Усиление деревянных стропил

Усиление стропильных конструкций

С течением времени деревянные стропильные конструкции могут повреждаться из-за большой снеговой нагрузки, подвергаться гниению из-за попадания влаги, деформироваться из-за ошибок при расчете крыши или монтаже стропильной системы. Причиной повреждения стропил может быть и использование некачественного материала — сырых, подгнивших, с большим количеством сучков досок. В этих случаях необходим ремонт или усиление стропил.

Также в процессе создания стропильной системы производится конструкционное усиление. Под этим подразумевается использование различных стоек, подкосов, перемычек, которые распределяют нагрузку. Без них стропильные ноги пришлось бы делать очень толстыми и тяжелыми, что повысило бы нагрузку на стены здания. Без таких дополнительных элементов можно обойтись только в маленьких строениях — гаражах, банях.

В чем заключается усиление стропил

• увеличение несущей способности стропил,
• усиление стропильных ног в нижней части, в месте соединения с мауэрлатом,
• укрепление поврежденных стропил,
• увеличение угла ската крыши и постройка новой стропильной системы,
• укрепление узлов стропильной системы при некачественном соединении элементов.

Для усиления стропил используются брусья и доски, они должны быть первого сорта и хорошо просушены. Лучше брать хвойные породы дерева. Также для скрепления элементов стропильной системы друг с другом понадобятся металлические уголки, перфорированные пластины и проволока.

Как увеличить несущую способность стропил

Необходимость в усилении деревянных стропил может возникнуть, если они недостаточно прочны на прогиб, даже если их сечение подходит для нагрузки, которая на них приходится. Для этого используют

• разгружающие балки (подмоги),
• подкосы,
• двухсторонние накладки.

Подмоги ставятся между мауэрлатом и подстропильной ногой (подкосом). Прикрепляют их с помощью болтов или специальных пластин с зубцами.

Двухсторонние накладки применяются, чтобы избежать прогиба стропильной ноги в месте ее опирания на подкос. Именно в этом месте возникает максимальный изгибающий момент. С помощью накладок увеличивается сечение бруса на проблемном участке. Накладки крепятся гвоздями или специальными болтами.

Если стропила прогнулись, их выпрямляют с помощью домкрата (гидроцилиндра), а затем вставляют прочные горизонтальные распорки для удержания соединяемых стропил в прямом состоянии. Таким образом получается конструкция в виде буквы «А».

Создание новой стропильной системы

Также иногда при реконструкции крыши требуется сделать новую стропильную систему, с ее помощью можно, например, сделать скат более крутым. Необходимость в увеличении угла ската возникает, если снег скапливается на крыше и создает на нее большую нагрузку. Новые стропила устанавливают над старыми или под ними. В таких случаях, чтобы не разбирать старых стропильных конструкций, новые связывают с ними.

Для соединения используют перекрестную дощато-гвоздевую стенку (ферму): новые стропильные ноги связывают перекрестно расположенными досками с уже имеющимися. Чаще всего такой способ применяется в наслонных стропильных системах, которые опираются на расположенную в центре здания стенку. С помощью такого приема нельзя увеличить высоту мансардного помещения.

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. Стропильная нога, таким образом, опирается на протез. Жесткость протеза обеспечивается подкосами.

Замена поврежденных деталей

Чтобы заменить прогнившие стропила, сначала снимают кровельный материал с обеих сторон дома. При этом выпиливают поврежденную часть и необходимо наращивание стропил по длине.

При замене горизонтальной балки устанавливают временные стойки, на которые будут опираться горизонтальные балки, затем удаляют и сохраняют стойки, на которые опиралась поврежденная балка, заменяют балку и помещают стойки обратно. Временные стойки убирают.

Если нужно заменить стойку, то сначала рядом устанавливают временную стойку, опирающуюся на доску толщиной не меньше 2,5 см. Далее поврежденную стойку удаляют, на ее место ставят новую, затем убирают временную подпорку.

Укрепление конькового узла

Соединение стропил в коньке — одни из важнейших узлов в стропильной системе. Здесь важно, чтобы доски стыковались плотно. Если вы обнаружили, что стропила разошлись в коньковом узле, необходимо состыковать их с помощью домкрата и закрепить с помощью накладки из дерева (доски толщиной не менее 20 мм) или перфорированной металлической полосы, которые прикрепляют под коньком. Также можно использовать специальные болты.

