагрузок стропил на стеновые конструкции, вызывая повышенное напряжение в местах соприкосновения;
• Затяжки , соединяющие стропила, устанавливаемые на широкие строения. Узкие и длинные дома в них не нуждаются;
• Лежни на несущей стене внутри распределяют нагрузку от кровельного веса;
• Вертикальные стойки , отдают нагрузку от прогонов с боку к лежням;
• Стропильные ноги , образовывающие плоскости под наклоном и основа для последующей обрешетки под покрытие;
• Боковые прогоны или балки, держащие стропила. Необходимость их применения обуславливается длиной домового пролета, который должен быть не меньше 6 метров;
• Коньковый прогон , соединяющий два ската;
• Подкосы , подпорки , которые устанавливают по диагонали. Их применение оправдано для тех строений, в которых опорные стойки не справляются с обеспечением надежности всей системы.

Стропильная система у двускатной кровли может быть выполнена со свисающими или наслонными стропилами. В висячем варианте стропила уперты на внешние стены без устройства мауэрлата. Во втором варианте мауэрлат обязателен.

Как укрепить правильно и надежно — правила усиления конструкции крыши

Длительность эксплуатации кровли, нагрузки от снега, естественное разложение древесины или повышенное влияние неблагоприятных факторов, изначальное применение пиломатериалов низкого качества, а также малейшие огрехи при устройстве двухскатной крыши могут стать поводом для усиления конструкции. И в первую очередь это касается стропильной системы.

Кроме того, еще на стадии сооружения конструкции могут использоваться дополнительные элементы: стойки, перемычки, подкосы, основное назначение которых – правильно распределить нагрузку. Именно установка дополнительных элементов позволяет отказаться на стадии устройства кровли от объемных и тяжеловесных стропил, которые сильно нагружают стены строения.

Что значит правильно усиленная конструкция?

1. Увеличена несущая способность стропил;
2. Усилено соединение мауэрлата и стропил;
3. Укреплены все узлы стропильной конструкции, если они были выполнены некачественно.

Кроме того, правильное укрепление стропильной системы предусматривает использование только качественных материалов: хвойные пиломатериалы сухие (естественная влажность) и прочный металлический крепеж: пластины с перфорацией, уголки, катаная проволока.

Еще один фактор, который нужно принимать во внимание – прогиб балок, через их длину. Для этого применить подмоги, накладки по обе стороны и подкосы, для которых применяются метизы: пластинами с зубцами или болты.

Накладки способствуют брусовому сечению, а крепят их все теми гвоздями, а также болтами.

Прогнутые стропильные ноги поддомкрачивают и вставляются для распорки доски.

Как рассчитываются нагрузки на стропильную систему?

Расчет нагрузок основывается на факторах:

• Масса всех составляющих кровельного пирога;
• Вес всех конструкционных элементов;
• Снеговые и ветровые нагрузки.

Кроме того, при расчете нужно принимать во внимание:

1. Угол наклона;
2. Высота конькового бруса;
3. Высота строения;
4. Шаг установки ног и их сечение.

Схема расчета включает скатную длину, которая делится на расстояние между стропилами.

Для определения количества стропил к полученному результату прибавляют единицу и делают округление в большую сторону. Затем скатная длина делится на количество стропил, что определяет расстояние между ними.

Для тех, кто сомневается в самостоятельных подсчетах или проектировании стропильной системы – желательно обратиться к специалистам.

Несущая способность стропильной системы. Можно ли ее увеличить?

Несущая способность рассчитывается еще до начала устройства кровельной конструкции. Но при ошибочном расчете или были выявлены дефекты после устройства конструкции, необходимо приступить к увеличению данного параметра.

Это включает различные мероприятия, заключающиеся в усилении возможностей элементов конструкции

• Усиление балок позволит перераспределить нагрузки, которые они возьмут на себя.
• Установить подкосы, которые будут упираться в лежень, применяя наклонное крепление.
• Прикрепить доски по обе стороны.
• Сделать большим сечение бруса стропила в том месте, где опора устанавливается на подкос. Это место обшить сухим пиломатериалом. Крепления традиционные: болты из стали или гвозди.
• Сделать дощатую стенку и установить в местах, где скапливаются снежные массы.

Еще одно мероприятие, повышающее несущие возможности – усилить брус, из которого изготовлен мауэрлат и стропильный брус. Именно они могут стать «слабым звеном», потому что здесь снижена вентиляции и присутствует скопление влаги. Правильно устроив гидроизоляцию и сделав вентиляцию, можно снизить негативное влияние данных факторов. Когда меняется частично мауэрлат, стропила крепятся к временным опорам, а кусок бруса, имеющего дефекты, выбрасывается. В кладочную конструкцию строения вбиваются костыли с укладыванием балки с соответствующим сечением. Её длина для замены – примерно один метр.

