Если под кровлей нет перекрытия – как правильно усилить стропила

В случае неправильного подбора строительных материалов или ошибок в конструкции может возникнуть необходимость в усилении потолочных балок и защите их от провисания и прогибов. Я хотел бы поделиться опытом того, как подобная проблема возникла у меня, а главное, каким способом удалось ее ликвидировать.

Усиление основания стропильной конструкции

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.

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.

Усиление деревянных балок перекрытия металлическим уголком. Процесс работы

В центре комнаты установил два швеллера высотой в 14 см, прикреплённых друг к другу плоской частью в виде двутавра. Далее купил 4 м балки сечением 70×100 мм (в чём и была моя ошибка, так как удобней было бы использовать балки с сечением 100×150 мм) и закрепил их в швеллере и на несущей стене.

После монтажа крыши (использовал подпорки для стропил, которые опирались на эти балки), появился небольшой прогиб балок. Чтобы избежать дельнейшей деформации, решил усилить их уголком размерами 75×75 мм с одной стороны балки, а с другой, закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75 мм.

Для стягивания уголка и полосы к балке использовал болты Ф12 длиной 100 мм, которые крепил на расстоянии 400 мм друг от друга

Вот таким образом усилил балки.

Если есть необходимость дополнительно укрепить балки с сечением 50×200 мм при ширине пролета 5 м, могу порекомендовать для усиления конструкции закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75-80 мм по диагонали к центру с обеих сторон балки.

При этом сначала вдоль всей длины балки надо закрепить шнурок, и при помощи домкрата, посередине приподнять балку выше уровня шнурка и после крепить металлическую полосу.

Если в продаже не оказалось металлической полосы с нужными размерами, можно нарезать на гильотине полосы длиной 1,5 м, и сварить их между собой, получив необходимую длину.

В случае, если необходимо добавить дополнительные балки для усиления потолка в случаях его провисания и прогиба. Для этого необходимо подобрать балку соответствующего сечения, стянуть её уголком и прикрепим торцевой частью к стене.

Также возможно при помощи тарлена устранить провисание и прогиб балок, закрепив его на коньковой части крыши и самой балке. При таком креплении тарлена нагрузка будет перераспределяться на стропильную часть крыши. Однако этот метод применяется только в крайних случаях, если нет возможности добавить дополнительные балки.

Как выровнять обрешетку на крыше — Кровля и крыша

Невозможно обустроить кровельную систему без обрешетки, укладка которой проводится поверх стропильных ног. Она служит местом непосредственного крепления финишной обшивки крыши.

Из чего состоит крыша

Благодаря крыше здание не только получает оформленный внешний вид: на нее также возлагается защитная функция по недопущению попадания внутрь перекрытий дождя, снега, жары и холода. Кроме того, благодаря крыше заметно уменьшается воздействие сточных вод на стены и цокольные поверхности, чем существенно увеличивается срок их службы. Чаще всего на кровле здания имеется 2 или 4 ската: при чем вторая конструкция предполагает несколько вариантов обустройства.

В состав обычной двускатной кровли входит:

  • Стропила. Для соединения этих вертикальных или горизонтальных опор обычно применяют угловое соединение, оснащаемые болтами и скобами.
  • Мауэрлат. Этот брус расположен в горизонтальном положении. Он опирается на отдельные элементы стропилин.
  • Свесы. Так называют нижние участки стропилин.
  • Конек. Располагается сверху конструкции, в районе смыкания стропилин.
  • Обрешетка, контробрешетка. Базовые детали, обеспечивающие укладку кровельных материалов и утеплителя.
  • Гидроизолирующие и утепляющие материалы. С их помощью обустраиваются теплые чердаки.
  • Кровельный настил. Может быть жестким или мягким.

В целом кровлю разделяют на холодный и теплый подвиды. Первый вариант предусматривает укладку термоизоляции в чердачном пространстве: кровля в такой схеме не утепляется. Второй способ предполагает укладку утеплителя и гидроизоляции. В основном такой подход применяется для оформления мансардных жилых этажей.