Соединение на эркере

Крыша эркера может быть отдельной или соединенной с основной кровлей дома. Форма ее может быть самой разнообразной: двухскатной, многощипцовой, сложной вальмовой. Простейший вариант — двухскатная кровля. Для сооружения крыши эркера по периметру устанавливают мауэрлат. В кирпичных или бетонных домах предварительно заливают армирующий пояс, а уже на него устанавливают мауэрлат.

Стропила для крыши эркера берут тоньше, чем для основной кровли, так как нагрузка на них меньше. Их устанавливают таким образом, чтобы они выступали за мауэрлат, формируя свес крыши. Как соединить стропила в эркере, смотрите на видео:

Эркер можно включить в проект дома сразу же или пристроить его позже.

Как продлить срок службы стропил

Стропильная система начинает гнить из-за попадания влаги, которое может произойти в результате плохого воздухообмена в подкровельном пространстве или протечек. Важно сделать хорошую гидро- и пароизоляцию кровли.

Если воздухообмен недостаточный — это можно проверить, измерив температуру на верхней границе слоя утеплителя, она не должна быть больше 2С при любой температуре нижу нуля на улице — делают дополнительные продухи. Площадь продухов и слуховых окон в сумме должна быть 1/500-1/300 площади кровли. Если используется рыхлый утеплитель, который имеет свойство слеживаться, то раз в 5 лет его разрыхляют. При необходимости толщину слоя утеплителя на перекрытии увеличивают, у наружных стен ее можно увеличить в два раза по сравнению с расчетной.

Заключение

Усилив стропильные конструкции, можно устранить недостатки или повреждения, которые возникли во время эксплуатации здания или при его постройке. Чаще всего усиление требуется в месте соединения стропильных ног с мауэрлатом. А чтобы стропила не гнили и служили долго, важно обеспечить хороший воздухообмен под кровлей и использовать качественные материалы.

Как усилить стропильную систему двухскатной крыши

Название кровли уже говорит за себя. Это два прямоугольных по плоскости ската. Чаще всего скаты одинаковы по размерам, но отдельные застройщики выбирают конструкции с асимметрией, в которой скаты могут иметь: разный угол наклона или длину.

Скаты монтируются под углом друг к другу (наклон). Линия соединения скатов – конек или коньковый брус, относящийся к конструкции системы стропил. Это самая высокая точка кровли.

Фронтоны – плоскости по бокам кровли, которые сформировались скатами. Выглядят в виде треугольника. После того, как будет изготовлена кровля, фронтоны зашиваются панельным, листовым материалом или доской.

Главный элемент в стропильной системе двухскатной кровли – ноги (стропила). Для их изготовления используют деревянные доски или брус. В качестве материала для ног может применяться металлический швеллер или уголок, но это дорого, а также вряд ли потребуется выдерживать повышенные нагрузки. Также в конструкцию входят: мауэрлат, затяжки, лежни и стойки.

Что дает усиление стропильной системы?

Для обеспечения прочности и надежности кровли выполняют усиление. Работы по усилению основываются на балочном монтаже, которые разгружают систему, а также применяю «подмоги», представляющие собой подкосы и накладки по обе стороны. Они прикрепляются к нижней части стропила, которая находится в промежутке подстропильной ноги и мауэрлата. Соединением служат болтовые хомуты, а также зубчатые пластины.

Устанавливая стропила из цельной (неразрезанной) древесины, нужно помнить, что вследствие нагрузок может появиться опасность опирания на подкос. Для этого сечение стропил увеличивают, крепя к ним накладки по обе стороны, что увеличивает ширину стропильного элемента. Величина накладок выбирается с учетом сечения, исключая эффект изгибания стропильного компонента. Для накладок применяют метизы – гвозди или болтовые хомуты.

Конструктивные составляющие стропильной системы крыши на два ската

Система стропил кровли на два ската состоит из конструкционных элементов:

• Мауэрлат , укладываемый на внешней стене и являющийся связкой для строения с кровлей. Его основное назначение уберечь стены от трещин, которые могут появиться из-за нагрузок стропил на стеновые конструкции, вызывая повышенное напряжение в местах соприкосновения;
• Затяжки , соединяющие стропила, устанавливаемые на широкие строения. Узкие и длинные дома в них не нуждаются;
• Лежни на несущей стене внутри распределяют нагрузку от кровельного веса;
• Вертикальные стойки , отдают нагрузку от прогонов с боку к лежням;
• Стропильные ноги , образовывающие плоскости под наклоном и основа для последующей обрешетки под покрытие;
• Боковые прогоны или балки, держащие стропила. Необходимость их применения обуславливается длиной домового пролета, который должен быть не меньше 6 метров;
• Коньковый прогон , соединяющий два ската;
• Подкосы , подпорки , которые устанавливают по диагонали. Их применение оправдано для тех строений, в которых опорные стойки не справляются с обеспечением надежности всей системы.

