Подстропильные балки в деревянном доме

Стропильная система двускатной крыши

В этой статье мы расскажем, что представляет собой стропильная система двускатной крыши. Мы рассмотрим основные элементы, из которых она состоит, а также их расположение в стропильной конструкции, как правильно установить деревянные стропила и как называются основные элементы стропильной системы.

  • Для пролёта между несущими стенами до 6 метров
    • С основной затяжкой
    • С подстропильной затяжкой
  • Для пролёта между несущими стенами от 6 до 9 метров
    • Комбинированная затяжка
    • Вертикальные опоры
  • Для пролётов между несущими стенами от 9 до 14 метров

В предыдущей статье мы рассказали о преимуществах и недостатках различных видов крыш. Двускатная крыша — самая простая и надёжная конструкция для жилого дома. К тому же она подразумевает наличие чердака, что так полезно в загородном хозяйстве.

Двускатная стропильная система имеет несколько базовых разновидностей, на основе которых мастера создают индивидуальные конструкции. Мы рассмотрим их в порядке усложнения.

Для пролёта между несущими стенами до 6 метров

Этот вариант самый простой, при этом он несёт самую малую нагрузку. В нём применяются висячие стропила с основной или подстропильной затяжкой. При такой конструкции стропильная система представляет собой только стропила, соединённые на пересечении в коньке.

Подстропильная балка или затяжка — элемент стропильной системы, который соединяет горизонтальной тягой стропильные ноги противоположных скатов.

Стропильная нога или стропила — основной несущий элемент поддерживающей конструкции крыши. Из ряда стропил формируется скат крыши.

Висячие стропила — способ установки стропил, при котором отсутствуют дополнительные горизонтальные крепления (тяги).

Мауэрлат (деревянная обвязка верха стен) — основа стропильной системы. На каменные стены устанавливается в обязательном порядке.

По расположению затяжек такая кровля бывает двух видов.

С основной затяжкой

Затяжка проходит по верхам стен и опирается на них. Именно в этом случае чаще всего роль затяжки выполняет балка перекрытия. Высота от перекрытия до конька — от 1,4 до 2,5 м. Такой вариант оптимален, если планируется использовать чердачное пространство для временного хранения или просушки чего-либо.

  1. Дополнительное подсобное помещение на чердаке.
  2. Пространство чердака используется полностью.
  3. Значительный запас воздуха — меньшие потери тепла через крышу.

Недостаток: сравнительно малый объём помещения.

С подстропильной затяжкой

Затяжка проходит на уровне ⅓ высоты от опоры стропил до конька. В этом случае нет привязки к перекрытию, и опорные стены стропил могут быть подняты на необходимую высоту. Это позволяет создавать полноценные помещения с высотой стен ½ этажа.

  1. Экономия на стеновом материале второго этажа.
  2. Максимально эффективное использование подстропильного пространства.
  3. Возможность жилого чердачного помещения.
  1. Требуется качественное утепление кровли.
  2. Требуется врезка мансардных окон.

Для пролёта между несущими стенами от 6 до 9 метров

Комбинированная затяжка

При увеличении пролёта количество поддерживающих и стягивающих элементов увеличивается. Это нужно для эффективного распределения нагрузки и передачи её на стены. Висячие стропила на пролёте более 4 метров* можно устроить только одним способом — двойной (комбинированной) затяжкой. При этом длина пролёта* не должна превышать 4,5 м.

* — в данном случае под пролётом понимается длина проекции (тени) одной стропильной ноги в проектном положении.

При устройстве двойной затяжки подстропильную затяжку называют ригелем.

1 — затяжка; 2 — ригель; 3 — стропильная нога; 4 — мауэрлат

Вертикальные опоры

Зачастую приходится сращивать стропила в длину, т. к. 6 метров бывает недостаточно. В этом случае устраивают дополнительные промежуточные опоры. Они могут располагаться в разных областях относительно стропильной ноги. При этом стропила называются уже не висячими, а наслонными.

Наслонные стропила — стропильные ноги, имеющие одну или более опор. Исключение — мансардная двускатная стропильная система с двумя рядами опор, расположенными не по центру.

Бабка или центральная опора — вертикальная стойка, расположенная в месте пересечения стропил.

Прогон — сплошная доска или брус, соединяющий ряд стропил или балок.

Коньковый прогон — соединяет верха центральных стоек (бабок).

1 — затяжка; 2 — бабка; 3 — прогон; 4 — коньковый прогон

Помимо центрального ряда стоек конструкция стропильной системы может предусматривать дополнительные вертикальные опоры — в середине пролёта одной стропильной ноги. По сравнению с подкосными способами укрепления такой способ удобен тем, что не перегораживает проходы. При достаточной высоте чердака можно использовать его в качестве кладовой.

Мансардная стропильная система — частный случай двускатной кровли с вертикальными опорами. Она не имеет центрального ряда стоек, только стойки на ½ проекции стропильной ноги. В ней обязательно присутствует ригель (подстропильная затяжка). Ряд ригелей формирует потолок мансардного этажа.

Для пролётов между несущими стенами от 9 до 14 метров

При таких больших пролётах длина проекции стропил будет от 4,5 до 7 метров и в большинстве случаев не избежать сращивания стропил по длине. Это в свою очередь потребует усиления в месте соединения стропил и применения подкосов.