Предназначение обрешетки в кровельной системе

Благодаря обрешетке достигается решение следующих задач:

  1. Происходит надежное крепление материалов кровли.
  2. Пространство между крышей и утеплителем в таком случае хорошо вентилируется: особенно это важно для сопредельных участков теплых и холодных кровельных слоев.
  3. Слой утеплителя и гидроизоляции удобно фиксировать на обрешетку крыши.
  4. Стропильная система получает защиту от чрезмерной нагрузки в случаях выпадения обильного снега.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Перед тем, как делать обрешетку на крыше, следует заготовить такие инструменты и материалы:

  1. Деревянный брус первого сорта длиной 6 м, без сучков и прочих дефектов. Сечение выбирается в зависимости от того, какой финишный материал будет применяться. Под металлочерепицу понадобятся изделия сечением 50х50 мм, металлическая кровля обустраивается брусом 60х40 мм. Керамическую черепицу укладывают на брус с квадратным сечением 75х75.
  2. Обрезная доска 25х100 мм длиной 6 м. Небольшие изъяны в виде редких сучков тут допускаются. Отдельные случаи предполагают замену досок на ОСП плиты, фанеру или панели ДСП.
  3. Ножовка, бензопила.
  4. Монтажная пена.
  5. Молоток, перфоратор.
  6. Болты с гайками больших размеров. Крепление также осуществляется скобами и гвоздями.
  7. Строительный уровень, рулетка.
Читайте также:  Самостоятельная постройка односкатной крыши

Разновидности кровельной обрешетки

Изучая вопрос, как правильно делать обрешетку крыши, важно знать о наиболее популярных конструкциях системы. Выбор подходящего варианта обрешетки напрямую зависит от используемого кровельного материала.

Встречаются два основных вида обрешетки:

  1. Сплошная. При укладке брусьев предполагается наличие зазора в 10 мм. Конструируют сплошную обрешетку обычно под мягкую черепицу, рулонную укладку, плоский шифер или металлическую черепицу. Для придания кровле дополнительной надежности применяется фиксация конструкции поверх карнизных свесов, а также на участках примыкания скатов. Делая выбор в сторону этой обрешетки, нужно приготовиться к значительному расходу материала.
  2. Разреженная. Зазор между брусом в этом случае может достигать нескольких сантиметров, что очень удобно для укладки натуральной черепицы, металлических листов и волнового шифера.

Монтируем кровельную обрешетку своими руками

После того, как стропильная система полностью обустроена, проводится внимательный замер крыши. Делают это при помощи веревки, что упрощает обмерку диагоналей. При сопоставлении двух показателей желательно, чтобы они не отличались друг от друга более, чем на 20 мм. В случае превышения этого допуска последующая работа может натолкнуться на определенные сложности. Далее проводится укладка пароизоляции и утеплителя, в виде минеральной ваты или другого подходящего материала.

Капитальный ремонт стропильной системы и рекомендации по ее усилению

Крыша является верхним конструктивным элементом сооружения, который предохраняет деревянный дом от воздействий атмосферы. Стропильная система любой из крыш состоит из стропильных ног и обрешетки. Данная система поддерживает крышу, намного облегчает монтаж кровельных покрытий и является одним наиболее важным конструкционным элементом дома.

Долговечность и сохранность крыши обеспечивается грамотным обустройством системы вентиляции чердачного помещения либо воздушной вентилируемой прослойкой в бесчердачной крыше, правильным содержанием кровельного покрытия, и, самое главное, необходимо производить своевременное усиление либо ремонт стропил.

Причины ремонта стропильной конструкции могут зависеть от больших снеговых нагрузок, при которых стропила подламываются, и, как следствие, от длительного затекания – загнивают и разрушаются.

Причины ремонта стропил при загнивании поясняются тем, что в качестве материала для стропильной системы при сооружении домов используются доски и брусья из хвойных пород древесины.

В нашей статье рассмотрим варианты, которые позволяют произвести усиление стропильной конструкции, а так же расскажем о способах восстановления поврежденных и сгнивших стропильных ног и участков мауэрлата.

1. Усиление несущей стропильной конструкции;2. Способы восстановления поврежденной стропильной конструкции.

Как усилить нижнюю часть стропил

Усиление стропил в нижней части обычно требуется в месте соединения с мауэрлатом. Нижние части стропильных ног, прилегающие к мауэрлату, и сам мауэрлат считаются самыми уязвимыми частями стропильной системы.

Для усиления стропил в месте соединения с мауэрлатом устанавливают дополнительные подкосы. Они могут упираться как с сам мауэрлат, так и в лежень. Иногда может понадобиться выпилить прогнившую часть мауэрлата. Тогда стропило усиливают так, как показано на рисунке.