Стропильная система у двускатной кровли может быть выполнена со свисающими или наслонными стропилами. В висячем варианте стропила уперты на внешние стены без устройства мауэрлата. Во втором варианте мауэрлат обязателен.

Как укрепить правильно и надежно — правила усиления конструкции крыши

Длительность эксплуатации кровли, нагрузки от снега, естественное разложение древесины или повышенное влияние неблагоприятных факторов, изначальное применение пиломатериалов низкого качества, а также малейшие огрехи при устройстве двухскатной крыши могут стать поводом для усиления конструкции. И в первую очередь это касается стропильной системы.

Кроме того, еще на стадии сооружения конструкции могут использоваться дополнительные элементы: стойки, перемычки, подкосы, основное назначение которых – правильно распределить нагрузку. Именно установка дополнительных элементов позволяет отказаться на стадии устройства кровли от объемных и тяжеловесных стропил, которые сильно нагружают стены строения.

Что значит правильно усиленная конструкция?

1. Увеличена несущая способность стропил;
2. Усилено соединение мауэрлата и стропил;
3. Укреплены все узлы стропильной конструкции, если они были выполнены некачественно.

Кроме того, правильное укрепление стропильной системы предусматривает использование только качественных материалов: хвойные пиломатериалы сухие (естественная влажность) и прочный металлический крепеж: пластины с перфорацией, уголки, катаная проволока.

Еще один фактор, который нужно принимать во внимание – прогиб балок, через их длину. Для этого применить подмоги, накладки по обе стороны и подкосы, для которых применяются метизы: пластинами с зубцами или болты.

Накладки способствуют брусовому сечению, а крепят их все теми гвоздями, а также болтами.

Прогнутые стропильные ноги поддомкрачивают и вставляются для распорки доски.

Как рассчитываются нагрузки на стропильную систему?

Расчет нагрузок основывается на факторах:

• Масса всех составляющих кровельного пирога;
• Вес всех конструкционных элементов;
• Снеговые и ветровые нагрузки.

Кроме того, при расчете нужно принимать во внимание:

1. Угол наклона;
2. Высота конькового бруса;
3. Высота строения;
4. Шаг установки ног и их сечение.

Схема расчета включает скатную длину, которая делится на расстояние между стропилами.

Для определения количества стропил к полученному результату прибавляют единицу и делают округление в большую сторону. Затем скатная длина делится на количество стропил, что определяет расстояние между ними.

Для тех, кто сомневается в самостоятельных подсчетах или проектировании стропильной системы – желательно обратиться к специалистам.

Несущая способность стропильной системы. Можно ли ее увеличить?

Несущая способность рассчитывается еще до начала устройства кровельной конструкции. Но при ошибочном расчете или были выявлены дефекты после устройства конструкции, необходимо приступить к увеличению данного параметра.

Это включает различные мероприятия, заключающиеся в усилении возможностей элементов конструкции

• Усиление балок позволит перераспределить нагрузки, которые они возьмут на себя.
• Установить подкосы, которые будут упираться в лежень, применяя наклонное крепление.
• Прикрепить доски по обе стороны.
• Сделать большим сечение бруса стропила в том месте, где опора устанавливается на подкос. Это место обшить сухим пиломатериалом. Крепления традиционные: болты из стали или гвозди.
• Сделать дощатую стенку и установить в местах, где скапливаются снежные массы.

Еще одно мероприятие, повышающее несущие возможности – усилить брус, из которого изготовлен мауэрлат и стропильный брус. Именно они могут стать «слабым звеном», потому что здесь снижена вентиляции и присутствует скопление влаги. Правильно устроив гидроизоляцию и сделав вентиляцию, можно снизить негативное влияние данных факторов. Когда меняется частично мауэрлат, стропила крепятся к временным опорам, а кусок бруса, имеющего дефекты, выбрасывается. В кладочную конструкцию строения вбиваются костыли с укладыванием балки с соответствующим сечением. Её длина для замены – примерно один метр.