Повысить несущие возможности стропильной системы можно, исключив её прогиб. Не факт, что, выбирая стропила для кровли, учитывается данный параметр, даже если характеристики по прочности пиломатериала отвечают заданным характеристикам. Мало того, что приходится платить за стропила нестандартной длины больше денег, чем за стандартные шестиметровые, так можно ожидать, что от снеговых или ветровых нагрузок, а также от тяжести кровельного пирога стропильные ноги начнут прогибаться и ломаться на напряженных участках. При опасении на данный процесс необходимо выровнять их с применением домкрата и вставить распорки.

Увеличение несущей способности стропильных ног двухскатной крыши включает в себя комплекс работ, цель которых исправить повреждения элементов конструкции из дерева, пострадавших от действия микроорганизмов или биологического разрушения. Также работы проводятся исправления и удаления деформаций стропильных ног и крепежных узлов. Проблема прогиба стропил во время эксплуатации кровли – явление распространенное, поэтому устанавливая стропильную систему, нужно следить за качеством крепления, которое является главным фактором надежности и основательности конструкции.

Работы по укреплению подгнивших частей стропильных ног

Нет ничего вечного. Чем дольше эксплуатируется кровля, тем больше появление проблем. Чаще всего домовладельцы сталкиваются с трудностями, заключающихся в подгнивших участках. Чтобы заменить часть поврежденного мауэрлата, а также отдельных участков ног, используются накладки, которые накладываются на единичные участки отдельных стропил, крепят болтами из стали или гвоздями. Особенное внимание следует уделить такому моменту. Нижний торец накладки должен опираться на брус мауэрлата, плюс дополнительная фиксация скруткой из катанки.

Если повреждения коснулись массово всей системы, применяются прутковые «протезные» элементы с обязательным демонтажем подгнивших частей в конструкции стропила. Для начала стропило крепится столбы опоры временного назначения. Затем необходимо разобрать участок покрытия кровли. После этого при помощи ножовки поврежденный участок вырезается. Теперь нужно взять качественный брус и сделать из него «протез», размеры которого равны удаленному участку и установить его на место вырезанного куска, но с опорой на брус мауэрлата.

Как мы уже знаем, мауэрлат является основанием для всей кровельной конструкции и установки стропил. Полностью мауэрлат не загнивает, а вот отдельные участки, которые более всего были под воздействием неблагоприятных условий, могут значительно подгнить. Для исправления данного положения применяется специальная технология.

1. Стропила крепятся на временные опоры.
2. Дефектный участок удаляется пилой.
3. Забиваются специальные костыли в кладочную конструкцию строения.
4. На них кладут брус с нужным сечением.
5. Длина бруса – примерно метр.
6. На стену или перекрытие кладется лежень, имеющий аналогичную длину.
7. Стропило укрепляется двумя штуками подкосов и с упором в новый брус.

Если владелец дома заметил тенденцию к загниванию системы, требуется провести работы по восстановлению воздухообмена и вентиляции. Если ранее были чердачные окна и продухи, но их оказалось недостаточно, такие элементы следует установить дополнительно.

Также желательно проверять состояние утеплителя, а слежавшийся – распушивать. Но главное не забывать проводить регулярную ревизию системы, чтобы заблаговременно выявить проблему

Укрепление стропил: практические советы

Можно ли и как усилить стропильную систему двухскатной крыши самостоятельно? При наличии определенных навыков, материалов и инструментов, также хотя бы одного помощника это вполне реально. Есть некоторые правила, совершенно несложные.

• На первоначальном этапе устройства кровли выбирайте только качественные материалы. Они будут стоить дороже, но избавят от преждевременных проблем.
• Проверяйте качество выполнения работ, а если это делаете сами – следите за надежным креплением всех узлов стропильной системы: конька и мауэрлата со стропилами, а также с другими элементами, для которых нужно крепление.
• Добивайтесь стыковки конькового бруса и стропил по максимуму. А для полного укрепления применяйте перфорированную полосу, дощатые накладки или насаживайте стропила на болт из стали.
• Для укрепления стропил при наращивании брусом, правильно определитесь с его размерными показателями. Его ширина должна равняться стропильной конструкции или немного шире. Крепеж бруса к стропилу выполняется саморезами, затем нужно сделать отверстия в обоих элементах и насадить, получившийся узел на стальные шпильки или болты из аналогичного металла. Отверстия делаются в шахматкой. Это значительно увеличивает стойкость конструкции к изгибу. Сверла и болты должны быть одного диаметра. Крепление производят самостопорящейся гайкой с шайбой.

