К прочности несущих систем крыши предъявляются особые требования. На характеристики стропильной системы существенное влияние оказывает то обстоятельство, каким способом было осуществлено крепление стропил к балкам
При проектировании и строительстве крыши нужно учитывать множество моментов, которые способны создать нагрузки на несущие системы.
Среди них:
- Толщина снежного покрова;
- Сила ветра;
- Вес кровельного материала и остальных составляющих кровельного «пирога»;
- Наличие на крыши какого-то оборудования и прочие нагрузки.
Основными элементами конструкции, принимающими на себя большую часть нагрузки, являются:
- Стропила или стропильные фермы;
- Составные балки.
Поэтому при строительстве крыши качеству материала, идущему на изготовление этих элементов, уделяется повышенное внимание. Но, столь же серьезно нужно отнестись и к тому, как будут скреплены основные элементы крыши.
Сегодня принято осуществлять крепление стропил к стенам здания следующим образом:
- С использованием мауэрлата;
- С помощью подстропильных брусков и затяжки;
- С креплением через балки, используемые в качестве перекрытия;
- С креплением к верхнему венцу стен при строительстве срубов;
- С креплением к элементам верхней обвязки при строительстве по каркасной технологии.
Крепеж для стропил
При сборке стропильной системы используются, как деревянные, так и металлические изделия.
Деревянные крепежные детали:
- Бруски;
- Треугольники;
- Накладки для формирования шипа;
- Нагели;
- Пластины.
Металлические крепежные детали:
- Гвозди, болты, шурупы, шпильки;
- Скобы, хомуты, шинки;
- Стальные уголки;
- Специальные устройства для крепления стропил – салазки или ползунки;
- Перфорированные пластины;
- Зубчатые или гвоздевые пластины;
- Различные закладные детали.
Методы крепления стропил к мауэрлату
Это один из наиболее распространенных методов крепления стропил в их нижней части. Нужно сказать, что далеко не все мастера способны выполнить эту работу без ошибок, что, безусловно, сказывается на прочности крыши.
В нижней части стропильной ноги обязательно должен быть сделан вырез (строители часто называют его «зарезом»). В результате нога как бы надевается на балку мауэрлата.
Устанавливать стропила без этого выреза нельзя, так как плоская грань бруса просто соскользнет с балки, это только вопрос времени.
А нужно ли делать ответную выемку в мауэрлате? Тут все зависит от того, из какого материала изготовлен мауэрлат.
Если это твердая древесина лиственных пород, то рекомендуется делать прорезь (не выемку!), которая в комплексе со специально сделанной прорезью в стропильной ноге образует упорный замок.
Если балка мауэрлата изготовлена их хвойной древесины, то такие прорези делать не стоит, это только ослабит конструкцию.
Чтобы наглядно посмотреть, как нагрузки действуют на крышу, можно провести простейший опыт. Нужно взять книгу в твердом переплете и, раскрыв ее примерно посередине, поставить обложкой вверх на стол или любую другую поверхность.
Теперь нужно слегка надавить на корешок книги, имитируя давление снега, и столь же несильно надавить на боковую сторону обложки, создавая подобие ветровой нагрузки. Что мы увидим? Что края обложки пытаются разъехаться вниз и в стороны.
Так и наша крыша под действием реальной нагрузки, будет стремиться «съехать» в стороны и вниз, поэтому необходимо использовать конструктивные решения, которые будут препятствовать такому сползанию.
Одним из таких решений и является вырезание выемок в стропильной ноге.
При соединении балки со стропильной ногой используют следующие соединения:
- Зуб с упором;
- Зуб с шипом и упором;
- Упор в балку.
Врубка методом одинарного зуба. Данный способ соединения используется в тех случаях, когда крыша имеет большой угол наклона. В этом случае, угол между стропильной ногой и балкой превышает 35 градусов.
Зуб с шипом вырезается в стропильной ноге, а в балке создается гнездо для входа шипа.
Совет! Глубина гнезда не должна превышать 1/3-1/4 части толщины самой балки, так как в противном случае, возможно ослабление балки.
Врубку рекомендуется проводить на расстоянии 25-40 смот края балки, чтобы избежать риска образования сколов. Одинарный зуб рекомендуется создавать в сочетании с шипом, это позволит избежать бокового сдвига соединения.
Врубка методом двойного зуба. Этот метод применяют для более пологих крыш, когда угол между соединяемыми деталями менее 35 градусов.
Врубка может быть произведена в нескольких комбинациях:
- Два шипа;
- Упор, дополненный шипом, и упор, выполненный без шипа;
- Замочное соединение с двумя шипами и прочие варианты.
Глубина врезки для обоих зубов, как правило, используется одинаковая. Но можно использовать врубку на разную глубину. Например, первый зуб, дополненный шипом, врубают на треть толщины балки, а второй – на ½.
Существует еще один метод стропиловки крыши, а именно — соединения стропильной ноги с балкой, правда используется он достаточно редко.
В стропильной ноге делают зуб-упор так, что одна его плоскость просто ложится на плоскость края балки, а вторая плоскость упиралась в сделанный запил глубиной в треть толщины балки.
