Крепление балок на крыше. Способы соединения стропил с балками

Крепление балок на крыше. Способы соединения стропил с балками

Итак, у вас есть два основных пути:

1. Установить сначала балки перекрытия, вмонтировав их в стены, тем самым создав наслонную стропильную систему.
2. Собрать стропильные фермы на земле и поднять на крышу готовыми, при этом нижняя затяжка ферм будет одновременно служить опорой-балкой для будущего чердачного перекрытия.

В каждом из этих способов есть свои плюсы-минусы, но способы крепления используются разные – для ферм обычно идет крепление металлическими или деревяннымми пластинами, а для сборки на крыше – скалывание и врубка на шип.

Если речь идет о небольшом строительном объекте, как гараж, баня или бытовка, то достаточно просто изготовить стропильные фермы на земле, и уже потом поднять их на стены постройки, закрепив на специальных штырях мауэрлата. Здесь балки перекрытия – неотъемлемая часть самих ферм, и этот тот самый случай, когда затяжка в ферме служит также опорой чердачного перекрытия.

А вот как это реализуется на практике:

А вот о вариантах, когда стропила именно опираются на балки перекрытия, а не создают с ними единую систему, мы разберемся сейчас детальнее.

Вот современный мастер-класс строительства классической крыши для мансарды, в которой стропила опирают на балки перекрытия прямо на крыше, а не строят фермы на земле:

Здесь балки перекрытия – уже не часть единой стропильной фермы, а самостоятельный элемент, на который опирается вся стропильная система. Причем опирание происходит не только по бокам балки, но и по всей ее длине.

Балки перекрытия для крыши. Что означает устройство такого чердака?

Существует 2 основных вида чердачных и межэтажных перекрытий: деревянное и железобетонное. Деревянное полностью состоит из бруса или бревен, досок и других пиломатериалов, скрепленных стальными уголками и кронштейнами. Бетонное состоит из плит, армированной стяжки и прочих железных и каменных элементов. 

Чердачные перекрытия бывают холодными и теплыми. Отличие заключается в самом способе утепления. Если на чердаке планируется жилое помещение, мансарда, то его необходимо утеплить полностью. Для этого изоляционный материал прокладывают на пол, стены и стропильную систему, скаты. То есть чердак превращается в полноценную комнату. 

Холодный чердак не нуждается в полном утеплении . Его используют как техническое помещение, склад. Достаточно изолировать от холода само перекрытие, чтобы холодный воздух с крыши не попадал на нижний, жилой этаж. В этом и заключается разница между холодным утеплением и теплым.

Справка . Разница в температурах холодного чердака и нижней жилой комнат не должна превышать 3-4 градуса.

Где допустимо использовать?

Если говорить о дереве, как материале для строительства перекрытий, то оно уместно в том случае, если размеры дома это позволяют.

Пролет, то есть длина балки в подвешенном (не закрепленном опорой) виде не должна превышать 4,5 м . 

Если длина пролета больше, то в плане дома должна присутствовать несущая стена внутри, то есть межкомнатное перекрытие, которое будет поддерживать балки. В противном случае нужно прокладывать стальные балки, которые не прогнуться даже при большем размере пролета.

Балки для крыши размеры. Размеры стропил для односкатной крыши

Если говорить о стандартных размерах стропил, то для односкатной крыши они такие же, как и для других скатных кровель. Это 50×180 мм, 50×200 мм и 50×200 мм. Для увеличения несущей способности можно взять более толстые доски — 75 мм. Или уже брус 100×150 мм, 100×200 мм, 150×150 мм, 150×200 мм, 180×180 мм и даже 200×200 мм.

Но при устройстве односкатной крыши лучше не опираться на стандартные сечения, а вычислить, какие доски использовать для стропил односкатной крыши.

