Любая балочная система состоит из множества балок, которые используются для формирования балок или досок. Доски часто выбирают из-за их низкой цены, но их прочность не так высока по сравнению с деревом.
Какой пиломатериал выбрать для стропил
Крыша является заключительным этапом строительства дома. Она выполняется после того, как вы решили сложные задачи планирования, возведения фундамента и стен. Вам необходимо построить систему поддержки крыши, добавить изоляцию и уложить кровельный материал. Однако эти задачи очень сложны и требуют большого внимания. Вам необходимо использовать высококачественные материалы для стропильной системы, чтобы избежать проблем в дальнейшем. Мы расскажем вам, какие доски использовать для стропил.
Какими свойствами должны обладать стропила из дерева
Опытные строители советуют использовать для этих целей хвойные породы дерева. Они содержат смолы, которые предотвращают гниение, а благодаря их легкому весу и низкой цене вы сможете сэкономить деньги при строительстве кровельной системы. Выберите прямоугольную доску (толщина 50 мм, ширина 150 или 200 мм), на которую опираются балки, что придает конструкции надежность. Для стропильной системы часто используется брус (100х500 мм).
Однако из-за его большого веса такая конструкция усложняется. Чтобы узнать, на какие кровельные балки лучше всего использовать брус, необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку на крышу. С этим вопросом следует обратиться в кровельную компанию, которая сможет произвести точные расчеты.
Чтобы найти подходящего кровельного подрядчика, разбирающегося в строительных нормах и правилах, воспользуйтесь поиском по каталогу Building Companion. Профиль каждой компании содержит необходимую информацию, портфолио, отзывы, и вы можете запросить смету.
Доска не должна быть слишком влажной (до 18%), иначе в процессе сушки она потеряет свою геометрию, и крыша испортится. При покупке естественно влажной древесины доска должна сохнуть в течение 3-5 дней. Для этого можно разложить материалы на улице, соблюдая небольшое расстояние. Это можно сделать с помощью нагелей.
Необходимо оценить качество строительного материала. Поскольку перекрытие должно быть армированным, лучше выбирать материалы первого качества. Они не имеют гнили и сучков и отвечают требованиям к внешнему виду. Перед монтажом плиты промывают противогрибковыми средствами. Для снижения риска возгорания используются антипирены.
Из чего делают стропила
Древесина для несущей системы выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную устойчивость при одновременном снижении веса конструкции. Крыши высотных зданий или промышленных сооружений часто строятся с использованием железобетонных или металлических балок. Обычные конструкции изготавливаются из дерева. Часто балки изготавливаются из такой древесины.
- Бревно. Используется нечасто по причине большого веса. Для работ с этим материалом требуется помощь профессионалов, который сможет создать сложные врубки на местах крепежа.
- Брус. Для возведения конструкции применяется обычный, либо клееный брус. Он используется для создания высокопрочных, долговечных систем. Стропила из бруса менее востребованы, так ак пиломатериал довольно дорогой.
- Доска. Материал доступен, поэтому выбирается для возведения стропил чаще всего. Стропила из доски предусматривают применение материала толщиной от 4 см. Этот пиломатериал не тяжелый, обеспечивает простую установку, обладает хорошим запасом прочности.
Требования к стропильным доскам
Кровельные балки предназначены для того, чтобы выдерживать значительные нагрузки от снега, ветра и кровли, поэтому существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать при их строительстве.
При формировании балок учитывается не только правильный размер и сечение, но и материал, из которого они изготовлены.
Оптимальным считается выбор балок для балок, но этот материал имеет высокую цену, поэтому для снижения стоимости часто покупают доски. Выбирается только качественная древесина, часто выбор падает на сосну или лиственницу.
При поиске досок для использования в строительстве балок необходимо учитывать основные требования:
- на 1 м не допускается наличие больше трех сучков, причем их диаметр не должен превышать 30 мм;
- нельзя, чтобы присутствовали сквозные трещины, а несквозные не могут обладать значительной длиной, превышающей половину длины доски;
- стропила для крыши изготавливаются из древесины, влажность которой не превышает 18%, причем желательно во время выбора пользоваться влагомером, чтобы убедиться, что информация, имеющаяся в сопроводительной документации к доскам, соответствует действительности.
Доски следует покупать только у сертифицированных продавцов, которые предоставляют покупателю информацию о товаре. Должны быть специальные сопроводительные бумаги, содержащие информацию:
- сорт древесины, используемой для изготовления досок;
- название и номер стандарта изделия;
- наименование производственной организации, занимающейся его изготовлением;
- число единиц в одной упаковке;
- дата выпуска досок;
- размеры пиломатериала, а также его влажность.
