Усиление стропильной системы двухскатной крыши: Как сделать усиление стропильной системы

Как сделать усиление стропильной системы

Последнее обновление статьи 17.05.2022

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.

Содержание

Увеличение несущей способности стропильных ног

усиление стропильной системы накладками

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.

поврежденные стропила требующие замены

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.

усиление стропила деревянными накладками

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.

варианты усиления нижней части стропил

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.

усиление стропил протезом

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.

способы и схемы соединения стропил в коньке

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.

Усиление стропил: укрепляем крышу | «Кровельщик»

Cохраните себе на заметку

В некоторых ситуациях требуется укрепить стропила. Это происходит, если в процессе эксплуатации кровля не выдерживает нагрузку. В таких случаях прибегают к усилению стропил. Познакомьтесь с видами способов, этапами монтажа кровельных работ и рекомендациями специалистов.

С чего начать?

Сначала нужно определить вид крыши. От ее конструктивной особенности зависит способ усиления стропильной системы. Распространены следующие виды кровель:

• односкатная;

• двускатная;

• четырехскатная;

• мансардная.

Для каждого типа кровли подходит определенный вид стропильной системы. При обустройстве мансардной кровли, к примеру, чаще используется комбинированный вид стропил. Он позволяет приподнять потолок и тем самым увеличить используемую полезную площадь дома.

После этого переходят к обследованию стропил и выявляют слабое место.

Особенности монтажа

Самой уязвимой частью стропильной системы считается мауэрлат. Он приходит в негодность из-за некачественного материала. Например, для обустройства использовали сырые балки или не оставили вентиляционных отверстий при сооружении.

Чтобы усилить каркас, используют добавочные элементы. Подкосы крепят по нижней поверхности стропил. Упор делается на мауэрлат. 

Секрет от мастера. Подкосы должны слегка приподнимать старые стропила. Условие уменьшает силу изгибающего момента.

Можно применить накладки. В таком случае опасность перелома конструкции снижается. Стропила укрепляются не по длине, а по ширине. Размер накладки выбирается с учетом степени изгибающего момента, то есть сечения уже используемых балок. Важно правильно произвести расчеты.

Накладки крепят при помощи стандартных видов соединения: болтов, саморезов, гвоздей.

Также при реконструкции кровли для обустройства новой стропильной системы выбирают более крутой склон крыши. Стропила (уже имеющиеся и новые) крепят между собой при помощи дощатой перегородки с использованием гвоздей. Это эффективный способ. Он значительно продлевает срок службы крыши и устраняет опасность обрушения.

Секрет от мастера. Новая стропильная конструкция может быть установлена как выше, так и ниже старых стропил. Стропильная конструкция обеспечивается необходимым уровнем жесткости и создается новый уклон. В результате действий удается демонтировать старую стропильную систему полностью и смонтировать новую без разбора кровли.

Зачем нужно усиливать стропила?

Новички в строительном деле часто не понимают целей усиления. Кажется, что дом стоит и рушиться не собирается. Необходимо регулярно обследовать состояние стропил. Иногда их негодность может быть неявной, но усиливать конструкцию придется.

Чаще всего стропила страдают из-за использования несоответствующего материала. Низкое качество уменьшает их срок эксплуатации.

Если вовремя не предпринять меры, то ущерб будет значительным. Крыша может рухнуть, а жильцы пострадать.

Чтобы избежать необходимости усиления стропил в будущем, соблюдайте правила при оборудовании кровли, а именно:

1. Используйте только качественный и сухой пиломатериал.

2. Прокладывайте гидроизоляционный слой в месте мауэрлата основательно, согласно требованиям кровельного дела.

3. Оставляйте вентиляционные зазоры в кровельном пространстве. Особенно это условие касается сооружения мансардных видов крыши.

В результате несоблюдения правил в местах соприкосновения балок и кирпича, образуется влажная среда. Влага негативно влияет на дерево. Она его разрушает. Материал приходит в негодность, так как начинает гнить.

Остановить процесс невозможно. Придется переоборудовать стропильную систему.

Кроме того, стропила приходят в негодность из-за окончания срока эксплуатации. В ветхих домах нужно усилить стропила в обязательном порядке.  

 

ABE377/AE413: усиление вашей крыши

Хэл С. Ноулз III, Крейг Миллер, Кэтлин С. Рупперт, Карла А. Ленфести и Барбара Холдеман ²

Эта публикация является частью 4 из 6 серии «Образование + действие = уменьшение ущерба от ветра». Для просмотра остальной части серии посетите https://edis.ifas.ufl.edu/topic_series_wind_damage_mitigation.

