Стропильная балка: виды и правила монтажа
Все скатные крыши имеют свою стропильную систему. Уклон скатов выбирается исходя из климатических условий данного региона, желания застройщика иметь мансардное помещение, вида кровельного покрытия и прочих факторов.
Использование готовых стропильных балок вместо стропильной системы, изготавливаемой на месте, часто ускоряет весь процесс возведения здания. К тому же стропильные балки решают проблему больших пролетов, когда нет возможности использовать стропильные ноги , без риска нарушить прочность конструкции крыши.
Конструкция и виды стропильных балок
Стропильные балки, как и все элементы стропильной системы, могут изготавливаться из дерева, металла и железобетона. Но если деревянные балки можно изготовить непосредственно на месте, то железобетонные и металлические только в заводских условиях. В зависимости от профиля балки подразделяются на:
- односкатные с верхним и нижним поясами, расположенными параллельно друг другу;
- балки трапециевидные двускатные;
- с верхним поясом ломаного или криволинейного вида.
Стропильные балки не что иное, как разновидность ферм. Они используются , когда нужно перекрыть большие пространства здания, без внутренних несущих стен или других опорных элементов.
А — балка двускатная решетчатая, Б — стропильная балка с горизонтальными поясами
Состоят стропильные балки из верхнего и нижнего бруса, которые называются верхним и нижним поясом, соединенных системой вертикальных стоек и подкосов, расположенных под разными углами. Конкретное расположение стоек, подкосов, расстояние между верхним и нижним поясом определяется при проектировании здания специалистами проектировщиками. Для правильного расчета во внимание берется функциональность балок, общие нагрузки, которые зависят от многих факторов.
Односкатные балки используются, как правило, для устройства односкатных крыш жилых и промышленных зданий (пристройки, гаражи и т. п.). Стропильные балки опираются на мауэрлаты и подстропильные балки, называемые прогонами.
Материалы для изготовления подстропильных ферм
Железобетонные стропильные балки используются для перекрытия пролетов разной длины, но не более 24 метров. Пролеты длиной больше 24 м перекрываются железобетонными фермами, имеющими решетчатую конструкцию.
Чаще всего такие пролеты имеют промышленные здания и сооружения, гражданские. По железобетонным балкам могут устраиваться рельсовые пути для движения мостовых кранов, кран-балок, поэтому их расчет должен вестись только инженерами специалистами. Кроме промышленных и гражданских сооружений железобетонные фермы используются для строительства железнодорожных и автомобильных мостов, пешеходных виадуков и пр.
Короткие балки длиной до 6 м применяются для устройства покрытий пристроек, 12-метровые балки используются как ригели для последующего монтажа по ним плит покрытий или перекрытий.
Железобетонные балки имеют большой вес и для их монтажа необходимо использовать подъемную технику (автокраны, краны башенные).
Деревянные стропильные балки и фермы изготавливаются из цельного дерева, но могут быть из клееной древесины, которая мало в чем уступает по прочности цельному дереву.
В двутавровых балках по новым технологиям в качестве поперечных и угловых стоек используется сплошные листы прессованных древесных материалов. Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены, передавая им нагрузки от веса кровли, свой собственный вес и вес снегового покрова.
Деревянные фермы представляют собой треугольные конструкции, в которых все внутренние элементы жестко связанные между собой системой подкосов, распорок, ригелей. В заводских условиях строительные деревянные фермы выпускаются скрепленные металлическими гвоздевыми пластинами пластинами, которые устанавливаются с двух сторон на узле соединения деталей стропильной фермы.
Стропильные и подстропильные балки и фермы могут соединяться способом «паз – шип» или с применением скоб и гвоздей. Но по мере высыхания дерева такие соединения снижают прочность конструкций. Поэтому часто в стропильных фермах и балках применяют болтовое соединение, хотя и это соединение может несколько ослабить стропильные конструкции.
Для перекрытия пролетов длиной до 9 метров используются двутавровые балки, изготовленные по новым технологиям.
На деревянные стены потолочные балки укладываются с помощью врубок, устраиваемых на верхнем венце. Рекомендуется делать глухую врубку, чтобы торец балки был скрыт от воздействия атмосферных осадков. Размер и шаг, с которым располагаются балки, рассчитываются исходя из предполагаемых нагрузок на потолок дома.
При монтаже стропильных балок соблюдается минимальный размер шага -0,5 м. После этого начинают установку стропильных ферм, которые могут собираться на земле или непосредственно на крыше.
На земле собирают ферму в том случае, когда её размеры дают возможность нескольким рабочим поднять ферму на крышу без применения механизмов. Стропильные фермы, изготавливаемые из деревянных элементов большого сечения и размеров, собирают обычно на крыше. Такие тяжелые конструкции можно собирать и на земле, если существует возможность поднятия их на высоту крыши краном.
Сборка стропильных ферм на земле
Прежде чем начать сборку ферм, необходимо изготовить шаблон, по которому будут собираться все фермы. Это делается в том случае, когда крыша имеет правильные геометрические размеры. Из двух досок, соединенных на одном конце гвоздем, получаем конструкцию, напоминающую ножницы. Далее эти ножницы ставим на мауэрлат, таким образом, чтобы получить требуемый угол скатов крыши.
Получившийся угол нужно зафиксировать, прибив поперечную перекладину. Получившийся шаблон устанавливаем на потолочные балки или на мауэрлат, и отмечаем карандашом места, где нужно сделать запил.
Шаблон проще изготавливать из доски сечением 20х100мм, перекладину для надежности закрепляют саморезами.
- Для изготовления стропил берется доска сечением 50х150мм из древесины хвойных пород, высушенной до уровня влажности не более 20%.
- Приложив шаблон к стропильным ногам, делается стропильная ферма нужных размеров и с готовыми запилами.
- Сделанные две фермы поднимают на крышу и устанавливают на торцах дома, строго выверяя по вертикали. Для этого используют отвес или строительный уровень. Закрепляют их временными подкосами, которые соединяют фермы с потолочными балками, или мауэрлатом.
- После этого между крайними стропильными фермами натягивается шнур, по которому будут устанавливаться все остальные стропильные конструкции.
- Поперечные ригели на стропильных фермах прибивают на расстоянии 50 см от конька.
- Промежуточные стропильные конструкции устанавливаются с шагом, выбранным для данной крыши. Если требуется усиление стропил, устанавливаются дополнительные элементы в виде подкосов, распорок, стоек.
Стропильные фермы соединяются друг с другом при помощи временных поперечных досок. После того, как все стропильные фермы будут установлены и выверены по горизонтали и вертикали, на них укладывают обрешетку или пароизоляцию (если того требует проект).
- Усиление балок перекрытия. Выезд инженера на объект.