Повысить несущие возможности стропильной системы можно, исключив её прогиб. Не факт, что, выбирая стропила для кровли, учитывается данный параметр, даже если характеристики по прочности пиломатериала отвечают заданным характеристикам. Мало того, что приходится платить за стропила нестандартной длины больше денег, чем за стандартные шестиметровые, так можно ожидать, что от снеговых или ветровых нагрузок, а также от тяжести кровельного пирога стропильные ноги начнут прогибаться и ломаться на напряженных участках. При опасении на данный процесс необходимо выровнять их с применением домкрата и вставить распорки.

Увеличение несущей способности стропильных ног двухскатной крыши включает в себя комплекс работ, цель которых исправить повреждения элементов конструкции из дерева, пострадавших от действия микроорганизмов или биологического разрушения. Также работы проводятся исправления и удаления деформаций стропильных ног и крепежных узлов. Проблема прогиба стропил во время эксплуатации кровли – явление распространенное, поэтому устанавливая стропильную систему, нужно следить за качеством крепления, которое является главным фактором надежности и основательности конструкции.

Работы по укреплению подгнивших частей стропильных ног

Нет ничего вечного. Чем дольше эксплуатируется кровля, тем больше появление проблем. Чаще всего домовладельцы сталкиваются с трудностями, заключающихся в подгнивших участках. Чтобы заменить часть поврежденного мауэрлата, а также отдельных участков ног, используются накладки, которые накладываются на единичные участки отдельных стропил, крепят болтами из стали или гвоздями. Особенное внимание следует уделить такому моменту. Нижний торец накладки должен опираться на брус мауэрлата, плюс дополнительная фиксация скруткой из катанки.

Если повреждения коснулись массово всей системы, применяются прутковые «протезные» элементы с обязательным демонтажем подгнивших частей в конструкции стропила. Для начала стропило крепится столбы опоры временного назначения. Затем необходимо разобрать участок покрытия кровли. После этого при помощи ножовки поврежденный участок вырезается. Теперь нужно взять качественный брус и сделать из него «протез», размеры которого равны удаленному участку и установить его на место вырезанного куска, но с опорой на брус мауэрлата.

Как мы уже знаем, мауэрлат является основанием для всей кровельной конструкции и установки стропил. Полностью мауэрлат не загнивает, а вот отдельные участки, которые более всего были под воздействием неблагоприятных условий, могут значительно подгнить. Для исправления данного положения применяется специальная технология.

1. Стропила крепятся на временные опоры.
2. Дефектный участок удаляется пилой.
3. Забиваются специальные костыли в кладочную конструкцию строения.
4. На них кладут брус с нужным сечением.
5. Длина бруса – примерно метр.
6. На стену или перекрытие кладется лежень, имеющий аналогичную длину.
7. Стропило укрепляется двумя штуками подкосов и с упором в новый брус.

Если владелец дома заметил тенденцию к загниванию системы, требуется провести работы по восстановлению воздухообмена и вентиляции. Если ранее были чердачные окна и продухи, но их оказалось недостаточно, такие элементы следует установить дополнительно.

Также желательно проверять состояние утеплителя, а слежавшийся – распушивать. Но главное не забывать проводить регулярную ревизию системы, чтобы заблаговременно выявить проблему

Укрепление стропил: практические советы

Можно ли и как усилить стропильную систему двухскатной крыши самостоятельно? При наличии определенных навыков, материалов и инструментов, также хотя бы одного помощника это вполне реально. Есть некоторые правила, совершенно несложные.

• На первоначальном этапе устройства кровли выбирайте только качественные материалы. Они будут стоить дороже, но избавят от преждевременных проблем.
• Проверяйте качество выполнения работ, а если это делаете сами – следите за надежным креплением всех узлов стропильной системы: конька и мауэрлата со стропилами, а также с другими элементами, для которых нужно крепление.
• Добивайтесь стыковки конькового бруса и стропил по максимуму. А для полного укрепления применяйте перфорированную полосу, дощатые накладки или насаживайте стропила на болт из стали.
• Для укрепления стропил при наращивании брусом, правильно определитесь с его размерными показателями. Его ширина должна равняться стропильной конструкции или немного шире. Крепеж бруса к стропилу выполняется саморезами, затем нужно сделать отверстия в обоих элементах и насадить, получившийся узел на стальные шпильки или болты из аналогичного металла. Отверстия делаются в шахматкой. Это значительно увеличивает стойкость конструкции к изгибу. Сверла и болты должны быть одного диаметра. Крепление производят самостопорящейся гайкой с шайбой.

Кроме вопроса о креплении, нужно учитывать, что стропила становятся деформированными, так как брусья искривляются или растрескиваются. Треснувшие стропила можно восстановить перфорированными пластинами, которые будут соединять разорванные участки, а оставшиеся щели заделать строительным клеем.

Если отдельная стропильная нога сломалась, то ее можно заменить, не разбирая крыши. Нога доставляется на чердак, и устанавливается плотно к поломанной. Сломанная старая нога при помощи домкрата упирается, а новая прикрепляется к старой. Также можно попробовать с двух сторон поставить стропильную ногу и шпильками притянуть к старой.

Усиление деревянных конструкций стропильных систем — 2 основных способа

Если стропильная система была сконструирована неправильно, она может не справляться со снеговой и ветровой нагрузкой, что проявляется в виде ее деформации и даже поломки несущих элементов. Решить данную проблему можно путем усиления конструкции, но как правильно справиться с поставленной задачей? Об этом я и хочу далее вам рассказать.

Неправильно установленные стропила могут деформироваться и даже поломаться, что исправляется усилением конструкции

Варианты усиления

Итак, усилить крышу можно двумя способами:

Варианты усиления стропильных систем

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

Способ 1: усиление стропил

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Накладки можно использовать для ремонта горизонтальных балок

Способ 2: усиление конструкции

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

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

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

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

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

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

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

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

Коньковая стойка может устанавливаться между коньковым прогоном и ригелем

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

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

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

Ремонт деформированной двухскатной крыши осуществляется путем накладки нового коньки и обрешетки

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

Вывод

Мы рассмотрели с вами все наиболее эффективные способы усиления стропильной системы, и теперь вы можете браться за ее ремонт самостоятельно. Если же возникнут сложности —обращайтесь ко мне в комментариях, и я с радостью помогу вам советом.

Самостоятельное усиление стропил

Усиление стропильных конструкций может потребоваться в тех случаях, когда еще на стадии проектирования или строительства сооружения были допущены ошибки. Неправильно рассчитанные нагрузки или свойства материала могут привести к частичной деформации крыши, а то и к ее полному разрушению. В этом случае усиление стропил становится остро необходимой процедурой, которая может спасти ваш дом.

Способы усиления стропильной системы.

Стропила, являющиеся основой любой крыши, необходимо периодически проверять на наличие каких-либо дефектов или повреждений, образовавшихся при эксплуатации крыши. В случае обнаружения таковых, необходимо усилить и укрепить стропильную систему дома, гаража, сарая, бани или иных построек. Ошибки при монтаже и расчетах могут возникнуть при любом типе стропильных систем, поэтому домашним мастерам необходимо умение по усилению стропил для каждой из них.

Усиление стропильных ног

Устройство стропильной системы.

Усиление стропил может проводиться несколькими способами, подробно основные из них будут рассмотрены ниже. Эти способы могут применяться как по отдельности, так и в своей совокупности. В каждом конкретном случае домовладельцы сами должны решить данный вопрос. Но лучше всего не экономить и учесть, что разрушение крыши над тем же гаражом может повредить автомобиль и причинить существенный материальный ущерб, не говоря уже об опасности деформации конструкции крыши дома.

Итак, усиление несущих функций осуществляется с помощью:

• «подмог», балок, которые принимают на себя часть нагрузок, приходящихся на конструкцию стропил;
• установки подкосов;
• двусторонних накладок.

Подмоги устанавливаются в тех случаях, когда были проведены неверные расчеты нагрузок на стропила, и в итоге требуется увеличение поперечного сечения балок, удерживающих конструкцию всей крыши. Провести такое усиление довольно легко, для этого нужно эту дополнительную балку установить и закрепить между мауэрлатом и подстропильной ногой. Крепится она либо болтовыми хомутами, либо специальными стальными пластинам с зубцами.

Основные виды стропильных систем.

Место наложения стропильной ноги на подкос также требует особого внимания домовладельца, так как именно в этом месте возникает максимальное давление на изгиб. В качестве наглядности вспомните, как вы в детстве ломали через колено палку, именно роль колена и выполняет подкос. Чтобы уменьшить нагрузку и риск деформации неразрезных стропил в том месте, где они опираются на подкос, советуем увеличить сечение бруса за счет обшивки его накладками из досок. Толщина накладок зависит от расчета необходимого сечения для конструкции при планируемых нагрузках на изгиб. Соединяются стропила с усиливающими накладками с помощью различных крепежных элементов, но чаще гвоздями или специальными болтами. Если при этом длину подмоги продлить за точку опоры, то можно увеличить не только прочность балки, но и весь соединительный узел.

Иногда в проекте может быть ошибка в определении угла ската крыши, и эксплуатация выявляет этот просчет. Например, при недостаточно крутом скате скапливается снег, который может повредить крышу. В этом случае появляется необходимость привнести некоторые изменения в конструкции стропил. Для этого к старым элементам с помощью дощатых стенок и гвоздей прикрепляют новые части стропил, благодаря чему новообразованные фермы становятся более жесткими и меняют уклон крыши в нужную сторону.

Данный способ позволит вам внести изменения в стропильные конструкции и при этом не разбирать всю крышу заново, правда, и особых изменений в подкрышное пространство внести не удастся, так как ни увеличить, ни как-то конфигурировать его не получится.

Укрепление нижних частей стропил

Схема усиления стропил накладками.

Стропильная конструкция крыши у любого строения наиболее уязвима в своей нижней части, именно там она чаще всего и требует усиления — это низ стропильных ног и брус мауэрлата. Причиной этой уязвимости является то, что именно в зоне контакта дерева и кирпичной кладки чаще всего образуется конденсат и происходит попадание влаги в случае нарушения целостности кровли. Еще одной причиной является использование некачественной древесины, которая была либо сырой, либо просушена с нарушением технологий. Все это приводит к образованию гнилостных процессов в древесине и ее разрушению. Поэтому при строительстве важно уделить внимание выбору качественного материала и обеспечить надежную гидро- и пароизоляцию. Отсутствие или неправильное функционирование вентиляционных продухов также может стать причиной скопления влаги и разрушения древесины.

Для усиления каркаса крыши в этом случае используют подкосы. Они крепятся к нижней оконечности стропильной ноги и упираются мауэрлат или лежень. Число таких дополнительных подкосов зависит от вашей ситуации. Для придания дополнительной устойчивости подкосы крепятся немного под наклоном, то есть нижняя их часть чуть раздается в стороны. Именно упор в лежень позволит снять воздействие изгибающей деформации на пролет стропил в этой части.

Укрепление подгнивших частей системы стропил

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

Если все же не удалось уберечься от разрушительного воздействия гнили на древесину, можно попробовать укрепить поврежденные участки стропил или мауэрлата вашего дома или гаража. Если речь идет об одном случае повреждения стропил, то можно обойтись деревянными дощатыми накладками. Крепятся они гвоздями или болтами, при этом своей нижней частью доски накладки должны упираться в мауэрлат, для обеспечения дополнительной надежности фиксации, при этом накладки в этом месте лучше прикрепить к мауэрлату с помощью стальной проволоки.

Но если речь уже идет о массовом повреждении стропил, когда деформация или гниль обнаруживается на многих стропилах, то необходимо применить специальную систему протезов. Данные протезы делаются из стальных прутьев и крепятся на неповрежденный участок конструкции, в то время как деформированная часть попросту удаляется. Для данной операции необходимо зафиксировать стропило специальными временными подставками и удалить поврежденную часть (для этого придется разобрать часть кровли). Затем следует вырезать аналогичного размера протез из такого же дерева и установить его на место удаленного участка, нижней своей частью он должен упираться в мауэрлат. Стальные прутья протеза обеспечивают дополнительную фиксацию всей конструкции.

Если укрепления с частичной заменой требует не нога стропила, а мауэрлат, то необходимо провести следующие манипуляции:

• фиксируются временными подпорками стропила каркаса крыши;
• прогнивший участок мауэрлата вырезается и удаляется;
• в кладку вбиваются стальные костыли, на которые укладывается брус нужного сечения, длиной не менее одного метра;
• на перекрытие устанавливают кусок лежня длиной равной брусу;
• затем нога стропила фиксируется с двух сторон подкосами, которые опираются на только что установленную балку.

Некоторые советы по укреплению

Работы по усилению стропил любой крыши — это целый комплекс работ, в который входят различные операции по исправлению деформации и разрушения самих деревянных элементов либо места их скрепления.

Узлы крепления стропильной системы.

Деформации чаще всего выражаются через искривление и образование трещин в брусьях и досках стропил и других деревянных элементов крыши, но иногда вмешательство требуется и когда необходимо исправить некачественное скрепление между собой частей системы.

В последнем случае стоит обратить внимание на ключевые места соединения. Прежде всего, убедитесь в надлежащей фиксации стропил и конка вашей крыши, в этом узле очень часто возникают проблемы при недостаточной внимательности при монтаже.

При исправлении дефектов необходимо добиться максимально плотной стыковки стропил и конькового бруса, в этом может помочь использование специального домкрата. Для качественного укрепления данного узла используют различные методики. Крепится данный узел с помощью либо специальной стальной полосы с перфорированными отверстиями, либо различных деревянных дощатых накладок, либо насаживая стропила на стальной крепежный болт. В каждом из этих способов можно выделить несколько вариантов, например, деревянные накладки могут крепиться как выше, так и ниже конькового бруса, существует и несколько разновидностей металлических пластин для надежной фиксации стропил и накладок.

Есть некоторые секреты и при исправлении прогиба стропил. Для этого на внутренней стороне балок надежно крепятся специальные деревянные упоры, после чего с помощью домкрата стропила выпрямляются, и между ними поочередно вставляются прочные перемычки-распорки. Такая система поможет противостоять внешнему давлению на крышу и стропила и остановить деформацию последних.

При укреплении ног стропил через наращивание брусом необходимо правильно подобрать его параметры. По ширине он должен быть либо равным стропилу, либо чуть шире. Для удобства монтажа брус крепят саморезами к стропильной балке, а затем проделывают насквозь отверстия через оба элемента, после чего насаживают всю конструкцию на специальные стальные болты или шпильки.

Эти отверстия лучше сверлить в шахматном порядке, что увеличивает сопротивляемость конструкции нагрузкам при деформации на изгиб. Диаметр сверла и крепежных шпилек должен быть равным. Крепеж выполняется стальными шпильками самоконтрящимися гайками и шайбами. Такая конструкция не только проста в монтаже, но и надежна в эксплуатации. Она не разболтается и продержится столько, сколько выдержит древесина.

Усиление стропильных конструкций: как сделать укрепление

Усиление стропильной системы обычно требуется, если в процессе эксплуатации крыша не выдерживает нагрузки и деформируется. Как правило, это является результатом ошибок в расчетах или при монтаже.

Увеличение несущей способности стропильных ног

Стропильную систему дома, гаража, бани и других построек следует регулярно проверять на предмет повреждений и деформаций. Вовремя выполненное усиление стропил позволит избежать разрушения крыши и дорогостоящего ремонта. В случае гаража, поврежденным может оказаться и автомобиль, что связано с серьезным финансовым ущербом. Усиление несущих способностей стропил может потребоваться в стропильной системе любого типа. С этой целью чаще всего практикуется установка разгружающих балок («подмог»), монтаж подкосов либо двухсторонних накладок.

Если стропила подобраны по прочностным характеристикам, они не всегда имеют необходимые показатели на прогиб, соответствующие СНиПу «Нагрузки и воздействия». Таким образом, требуется увеличить площадь поперечного сечения стропила. Усиление тонких деревянных стропил кровли гаража или другой постройки выполняется при помощи дополнительных деревянных балок – подмог. Балка крепится к нижнему поясу стропила в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом. В качестве крепежного элемента может использоваться металлическая зубчатая пластина либо болтовые хомуты.

Особое внимание следует уделить усилению узла опирания неразрезной стропильной ноги на подкос.

В месте опирания неразрезного стропила крыши дома или гаража на подкос возникает максимальный изгибающий момент. Необходимо избежать прогиба в данном узле, для чего требуется увеличить сечение стропильной ноги накладками, установленными с обеих сторон. Размеры дощатых накладок подбираются исходя из расчетных параметров сечения при максимальном изгибающем моменте. Усиление стропильной ноги дощатыми накладками выполняется с использованием болтовых хомутов либо гвоздей. Если увеличить длину подмоги и вывести ее за край опирания на подкос, то эта балка заодно будет выполнять функцию накладки, усиливая опорный узел, помимо увеличения жесткости пролета.

При реконструкции крыши нередко требуется выполнить более крутой кровельный скат. Чтобы не заменять полностью стропильную систему гаража, бани или жилого дома, монтируют новые стропила, скрепляя их со старыми. Сращивание деревянных элементов выполняется при помощи перекрестной дощато-гвоздевой стенки. Полученная ферма имеет заданный уклон и обеспечивает повышенную жесткость конструкций. Следует учитывать, что такой подход не позволяет увеличить пространство мансарды или чердачного помещения при переделке крыши.

Усиление нижней части стропильных конструкций

К наиболее уязвимым частям стропильных конструкций гаража, дома или других построек, относятся нижние части стропильных ног, опирающиеся на мауэрлат, и сами балки мауэрлата. Если при возведении конструкций использовался сырой пиломатериал, либо происходит увлажнение древесины вследствие протечек кровли или недостаточной гидроизоляции между мауэрлатом и кирпичной кладкой гаража или дома, происходит загнивание деревянных элементов и снижение прочности конструкций. Причиной попадания или конденсации влаги также могут служить повреждения пароизоляции, закупорка или повреждение вентиляционных продухов.

Чтобы усилить каркас крыши, устанавливаются дополнительные подкосы. Такой подкос крепится к нижней части стропила и упирается в мауэрлатную балку или дополнительный лежень. Чтобы повысить устойчивость конструкций фермы, нижние концы подкосов, установленных дополнительно, желательно немного раздвинуть. Уперев подкосы в дополнительный лежень можно снять изгибающий момент с пролета между подстропильной ногой и мауэрлатом.

Укрепление поврежденной стропильной системы

Если требуется замена сгнившей части мауэрлата или участков стропил крыши гаража или другой постройки, применяются дополнительные накладки. Усиление с помощью деревянных накладок выполняется при единичном повреждении одиночных стропил. Накладки крепятся при помощи болтов или гвоздей, при этом накладка должна нижним торцом опираться на балку мауэрлата и дополнительно фиксироваться на нем при помощи скрутки из катаной проволоки.

Усиление конструкций при помощи прутковых протезов применяется при массовых повреждениях деревянных стропил. В этом случае усиление подразумевает демонтаж поврежденных частей конструкций. Поврежденная стропильная нога закрепляется на временных опорах, затем часть кровельного покрытия разбирается, и прогнивший участок стропила выпиливается. Из нового бруса изготавливается «протез» — элемент, размеры которого соответствуют выпиленному куску стропила. Протез устанавливается на место удаленного фрагмента с опорой на мауэрлат.

Если усиление конструкций требует частичной замены мауэрлата, укрепление каркаса крыши выполняется по следующей технологии. Стропильные ноги закрепляются на временных опорах, сгнивший фрагмент мауэрлата демонтируется. На костыли, забитые в кладку, необходимо уложить балку подходящего сечения, длина которой должна составлять около 1 метра. На перекрытие либо стену укладывается кусок лежня той же длины. Затем стропильную ногу требуется укрепить двумя подкосами, упирающимися в новую балку.

Укрепление стропил: практические советы

Усиление конструкций скатной крыши подразумевает комплекс работ, направленных на исправление повреждений деревянных элементов, подвергшихся биологическому разрушению, либо на устранение деформаций стропил и узлов крепления. Чаще всего можно столкнуться с такой проблемой, как прогиб стропильных ног в процессе эксплуатации кровли, но внимательно следует отнестись и к качеству крепления стропил еще на этапе возведения кровли гаража или других построек.

Одним из принципиально важных узлов является место крепления стропил к коньку крыши. При наличии расхождений, необходимо оперативно исправить это дефект. Технология работ может потребовать применения домкрата, чтобы обеспечить плотное прилегание стропильной ноги в коньковой части. Место, где стыкуются стропила, необходимо качественно укрепить. Усиление выполняется при помощи металлической перфорированной полосы, либо деревянной накладки из доски толщиной не менее 2 см. Накладка монтируется непосредственно под коньком.

Далее следует устранить прогиб стропил. С этой целью задействуется гидроцилиндр. При помощи саморезов рекомендуется с внутренней стороны стропила выполнить крепление деревянных треугольных упоров. После чего стропило выпрямляется при помощи гидроцилиндра и устанавливается жесткая распирающая перемычка, которая предотвращает деформацию фермы крыши под внешними нагрузками.

Чтобы выполнить усиление деревянных стропильных ног методом наращивания бруса, необходимо подготовить брус необходимой ширины – она должна соответствовать размерам стропила, либо немного превосходить их. Прежде чем выполнять надежную фиксацию усиливающего бруса, данный элемент лучше всего закрепить на стропиле при помощи саморезов. Далее следует выполнить несколько сквозных отверстий через стропильную ногу и укрепляющий брус для крепления элементов шпильками.

Отверстия должны располагаться в шахматном порядке, с шагом около 30-50 см. Такой принцип крепежа дает возможность увеличить сопротивление конструкции при нагрузках на изгиб. Диаметр отверстий должен точно соответствовать диаметру крепежных элементов. В подготовленные отверстия вставляются резьбовые шпильки, на их концы надеваются широкие шайбы и навинчиваются самоконтрящиеся гайки – это позволяет создать надежный крепеж, который не разболтается в процессе эксплуатации стропильной системы. Затягивание гаек выполняется до появления звука потрескивания древесины.