Кроме вопроса о креплении, нужно учитывать, что стропила становятся деформированными, так как брусья искривляются или растрескиваются. Треснувшие стропила можно восстановить перфорированными пластинами, которые будут соединять разорванные участки, а оставшиеся щели заделать строительным клеем.

Если отдельная стропильная нога сломалась, то ее можно заменить, не разбирая крыши. Нога доставляется на чердак, и устанавливается плотно к поломанной. Сломанная старая нога при помощи домкрата упирается, а новая прикрепляется к старой. Также можно попробовать с двух сторон поставить стропильную ногу и шпильками притянуть к старой.

Усиление стропильных конструкций: как сделать укрепление

Усиление стропильной системы обычно требуется, если в процессе эксплуатации крыша не выдерживает нагрузки и деформируется. Как правило, это является результатом ошибок в расчетах или при монтаже.

Увеличение несущей способности стропильных ног

Стропильную систему дома, гаража, бани и других построек следует регулярно проверять на предмет повреждений и деформаций. Вовремя выполненное усиление стропил позволит избежать разрушения крыши и дорогостоящего ремонта. В случае гаража, поврежденным может оказаться и автомобиль, что связано с серьезным финансовым ущербом. Усиление несущих способностей стропил может потребоваться в стропильной системе любого типа. С этой целью чаще всего практикуется установка разгружающих балок («подмог»), монтаж подкосов либо двухсторонних накладок.

Если стропила подобраны по прочностным характеристикам, они не всегда имеют необходимые показатели на прогиб, соответствующие СНиПу «Нагрузки и воздействия». Таким образом, требуется увеличить площадь поперечного сечения стропила. Усиление тонких деревянных стропил кровли гаража или другой постройки выполняется при помощи дополнительных деревянных балок – подмог. Балка крепится к нижнему поясу стропила в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом. В качестве крепежного элемента может использоваться металлическая зубчатая пластина либо болтовые хомуты.

Особое внимание следует уделить усилению узла опирания неразрезной стропильной ноги на подкос.

В месте опирания неразрезного стропила крыши дома или гаража на подкос возникает максимальный изгибающий момент. Необходимо избежать прогиба в данном узле, для чего требуется увеличить сечение стропильной ноги накладками, установленными с обеих сторон. Размеры дощатых накладок подбираются исходя из расчетных параметров сечения при максимальном изгибающем моменте. Усиление стропильной ноги дощатыми накладками выполняется с использованием болтовых хомутов либо гвоздей. Если увеличить длину подмоги и вывести ее за край опирания на подкос, то эта балка заодно будет выполнять функцию накладки, усиливая опорный узел, помимо увеличения жесткости пролета.

При реконструкции крыши нередко требуется выполнить более крутой кровельный скат. Чтобы не заменять полностью стропильную систему гаража, бани или жилого дома, монтируют новые стропила, скрепляя их со старыми. Сращивание деревянных элементов выполняется при помощи перекрестной дощато-гвоздевой стенки. Полученная ферма имеет заданный уклон и обеспечивает повышенную жесткость конструкций. Следует учитывать, что такой подход не позволяет увеличить пространство мансарды или чердачного помещения при переделке крыши.

Усиление нижней части стропильных конструкций

К наиболее уязвимым частям стропильных конструкций гаража, дома или других построек, относятся нижние части стропильных ног, опирающиеся на мауэрлат, и сами балки мауэрлата. Если при возведении конструкций использовался сырой пиломатериал, либо происходит увлажнение древесины вследствие протечек кровли или недостаточной гидроизоляции между мауэрлатом и кирпичной кладкой гаража или дома, происходит загнивание деревянных элементов и снижение прочности конструкций. Причиной попадания или конденсации влаги также могут служить повреждения пароизоляции, закупорка или повреждение вентиляционных продухов.

Чтобы усилить каркас крыши, устанавливаются дополнительные подкосы. Такой подкос крепится к нижней части стропила и упирается в мауэрлатную балку или дополнительный лежень. Чтобы повысить устойчивость конструкций фермы, нижние концы подкосов, установленных дополнительно, желательно немного раздвинуть. Уперев подкосы в дополнительный лежень можно снять изгибающий момент с пролета между подстропильной ногой и мауэрлатом.

Укрепление поврежденной стропильной системы

Если требуется замена сгнившей части мауэрлата или участков стропил крыши гаража или другой постройки, применяются дополнительные накладки. Усиление с помощью деревянных накладок выполняется при единичном повреждении одиночных стропил. Накладки крепятся при помощи болтов или гвоздей, при этом накладка должна нижним торцом опираться на балку мауэрлата и дополнительно фиксироваться на нем при помощи скрутки из катаной проволоки.