Чтобы сделать конструкцию более надежной, помимо врубки, используют соединения при помощи болтов, хомутов, петель из проволоки или полосок металла.
Методы крепления стропил в коньковой части крыши
В современном строительстве применяют три основных метода соединения стропил на коньке крыши.
- Соединение встык. В этом случае верхнюю часть стропильной ноги обрезают под углом, равным углу наклона крыши и упирают ее в соответствующую стропильную ногу, на которой обрезка осуществлена с противоположным наклоном. Такую обрезку можно делать по заранее сделанному шаблону. Или, с целью создания большего напряжения в упоре, обрезку осуществляют на месте, делая пропил сразу через оба бруска. После такого разреза обе плоскости будут прилегать друг к другу. Затем стропила для крыши своими руками соединяют длинными гвоздями.
Совет! При использовании этого метода можно дополнительно укрепить соединение, применив накладку из дерева или металла, которую закрепить на месте стыка болтами или гвоздями.
- Крепление на коньковый прогон. Конструктивно этот метод схож с вышеописанным, отличается он только монтажом коньковой балки. Данная конструкция довольно надежна, но подходит не во всех случаях, так как коньковый брус зачастую требует установки дополнительных опорных балок, а это снижает удобство пользования чердаком. Данный метод позволяет монтировать каждую пару стропильных ног на месте, без использования шаблонов и предварительной подготовки. Верхний край стропильной ноги опирается на коньковую балку, а нижний – на мауэрлат.
- Крепление на коньковый прогон внахлест. Этот способ похож на второй из описанных, только верхний стык стропильных ног осуществляется внахлест. В этом случае, стропила в верхней части соприкасаются не торцами, а боковыми сторонами. В качестве крепежного элемента используются болты или шпильки с шайбами.
Ремонт стропильной системы
В процессе эксплуатации дома может возникнуть ситуация, когда будет необходимо произвести ремонт стропил.
Поскольку разрушение стропильной системы крыши грозит серьезными последствиями, желательно, регулярно контролировать состояние элементов и, при обнаружении каких-то проблем, срочно предпринимать меры.
Если обнаружено, что конец стропильной ноги, которая опирается на мауэрлат, начал загнивать, то поступают следующим образом:
- На чердачное перекрытие укладывают бревно, которое должно упираться на 2-3 балки.
- Устанавливают подкосы под ремонтируемую стропильную ногу с упором в бревно. Расстояние от крайнего подкоса до загнившего места должно быть не меньше20 см.
- Поврежденный участок выпиливается, на его место устанавливается заранее подготовленный вкладыш.
Если гниение древесины обнаружено в середине стропильной ноги, то для усиления конструкции с двух сторон поврежденной детали прибивают накладки, изготовленные из досок, толщина которых составляет 50-60 мм.
Гвозди забивают в неповрежденную часть стропила по краям накладок.
Если гнилью поврежден мауэрлат, то при незначительной длине пораженного участка рекомендуется установить подкосы, к которым при помощи скоб прикреплена стропильная нога. Подкосы устанавливают с опорой на мауэрлат, прикрепляя к его неповрежденной части.
Если мауэрлат поврежден на значительном протяжении, то к стропильной ноге нужно прибить накладку из досок, которые будут укреплены в новый мауэрлат, установленный дополнительно, несколько ниже поврежденного. Укрепляют дополнительный мауэрлат, забивая его штырями в стену.
Если в результате появления трещины в стропильной ноге наблюдается прогиб кровли, то действуют по следующему плану:
- Заготавливают две крепких доски, одна из которых будет служить отжимной стойкой, а вторая – опорой для нее.
- Опорную доску укладывают так, чтобы она располагалась перпендикулярно несущим балкам чердачного перекрытия.
- Отжимную стойку ставят на опорную доску, подводя ее под прогиб стропильной ноги;
- Между опорной доской и концом отжимной стойки забивают два клина, располагая их навстречу друг другу.
- Клинья продолжают забивать до тех пор, пока не будет устранен прогиб стропильной ноги;
- Затем на место трещины на стропильной ноге накладывают две накладки из досок, длина которых не меньше чем на метр превышает длину поврежденного участка. Закрепляют накладки при помощи болтов.
- После закрепления подкладок выбивают клинья и убирают временную стойку и опорную доску.
Усиление стропильной системы
Во время ремонта кровли иногда приходится проводить усиление имеющейся стропильной системы. Это может понадобиться, если новый кровельный материал имеет больший вес, чем тот, что использовался прежде.
Для усиления предпринимают увеличение основного сечения стропил, путем наращивания их досками. Величина наращивания определяется расчетами.
Соединение прокладки и стропильной ноги производится с использованием гвоздей. Такой простой способ можно применять в том случае, если сечение необходимо увеличить не более чем на пять сантиметров.
Выводы
При строительстве и при ремонте стропильных систем, крайне важно соблюдать технологию проведения монтажных и ремонтных работ. Игнорирование каких-то моментов может привести к ослаблению несущей способности конструкции, что отрицательно скажется на прочности строения.
Поэтому, при недостатке опыта, лучше не проводить эту работу самостоятельно, обратившись за помощью к профессионалам.