Поскольку древесина является природным материалом и различные биологические воздействия приводят к ее разрушению, важно, чтобы доски были подобраны соответствующим образом и защищены специальными защитными составами.
Доски для балок перед использованием должны быть обработаны различными средствами:
- обработка качественными антисептиками, которые не допустят гниения материала;
- пропитка антипиренами, защищающими древесину от возгорания;
- обработка средствами, отпугивающими вредителей и насекомых.
Только при правильном подборе досок и их качественной обработке можно изготовить балки не только высокого качества, но и устойчивые к различным воздействиям.
Какими размерами должны обладать стропила?
После выбора оптимальной опорной доски можно приступать к разработке конкретного проекта и схемы будущей опорной системы. Для этого необходимо определить сечение, длину, ширину и другие параметры балок, которые после строительства будут соединяться между собой в правильной последовательности.
Размер балок может сильно варьироваться, так как на этот параметр влияет множество факторов. К ним относятся размеры дома и крыши, выбранная конструкция несущей системы, возможные ветровые нагрузки и другие подобные воздействия. Оптимально следовать рекомендациям
- минимальный размер равен 50х150 мм;
- если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
- нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.
важно: Для того чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, необходимо правильно рассчитать этот размер.
Для расчета важно определить, насколько высокой будет нагрузка на крышу, что позволяет выбрать сечение и другие параметры балок. Кроме того, можно использовать специальные нормативные значения, но они не учитывают определенные климатические условия разных регионов, поэтому специалисты предпочитают делать правильные расчеты, материалы по теме: как рассчитать длину балок, расчет балочной системы.
Грамотное определение габаритов стропил
При определении оптимального размера балок важно учитывать, какой толщины должно быть перекрытие, из которого изготовлены балки.
Толщина плиты напрямую влияет на прочность изделий, изготовленных из нее.
Рекомендуется использовать плиту толщиной от 4 до 6 см. Если стропильную систему не планируется устанавливать в небольших жилых зданиях, то для снижения затрат допускается использование плит толщиной 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделие толщиной не менее 5 см.
При выборе ширины плиты необходимо учитывать длину проема, перекрывающего балки. Чем больше должна быть длина стропил, тем шире используется доска:
- если длина стропила равна примерно 6 м, то желательно пользоваться доской, ширина которой равна примерно 15 см;
- если длина ног превышает 6 м, то ширина доски вовсе должна составлять 18 см;
- если требуется получить еще более длинную стропильную ногу, то используется наращивание элементов, а места, где имеется нахлест, должны находиться рядом с коньковой частью крыши.
Сечение балок рассчитывается в соответствии с определенным оптимальным расстоянием между ними, также учитывается длина элементов. В ходе работ необходимо решить, какие постоянные нагрузки будет испытывать крыша от ветра и снега. При этом учитывается вес конструкции, угол наклона ската и длина перекрываемого проема. Кроме того, в расчет включается ширина здания.
Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется использовать специальные расчетные программы, свободно доступные в Интернете, с помощью которых не только быстро получаются результаты, но и гарантируется точность значений.
После определения поперечного сечения балок необходимо определить расстояние между ними. Расстояние между балками напрямую связано с их сечением. Если эти параметры определены неправильно, это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.
Профили балок можно уменьшить, используя специальные опоры сдвига и растяжения.
Требования к качеству стропил
Для балок используются обрезные доски различного сечения. Наиболее распространенными являются куски с сечением 50х150 или 50х200. Бревна квадратного или прямоугольного сечения не используются, так как они не могут обеспечить необходимую для конструкции прочность, а их вес слишком велик. Всегда собирайте балки своими руками на продольных балках. В этом направлении профили более прочные и не склонны к изгибу.
Для этой задачи предпочтительно использовать доски из хвойных пород древесины. Это обусловлено рядом их свойств:
- наличие смолы предотвращает образование гнилей в материале;
- такие детали имеют сравнительно невысокий вес, в отличие, например, от досок того же сечения из березы;
- хвойный материал более доступен по цене, и найти его на лесопилках значительно проще.
В то же время, как правило, не рекомендуется использовать влажную древесину. В процессе сушки даже доска или брус размером 50х150 может значительно изменить свою геометрию и испортить всю крышу. Максимальное содержание воды составляет 18 %.
Также обратите внимание на элементы древесины, такие как сучки. Гнилые, упавшие элементы недопустимы, так как они могут снизить прочность балки в будущем.