Расчет размеров стропил односкатной крыши непрост, поэтому лучше заказать его у профессионального проектировщика. Так вы, скорее всего, получите лучший результат. Во-первых, проектировщик как профессионал может подсказать решения, о которых вы не знаете. Во-вторых, он сделает расчет быстрее и точнее.

Но если вы полны решимости сделать все лично, вот алгоритм этого расчета:

1. Выбираем угол наклона ската крыши и расстояние между точками опоры стропил — рабочую длину стропильной ноги L_max . Если опоры планируется расположить неравномерно, берется большее расстояние. Например, если стропило опирается на мауэрлат карниза, потом через 6 м на стойку, а потом через 9 м на мауэрлат второй стены, то L_max будет равен 9 м.
2. Определяем постоянную нагрузку на кровлю. Это сумма масс всех составляющих кровельного пирога в перерасчете на 1 м².
3. Считаем переменные нагрузки. Это ветровая и снеговая нагрузка, а также запас на обслуживание кровли. Проще говоря, на вес человека, который будет по ней ходить. Тоже из расчета на 1 м².
4. Выбираем шаг стропил А . Обычно его выбирают из диапазона от 0,8 м до 1,2 м так, чтобы в скате помещалось целое число стропильных ног.
5. Складываем переменные с постоянными нагрузками и получаем общую нагрузку Q.
6. Переводим общую нагрузку на площадь в нагрузку на метр длины стропил односкатной кровли Q_r . Это делается по формуле: Q_r=A·Q .
7. Выбираем, какой толщины стропила для односкатной крыши лучше сделать. Этот параметр обозначается буквой B и обычно равен стандартным величинам: 50 мм или 75 мм.
8. Если угол наклона ската меньше 30°, рассчитываем высоту стропильной ноги по формуле: H_min=8,6·L_max ·√(Qr/(B·R _изб )). В ней R_изб — сопротивление на изгиб, которое берется по таблице 3 из раздела 6 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» или из других нормативов.
9. При угле наклона ската 30° и более высота стропильной ноги считается по немного другой формуле: H_min=9,5·L_max ·√(Qr/(B·R _изб )) .

Крепление стропил к балкам односкатной крыши. Расчет конструкции кровли односкатного типа

Это является первым этапом перед устройством стропильной системы. Рекомендуется составить подробный план или чертеж, на который будут ориентироваться при работе. Чтобы создать эту схему, нужно выделить такие данные:

• общую ширину постройки крыши, а также длину пролетов которая образуется между несущими стенами;
• угол ската, желаемый или получившийся;
• длину крыши односкатного типа;
• выбранный кровельный материал;
• какую высоту и ширину имеют несущие стены.

Обратите внимание! Когда односкатная крыша создается для сарая, гаража или дачного домика, можно просто поднять переднюю стену конструкции выше задней.

В итоге, от высоты поднятия будет зависеть угол ската. Второй вариант предусматривает создание подпорок, на которые и будет укладываться прогон. Второй способ позволяет сэкономить строительные материалы.

Для чертежей нужно знать следующие нюансы:

1. Расстояние между стенами внутри указывает на количество балок и качество укрепления стропил.
2. Прежде чем рисовать чертеж, определитесь, будете ли вы делать чердачное помещение. Оно сильно влияет на угол наклона и высоту одного фронтона.
3. Если помещение предполагает веранду или террасу, то при устройстве важно просчитать все так, чтобы она накрывала эти элементы.
4. Перечисленные факторы указывают на необходимую длину стропил, а длина помещения сказывается на их количестве.
5. Стропильные ноги нужно укладывать поперек постройки. При этом шаг монтажа составляет от 500 до 750 мм. Если постройка широкая, то потребуются длинные стропила длиннее и массивнее. Минимальное сечение составляет 80х150 мм. К примеру, если фиксация стропил выполняется над пролетом в 6–8 м, то оптимальное сечение составляет 110х200 мм и больше.
6. В качестве стропил служат качественные, просушенные пиломатериалы без дефектов, трещин и сучков. Они делаются из бруса или досок.
7. Если длина бруса недостаточная, так как помещение широкое, элементы стыкуются. Место соединения двух брусьев нужно расположить на опорной балке. При использовании досок, стыкование делается с нахлестом не меньше 500 мм.
8. Чтобы конструкция была надежной и со временем стропильные ноги не провисали, они подпираются и фиксируются посредством элементов кровли. Речь идет о подкосах, ригелях и стойках. Они нужны в случае, когда ширина пролета для односкатной крыши составляет 4,5 м и больше. Стропильная система для односкатной крыши:
9. Как видно на фото, если длина пролета равна12 м, посередине монтируется стойка, поддерживающая стропильную ногу.
10. При длине пролета между стенами 12 м и больше, вдобавок к стойке монтируется подстропильные ноги. Тогда настил будет жестче.
11. При длине пролета между стенами в 15 м и больше, нужны две стойки. Их следует установить ближе к центру пролета. Расстояние от одной стоки у другой по центру составляет треть ширины постройки. В этом месте стойки скрепляются бруском, называемым схваткой.
12. В независимости от угла кровли, стропильные ноги нужно укладывать на мауэрлат. Это опорная балка, которая устанавливается на стене и фронтоне помещения.

Крепление балок перекрытия. Особенности процесса

Качественно укрепленная основа перекрытия – залог долговечности эксплуатации помещения, где установлены балки. Здесь имеет огромное значение крепеж и техническая составляющая монтажа (особые способы крепления + правила выполнения работ).

Элементы балочного крепежа выполняют из качественной стали или алюминия, они представлены уголками, анкерами, стальными пластинами, навесами, лагами, винтами, шурупами, гайками, стержнями. Также для некоторых типов балок, например, деревянных, используют специальную технику врубки и врезки. Встречаются также смешанные способы крепления изделий.

Независимо от использованной техники и материалов, на который крепятся балки, они всегда соединяются со стеной по типу плавающей системы. Главное при работе с ними – это качество монтажа, так как он влияет на надежность перекрытий и поддержку всей потолочной и кровельной конструкции.

При этом, в процессе самого монтажа используются следующие типы балочных конструкций :

• двутавровые ;
• швеллерные;
• ЖБ, с длинными армированными прутьями внутри ;
• деревянные.

Знать особенности крепления балок перекрытия к разным поверхностям важно потому, что это позволит правильно подобрать элементы крепежа, рассчитать нагрузку, которую будут выдерживать опоры. Одновременно надежно закрепятся каркасы для кровли и чердака, и не возникнет никаких проблем с обустройством гидроизоляции, пароизоляции и утепления, так как поверхность с балками будет готова.

Способ присоединения балочных изделий зависит во многом от типа используемой постройки . Так, например, некоторые дома каркасного типа и СИП-панелей уже имеют установленные балки, и крепятся наглухо еще в условиях производства. В стандартных постройках (кирпичных, монолитных, бетонных) балки ставят вслед за образованием армированного пояса.

В строительстве для перекрытий используют чаще стандартные балки, представленные разрезом сечения 150 x 150 (мм) или 200 x 200 (мм), но могут быть и другие габариты, которые создаются при индивидуальных заказах в условиях производства.

Все работы, связанные с балочными креплениями, изготовлением и монтажом самих балок, основаны на применении основных технических нормативов:

1. ГОСТ 27017-86 — изделия для крепежа.
2. ГОСТ 4981-87 — деревянные балки.
3. ГОСТ 19425-74 и ГОСТ Р 58966-2020 — металлические балки (двутавровые и стальные).
4. ГОСТ 20372-2015 и ГОСТ 20372-90 — ЖБ-балки.

Нормативы дают отсылки ко всем возможным положениям и нормам, которых нужно придерживаться на всех этапах подготовки и работы. Все они гарантируют в итоге получение крепкой надежной постройки, с укрепленным каркасом чердака и кровли.