Подкос — упор, расположенный в проектном положении под углом.

Подкосы могут устанавливаться в разных местах стропил, но не ближе ¼ их длины к концу. Существует множество вариантов их установки. Самый простой способ — установка на лежень.

Лежень — сплошная доска или брус, установленный на несущие балки перпендикулярно им. Служит для распределения нагрузки от подкосов и стоек на балки.

1 — балка; 2 — подкос; 3 — лежень; 4 — бабка

В основном опора подкоса располагается в месте опоры бабки, особенно если они находятся на промежуточной несущей стене. В другом случае центральной опоры может не быть — только подкосы, но они должны быть закреплены к стропильной ноге ближе к середине пролёта.

Частный случай комбинированной двускатной стропильной системы — мансардный этаж с шириной пролёта помещения более 4,5 метров. В этом случае устраивается П-образная рама — прогоны из бруса 100х100, ряд вертикальных стоек по лежням на ½ или ⅔ длины проекции стропил и горизонтальная затяжка (ригель). Оставшееся пространство заполняется (раскрепляется) подкосами. Такой вид стропильной системы применяется на зданиях значительной площади.

Двускатные стропильные фермы с подкосами имеют два существенных преимущества:

  • высокая несущая способность и пространственная жёсткость;
  • возможность создавать прочные пологие скаты большой протяжённости.

При этом пологость скатов обусловлена малой высотой конька над перекрытием, т. е. чердак в большинстве случаев не используется.

Выбирая двускатную кровлю, помните, что помимо относительной простоты устройства и монтажа необходимо правильно организовать распределение нагрузки. Это особенно важно в районах с существенными снеговыми и ветровыми нагрузками. Весенний снег в 2,5–3 раза тяжелее зимнего, поэтому дополнительные опоры и распорки в стропильной системе не будут лишними.

Балки подстропильные: виды, поперечное сечение, установка. Подстропильная ферма

Основой конструкции при устройстве кровель выступают стропильные и подстропильные элементы. Несущая система кровельного покрытия – это стропильные балки и фермы. Балки подстропильные являются опорой для стропильных элементов. Они применяются при устройстве покрытий в одноэтажных многопролетных промышленных зданиях, в жилых домах при устройстве мансардных этажей.

Виды подстропильных балок и ферм

Надежность всей кровельной системы в полной мере зависит от прочности и основательности несущей стропильной и подстропильной конструкции. На нее оказывается большое количество разнообразных внешних нагрузок.

Балки подстропильные – это изделия из одного цельного элемента, который принимает внешнюю нагрузку, распределяя ее по всей своей длине. В этом случае наибольшие напряжения возникают по концам балки. Применяется она в балочных стропильных системах устройства кровли.

Подстропильная ферма – это сложная составная конструкция, которая собирается из отдельных стержней, жестко соединенных друг с другом. Нагрузки возникают только в узловых соединениях стержней. Используются такие конструкции в кровельных системах со стропильными фермами.

В зависимости от материала изготовления подстропильные конструкции можно разделить на:

  • Железобетонные.
  • Стальные.
  • Деревянные.
  • Армированные деревянные системы.

Железобетонные и стальные балки и фермы наиболее часто используются в строительстве промышленных зданий и сооружений. Деревянные и усиленные арматурой элементы из дерева активно применяются для устройства не только производственных кровель, но и при строительстве крыш в жилых домах.

В промышленном строительстве подстропильными конструкциями перекрывают 12-метровые, 18-метровые, 24-метровые и 30-метровые пролеты между колоннами. При шестиметровом шаге стропильных конструкций подстропильные балочные элементы и фермы служат для них промежуточными опорными элементами.

По виду поперечного сечения балки подразделяются на:

  • Прямоугольные.
  • Тавровые.
  • Двутавровые.
  • Коробчатые балки.

В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений.

Железобетонные подстропильные балки

Железобетонные изделия применяются для устройства кровельных покрытий с небольшим уклоном, а также скатных крыш. Изготавливаются они на заводах ЖБИ, где сразу применяется предварительное напряжение балок стальной арматурой. Виды используемой арматуры:

  • Стержни с периодическим профилем упрочненные.
  • Проволочные пучки из особо прочной проволоки.
  • Витые проволочные пряди.
  • Струнная арматура.

По форме различают балки подстропильные с параллельными и не параллельными поясами. Их расчет производится исходя из нагрузки, которую оказывает стропильная балка, опирающаяся точечно на середину подстропильного элемента, и нагрузки от веса самой балки, распределяемого по ее длине. Изделия изготавливаются со строповочными отверстиями, предназначенными для монтажа и подъема, иногда вместо них используются монтажные петли.

Устанавливаются в средних рядах сооружений для опоры стропильных балок и ферм, если ширина их шага 6 метров, а ширина установки средних колонн – 12 метров. Установка подстропильных балок производится на колонны, закрепляются они методом сваривания закладных деталей. В середине балок подстропильных и по их концам выполнены специальные опорные площади с закладными листами и анкерными болтами для установки стропильных конструкций.