Подготовка деталей стропильной системы к установке
Перед самостоятельной сборкой стропильной системы рекомендуется тщательно обработать поверхность всех деревянных деталей, которые вы используете для работы.
Заранее проверьте древесину, которую вы покупаете, и выберите лучшее качество. Доски с выпавшими сучками можно использовать по частям, например, для удлинения или для сооружения оголовков, опор, ригелей и других частей крыши. Когда выбрано достаточное количество пиломатериалов, их необходимо обработать специальными консервантами против гниения и огня.
Антипирены и антисептики для древесины можно наносить самостоятельно следующими способами:
- погружением;
- кистью или малярным валиком;
- распылением.
Каждый способ подходит для той или иной цели. После пропитки рекомендуется нанести второй слой. Рекомендуется не смешивать в одной емкости продукты разного назначения.
Выбираем оптимальную стропильную систему
После того как вы выбрали качественные доски 50х150 и обработали их своими руками, можно приступать к сборке балочной системы. Перед началом работы необходимо обшить периметр кирпичных или кирпичных стен обрешеткой — деревом, которое будет служить опорой для нижних участков балок.
Он крепится с помощью спиральных стержней, вмонтированных в стену, или с помощью стальной проволоки, вмонтированной в швы кладки. В брусовом доме роль навесной стены берет на себя крыша брусового дома.
В зависимости от размера проема между стенами выбирается способ расположения стропил. Существуют системы с висячими балками или с седловыми балками, опирающимися на несущую промежуточную стену.
Первая система имеет горизонтальные поперечные балки или шпунт. Во втором варианте это не так. Коньковая балка опирается в разных точках на промежуточную стену дома. Это не очень практично для полезного пространства под крышей — чердака — но оптимально, если между стенами находится большая лестница.
Влажность пиломатериалов
Каждому растению для жизни необходима влага, поэтому вполне естественно, что после спиливания дерева в нем остается много воды. Избавиться от этого можно путем естественной сушки, просто храня дерево в сухом месте, защищенном от дождя. Но вы также можете ускорить этот процесс, используя специальные сушильные камеры.
А зачем? Процесс сушки непредсказуем. Когда вода испаряется, доски и брусья могут растрескаться, изменить свою геометрию, изогнуться или «скрутиться». Если использовать для строительства непросушенный материал, то все эти процессы происходят в уже собранной конструкции, вызывая сильные напряжения в ней, вырывая крепеж и рискуя повредить здание или его части.
Согласно ГОСТ 8486-86, изделия из древесины с содержанием влаги менее 22% считаются сухими и могут быть использованы для строительных целей. При камерной сушке можно достичь влажности 12-14 %. Такая древесина пригодна для изготовления столярных изделий, мебели и декоративных элементов.
Пиломатериалы для стропил
Балочная система скатной крыши
Балки являются основным элементом несущей конструкции крыши, для их изготовления рекомендуется использовать самый прочный и качественный материал — древесину 1 сорта. Однако нормы допускают использование древесины более низкого качества, нужно только учитывать это при расчете нагрузок. Можно схитрить и купить для опор некачественную древесину, которая не выдержит больших нагрузок, и таким образом немного сэкономить. Главное, чтобы потолочные балки не преподнесли никаких сюрпризов в плане качества!
Дерево — это горючий материал, который также является благоприятной средой для различных насекомых и микроорганизмов. Поэтому древесина для балок всегда должна быть пропитана антипиренами и биоцидами. Идеальным вариантом является вакуумная пропитка. В условиях вакуума пропитывающая жидкость проникает глубоко в материал и надежно защищает его. Метод пропитки путем погружения в емкость с раствором также очень хорош. Обычно эти два метода используются в промышленных масштабах, так что панели продаются уже обработанными и высушенными. Однако временную ванну можно соорудить и на месте из панелей и фольги. Обработка щеткой или распылением также возможна «на месте».
Ошибкой является замачивание уже установленной системы балок, так как доски или древесина должны быть пропитаны и высушены перед установкой!
Для балок стандартно используются доски толщиной 50 мм. Ширина балок зависит от балок и предполагаемой нагрузки. Обычно она составляет от 200 мм до 250 мм. Можно также использовать пиломатериалы или клееный брус. В последнем случае деревянные ламели склеиваются меламиновыми смолами — это придает клееному брусу эксплуатационные характеристики высококачественной древесины! Чрезвычайно ценным преимуществом является то, что клееный брус можно использовать для изготовления прочных балок любой длины.
Клееный брус также используется для изготовления двутавровых балок, которые легче цельного бруса той же толщины.