Важные особенности, характеризующие балки, связаны не только с типом здания, но и с составом материала, из которых их изготавливают:

• Деревянный брус , выполненный чаще всего из бревен, может использоваться в различных домах, в том числе, газобетонных и пеноблочных.

  Но их всегда крепят к стенам, с условием обустройства продольного люфта.

  Деревянные брусья не оказывают дополнительной нагрузки на фундамент, работать с ними легко и быстро. Также, они доступны по стоимости.

  Современные балки тщательно пропитываются антисептическими и полимерными средствами, которые делают их более устойчивыми к атмосферным перепадам. Но, несмотря на это, концы балок и их поверхность, при обустройстве слоев чердачных перекрытий, рекомендуется оборачивать гидроизоляцией и пароизоляцией (холодные чердаки), для продления сроков эксплуатации.

• Металлические балки для перекрытий – это двутавровые изделия, в разрезе сечения, напоминающие букву «Н». Изготавливается данная группа из высококачественных марок стали. Двутавры отличаются прочностью, крепостью, выдерживают большие нагрузки и не склонны к деформации.

  Единственный их минус – большой вес. Поэтому их чаще всего используют для монолитных и кирпичных строений, а укладывают при помощи подъемных механизмов.

• ЖБ-балки подходят для панельных домов, которые представлены таким же составом (железобетонным), как и панели (бетон + армировка). Больше всего они востребованы для многоэтажек.

  Они отличаются прочностью, долговечностью, равномерным распределением нагрузки. Их можно заказать не только стандартной, но и нужной (индивидуальной) длины. В условиях предприятия их формируют из прочных марок цемента и армированных прутьев от 12-15 (м).

Источник: https://balki-v-interere.postroivsesam.info/stati/montazh-stropil-na-balki-perekrytiya-vazhnyy-etap-pri-montazhe-odnoskatnoy-kryshi-kreplenie

Крепление балок перекрытия к мауэрлату. Крепление балок крыши к мауэрлату

На стенах железобетонных домов для крепления балок крыши обычно делают уступ, который ограничивают армопоясом по внешней стороне. Это позволяет жестко зафиксировать балки и сделать невозможным их сдвиг, когда конструкция уже связана в единое целое.

Для крепления балок на крыше домов из штучных материалов — кирпича, ракушечника, газоблока, пеноблока — поверх стен сначала нужно уложить мауэрлат. В большинстве случаев его делают из деревянного бруса 150×150 мм или 200×200 мм, для небольших домов и подсобных построек можно использовать брус 100×100 мм. Он нужен, чтобы заменить точечную нагрузку от балок на распределенную по всей поверхности стены.

На мауэрлате балки закрепляются тремя способами.

В этом случае балка перекрытия просто укладывается поверх мауэрлата и фиксируется на нем скобами, перфорированными уголками или шпилькой. Независимо от вида основного крепления балки почти всегда для надежности дополнительно прибивают двумя гвоздями наискось.

Запил нужен, чтобы защитить балки от сдвига. Как правило, такой способ крепления используют для асимметричных крыш, поскольку в этом случае нагрузка от стропил направлена от стены. Если речь об обычной двухскатной крыше, в пропиле нет необходимости — балка будет работать как затяжка, а усилие на сдвиг от противолежащих стропильных ног будет компенсироваться.

Запил для крепления балок крыши к мауэрлату нужен небольшой — до 20 мм глубиной. Этого достаточно, чтобы надежно зафиксировать доску. Но учитывайте, что пропиливают паз именно в балке. Ослаблять мауэрлат даже небольшим запилом категорически нельзя — это может привести к его растрескиванию и последующему разрушению под нагрузкой.

Установленные с запилом балки закрепляются перфорированными уголками или скобами. Гвозди для их дополнительной фиксации обычно не нужны.