Имеют тавровое или двутавровое поперечное сечение с нижней полкой и форму трапеции. Нижняя полка усиливается в местах, где предполагается установка стропильных балок.

По длине балки подстропильные в основном бывают 12-метровые, иногда применяются 18-метровые или 24-метровые изделия. Высота по центру составляет 1,5 метра, в местах опор – 0,6 метра. Ширина нижней полки – 0,7 метра. Должна иметь определенные двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

Подстропильная железобетонная ферма

Железобетонные подстропильные фермы применяются при устройстве скатных кровель. Имеют форму трапеции, у которой два пояса: нижний — горизонтального вида и верхний — ломаной конструкции. На данный момент наиболее актуальными являются безраскосые фермы из сборного железобетона.

Для надежности крепления стропильных ферм опорные участки подстропильных элементов усиливаются. Для установки плит покрытия предусмотрены стойки у опор. Стойки и нижний пояс подстропильной фермы изготавливаются с предварительным напряжением. Для производства используется бетон марок 300-500.

Как и в балочном варианте, в подстропильных фермах для крепления к колоннам и опоры предусмотрены закладные металлические элементы.

Читайте также  Рассчитать балку на прогиб

Стальные подстропильные балки

Стальные системы имеют длину 12 метров, 18 метров, 24 метра, могут производиться длиной 48 метров. Конструкционно они аналогичны применяемым стропильным балкам. Состоят из двух поясов: верхнего и нижнего. Верхний опирается на монтажный столик на колонне и крепится к нему болтами. Нижний пояс балки прикрепляется к колонне посредством горизонтальных планок.

Подстропильная стальная ферма

Изготавливаются с параллельными верхним и нижним поясами. Длина унифицирована и составляет 12 метров, 18 метров, 24 метра. В зависимости от вида стропильной фермы, высота подстропильной конструкции может быть 3,13 метра, 3,27 метра или 3,75 метра.

Крепление к колоннам производится при помощи надопорных стоек, на которые опирают стропильные фермы.

В настоящее время в промышленном строительстве стали применяться облегченные стальные варианты изготовления ферм. Например, трубчатые системы или балки с тонкими стенками. Благодаря такой конструкции фермы получаются более легкие, уменьшается расход стали на их изготовление, сокращается срок их монтажа.

Деревянные подстропильные системы

Конструкции из дерева, предназначенные для опоры на них стропильной системы, обладают достаточно большой прочностью и стойкостью ко многим агрессивным воздействиям. Они долговечны при применении их в сооружениях с нормальными режимами по температуре и влажности. В промышленном строительстве они используются в зданиях, где присутствуют неблагоприятные для железобетона и металла среды.

По конструктивному виду различают подстропильные элементы в виде:

  • Балок.
  • Ферм.
  • Арок.
  • Рам.

Если длина пролетов в здании до 18 метров, то применяется подстропильная балка деревянная. В зданиях, где пролеты достаточно большие – до 30 метров, целесообразнее использование деревянных подстропильных ферм. Арки и рамы из дерева в качестве подстропильных элементов используются не часто.

Деревянная подстропильная балка

В промышленном строительстве чаще всего используются балки, склеенные из досок. Такие конструкции гораздо прочнее и долговечнее, чем цельные изделия, возможно изготовление различных форм подстропильных балок. Изделия из конструкционного клееного бруса получили широкое распространение при устройстве кровельных систем. Цельные круглые бревна могут выдержать более серьезные нагрузки, но они сильно уступают клееному брусу по прочности на изгиб.

Узел стыкования деревянной подстропильной балки можно увидеть на фото ниже.

Поперечное сечение балки бывает прямоугольным или двутавровым. Верхний и нижний пояса подстропильной балки могут быть параллельными, либо двускатный верхний пояс и горизонтальный или ломаный нижний пояс. При длине пролета до 15 метров часто используются двутавровые балки со стенками из досок или фанеры и брусковыми ребрами жесткости.

Деревянная подстропильная ферма

Основными материалами для изготовления подстропильных деревянных ферм являются брусья, доски или бревна. Крепление элементов возможно при помощи металлических метизов, пластин. Большое распространение получили клееные деревянные подстропильные фермы. Пояса их изготавливаются сплошными по ширине. При таком способе изготовления на концах соединительных элементов выполняются нарезные зубчатые шипы и аналогичные им по форме пазы. Клей наносится на всю поверхность стыка, далее детали конструкции прессуются.

Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы

Армируются деревянные подстропильные элементы с целью их усиления. В качестве арматуры используются сталь или стеклопластик. Крепится арматурная деталь внутрь деревянной при помощи эпоксидного клея. Иногда используется предварительное напряжение арматуры.

Установка

Установка подстропильных балок и ферм проводится следующим образом. Железобетонные подстропильные балочные элементы и фермы при помощи закладных металлических деталей привариваются непосредственно к оголовкам колонн. Возможно крепление их на болты. Железобетонные консоли или металлические столики на подстропильных изделиях выполняют функцию опорных площадок для несущих стропильных конструкций.

Стальные фермы крепятся к колоннам сбоку к металлическому надколоннику нижним поясом. Его высота составляет 0,7 м. Друг с другом фермы скрепляются верхними поясами. Стропильные фермы опираются на столики подстропильных ферм и на закрепленные на колоннах надколенники.