Стропило временно ставят на подпорки, выпиливают сгнившие части стропильной ноги и мауэрлата. В стену забивают костыли и кладут на них балку длиной 1 м. Также можно положить на стену или перекрытие кусок лежня длиной 1 м, таким образом нагрузка распределится с одной балки на две. К стропильной ноге прикрепляются с двух сторон два подкоса, которые упирают в мауэрлат или лежень.

Подкосы крепят на гвоздях, расположенных в шахматном порядке. При этом подкосы ставят под углом, как на рисунке, чтобы лучше распределить нагрузку.

Если сгнили нижние части нескольких стропильных ног, то их временно устанавливают на подпорки, разбирают кровлю, спиливают сгнившие участки, а затем изготавливают прутковый (металлический) протез, который надевают на стропила и упирают в мауэрлат. , таким образом, опирается на протез. Жесткость протеза обеспечивается подкосами.

Как укрепить правильно и надёжно – правила усиления конструкции крыши

Особенно тщательно нужно подойти к усилению элемента опирания неразрезной стропильной ноги на подкос.

Все потому, что в таком месте не должно быть прогиба, а значит, сечение стропилины увеличивают при помощи накладок, которые устанавливают с двух ее сторон. Размеры накладок определяют, ориентируясь на расчетные параметры сечения с предельным изгибающим моментом. Крепление дощатых накладок осуществляется при помощи болтовых хомутов или гвоздей.

Накладкой может служить и установленная подмога, если увеличить ее длину и вывести ее за границу опирания на подкос. В таком случае она будет не только придавать пролету дополнительной жесткости, но и сможет увеличить опорные возможности данного узла.

В некоторых случаях чтобы улучшить эксплуатационные характеристики кровли, для нее изготавливают более крутые скаты.

При этом старый каркас можно не разбирать, а собрать новую стропильную систему и соединить их между собой. Такое усиление стропильных конструкций позволит сделать новую крышу более жесткой, однако подкровельное пространство, которое служит мансардой или нежилым чердаком, при этом не увеличится. Соединить элементы конструкции между собой можно с помощью расшивки стропильных ног с двух сторон, закрепленной крестообразно.

Читайте также:  Изоспан A,B,C,D,AM,AS — инструкции по применению

Почему необходима ревизия и периодический контроль состояния стропильных конструкций

Дерево, как никакой другой материал, подходит для сборки каркаса крыши, но при этом деревянные стропила оказываются самой уязвимой частью конструкции. В теории древесина может легко простоять без потери основных прочностных качеств более 50 лет, но на практике обеспечить сохранность материала стропильных балок оказывается не так просто. Процессы гниения древесины, деформации и растрескивание из-за усыхания и неправильного распределения нагрузки зачастую могут привести к потере несущей способности конструкций стропильных ног.

Наиболее критичные зоны системы стропил можно перечесть по пальцам:

  • Опорная часть мауэрлата и стропильных ног;
  • Места соединений и креплений подкосов или распорок, любых силовых элементов каркаса;
  • Места опор стропил на коньковый брус;
  • Срединные части висячих стропильных балок.

Важно! Нельзя использовать для изготовления стропил или других элементов каркаса пиломатериал, взятый непосредственно с лесопилки или на торговом складе. До использования доска и брус должны высохнуть под нагрузкой в сложенном состоянии пакете.

Чтобы правильно выполнить усиление, необходимо ясно представлять причины, по которым каркас начинает проседать или терять прочность:

  1. Если собрать систему стропил из недосушенного или «больного» материала, распределение нагрузки на балки будет неравномерным, в результате часть балок будет перегруженной, а часть работать «вхолостую». Поэтому, прежде чем стараться провести усиление прогибающихся или подламывающихся стропил, необходимо снять и перераспределить нагрузку;
  2. Нижняя половина стропильных ног всегда находится в более тяжелом состоянии, особенно, если усиление при сборке было выполнено неправильно. Любые точки опоры на стойках или подкосах, в местах соединения стропил с мауэрлатом заставляют балку стропило работать в самом тяжелом режиме — при знакопеременной циклической нагрузке. Именно в этой точке рвутся волокна древесины, и требуется правильное усиление;
  3. Нарушение условий вентиляции и удаления избытка влаги из подкровельного пространства. В этом случае поверхность стропил покрывается трещинами, что приводит к интенсивному поглощению влаги, развитию процессов гниения и деформации.

В этом случае усиление возможно лишь за счет замены пораженных участков, установки подкладных балок и элементов.

