Если под кровлей нет перекрытия – как правильно усилить стропила

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?

Чем чреват прогиб стропил

Последствия прогиба стропил:

— кровельные материалы деформируются;

— в кровле образуются щели и трещины, ее герметичность будет нарушена;

— деформация других элементов крыши;

— разрушения кровли и элементов стропильной системы.

Последнее становится особенно вероятным в зимнее время, в регионах с большим количеством атмосферных осадков – снеговая нагрузка провоцирует разрушения.

Очевидно, что все вышеперечисленное негативно влияет на состояние крыши, приводит к тому, что крыша не может полноценно выполнять задачу по защите дома от внешних негативных последствий, а также вынуждает хозяев дома делать внеплановый ремонт кровли или крыши.

При появлении трещин стропильные ноги усиливаются накладками и подкосами. Ремонт выполняется в следующей последовательности:

— поврежденное стропило выравнивают, чтобы оно оказалось в одной плоскости с другими стропильными ногами. Для этого к нижней грани стропила набивается временная накладка с поперечными брусками, в нее упирается рычаг домкрата, стропило выводится на необходимый уровень и устанавливается на временную опору;

— выставленное стропило с двух сторон усиливается накладками длиной 80-100 см. Накладки крепятся с помощью стальных болтов или шпилек, с каждой стороны от повреждения устанавливается не менее двух болтов;

— после закрепления усиливающих накладок опора и временная накладка демонтируются.

Стропило, треснувшее в двух и более местах, подлежит замене.

Виды стропил

Существует несколько разновидностей стропильных систем. Особенно популярны следующие из них:

  1. Установка наклонных стропил подходит для домовладений, где несущей стеной является средняя из находящихся в помещении. Состоят конструкции из 2-х стропильных ног, опирающихся на мауэрлаты в виде несущих брусков. Сверху образуется конёк, поддерживаемый стойками.
  2. Популярной конструкцией является также приспособление висячего типа. При их обустройстве отсутствуют опоры. Они устанавливаются, опираясь на поверхность наружных стен. Состоят висячие спецприспособления из горизонтальных брусков. Они снизу опираются на поверхность мауэрлатов, а сверху – на коньковом элементе. Для усиления висячего вида применяют специальную стяжку, представленную ригелем.

Есть и другие стропильные конструкции.

Разметка и установка накосных стропил

Размер накосного стропила

На виде сверху квадрат вальмы диагонально разрезается накосным стропилом. В нашем примере длина диагонали рассчитанная по теореме Пифагора составляет 1,414×2337 = 3305 мм.

Длины гипотенузы стропильного треугольника под накосным стропилом рассчитывается по графе 7 к 16,97 таблицы уклонов. Для треугольника с основанием 3,305 м она составит 3305×1,082 = 3576 мм (3,576 м).

Высота стропильного треугольника под накосным стропилом должна быть равной высотам треугольников, образованных центральным вальмовым и пограничными вальмовыми стропилами 3305×0,412 = 1362 мм.

Сечения накосных стропил

В чердачных крышах под укладку обрешетки выравнивается только верхняя часть накосных стропил. В мансардах обшивается внутренняя часть крыши, поэтому в плоскость с низом рядовых стропил выравнивается также нижняя часть накосных стропил.

Высота накосного стропила

В этом примере накосные стропила делаются спариванием двух досок 50×300 мм со скашиванием низа до плоскости низа рядовых стропил ската и вальмы.

Измерьте длину верхнего вертикального среза рядового стропила (289 мм). Шаблоном 7 к 16,97 разметьте верхнюю линию отреза на доске накосного стропила. Отложите на этой линии отрезок равный 289 мм. От конца отрезка постройте и измерьте перпендикуляр к кромке доски (267 мм). Этот размер выравнивает высоту накосного стропила с рядовыми.

Тот же результат получают математическим путем — умножением длины вертикального разреза на косинус угла наклона накосного стропила 289×cos22,42° = 267 мм.

Опорные скосы

Установите циркулярную пилу на величину опорного угла, округленно равному 21° и отрежьте скос вдоль верхней части доски. От нижней кромки полученного скоса отмерьте высоту стропила 267 мм, перенесите ее на обратную сторону доски. Отчеркните линию вдоль доски и срежьте второй скос под углом 21° параллельный первому. Получится заготовка с ромбовидным сечением с противоположно-параллельными плоскостями высотой 267 мм.

Верхний скос стропил

Разметку верхнего среза каждой половины спаренного накосного стропила делают фанерным шаблоном 7 к 16,97.