Деревянные подстропильные балки в устройстве кровель выглядят следующим образом (см. фото).

Установка балок для двускатной крыши

Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды.

Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия.

Стропильные и подстропильные балки можно увидеть на фото в статье.

В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок.

Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены.

Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила.

ГОСТы по подстропильным конструкциям

На изготовление железобетонных подстропильных конструкций распространяется ГОСТ 20372-2015, введенный в действие с 1 января 2017 года. Согласно этому документу, для производства используется тяжелый или легкий конструкционный бетон. Стальные подстропильные фермы производятся согласно ГОСТ 27579-88. Имеет определенные и клееная двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.

Как крепить стропила: самые простые и надежные способы крепления

Когда при строительстве дома очередь доходит до устройства кровли, возникает резонный вопрос: как крепить стропила? Ответ на него зависит от многих факторов: конструкции крыши и расчётной нагрузки на неё, крутости скатов, материала и несущей способности стен, предполагаемой усадки строения и т.д. Каждый из этих факторов влияет на выбор способа крепления и стропильного крепежа. Кроме того, к стенам и между собой стропила тоже крепятся по-разному.

Общие сведения

Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.

Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.

Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:

  • Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.

Крепление стропил в нижней части

В нижней части стропила могут опираться прямо на стену, если она сложена из бревна или бруса. На стены из штучных материалов (кирпич, бетонные, газобетонные блоки и т.д.) их опирать нельзя, так как ставить стропила можно только на прочные основания, не передающие влагу.

Но это не единственная причина. Опорой для кровли должна служить конструкция, которая равномерно распределяет нагрузку по стенам. Поэтому на их верхней части по всему периметру монтируют мауэрлат – толстую деревянную балку, исключающую точечную нагрузку на элементы кладки. Между ней и материалом стен обязательно прокладывают гидроизоляцию.

Также кровельная система может крепиться к балкам перекрытия. Это делается в случае с каркасными строениями или мансардными крышами. Часто балки перекрытия используют в качестве затяжек для висячих стропил. Они должны выступать за внешнюю плоскость стен минимум на полметра, чтобы образовать карнизный свес. А стропильная нога устанавливается на край балки.

Крепление к деревянной стене

Перед тем как установить стропила на бревенчатые или брусовые стены не нужно делать на них никакой обвязки – монтаж осуществляется прямо на несущие конструкции. При этом способ крепления зависит от предполагаемой усадки строения:

  • Если дом уже дал усадку или в случае реконструкции и замены кровли на старом деревянном доме, крепление делают жёстким, вырубая в верхнем бревне пазы под стропила и жёстко закрепляя их скобами или металлическими уголками с двух сторон.

При устройстве кровли на новых деревянных домах используют скользящее крепление. При усадке здания его геометрия может меняться, вызывая избыточное напряжение в местах жёсткого крепления и деформацию конструкции крыши. Чтобы этого не происходило, стропилам оставляют возможность двигаться в поперечном направлении, подстраиваясь под усадку. Для этого используют специальный крепёж, позволяющий им это делать. Это может быть стальной уголок с длинной прорезью на одной полочке вместо монтажных отверстий. Или скользящая опора, как на следующем фото.

Крепление к мауэрлату

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Возможные варианты показаны на схеме:

Видео описание

Подробнее об этом на видео:

  • УЗЛЫ КРЕПЛЕНИЯ СТРОПИЛ К МАУЭРЛАТУ И КОНЬКУ 1

    Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

    В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

    Читайте также  Виды крепления стропил к балкам

    Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

    Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

    Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

    Видео описание

    Видео об устройстве стропильной системы для односкатной кровли:

  • Строительство односкатной крыши

    Современный стальной стропильный крепёж очень облегчает работу по созданию каркаса крыши. При их применении стоит воспользоваться следующими советами и рекомендациями:

    • все скрепляемые деревянные элементы должны иметь толщину не менее 50 мм;
    • фиксировать фасонный крепёж следует оцинкованными саморезами или гвоздями. Причём гвозди должны быть не обычные, а ершённые – с насечками на стволе, длиной минимум 40 мм;
    • симметрично расположенные крепёжные элементы можно дополнительно стягивать шпильками, затягивая гайки с обеих сторон стропила.

    Крепление к балкам

    Основная задача при таком соединении заключается в предотвращении скольжения стропил по балкам, иначе они будут «разъезжаться». Этого допускать нельзя. Так как подстропильные балки часто выполняют двойную роль – балок перекрытия и затяжек для висячих стропил, то сопряжение должно быть особенно надёжным.

    Лучше всего использовать врубки различных видов. Самые распространённые – в один или в два зуба, с усилением болтами и хомутами:

    • Соединение в один зуб годится для кровельных конструкций с небольшой нагрузкой – односкатных крыш пристроек или двухскатных с крутым наклоном скатов – более 35 градусов. Для этого на конце стропила вырезается зуб, а на балке соответствующее ему гнездо, глубина которого не должна превышать четверти толщины балки во избежание её ослабления. Расстояние от гнезда до конца балки не менее 25-30 см.

    Иногда стропила упирают в конец балки и скрепляют их саморезами, гвоздями либо накладными пластинами. Или сбивают их боковыми поверхностями. Такие соединения очень ненадёжны и допускаются только на лёгких бюджетных нежилых постройках.

    Стропильная балка: виды и правила монтажа

    Все скатные крыши имеют свою стропильную систему. Уклон скатов выбирается исходя из климатических условий данного региона, желания застройщика иметь мансардное помещение, вида кровельного покрытия и прочих факторов.

    Использование готовых стропильных балок вместо стропильной системы, изготавливаемой на месте, часто ускоряет весь процесс возведения здания. К тому же стропильные балки решают проблему больших пролетов, когда нет возможности использовать стропильные ноги , без риска нарушить прочность конструкции крыши.

    Конструкция и виды стропильных балок

    Стропильные балки, как и все элементы стропильной системы, могут изготавливаться из дерева, металла и железобетона. Но если деревянные балки можно изготовить непосредственно на месте, то железобетонные и металлические только в заводских условиях. В зависимости от профиля балки подразделяются на:

    • односкатные с верхним и нижним поясами, расположенными параллельно друг другу;
    • балки трапециевидные двускатные;
    • с верхним поясом ломаного или криволинейного вида.

    Стропильные балки не что иное, как разновидность ферм. Они используются , когда нужно перекрыть большие пространства здания, без внутренних несущих стен или других опорных элементов.

    А – балка двускатная решетчатая, Б – стропильная балка с горизонтальными поясами

    Состоят стропильные балки из верхнего и нижнего бруса, которые называются верхним и нижним поясом, соединенных системой вертикальных стоек и подкосов, расположенных под разными углами. Конкретное расположение стоек, подкосов, расстояние между верхним и нижним поясом определяется при проектировании здания специалистами проектировщиками. Для правильного расчета во внимание берется функциональность балок, общие нагрузки, которые зависят от многих факторов.

    Односкатные балки используются, как правило, для устройства односкатных крыш жилых и промышленных зданий (пристройки, гаражи и т. п.). Стропильные балки опираются на мауэрлаты и подстропильные балки, называемые прогонами.

    Материалы для изготовления подстропильных ферм

    Железобетонные стропильные балки используются для перекрытия пролетов разной длины, но не более 24 метров. Пролеты длиной больше 24 м перекрываются железобетонными фермами, имеющими решетчатую конструкцию.

    Чаще всего такие пролеты имеют промышленные здания и сооружения, гражданские. По железобетонным балкам могут устраиваться рельсовые пути для движения мостовых кранов, кран-балок, поэтому их расчет должен вестись только инженерами специалистами. Кроме промышленных и гражданских сооружений железобетонные фермы используются для строительства железнодорожных и автомобильных мостов, пешеходных виадуков и пр.

    Короткие балки длиной до 6 м применяются для устройства покрытий пристроек, 12-метровые балки используются как ригели для последующего монтажа по ним плит покрытий или перекрытий.

    Железобетонные балки имеют большой вес и для их монтажа необходимо использовать подъемную технику (автокраны, краны башенные).

    Деревянные стропильные балки и фермы изготавливаются из цельного дерева, но могут быть из клееной древесины, которая мало в чем уступает по прочности цельному дереву.

    В двутавровых балках по новым технологиям в качестве поперечных и угловых стоек используется сплошные листы прессованных древесных материалов. Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены, передавая им нагрузки от веса кровли, свой собственный вес и вес снегового покрова.

    Деревянные фермы представляют собой треугольные конструкции, в которых все внутренние элементы жестко связанные между собой системой подкосов, распорок, ригелей. В заводских условиях строительные деревянные фермы выпускаются скрепленные металлическими гвоздевыми пластинами пластинами, которые устанавливаются с двух сторон на узле соединения деталей стропильной фермы.

    Стропильные и подстропильные балки и фермы могут соединяться способом «паз – шип» или с применением скоб и гвоздей. Но по мере высыхания дерева такие соединения снижают прочность конструкций. Поэтому часто в стропильных фермах и балках применяют болтовое соединение, хотя и это соединение может несколько ослабить стропильные конструкции.

    Для перекрытия пролетов длиной до 9 метров используются двутавровые балки, изготовленные по новым технологиям.

    На деревянные стены потолочные балки укладываются с помощью врубок, устраиваемых на верхнем венце. Рекомендуется делать глухую врубку, чтобы торец балки был скрыт от воздействия атмосферных осадков. Размер и шаг, с которым располагаются балки, рассчитываются исходя из предполагаемых нагрузок на потолок дома.

    При монтаже стропильных балок соблюдается минимальный размер шага -0,5 м. После этого начинают установку стропильных ферм, которые могут собираться на земле или непосредственно на крыше.

    На земле собирают ферму в том случае, когда её размеры дают возможность нескольким рабочим поднять ферму на крышу без применения механизмов. Стропильные фермы, изготавливаемые из деревянных элементов большого сечения и размеров, собирают обычно на крыше. Такие тяжелые конструкции можно собирать и на земле, если существует возможность поднятия их на высоту крыши краном.

    Сборка стропильных ферм на земле

    Прежде чем начать сборку ферм, необходимо изготовить шаблон, по которому будут собираться все фермы. Это делается в том случае, когда крыша имеет правильные геометрические размеры. Из двух досок, соединенных на одном конце гвоздем, получаем конструкцию, напоминающую ножницы. Далее эти ножницы ставим на мауэрлат, таким образом, чтобы получить требуемый угол скатов крыши.

    Получившийся угол нужно зафиксировать, прибив поперечную перекладину. Получившийся шаблон устанавливаем на потолочные балки или на мауэрлат, и отмечаем карандашом места, где нужно сделать запил.

    Шаблон проще изготавливать из доски сечением 20х100мм, перекладину для надежности закрепляют саморезами.

    • Для изготовления стропил берется доска сечением 50х150мм из древесины хвойных пород, высушенной до уровня влажности не более 20%.
    • Приложив шаблон к стропильным ногам, делается стропильная ферма нужных размеров и с готовыми запилами.
    • Сделанные две фермы поднимают на крышу и устанавливают на торцах дома, строго выверяя по вертикали. Для этого используют отвес или строительный уровень. Закрепляют их временными подкосами, которые соединяют фермы с потолочными балками, или мауэрлатом.
    • После этого между крайними стропильными фермами натягивается шнур, по которому будут устанавливаться все остальные стропильные конструкции.
    • Поперечные ригели на стропильных фермах прибивают на расстоянии 50 см от конька.
    • Промежуточные стропильные конструкции устанавливаются с шагом, выбранным для данной крыши. Если требуется усиление стропил, устанавливаются дополнительные элементы в виде подкосов, распорок, стоек.

    Стропильные фермы соединяются друг с другом при помощи временных поперечных досок. После того, как все стропильные фермы будут установлены и выверены по горизонтали и вертикали, на них укладывают обрешетку или пароизоляцию (если того требует проект).

    Устройство двухскатной крыши сруба. Устройство балок

    Виды устройства двускатных крыш на срубе

    Устройство двухскатной крыши сруба, двускатная крыша это наклонные скаты, обычно под углом 45% и фронтоны треугольной формы по торцам крыши. Устройство стропильной системы может быть нескольких видов с мауэрлатом, прогонами, так и без них(если в этом нет необходимости).Мауэрлат устраивается в том случае, когда нет возможности установить стропила на несущие стены или подстропильные балки.

    Что такое мауэрлат

    Устройство двухскатной крыши сруба, с маурлатом-это брус или бревно, подложенное под стропильную ногу. Мауэрлат устраивается по всему периметру строения дома,по внешнему краю строения дома, гаража или , чтобы основание стропил(подошва) находились на одном горизонтальном уровне.

    • При устройстве двухскатной крыше на стены сруба дома или бани из бревна , устройство мауэрлата не требуется. Стропильные ноги крепятся по верхнему венцу деревянного строения из бруса, бревна.
    • Для устройства крыши на подстропильные балки, мауэрлат не требуется, стропильная нога располагается на балке сруба. Подкосы под стропильные ноги устанавливают , при существенной длине стропил от 6 метров и более, где по конструкции крыши требуются удлиненные стропила.
    • Установка ригеля на каждую стропильную пару обязательно, устройство двухскатной крыши может быть с висячими стропилами, то есть не жестко закрепленными. Такая конструкция стропильной системы, используется с рублеными фронтонами и прогонами.

    Устройство стропильной системы на подстропильные балки

    Устройство двухскатной крыши сруба, на подстропильные балки, такая конструкция установки стропильной системы,больше подходит для бревенчатых домов, бань срубленных из бревна по технологии в лапу . Вариант устройства стропил на балки может быть на два ската, три или четыре . Четырёхскатная , она же мансардная выполняется при устройстве второго этажа в виде мансарды.

    Читайте также  Утепление межэтажного перекрытия по деревянным балкам

    В варианте двухскатной крыши устроить мансардную комнату тоже возможно без особых проблем. В любом случае устройства крыши на подстропильные балки, должно быть соблюдено одно правило, балки должны иметь длину минимум на один метр больше, чем размер строения дома, бани или гаража.

    В качестве примера можно рассмотреть строение сруба 6*6 по брёвнам.

    • длинна подстропильных балок для такого сруба из бревна, должна быть минимум 7-метров
    • подстропильные балки врезаются на несущие стены строения .

    Способ врезки балок может быть в полу чашу, или лапу. При устройстве балок в полу чашу, сама балка не надпиливается то есть сохраняет свою целостность как бревно, при строительстве в лапу балка спиливается с трёх сторон. Для устройства подстропильных балок на стену, нужно разметить расстояние по стене от одного края бревенчатого дома до противоположного на равные промежутки. Обычно такое расстояние рассчитывается от 0.8-1.2 метра по центрам бревна.

    Устройство балки на срубе в полу чашу

    Второе условие, нужно определить глубину запиливания для балки, для этого нужен прибор под названием гидро -уровень. При помощи его можно, определить точки на одном уровне на верхнем венце сруба. Каждая полу-чаша выпиливается индивидуально для каждой балки. После всех проделанных мероприятий, балки кладём на свое законное место .