Довольно редкий способ крепления для балок крыши. В основном он используется при монтаже досок перекрытия, которые не несут никакой нагрузки, кроме веса пола и предметов на нем. То есть когда балки используются только для перекрытия, а не для того, чтобы опирать на них стропила и другие элементы кровли.

При таком способе установки балок используется специальный крепеж — держатель-наконечник или подвес. Это П-образный перфорированный уголок, на который балки подвешивают к стене.

В крайнем случае, когда нет другого выбора, крепление «торец-пласть» применяют и для нагруженных конструкций. Например, при монтаже стропильных систем сложных крыш или при устройстве плоских кровель. Но в этом случае для крепления балок на крыше используют деревянные накладки, шпильки или держатели, усиленные перфорированной лентой либо проволокой.

Способы крепления стропил к балкам. Принципы крепления стропил к балкам

Существуют различные способы крепления стропил к балкам перекрытия. Важно исключить соскальзывание стропила с опоры. Для этого применяются соединения с пазами и шипами, вырубаемыми в обоих элементах, либо используется металлический крепеж.

Болтовое соединение подразумевает использование комплекта, состоящего из болта, гайки и шайбы. На выступающем конце балки перекрытия с тыльной стороны делается треугольный вырез таким образом, чтобы его гипотенуза располагалась под углом, соответствующим углу наклона стропила. Под тем же углом запиливается нижняя часть стропильной ноги. Установив стропило срезом на балку, его следует зафиксировать гвоздями, а затем перпендикулярно плоскости стропильной ноги высверлить сквозное отверстие для болта таким образом, чтобы его можно было пропустить снизу через вырез, выполненный в балке. На болт надевается шайба и узел фиксируется гайкой.

Соединение со сквозными отверстиями ослабляет деревянные элементы, поэтому чаще применяются соединения с зубом, упором, шипом.

Рассматривая варианты, как крепить стропила к балкам, следует отметить, что конфигурация крепления зависит от угла наклона скатов кровли. Для крыш с крутыми скатами, испытывающими пониженную снеговую нагрузку, достаточно применять крепления с одинарным зубом. Двойной зуб используется при монтаже крыш с углом наклона скатов менее 35 градусов . Данный вид крепления дает возможность не только увеличить площадь опоры, но и добиться высокой прочности узла.

Врубка с использованием метода одинарного зуба чаще всего выполняется с дополнительным вырезом шипа, препятствующего боковым сдвигам стропила под нагрузками. В этом случае под шип следует предусмотреть соответствующее гнездо в балке. Чтобы не ослабить балку, глубина гнезда должна составлять 1/3-1/4 от толщины балки . Вырез выполняется не менее чем за 25 см от края балки перекрытия, чтобы избежать сколов.

Двойной зуб обычно дополняется двумя шипами, упором с шипом или без него, замочным соединением. Чаще всего у обоих зубов глубина врезки одинакова, но при необходимости применяется и врезка на разную глубину. К примеру, дополненный шипом первый зуб врубается на треть толщины опорной балки, а второй – на половину.

Сами по себе пазы не могут удержать стропильные ноги, находящиеся под нагрузкой. Помимо врубки соединительный узел укрепляют металлическим крепежом. Для неподвижных соединений гвозди вбиваются под углом. Могут использоваться металлические накладки, хомутовые соединения. Соединение стропила с балкой (при любой технологии его выполнения) дополнительно следует зафиксировать кованой проволокой, которая закрепляется на анкере, вмонтированном в стену.

Соединение стропил с балкой будет надежным, если :

• применяется качественный крепеж (металлические элементы из прочного материала с антикоррозийной обработкой);
• аккуратно выполняются запилы и врубки (использование вкладышей и прокладок снижают прочность узла, со временем они могу вылететь или деформироваться);
• запилы и врубки выполняются по шаблонам;
• применяется специальный стропильный крепеж.