Отметьте линию вертикального отреза. Эта сторона окажется внутри при спаривании досок в стропило. Установите дисковую пилу на угол 45° и обрежьте доску по линии. Сделайте тоже со второй доской. При спаривании досок здесь получится двухсторонний скос плотно прилегающий в угол вальмы.

Опорный вырез (птичий клюв)

От нижней части скоса вертикального разреза измерьте и отметьте 3,576 м. Используя шаблон 7 к 16,97 от полученной точки отчеркните горизонтальную линию. Отмерьте на ней толщину обвязки стены 150 мм плюс зазор 5–10 мм на неровность стены. Отчеркните шаблоном вертикальную черту. Получилась разметка опорного выреза. Разрежьте доску по горизонтальной линии установив пилу на 0°. Установите пилу на 45° и сделайте вертикальный скошенный разрез заканчивая пиление ручной пилой.

Сборка и установка накосного стропила

Сбейте гвоздями две половины стропила и установите его. Если всё сделано правильно, то верх стропила плотно войдет в угол схождения вальмы, а «клюв» совпадет с углом наружных стен.

Виды стропил

Стропильная система крыши (двускатной) может собираться из наслонных стропил или висячих.

Наслонные

Свое название они получили потому, что упираются нижними концами на стены дома, верхними на коньковый прогон. При этом стропильные элементы подвергаются нагрузкам, которые изгибают их. Конструкция надежная, прочная, с большой несущей способностью.

На фото выше как раз показана стропильная система наслонного вида. Хорошо видно, что ноги упираются в верхней части на конек. При этом есть два вида крепления самих стропил в верхней части:

крепление производится к коньку:

крепление производится между собой с упором на конек (фото выше).

Висячие

Необходимо сразу обозначить, что данный вид стропильной системы может быть использован, если между стенами дома расстояние не превышает 12 м. Потому что стропила упираются нижними концами на стены, а верхними только между собой (коньковый прогон в конструкции отсутствует). Отсюда и невысокая несущая способность при большом разлете.

Висячие стропила для крыши имеют один чисто конструктивный недостаток – большая опорная нагрузка на стены дома. Чтобы ее снизить, между ногами устанавливают затяжки, чтобы получился жесткий треугольник. Нередко функции затяжек выполняют несущие балки перекрытия.

При необходимости усилить висячие стропила, под них устанавливают стойки и подкосы.

Читайте также  Монтаж ендовы

Висячие стропила крыши двускатной Источник postila.ru

Внешний вид и функции

Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля. В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:

  • Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
  • Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
  • Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.

Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.

Варианты усиления

Итак, усилить крышу можно двумя способами:

Варианты усиления стропильных систем

Как правило, оба метода применяются одновременно, поэтому далее отдельно рассмотрим каждый из них.

Способ 1: усиление стропил

Потребность в усилении конструкции может возникнуть по разным причинам. Чаще всего начинающие строители допускают следующие ошибки:

  • Неправильно подбирают сечение стропил;
  • Делают слишком большой шаг ферм, в результате чего прогибаются как сами ноги, так и обрешетка;

Невысокая несущая способность может быть связана с большим шагом ферм (параметр «Н»)

  • Неправильно собирают конструкцию, поэтому она обладает недостаточной прочностью и жесткостью;
  • В целях экономии используют пиломатериалы низкого качества.

Если деформировался скат, вне зависимости от причины данной проблемы, прежде всего необходимо выполнить усиление стропильных ног. Сделать это, в зависимости от ситуации, можно тремя способами:

  • На участке расположения испорченных ног демонтируется кровельный материал;
  • Испорченные ноги временно подпираются опорами;
  • Испорченный участок стропил обрезается;
  • Длина наращивается прутковыми протезами. Последние изготавливаются согласно приведенной схеме из арматуры диаметром не менее 10 мм.

Чтобы стропильные ноги не гнили, перед их монтажом обязательно должна применяться антисептическая защита. Также пропитка периодически наносится в течение всего срока эксплуатации кровли, так как время действия состава ограничено.

Следует отметить, что прутковый способ ремонта применяется крайне редко, так как в подобных ситуациях чаще меняют стропило целиком. А вот использование подмог и накладок — это достаточно простые и распространенные методы усиления стропильных ног, поэтому пользуются большой популярностью.

Причем накладки могут применяться не только для усиления опорной части стропильной ноги, но и в случае появления на стропилах трещин. Кроме того, накладки отлично справляются с усилением горизонтальных балок.