Этапы возведения стропильной системы

можно условно разделить на несколько этапов. Если считать, что коробка дома уже готова, то на первом этапе нужно сделать основу, на которую будет опираться стропильная система. В виде такой опоры может быть балка. Сечение ее составляет, как правило, 10х10 см. Балки укладываются на гидроизоляцию. В качестве гидроизоляционного материала может выступать рубероид.

Вторым этапом следует сделать стойки. Их устанавливают на балку либо на верхний венец. В качестве стоек используют брус сечением 10х10 см. При установке стоек следует помнить, что максимальное расстояние между ними не должно быть больше 2 м. Оптимальным же можно считать расстояние в 90 см. Строительство такой стропильной системы влечет большие затраты, но является более надежным.

Стойки следует делать строго вертикальными. В этом поможет отвес или уровень. В дальнейшем именно эти элементы станут каркасом стен мансардной комнаты. Кроме того, стойки должны находиться в одной плоскости, чтобы стена была не только вертикальной, но и ровной по всей длине.

Стойки к балке следует крепить скобами из металла или при помощи шипового соединения. Чтобы стойки оставались в вертикальном положении в ходе всего процесса , их укрепляют снизу откосами, которые своим основанием имеют балки перекрытия.

Третьим шагом становится изготовление поперечного бруса. Используется брус 10х10 см. Его крепят к двум противоположным и противолежащим стоякам в верхних точках. Крепить можно любым удобным способом. В конце такой работы получается конструкция, которая называется подстропильной рамой. Собственно, эта рама и будет определять размеры мансарды, то есть ее ширину, длину и высоту.

На следующем шаге нужно делать мауэрлат. Этот элемент крыши представляет собой балку, которая является . Мауэрлат можно изготавливать из доски с толщиной в 40 мм. Можно использовать брус похожего размера.

Монтаж мауэрлата осуществляется к подстропильной раме по всей длине каждого ската. Он не только выполняет функцию опоры для стропил, но и служит для придания большей жесткости всем подстропильным рамам, скрепляя их между собой, а также для передачи нагрузки, которую оказывает стропильная система на стены.

Чтобы защитить мауэрлат от намокания, под него подкладывают гидроизоляционный слой. Поскольку мауэрлат придает жесткость всей стропильной системе, то, для его большей устойчивости, он крепится еще и отожженной медной проволокой. Толщины в 3-4 мм для проволоки будет достаточно.

Когда основа для стропил готова, можно приступать к ее монтажу. Чтобы сделать все правильно, нужно нанести разметку. На мауэрлатах с обеих сторон наносится разметка, которая показывает шаг установки стропильных ног. Как уже было сказано, оптимальным шагом будет расстояние от 90 до 120 см. В первую очередь делать нужно крайнюю пару. Она устанавливается так, чтобы верхняя точка соприкосновения двух стропил проецировалась точно на середину между двумя соответствующими стояками. При этом эта точка не должна выходить за линию фронтона.

Читайте также:  Калькулятор угла наклона крыши - расчет уклона кровли онлайн

В качестве материала для стропил можно использовать брусья 10*15, при этом устанавливать их нужно на ребро. Можно также использовать и доску толщиной в 50 мм и шириной в 15 см, при этом она должна быть прямой и не иметь сучков.

После установки крайней пары стропильных ног приступают к установке второй крайней пары. Далее между ними натягивается шпагат, который будет обозначать плоскость ската, упрощая тем самым установку остальных пар стропильных ног.

После того как вся стропильная система будет установлена своими руками, все пары следует соединить между собой в верхней точке, то есть возле самого конька. Сделать это можно, прибив к ним доски.

Следует заметить, что при длине стропил больше 8 м сверху устанавливается коньковая балка, которая будет служить опорой для стропильных пар.

Работы по усилению стропильной системы

Чаще всего разрушению подвергаются балки мауэрлата и стропильные ноги в нижней их части. Происходит это в результате плохой гидроизоляции мауэрлата от кирпичной стены из-за подтекания дождевых осадков и талой воды сквозь кровельное покрытие, либо по причине изначальной укладки недостаточно просушенных пиломатериалов. Кроме того, попадание влаги на деревянные конструкции может происходить вследствие засорения вентиляционных каналов или нарушения целостности пароизоляционной мембраны.

Работы по усилению стропильной системы

Выполнить усиление стропил крыши в нижней их части можно с помощью вспомогательных подкосов.

Эти элементы фиксируются к нижнему краю стропильной ноги с упором в дополнительный лежень или мауэрлат. Придать полученной ферме дополнительную устойчивость можно, если слегка раздвинуть нижние концы подкосов. Если сделать упор подкоса на вспомогательно установленный лежень, можно устранить изгибающие усилия между мауэрлатом и подстропильными элементами.

Вентиляция чердачного помещения

Усиление стропильной системы – важная, но не единственная часть . Для ее длительной эксплуатации на чердаке должен быть достаточный воздухообмен. При недостаточном воздухообмене на чердаке, при загнивании древесины и развитии грибковых спор на деревянных конструкциях крыши необходимо провести мероприятие по восстановлению вентиляции. В чердачном помещении дополнительно устраивают продухи и слуховые окна. Соотношение площади поперечного сечения к площади чердачного перекрытия должно составлять 1:300 – 1:500.

Необходимо также выяснить, какова температура воздуха на верхней границе утеплителя (при любой отрицательной наружной температуре воздуха она не должна превышать 2°С), изучить характер движения воздуха. Слежавшийся утеплитель, примерно раз в пять лет, необходимо разрыхлять. При толщине наружных стен до 1 метра, его фактическую толщину лучше увеличить на 50%, так как с течением времени его теплоизоляционные свойства ухудшаются. Ширина продухов должна находиться в пределах 2 – 2,5 см. Также необходимо проверить и восстановить, если это нужно, пароизоляцию под слоем утеплителя.

Стропильная система — это каркас крыши, который является основанием для настила кровельных покрытий.

Стропильная система призвана выдержать нагрузку крыши с учетом стихийных нагрузок: ветров, снега, дождя.

Вариант крыши утверждается еще на стадии проекта.

Вентиляция чердачного помещения

Назначение кровли включает в себя несколько функций: тепло в доме, защита помещения от природных явлений, поэтому стропильной системе необходимо уделить особое внимание.

Как произвести расчет стропильной системы вы можете прочитать .

Принято классифицировать стропильные системы, чтобы задача по выбору варианта будущей кровли решалась легче:

  • Односкатные . Самые простые. Больше подходят для подсобных помещений, бань, небольших частных домов, беседок . Предусматривает наклонное положение конструкции под небольшим углом (не более 25°);
  • Двускатные . Используются для небольших домов и дачных построек . Имеют вид треугольника, при котором стропильные доски соединены балкой и находятся под определенным углом;
  • Двухскатные ломаные . Имеют два ската с переломом, благодаря которому есть возможность увеличить площадь мансарды ;
  • Трехскатные (полувальмовые). Имеют два ската формы трапеции , которые соединены одним торцевым треугольным скатом (вальмой);
  • Четырехскатные (вальмовые). Используются для жилых построек , требуют значительных трудозатрат. Имеют два торцевых треугольных ската и два трапециевидных;
  • Шатровые. Используются для построек квадратной формы. Состоят их четырех треугольных скатов, верхний угол которых соединен в центре кровли;
  • Многощипцовые. Состоят из трапециевидных или других скатов разных форм, соединенных между собой.

Самые подходящие конструкции для — и ломаные двухскатные. Есть другие , но они менее распространены и не настолько практичны, как вышеперечисленные.

Стропильные конструкции еще классифицируются на:

  • Висячие. При таком виде каркаса кровли по причине отсутствия несущих стен в помещении;
  • Наслонные. Вариант стропильной установки, предусматривающий опору на несущую внутреннюю стену или опору в здании .

Расчет материала для каркаса кровли при проектировании здания ведется исходя из задуманной конфигурации и нагрузки. Стропила для своими руками сделать не трудно, важно подойти к делу с умом.

Стропильные системы наслонного и висячего типа

Расчет нагрузки на стропила

Вентиляция чердачного помещения

Для правильного расчета нагрузки на стропила необходимо учитывать множество факторов, которые способны повлиять на тяжесть конструкции.

Важные показатели, которые следует учесть:

  • Нагрузка постоянная: включает в себя массу кровельного пирога, покрывного материала;
  • Нагрузка временная: постоянное и максимальное количество снега, дождей, интенсивность ветреных порывов, а в районах с высокой сейсмичной активностью — действие штормовых ветров, смерчей, ураганов.

Кроме того следует иметь ввиду массу и прочность стропильных ног, а также обратить внимание на крепление стропил двухскатной крыши и вариант монтажа.

Схема стропильных систем