Пиломатериалы для мауэрлата
Меуэрлат для двухскатной крыши
Мауэрлат — это своего рода «фундамент» для крыши, опорная зона, которая распределяет точечную нагрузку стропил и удерживает крышу в нужном положении. Для устройства мауэрлата вы получаете брус, сечение которого составляет примерно треть толщины основной стены — 150 или 200 мм. Если у вас большой проем навеса, можно использовать более широкий брус.
Не думайте, что тяжелый брус будет оказывать слишком большое давление на стены здания — его вес не так уж велик по сравнению с общей нагрузкой.
В идеале длина балки должна быть немного больше длины стены с учетом проекции фронтонных свесов. Однако, если это невозможно, лучше всего сформировать единую деталь из двух отрезков одинаковой длины. В этом случае каждая часть опирается на равное количество балок, что позволяет равномерно распределить нагрузку.
Превращаем деревянный брус в стропила
Сделайте шаблон, с которым вы сможете выполнять дальнейшую работу. Балки имеют одинаковую конструкцию, поэтому шаблон сэкономит вам время и силы.
Скрепите две доски с одного конца гвоздями. У вас должна получиться конструкция, напоминающая ножницы.
Поместите свободные концы «ножниц» на кронштейны, к которым будут крепиться балки. Это определит угол наклона крыши.
Возьмите дополнительную пару гвоздей и закрепите угловой набор между досками. Теперь шаблон готов. Закрепите его дополнительно поперечной балкой. Чтобы заданный угол наклона крыши не менялся под нагрузкой, закрепите диагональную планку саморезами.
Будьте очень внимательны при проведении измерений. Даже самое незначительное отклонение может привести к порче всей конструкции.
Затем сделайте новый шаблон для подготовки крепежных пазов в элементах системы. Используйте фанерную доску толщиной 0,5 см, а для усиления — доску толщиной 2,5 см. Размеры вырезов должны соответствовать сечению используемых балок.
Вырежьте по готовым шаблонам и приступайте к сборке стропильной фермы.
Видео — Стропильная система двускатной крыши
Порядок сборки фермы
Конструкция включает в себя опорные стойки и соединительную арматуру. Стропильная ферма имеет форму треугольника. Выполняйте работы в указанном порядке, чтобы готовая конструкция могла выдержать все поступающие нагрузки.
Вы можете построить каркас на земле с использованием дополнительного подъемного оборудования или непосредственно на крыше. Первый вариант проще и легче в исполнении.
Соберите каркас крыши в следующем порядке. Сначала нарежьте материал необходимого размера, соедините древесину по верхним краям и скрепите ее шурупами. Чтобы избежать трещин в местах крепления, предварительно просверлите в брусьях отверстия диаметром чуть меньше, чем размер крепежа.
Также используйте опалубку для соединения балок. Крепление производится на полметра ниже верхней точки крепления элементов. Балки повышают жесткость конструкции и устраняют риск провисания. Закрепите ригель, просверлив отверстия в углублениях, ранее сделанных в балках.
При необходимости балки можно обрезать под углом, если этого требует конструкция крыши.
Установка стропильной фермы
Укладывайте балки в следующем порядке:
- монтируем крайние фермы;
- фиксируем центральные фермы.
При укладке наружных балок соблюдайте следующие важные правила:
- основание треугольника устанавливаем на мауэрлат либо же верхний сруб в случае обустройства крыши деревянного строения;
- предварительно делаем в основании несколько отверстий для его последующего скрепления со срубом;
- обязательно контролируем прямолинейность установки фермы. Для этого используем отвес, закрепленный на ригеле;
- основание стропильной фермы закрепляем только после подтверждения ровности его установки;
- для обеспечения дополнительной устойчивости фермы закрепляем укосины от сруба к стропильной ноге. Длину подбирайте по ситуации, принципиального значения она не имеет;
- прежде чем затягивать укосину шурупами, повторно убеждаемся в прямолинейности ее размещения.
После сборки крайних балок фиксируется средняя балка и следующие конструкции, если они еще подлежат сборке. Оптимальное расстояние d между фермами составляет 100 см.
Для фиксации треугольника средней балки используйте временные опоры. Опоры можно убрать после сборки навеса. Для крепления центральной фермы и других ферм действуют те же рекомендации, что и для внешних конструкций.
Когда все конструктивные элементы смонтированы, можно приступать к креплению ферм и дальнейшей отделке кровельной системы: Влаго-, тепло- и пароизоляция и нанесение выбранного верхнего слоя.