Усиление конструкций при помощи прутковых протезов применяется при массовых повреждениях деревянных стропил. В этом случае усиление подразумевает демонтаж поврежденных частей конструкций. Поврежденная стропильная нога закрепляется на временных опорах, затем часть кровельного покрытия разбирается, и прогнивший участок стропила выпиливается. Из нового бруса изготавливается «протез» — элемент, размеры которого соответствуют выпиленному куску стропила. Протез устанавливается на место удаленного фрагмента с опорой на мауэрлат.

Если усиление конструкций требует частичной замены мауэрлата, укрепление каркаса крыши выполняется по следующей технологии. Стропильные ноги закрепляются на временных опорах, сгнивший фрагмент мауэрлата демонтируется. На костыли, забитые в кладку, необходимо уложить балку подходящего сечения, длина которой должна составлять около 1 метра. На перекрытие либо стену укладывается кусок лежня той же длины. Затем стропильную ногу требуется укрепить двумя подкосами, упирающимися в новую балку.

Укрепление стропил: практические советы

Усиление конструкций скатной крыши подразумевает комплекс работ, направленных на исправление повреждений деревянных элементов, подвергшихся биологическому разрушению, либо на устранение деформаций стропил и узлов крепления. Чаще всего можно столкнуться с такой проблемой, как прогиб стропильных ног в процессе эксплуатации кровли, но внимательно следует отнестись и к качеству крепления стропил еще на этапе возведения кровли гаража или других построек.

Одним из принципиально важных узлов является место крепления стропил к коньку крыши. При наличии расхождений, необходимо оперативно исправить это дефект. Технология работ может потребовать применения домкрата, чтобы обеспечить плотное прилегание стропильной ноги в коньковой части. Место, где стыкуются стропила, необходимо качественно укрепить. Усиление выполняется при помощи металлической перфорированной полосы, либо деревянной накладки из доски толщиной не менее 2 см. Накладка монтируется непосредственно под коньком.

Далее следует устранить прогиб стропил. С этой целью задействуется гидроцилиндр. При помощи саморезов рекомендуется с внутренней стороны стропила выполнить крепление деревянных треугольных упоров. После чего стропило выпрямляется при помощи гидроцилиндра и устанавливается жесткая распирающая перемычка, которая предотвращает деформацию фермы крыши под внешними нагрузками.

Чтобы выполнить усиление деревянных стропильных ног методом наращивания бруса, необходимо подготовить брус необходимой ширины – она должна соответствовать размерам стропила, либо немного превосходить их. Прежде чем выполнять надежную фиксацию усиливающего бруса, данный элемент лучше всего закрепить на стропиле при помощи саморезов. Далее следует выполнить несколько сквозных отверстий через стропильную ногу и укрепляющий брус для крепления элементов шпильками.

Отверстия должны располагаться в шахматном порядке, с шагом около 30-50 см. Такой принцип крепежа дает возможность увеличить сопротивление конструкции при нагрузках на изгиб. Диаметр отверстий должен точно соответствовать диаметру крепежных элементов. В подготовленные отверстия вставляются резьбовые шпильки, на их концы надеваются широкие шайбы и навинчиваются самоконтрящиеся гайки – это позволяет создать надежный крепеж, который не разболтается в процессе эксплуатации стропильной системы. Затягивание гаек выполняется до появления звука потрескивания древесины.

Если под кровлей нет перекрытия – как правильно усилить стропила

Много любителей, желающих построить дачный дом своими руками. Желание, заслуживающее уважения. Только далеко не все из них − профессиональные строители. Дом – это довольно сложная конструкция, которая должна удовлетворять многим требованиям: архитектурным, техническим, экологическим, юридическим. И различным инструментом нужно свободно владеть. Строитель-новичок обязательно с самого начала допускает много ошибок, что-то откладывает на потом. Затем ошибки приходится исправлять, недоделки − доделывать. Кто-то решил поскорей построить крышу, не доделав коробку. Монтаж перекрытий отложил на следующий сезон. А при этом возник вопрос − если под кровлей нет перекрытия, как правильно усилить стропила?

Стропильная система

Стропила – это элемент конструкции дома, на котором уложена кровля. Стропила опираются на стены дома. Кроме того, если пролёт (ширина дома под крышей) большой, то нужны дополнительные подпорки (стойки). Часто они завязаны на балки перекрытия.

На кровлю действует ветровая нагрузка переменного направления, вес выпавшего зимой снега. К этой части строения предъявляются жёсткие требования по прочности. Нагрузки на крышу во многом зависят от её формы. Высокая островерхая крыша испытывает меньшую нагрузку от снега, который просто скатывается вниз. Но её большая площадь является хорошим парусом для ветров.

Элементы конструкции крыши тоже обладают немалым весом. Это дополнительная распорная нагрузка на узлы сочленения деталей.

Классические грамотные, с точки зрения профессионального строителя, решения не всегда возможны при самострое. Изобретательные самодельщики начинают придумывать выход из положения в соответствии со своими возможностями.

Сочленение элементов

Если перекрытия ещё не сделаны, а прочность стропил вызывает опасения, нужно искать решения. Необходимо повышать несущую способность стропил. Обязательным в этом случае будет повышение прочности узлов сочленения двух деталей. Именно на эти места конструкции приходится основная нагрузка на разрыв и на излом.

На рисунке ниже представлен вариант соединения двух балок – стропильной и стойки. Выполнено с помощью толстого болта и гвоздей. Вариант спорный. Усилие от стропил должно действовать на стойку по вертикали. В данном случае всю нагрузку воспринимают болт и гвозди. При большом диаметре болта узел выдержит нагрузку. Но это отход от традиций деревянного строительства.

На рисунке ниже представлен вариант соединения трёх балок с помощью металлической накладки. Прочность узла определяется прочностью металлической пластины и применённого крепежа. Так как со временем дерево претерпевает естественное усыхание и усадку, то и крепёж, выполненный на болтах и гвоздях, теряет свою прочность. Далеко не все строители это учитывают.

Существенный момент – это крепёж стропильного блока к бревенчатому срубу. Если крепление выполнено неграмотно или вообще отсутствует, то при естественной усадке дома крыша обязательно «поедет».

ФОТО: avatars.mds.yandex.net Вариант соединения с металлическими накладками

Традиционные способы сочленения балок выполняются по принципу «в упор», когда одна балка частью своего веса нагружает другую. Металлические накладки делаются для подстраховки.

ФОТО: avatars.mds.yandex.net Вариант самодельного исполнения стропильного узла крыши

Конструктивные усовершенствования

Для усиления стропильной системы можно усовершенствовать конструкцию. Эти мероприятия заключаются в установке стяжек (ригелей) и подпорок (стоек). Можно стропилины связать одной балкой.

ФОТО: kryshadoma.com Установка подпорок и связка единой балкой

Восстановление повреждений

Не бывает ничего вечного, и стропильная система может потерять свои начальные свойства. Из-за неправильного расчёта или от времени стропильная нога может начать прогибаться. В этом случае наиболее эффективны будут боковые накладки. Для усиления стропильной системы применяются стяжки (ригели) и подпорки (стойки).

При необходимости выпрямления прогнувшейся стропилины (стропильной ноги) её выпрямляют с помощью домкрата или гидроцилиндра.

ФОТО: kryshadoma.com Боковые накладки на стропильные ноги, подпорки (стойки) и схватки (стяжки, ригели)

Дерево за время может подгнить или потрескаться. Можно увеличить несущую способность стропильной ноги, применив «подмогу». Это дополнительная балка, которая крепится хомутами в нижней части основной балки стропила. Дерево лучше выбирать хвойных пород, просушенное.

ФОТО: ostroykevse.com Усиление стропильных ног подмогой

Иногда происходит разрушение узла крепления стропильной системы к стене дома. Это может привести к разрушению крыши в целом. В этом случае узел крепления следует разобрать и заново собрать по всем правилам.

ФОТО: proroofer.ru Ремонт крепления нижней части стропильной системы

Важное значение для прочности стропильной системы имеет правильное выполнение конькового узла.

Радикальным способом модернизации является построение новой, более островерхой крыши над старой с последующей связкой их в единую конструкцию. Получается более прочная и жёсткая конструкция.

ФОТО: proroofer.ru Строительство новой крыши

Заключение

Дачный дом практически непрерывно в течение всего срока своего существования требует обслуживания, ремонта и реконструкции. Крыша, которая базируется на стропильной системе, защищает жилые помещения от внешней среды. Вся конструкция крыши, её обслуживание и своевременный ремонт должны быть объектом повышенного внимания хозяев. От этого зависит их комфорт и безопасность.

Стропильная система двухскатной крыши

Более простой, по сравнению с вальмовой и другими видами крыш, является двухскатная крыша, так сказать классика жанра. Однако это не говорит о том, что строить ее просто. Даже самые несложные операции при монтаже стропильной системы двухскатной крыши нужно выполнят со знанием дела и определенным опытом.

Какие виды стропил применяются при устройстве двускатки

Стропильная система двускатной крыши бывает:

• с наслонными стропилами
• с висячими стропилами

Висячие стропила не имеют опор внутри, а опираются только на две внешние основные опоры. Наслонные стропила опираются на внутренний элемент.

Тип применяемых стропил напрямую связан с размерами здания, но в любом случае монтаж стропильной системы производится с соблюдением некоторых тонкостей. Более подробно мы говорили об этом, когда обсуждали стропильную систему мансард.

Самая опасная ситуация, которая очень вероятна при ошибках в расчете стропил двускатной крыши – разрушения стропильной системы из-за неверно выбранного сечения стропил. В лучшем случае – нарушения сочленений (узлов) стропильной системы, что приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации крыши.

Обратите внимание

Особенности крепления мауэрлата

Крепление опорного бруса – мауэрлата – к стене производится различными способами. Рассмотрим эти варианты:

Первый способ

Самый надежный вариант, который применяют при строительстве крыш с большой (обычно – более 250 квадратных метров) площадью, заключается в следующем.

При возведении стен, на которых предстоит крепить мауэрлат, сверху заливается бетонная балка, хотя чаще, конечно устраивают сплошной пояс из бетона по периметру здания, так называемый армопояс. При этом в него вмуровывают шпильки, сечением не менее 12 мм. Делается это таким образом, чтобы при креплении мауэрлата шпильки проходили через его ось, а от края бруса до края армопояса (балки) оставалось не менее 5 сантиметров.

Что касается промежутков – я рекомендую размещать шпильки не реже, чем через каждые два метра, но с таким расчетом, чтобы оба края каждой части бруса мауэрлата были закреплены. Рассчитать высоту шпильки нужно с учетом 3 см для закручивания гайки.

Несколько дешевле получается, если вместо шпилек вмуровать куски арматуры, а к ним приварить короткие болты, предварительно обрезав головки. При этом нужно следить, чтобы резьбы хватило для притягивания мауэрлата к стене.

Можно и не вмуровывать предварительно шпильки: в таком случае я использую анкера – но этот способ дорогостоящий.

Второй способ

Он очень похож на первый – только шпильки вмуровывают прямо в стену, во время кладки. В таком случае шпильки должны быть более длинные, и вмуровывают их поглубже.

Такое крепление не столь надежно, как в первом случае, но вполне достаточно для строительства крыш, площадью менее 250 квадратных метров.

Третий способ

Самый простой способ – крепление мауэрлата предварительно уложенной в кладку катанкой – толстой мягкой, не сталистой, проволокой. Для этого в процессе кладки, за несколько рядов до ее окончания, между рядов укладывают среднюю часть куска проволоки, чтобы с обеих сторон кладки равномерно выглядывали ее концы такой длины, которой достаточно для обвязки мауэрлата.

Обратите внимание

Этот метод широко распространен в практике строительства и вполне надежен, особенно, если строение не значительных размеров.

Не стоит забывать и о гидроизоляционном слое под мауэрлат – иначе срок его эксплуатации резко сократится. Я обычно использую двухслойную полосу рубероида, хотя, при желании можно уложить и более дорогостоящий материал.

При строительстве стропильной системы кровли деревянного дома в качестве мауэрлата используют верхний венец рубленого дома, домов из бруса или обвязку каркасного дома. Хотя в некоторых случаях и укладывают мауэрлат отдельно – тогда я закрепляю его со вторым от верха венцом при помощи металлических заершенных скоб или хомутами из катанки.

Советую прочитать:

Монтаж и укрепление стропил

Следующий шаг строительства стропильной системы двухскатной крыши – установка и крепление стропил.

Стропила можно крепить и прямо к балкам перекрытия, без мауэрлата, если стены и балки достаточно надежны. В таком случае нагрузка сосредотачивается в точках опоры балок перекрытия, в то время как с применением мауэрлата нагрузка на стены распределяется равномерно.

К мауэрлату я креплю стропило следующим образом: делаю в месте соединения специальный зарез. Он имеет такую форму, что в узле соединения упирается своей плоскостью в горизонтальную плоскость мауэрлата.

Если этого не сделать – стропило будет съезжать вниз, несмотря на крепления. Некоторые делают еще прорезь в мауэрлате – однако на прочность соединения такой прием не влияет, а вот ослабить мауэрлат может.

Затем я вбиваю два гвоздя крестообразно через боковые противоположные плоскости стропила так, чтобы гвозди вошли в мауэрлат. Это удержит стропило от боковых смещений. Третьим гвоздем притягиваю стропило к мауэрлату, забивая его через верхнюю плоскость стропила перпендикулярно этой плоскости.

Верхний конец стропила стыкую с таким же концом противоположного стропила. Для этого стропила обрезаю под углом ската крыши, стыкую и стягиваю двумя противоположными гвоздями, забитыми через верхнюю плоскость.

Обрезку всех стропил можно делать по шаблону на земле, а можно и на крыше.

Для этого перекрещенные стропила слегка развожу, подперев стойками снизу, и делаю вертикальный распил сразу двух стропил в месте пересечения. При необходимости укрепляю стык металлической пластиной или деревянной накладкой.

Если стропильная конструкция предусматривает монтаж стоек и конькового прогона – верхнюю часть стропила опираю на него, сделав предварительно зарез нужной глубины на стропиле.

Обратите внимание

В случаях, когда размеры стропил превышают 4,5 метра, я укрепляю их при помощи ригеля. А когда превышают 6 метров и состоят из двух частей – дополнительным прогоном посредине между коньком и мауэрлатом. Прогон в таком случае опирается на стойки, и противоположные прогоны распираются горизонтальным брусом. Таким образом, получается очень прочная конструкция, способная служить десятилетиями без ремонта.

Чтобы надежно защитить свой дом от воздействия внешних неблагоприятных факторов, закажите строительство стропильной системы двухскатной крыши у нас: профессионалы хорошо знают, как это сделать!

Я готов ответить на любые вопросы, касающиеся устройства вальмовой стропильной системы – обращайтесь, всегда рад оказать помощь.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши – конструкция и монтаж своими руками

Правильно сконструированная и собранная согласно технологии, крыша служить барьером, предотвращающим проникновение внутрь дома холодного воздуха и влаги. Снаружи невооруженным взглядом мы видим только малую часть конструкции – кровельное покрытие. Но каркас крыши, который является наиболее важным компонентом, выполняет основные опорные функции и принимает на себя воздействие ветровой и снеговой нагрузок.

Чтобы он не деформировался в результат эксплуатации, необходимо правильно рассчитать величину сечения его элементов и определить расстояние между ними с учетом веса кровельного материала, уклона и климатических условий. В этой статье мы расскажем, что собой представляет стропильная система двускатной крыши дома, из чего она состоит, как проектируется и собирается своими руками.

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Виды стропильных систем

Стропильные системы отличаются по многим факторам, их состав зависит от особенностей планировки деревянного или кирпичного дома, совокупного веса кровельного пирога, материала, из которого изготавливается каркас, а также вида кровельного покрытия.

Важной характеристикой конструкции считается их несущая способность, определяющая, какой вес они могут выдержать без деформации. По характерным особенностям различают следующие виды стропильных систем:

Наслонная

Стропильным каркасом наслонного типа называют каркас, стропила которого имеют 2 точки опоры. Верхний конец ноги опирается на коньковый прогон, устанавливаемый на вертикальные стойки, закреплённые на внутренних стена. А нижним концом она устанавливается на мауэрлат.

Сборка стропильной системы наслонного типа на двухскатную крышу возможна, только если внутри дома располагается не менее 1 несущей перегородки или капитальной колонны. Такую конструкцию часто называют безраспорной, потому что вторая точка опоры стропил компенсирует распирающую нагрузку на стены дома, которую предполагает висячая схема установки каркаса.

Стропильные ноги наслонного типа испытывают нагрузку только на изгиб, который можно ликвидировать различными подкосами. Наслонная стропильная система позволяет перекрывать дома шириной до 14 метров.

Висячая

Висячая стропильная система отличается тем, что ее стропила опираются только нижним концом на мауэрлатный брус, установленный на наружные несущие стены. Верхний конец стропильных ног такой конструкции ни на что не опирается, а как бы висит в воздухе, из-за чего возникает 2 типа нагрузки: на изгиб и на распирание.

Распирающая нагрузка такой схемы расположения элементов на наружные стены настолько велика, что компенсировать ее приходится с помощью многочисленных ригелей и завязок, за счет которых происходит завязывание стропильных пар между собой.

Устройство двускатной крыши с висячими стропилами состоит из треугольных ферм, жесткая форма которых не подвергается нагрузкам. Считается, что сложность висячей схемы крепления стропил намного выше.

Стропильная система двухскатной крыши своими руками монтируется без труда, если правильно рассчитать шаг стропил, то есть расстояние между стропилами и величину их сечения.

Комбинированная

Сочетая в себе лучшее от той и другой системы, признана самой надежной. Применяют ее в случаях, когда внутри помещения в качестве опоры внутри дома используются не стены, а колонны. Тогда висячие и наслонные стропила можно чередовать, чтобы усилить конструкцию за счет дополнительных элементов, не увеличивая расход строительных материалов.