    Следующим шагом будет выравнивание подстропильных балок по длине. Для определения расстояния, которое будет равным для всех балок, для точки отсчёта расстояния берётся ось бревна (верхний венец сруба) и до края балки.

    Последним шагом устройства балок для установки стропил, необходимо сделать площадки для установки стропильных ног. Воспользуемся снова гидро уровнем, при помощи это прибора делаем отметки на торцах подстропильных балок все на одном уровне. Верхнею часть балки спиливаем по отметке, в результате должны получить площадки на одном уровне, куда будут установлены стропила.

    Длина стропил определяется для каждого строения индивидуально. Максимальная длина доски , которую вы сможете купить на рынке не превышает 6-метров. Исходя, из этих размеров и рассчитывайте длину стропильных ног. Подкосы по необходимости устанавливаются под каждую стропильную ногу. Устройство стропил на стены, расскажем в следующей статье.Более подробно о крышах домов, их названий можно узнать здесь.

    Балки в деревянном доме: классификация, расчет и особенности проведения ремонтных работ

    Повсеместно растет количество новых деревянных домов, но наряду с этими строениями есть немало старых объектов, также возведённых с использованием пиломатериалов. И разумеется, многие владельцы старых коттеджей и дач рано или поздно задаются вопросом, как заменить балку в деревянном доме.

    Несущие балки представляют собой брусья с прямоугольным, реже круглым сечением. Для обеспечения продолжительной эксплуатации эти конструкционные элементы обрабатываются пропитками глубокого проникновения укрепляющего и обеззараживающего действия.

    Стропильная система в качестве декоративного элемента

    Балки применяются для строительства пола, где они используются в качестве лаг, для строительства межэтажных перекрытий и для изготовления стропильной системы.

    На фото стропильные и подстропильные брусья

    Выбор древесины для использования в строительстве неслучаен, так как цена пиломатериалов по-прежнему доступнее стоимости металлоконструкций при меньшем весе и сопоставимой прочности. Но, наряду с множеством очевидных преимуществ, пиломатериалам характерен ряд недостатков, из-за которых лаги с течением времени утрачивают первоначальные эксплуатационные качества и нуждаются в ремонте.

    В этой статье мы рассмотрим основные характеристики балок и особенности их применения. Кроме того, мы расскажем о требованиях, предъявляемых к деревянным перекрытиям и том как правильно рассчитать параметры балок, чтобы этим требованиям соответствовать.

    Требования, предъявляемые к деревянным перекрытиям

    Строительство перекрытий на основе обрезной доски, положенной на ребро

    Материалы, используемые для строительства перекрытий, должны характеризоваться рядом качеств, среди которых отметим следующее:

    • Устойчивость к механическим нагрузкам, так как перекрытия должны быть прочными и при этом выдерживать как переменные, так и постоянные нагрузки при этом не деформируясь.
    • Жесткость и, как следствие, сопротивляемость к изгибу. Такое качество особенно актуально применительно к пиломатериалам, используемым для устройства пола.
    • Устойчивость к влажности и температурным перепадам. Это важное свойство, которое определяет долговечность эксплуатации перекрытия. Если же балки не отличаются данными качествами, то вероятнее всего они через некоторое время начнут гнить, что ускорит их разрушение.
    • Устойчивость к воздействию биологических факторов. Если пиломатериалы будут устойчивы к нашествию жука-короеда и к прочим микроорганизмам, конструкция перекрытий долгое время не будет нуждаться в ремонте.

    Итак, мы выяснили, какие требования предъявляются к подбору материала для изготовления элементов в конструкции перекрытий. Осталось определиться с тем, какая древесина подходит для этих целей.

    При производстве несущих балок принято использовать древесину хвойных пород. Такой материал отличается более высокой прочностью на изгиб в сравнении с пиломатериалами, изготовленными из лиственных пород.

    С техническими характеристиками древесины вы сможете ознакомиться в следующей таблице.

    Таблица технических характеристик пиломатериалов

    Независимо от того из каких пиломатериалов изготовлено перекрытие, несущая балка должна быть сухой и плотной. Эти качества несложно проверить – ударьте по заготовке обухом топора и прислушайтесь, если звук звонкий, то это то что нам нужно, если звук глухой, то пиломатериалы нужно еще подсушить.

    Важно: На этапе заготовки древесины обратите внимание на наличие повреждений, нанесенных жуком-короедом.
    Как правило, это небольшие (до 2 мм в диаметре) отверстия, расположенные небольшими скоплениями.
    Если такие дефекты древесины есть, от приобретения этих пиломатериалов следует отказаться, так как вывести жука будет очень непросто.

    Классификация

    Несущие балки, в соответствии с конфигурацией, подразделяются на следующие категории:

    1. Цельномассивные модификации изготавливаются из массива твердых пород преимущественно хвойных, реже лиственных деревьев.

    Строительство пола на цельномассивных лагах

    За счет высокой прочности цельномассивные конструкции применяются для изготовления межэтажных перекрытий и для использования в качестве лаг при настиле полов. Выбор цельномассивных балок для такого применения объясняется существенными нагрузками, которые приходятся на перекрытия.

    Важно: Перекрытия с использованием цельномассивных балок может быть построено с учетом длины пролёта не более 5 метров.