Крыша помогает сохранить комфорт и сухость в вашем доме. Но во время сильного ветра урагана плохо спроектированные или плохо обслуживаемые крыши могут разрушиться (рис. 1). Вот несколько советов, как укрепить крышу.

Рисунок 1. Провал крыши.
Кредит: Институт безопасности бизнеса и дома

Почему конструкция крыши имеет значение?

Крыши с очень крутыми скатами плохо противостоят горизонтальным ветрам. Крыши с очень пологими скатами позволяют увеличить вертикальный подъем. Склоны между 3:12 и 6:12 (горизонтальный бег: вертикальный подъем) часто считаются самыми безопасными.

И вальмовые, и двускатные крыши распространены по всей Флориде. Из-за своей конструкции вальмовые крыши более устойчивы к высоким ветровым нагрузкам.

Двускатные крыши можно сделать более безопасными с помощью нескольких незначительных улучшений.

Крестовина («X») Фронтонная скоба («А» рама)

Сначала установите диагональную поперечную распорку между фронтонной фермой и четвертой задней фермой (приблизительно 8 футов). См. рис. 2. Будьте осторожны: не забудьте поставить «X» на «A».

Фигура 2. Усиление кровли – диагональные поперечные связи.
Авторы и права: Барбара Холдеман, UF/IFAS PREC

Подготовьтесь, чтобы избежать эффекта домино

Во-вторых, установите горизонтальную распорку фермы, чтобы предотвратить сближение ферм сильным ветром. Это показано на рис. 3. Будьте осторожны: не забывайте «избегать эффекта домино».

Рисунок 3. Усиление кровли – горизонтальные стропильные фермы.
Авторы и права: Барбара Холдеман, UF/IFAS PREC

В-третьих, установите жалюзи на все вентиляционные отверстия на торцевой стене фронтона. Если вы строите новый дом с двускатной крышей, рассмотрите возможность использования сплошной конструкции стены или баллонного каркаса. Это создает прочную единицу каркаса стены от земли до крыши на остроконечном конце дома.

Создать непрерывный путь загрузки

Дом – это система соединенных частей. Если в системе есть одно слабое звено, можно повредить весь дом. Вот почему важно создать непрерывный путь нагрузки между землей и крышей вашего дома. Это объединяет вертикальную структуру вашего дома и противостоит подъемным силам ураганных ветров.

Непрерывная траектория нагрузки требует, чтобы крыша дома крепилась к стенам, второй этаж — к первому, а стены — к фундаменту (см. рис. 4). Это можно сделать с помощью анкерных лент для соединения крыши со стеной и пола с полом, а также с помощью анкерных болтов для соединения стены с фундаментом.

Рисунок 4. Создайте непрерывный путь загрузки.
Авторы и права: Барбара Холдеман, UF/IFAS PREC

Правильное крепление обшивки и гонта

При неправильной установке или использовании некачественных материалов черепица, сайдинг и другие наружные материалы могут быть оторваны от дома. Это позволяет ветру и воде проникать внутрь, нанося ущерб дому. Кроме того, эти материалы могут стать опасными летающими или переносимыми ветром обломками во время шторма. Правильные методы крепления могут предотвратить отрыв материалов от дома во время сильных штормов.

Прикрепите обшивку крыши к каркасу крыши обычными гвоздями с кольцевым стержнем за 10 пенсов или гвоздями с кольцевым стержнем за 8 пенсов. Разместите их на расстоянии четырех дюймов по краям и шести дюймов друг от друга в середине фанерной обшивки. Используйте клей для дерева под обшивкой вдоль соединительного стыка с фермами крыши.

Гвозди с кольцевым стержнем

обеспечивают повышенную удерживающую способность благодаря кольцам с резьбой (рис. 5). Эти кольца врезаются в обшивку и каркас и противостоят более высоким подъемным силам.