Важно! Скользящая стропильная крыша – еще одна разновидность каркаса, которая отличается тем, что стропильные ноги устанавливают на мауэрлат не с помощью жесткого крепления, а используя подвижную опору. Скользящее крепление позволяет кровле менять в пределах запаса хода размеры в процессе усадки деревянного дома.

Конструкция

Устройство стропильной системы двухскатной крыши любого из перечисленных видов представляет собой совокупность вспомогательных и опорных элементов. Они распределяют равномерно вес кровельного пирога, а также компенсируют распирающие и изгибающие нагрузки, возникающие между ними.

Сечение, длина и шаг стропил определяются с помощью инженерного расчета, учитывающего вес кровельного пирога, климатические условия в регионе строительства, а также уклон конструкции. В состав стропильного каркаса двухскатной кровли обычно входят следующие элементы:

1. Мауэрлат. Мауэрлатный брус установить на наружные стены дома, на которые опираются кровельные скаты. Он служит для смягчения давления на опоры и равномерного распределения нагрузки от веса кровельного пирога. Он изготавливается из прочного бруса с сечением 150х150 мм или 200х200 мм и крепится к верхнему поясу стен с помощью анкерных болтов или длинных металлических шпилек.
2. Лежень. Это аналог мауэрлата, только он устанавливается на внутренние несущие стены, а на него нужно выставлять вертикальные стойкий для монтажа конькового прогона.
3. Стропильные ноги. Этим термином обозначают элементы каркаса, которые изготавливаются из досок с сечением 150-40 мм и устанавливаются под углом к основанию крыши, формируя угол наклона ската. Какое делать расстояние между стропилами, их длину и толщину определяют с помощью расчета, учитывающие совокупные нагрузки, которым они подвергаются в процессе эксплуатации.
4. Затяжка. Затяжкой называют балки, которые располагают горизонтально и связывают между собой ноги одной стропильной пары, чтобы снизить распирающую нагрузку на наружные стены конструкции. Ригель – это затяжка, установленная под самым коньком конструкции.
5. Стойки. Стойкой называется вертикальный брус, выставленный на лежень для поддержки конькового прогона. Определить какое расстояние должно быть межу стойками просто, ведь оно повторяет шаг стропил.
6. Подкосы. Диагонально расположенные подпорки, поддерживающие стропильные ноги посредине или в нижней части, предотвращая их прогиб, называют подкосами.

Учтите, что определить, как правильно расположить элементы стропильной системы может только расчет временных и постоянных нагрузок, которым они будут подвергаться в процессе эксплуатации. Вычисление совокупного веса кровельного пирога помогает определить верное расстояние между стропилами, вычислить их длину и необходимую толщину.

Расчет (угол, нагрузка, длина)

Расчет стропильной системы двухскатной крыши строиться на том, что в фронтальном размере она имеет форму равностороннего треугольника, вычислить стороны которого легко можно с помощью простых тригонометрических формул.

Эти несложные вычисления помогают определить оптимальное расстояние между стропилами, их толщину и длину. Расчет конструкции выполняют в следующей последовательности:

• Определяют конструкцию и уклон кровли. Существуют различные способы выбора вида и уклонности кровельной конструкции. Этот параметр зависит от климатических условий и эксплуатационных характеристик выбранного кровельного материала.
• Определяют совокупную нагрузку на конструкцию. Для этого суммируют постоянные нагрузки (вес кровельного покрытия, свой вес каркаса, термоизоляции и перекрытий) с временными нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка), умножают на поправочный коэффициент, учитывающий уклон скатов, а затем прибавляют к этой цифре 10-15%, чтобы каркас имел некоторый запас прочности.
• Вычисляют длину стропильных ног. Для этого пользуются теоремой Пифагора, ведь стропильная ферма представляет собой равносторонний треугольник. Получатся, что квадрат длины стропильной ноги равен сумме квадратов высоты крови и половины длины заложения. Зная, как рассчитать длину стропил, можно вычислить высоту конька.
• Определяют сечение элементов. Оптимальное сечение элементов выбирают по таблицам в соответствии с длиной стропильных ног и расстояния между ними. Чем это показатели больше, тем толще должно быть стропило.

Помните, что перед тем, как рассчитать стропила на крышу, нужно определиться с основными параметрами конструкции. В частности, необходимо точно знать высоту конька и уклон крыши, а также размеры перекрываемого помещения. Результатом выполнения расчета элементов крыши должен стать подробная схема стропильной системы, отражающая их размеры и углы между ними.