    1. Клееные модификации лишены ограничений по длине свойственных цельномассивным балкам.

    Клееные балки с изменяющимся размером поперечного сечения

    За счет технологии склеивания нескольких брусьев в единую балку появляется возможность строить перекрытия с длиной пролёта больше 5 метров. Клееные балки обладают большей прочностью на изгиб, а потому могут быть использованы для сборки любых видов перекрытий и для устройства различных типов кровельных систем.

    Среди преимуществ клееных пиломатериалов, используемых для строительства перекрытий, отметим следующее:

    • повышенная прочность в сравнении с цельномассивным пиломатериалами;
    • возможность использования на больших пролётах (до 20 метров);
    • простота проведения монтажных работ;
    • меньший вес в сравнении с цельномассивным аналогами;
    • долговечность за счет промышленной обработки специальными защитными и укрепляющими пропитками;
    • устойчивость к высоким температурам за счет промышленной обработки антипиренами;
    • устойчивость к механическим нагрузкам и, как следствие, отсутствие деформации.

    Важно: Клееные балки в обычном исполнении отличаются гладкой поверхностью.
    Поэтому перекрытия на такой основе можно не зашивать снизу.
    Такая технология устройства межэтажных и потолочных перекрытий особенно востребована при строительстве шале.

    Впрочем, клееным пиломатериалам присущ один существенный недостаток о котором следует помнить, выбирая балки. Этим недостатком является высокая цена, которая мотивируется сложностью и трудоёмкостью производственного процесса.

    В соответствии с конфигурацией сечения деревянные балки подразделяются на следующие модификации:

    • Разновидности с прямоугольным или квадратным сечением – наиболее популярное и востребованное решение для устройства самых разных перекрытий.

    Квадратный клееный брус в стропильной системе

    • Разновидности с круглой или овальной формой сечения – нашли широкое применение при обустройстве чердачных перекрытий.

    Балки перекрытия из оцилиндрованного бревна

    Круглые балки, в отличии от прямоугольных аналогов, при соответствующей площади поперечного сечения отличаются большей устойчивостью на изгиб.

    • Разновидности с двутавровой конфигурацией сечения – нашли применение в каркасном строительстве.

    Двутавровая балка в строительстве межэтажных перекрытий

    Изготовление таких балок предусматривает использование обрезного бруса в сочетании с ориентированно стружечной плитой. Несмотря на комбинированную конструкцию эти сооружения достаточно прочны при небольшом весе. Единственным существенными недостатком таких сооружений является высокая цена.

    Расчет перекрытий

    Как и в соответствии с какими критериями проводится расчет балки деревянного перекрытия в доме?

    Расстояние между балками определяется:

    • В соответствии с механическими нагрузками, которые будут оказываться на перекрытие. Нагрузка бывает двух видов: постоянной (вес статичных строительных сооружений на перекрытии) и переменной (вес людей, мебели и прочих элементов которые можно переместить с места на место).

    Совет. Так как предсказать переменную нагрузку на весь период эксплуатации перекрытия непросто, рассчитывать параметры балок нужно с существенным запасом не менее трети от изначально рассчитанной величины.

    • В соответствии с нормативной величиной прогиба или жёсткостью пиломатериалов. Величина прогиба во многом определяется породой древесины так как для каждой породы свойственны те или иные показатели плотности структуры, твёрдости и жесткости.

    Расчётные данные по рекомендованным параметрам балок приведены в следующих таблицах.

    Таблица сечений балок в соответствии с шириной пролета

    Таблица максимально допустимых пролетов

    Особенности проведения ремонтных работ

    После того как мы определились с основными разновидностями и выбором пиломатериалов для устройства перекрытий, рассмотрим, как выровнять балки пола в деревянном доме.

    Способов выравнивания бруса, применённого при устройстве пола, несколько, расскажем о них подробнее.

    • Определяется выступающая вверх кривизна лаг. Затем с использованием рубанка и топора снимается горб. После этого доски укладываются на изначальное место и пол выглядит ровным.
      Метод несложен в реализации, но имеет существенный недостаток – пиломатериалы, в результате такого выравнивания деревянного пола, истончаются и утрачивают первоначальную прочность.
    • С помощью ровной планки и водяного уровня определяются неровности лаг относительно горизонта.
      Как правило, древесина в одинаковой степени изгибается с верху и снизу бруса. Поэтому сверху убираем кривизну рубанком, а снизу под изгиб деревянного бруса своими руками укладываем доску, стёсанную по форме выемки, образованной изгибом. Брус и доска перехватываются металлическими хомутами.
    • Определяется кривизна лаг, после чего переворачиваем балку на 90 градусов вокруг своей оси. Такой способ работает, если пиломатериалы, использованные в качестве лаг, не имеют других продольных искривлений. Преимуществом такого способа является то, что древесина не истончается, а значит параметры прочности не ухудшаются.

    Вывод

    Итак, мы узнали, какова инструкция выбора пиломатериалов для изготовления балок. Также мы рассмотрели то, как можно устранить искривление лаг на уже эксплуатируемом полу.

    Возможно при прочтении статьи у вас появились какие-либо вопросы? Больше полезной информации можно найти, посмотрев видео в этой статье.