Рисунок 5. Кольцевой гвоздь (не в масштабе).
Авторы и права: Барбара Холдеман, UF/IFAS PREC

Другие ресурсы

Федеральный альянс безопасных домов: http://www.flash.org

Национальная библиотека ресурсов по обеспечению готовности Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям: https://www.fema.gov/national-preparedness-resource-library

FloridaDisaster. org: Отделение по чрезвычайным ситуациям Флориды: http://www.floridadisaster.org

Институт безопасности бизнеса и дома: http://www.disastersafety.org/

Университет Флориды: Расширенный справочник UF/IFAS по стихийным бедствиям: https://branding.ifas.ufl.edu/disaster-handbook/

Сноски

1. Это документ ABE377 (Часть 4 из 6 в Образование + Действие = Уменьшение ущерба от ветра, серия ), одна из серий Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии, UF/IFAS Extension. Исходная дата публикации — ноябрь 2005 г. Пересмотрено в октябре 2013 г., ноябре 2016 г. и мае 2020 г. Посетите веб-сайт EDIS по адресу https://edis.ifas.ufl.edu для текущей поддерживаемой версии этой публикации. Первоначально эта публикация частично финансировалась за счет гранта Программы смягчения последствий жилищного строительства Департамента по делам сообществ Флориды.

2. Хэл С. Ноулз III, лектор и агент по ответственным вопросам, Устойчивое развитие и строительная среда и Департамент городского и регионального планирования, Колледж дизайна, строительства и планирования; Крейг Миллер, доцент Программы ресурсоэффективных сообществ; Кэтлин С. Рупперт, почетный профессор Программы ресурсоэффективных сообществ; Карла А. Ленфести, агент по семейным и потребительским наукам, на пенсии, UF/IFAS Extension St. Lucie County; и Барбара Холдеман, помощник редактора Программы ресурсоэффективных сообществ; Расширение UF/IFAS, Гейнсвилл, Флорида 32611.

Руководство по суровой погоде: как укрепить крышу

Когда наступает суровая погода, вам нужно убедиться, что ваша крыша находится в идеальном состоянии. Вот некоторые самодельные меры, которые помогут защитить крышу от воды и не повредить ее.

Укрепите крышу

Надлежащим образом сконструированная кровля в районах, подверженных сильным ветрам, имеет фермы, прикрепленные к стенам с помощью ураганных креплений, правильно прибитую обшивку и прочную черепицу. Обычно это делается во время полной перестройки кровли. (Обратитесь к местным должностным лицам по нормам и правилам для получения подробной информации.) Однако, даже если вы не планируете полную замену кровли, есть самостоятельные меры, которые помогут удержать воду и крышу в целости.

Усиление ферм

1. Нанесите строительный клей

Нанесите строительный клей вдоль края фермы, чтобы усилить соединение с фанерным настилом крыши. Нанесите клей, как если бы вы наносили герметик.

2. Укрепите фермы

Укрепите фермы, соединив их с помощью 2×4, идущих от одного конца дома к другому.

3. Подкос фронтона

Подкос торца с диагональю 2x4s.

4а и 4б. Соедините фермы со стенами

Соедините фермы со стенами с помощью ураганных креплений. Прикрепите фермы везде, где есть доступ, будь то с чердака, за потолочными панелями или через внутренние стены. Прикрепите ремни к внутренним стенам, если больше ничего недоступно.

Примечание: Установка металлических стяжек на существующей крыше может быть очень сложной, и лучше всего это делать во время полной замены крыши.

5. Очистите желоба

Очистите желоба и водосточные трубы, чтобы вода могла быстро стекать с крыши.

6. Ремонт и герметизация

Ремонт и герметизация проходов через крышу, слуховых окон, световых люков и дымоходов — везде, где может попасть вода. особенно на карнизах, и приклейте все, что нужно, каплями кровельного клея вдоль переднего края.

Узнайте, как здесь.

Примечание: Крыши из металлической и глиняной черепицы должны проверяться и ремонтироваться профессионалами.

8. Поднимите черепицу или подстилающий слой

Если вы можете поднять черепицу или подстилающий слой вдоль желобов, карнизов или ендов, нанесите под них слой кровельного клея.

9. Снимите ТВ или спутниковые антенны

Снимите ТВ или спутниковые антенны. Снимите турбины с крыши и закрепите оцинкованную накладку винтами, чтобы закрыть отверстие.

Hire Smart

По данным правительственных следователей, большинство повреждений кровли во время ураганов произошло из-за плохо уложенной черепицы. Черепица, которая была скреплена скобами вместо гвоздей, прибита в неправильных местах, прикреплена только двумя гвоздями или уложена упрощенным методом, называемым «укладкой» (где гонты укладываются по прямой линии вверх по крыше, а не по горизонтали или диагонали) скорее всего потерпит неудачу.

No related posts.