Накладки можно использовать для ремонта горизонтальных балок

Способ 2: усиление конструкции

Существует довольно много различных способов увеличения несущей способности крыши, а точнее – деталей, которые способны увеличить прочность стропильной системы. Далее рассмотрим все наиболее распространенные элементы:

  • Ригели (затяжки). Представляют собой горизонтальные балки, расположенные между стропильных ног. С их помощью нижние части ног, как бы, притягиваются друг к другу, в результате чего снижается распорная нагрузка на стены, т.е. скаты не разъезжаются.

Надо сказать, что затяжки могут устанавливаться у самого основания ферм, и выполнять функцию деревянных балок, на которые устанавливаются опоры и подстропильные ноги для разгрузки скатов;

Ригель позволяет стянуть стропильные ноги и тем самым уменьшить распорную нагрузку на стены

  • Опоры. Представляют собой вертикальные стойки. Они могут подпирать как отдельные стропила, так и весь скат. В последнем случае опоры подпирают не стропила, а прогон (горизонтальную балку), а та в свою очередь служит опорой для всех стропил ската.

Чаще всего опоры устанавливаются на несущие стены. Но, если стропильная система висячая, как я уже сказал выше, они могут упираться в затяжку или балки перекрытия, как показано на схеме ниже;

Опоры и подкосы снимают нагрузку со скатов крыши и передают их несущим конструкциям или балкам

  • Подкосы (подстропильные ноги). Представляют собой наклонные опоры, выполняющие те же функции, что и стойки. Они могут устанавливаться между балок перекрытия и стропилами, либо между несущими стенами и ногами;
  • Бабка (коньковая стойка). Представляет собой опору, которая подпирает коньковый прогон. Бабка может устанавливаться не только на несущие стены, но и ригель, расположенный под самым коньком.

Коньковая стойка может устанавливаться между коньковым прогоном и ригелем

Если опоры передают нагрузку от крыши несущим стенам, под них обязательно подкладывается лежень. Он представляет собой балку, выполняющую ту же функцию, что и мауэрлат — равномерно распределяет нагрузку на стену.

Все эти элементы устанавливаются изнутри, т.е. со стороны чердака, благодаря чему можно усилить конструкцию, не демонтируя кровельное покрытие. Это конечно, большой плюс, однако имеется и минус — в случае деформации стропильных конструкций, вышеописанными элементами, в большинстве случаев, не получается выровнять кровлю.

Они лишь усиливают систему, т.е. как я уже говорил, повышают несущую способность и предотвращают еще большую деформацию.

Ремонт деформированной двухскатной крыши осуществляется путем накладки нового коньки и обрешетки

Для выравнивания конька или скатов, придется все же демонтировать кровельное покрытие, так как принцип ремонта заключается в накладке новой обрешетки и, при необходимости, нового конькового прогона. Но, учтите, что прибегать к данному методу можно только после усиления опорных узлов и всех несущих элементов.

Как ставить стропила на крышу

Установка стропил двускатной крыши состоит из следующих этапов:

  1. Изготовление шаблона стропильной фермы. Необходимо поднять две доски на потолочное перекрытие, а затем соединить их между собой с одного края при помощи гвоздей. Далее нужно установить свободные концы досок на опорную балку и зафиксировать угол между досками. Для этого необходимо прибить поперечную перемычку. Затем нужно опустить полученный шаблон на опорную балку и отметить угол подрезки стропильных ног с помощью карандаша. Следует отметить, что от качества выполненного шаблона будет зависеть прочность и надежность всей кровельной конструкции.
  2. Спустить сделанный шаблон вниз и начать изготовление стропил. Шаблон нужно хорошо скрепить, чтобы его при спуске не нарушился угол между стропилами. Первую изготовленную стропильную ферму поднимают на постройку и устанавливают на основание.
  3. Отметить место среза на мауэрлате и стропильных ногах и выполнить срез с помощью бензопилы. Далее необходимо начать сборку очередной стропильной фермы.
  4. Установить на мауэрлатный брус по краям здания первые две стропильные фермы. Стропила, установленные по краю мауэрлатного бруса закрепляют с двух сторон с помощью подпорок. Затем натянуть между ними шнур для определения уровня. Стропильные фермы должны быть установлены перпендикулярно основанию перекрытия.
  5. Собирать остальные стропильные фермы нужно после того, как выставлен уровень и проверены все крепления. Стропила не будут смещаться, если между ними забить по две доски. Далее необходимо закрепить поперечные планки и подпорки.
  6. Выполнить монтаж пароизоляционного, теплоизоляционного и гидроизоляционного слоя. Кровельный материал крепится к обрешетке. Ее шаг зависит от выбранного материала для кровли.
Читайте также  Монтаж профлиста цена

В данном видео рассказывается о том, как ставить стропила на крышу: