Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и монтаж

Сделать вальмовую 4х скатную крышу сложнее обычной классической двускатной, однако и смотрится такая крыша гораздо интересней не только на доме, но и на любой постройке, беседке. К тому же защита от осадков и ветров у такой конструкции крыши выше обычного. Так что если у Вас есть хоть небольшой опыт сооружения стропильных систем, то вы легко разберетесь как делается вальмовая крыша с опиранием стропил на балки перекрытия, а мы в этом поможем нашими советами.

Основные типы формы крыши

Существует несколько типов форм крыш: односкатная, двускатная, вальмовая, полувальмовая.

Несомненно, самая простая форма крыши — односкатная. Такая крыша чаще всего применяется и для постройки хозяйственных помещений или пристроек.

Для жилых домов с прямоугольной формой в большинстве случаев используют двускатную крышу. Такая форма крыши состоит из двух плоскостей, которые находятся под наклоном по отношению друг к другу. При этом эти плоскости скрепляются специальным коньком.

Дома, имеющие квадратную форму, имеют вальмовые крыши (шатровые). Именно эта форма имеет четыре наклонные плоскости. Стропильная система шатровых крыш имеет относительно короткие балки. Места пересечения наклонных плоскостей называются ребрами, треугольные участки – вальмами.

Для применения чердачного помещения под хозяйственные нужды или жилье применяют мансардные типы крыш с возможностью установки мансардных окон . Угол уклона крыш может варьироваться от 13 до 50 градусов. Зачастую угол зависит от погодных условий типичных для местности здания. В местах с высоким уровнем осадков склон делают крутым.

Устройство крыши

Главным элементом мансардной крыши является стропильная система. Это своего рода каркасное сооружение, которое берет на себя нагрузку от кровли, служит основанием перекрытий и обеспечивает необходимую форму крыши. О дизайне мансарды вы можете прочитать здесь.

В стропильной системе мансарды имеются следующие элементы:

  • Мауэрлат. Этот элемент служит основанием для всей конструкции кровли, прикрепляется по периметру стен сверху.
  • Стропила. Доски определенного размера, которые прикрепляются под необходимым углом и имею опору в мауэрлат.
  • Конек. Это обозначения места схождения стропил в верхней части.
  • Ригели. Располагаются в горизонтальной плоскости между стропилами. Служат элементом сцепления конструкции.
  • Стойки. Опоры, которые располагают в вертикальном положении под коньком. С их помощью нагрузка передается на несущие стены.
  • Подкос. Элементы, располагающиеся под углом к стропилам для отвода нагрузки.
  • Лежень. Аналогичен мауэрлату, только располагается на внутреннем несущем перекрытии.
  • Схватка. Брусок, расположенный вертикально между опорами.
  • Обрешетка. Конструкция для установки кровли.
  • Устройство двускатной крыши

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

Формирование кровельных слоёв

Дальнейшие действия зависят от того, какой кровельный материал будет использован для покрытия. Если он жёсткий, типа шифера, металлочерепицы, керамической черепицы или профнастила, то по верхним плоскостям стропильных балок монтируется обрешётка.

Если чердак не отапливается

Монтаж обрешётки крыши

Полотна укладывают с нахлёстом не менее 10 см, и сначала прикрепляют к стропилам степлером. Затем скотчем проклеивают стыки, после чего уже в ход идёт рейка, за счёт высоты которой обеспечивается зазор для вентиляции крыши.

Читайте также:  Особенности фундамента из плиты с ростверком

Поперёк контробрешётки набивается обрезная доска, размер которой подбирают в зависимости от шага между стропилами. Чем он больше, тем толще должна быть доска обрешётки. Ширина обычно одинаковая, 100 мм.

Расстояние между досками определяется расчётом и зависит от параметров кровельного материала.

Вот как выглядит соотношение межстропильного шага и толщины доски горизонтальной обрешетки:

  1. 600 мм – 20 мм;
  2. 900 мм – 23 мм;
  3. 1200 мм – 30 мм;
  4. 1500 мм – 37 мм.

Структура обрешётки холодной кровли с жёстким покрытием

При использовании для покрытия кровли мягкого материала (ондулина, гибкой черепицы), основание под него должно быть сплошным, поэтому доска монтируется не с шагом, а встык.

Как вариант, для настила используют листовой материал, в основном OSB-плиты. Ими же подшивают скаты кровли и с внутренней стороны.

Сплошной двускатный настил под мягкий кровельный материал

Если под крышей мансарда

Стропильная система двухскатной крыши мансарды конструктивных отличий от холодного варианта не имеет, но пирог составляется несколько по-другому.

В мансардном этаже, крыша – всё равно, что для каркасного дома внешние стены (проекты мансардных крыш представлены в нашей статье). Она должна не только уберечь подкровельные помещения от продувания и протекания, но так же обеспечить надлежащий температурный режим, и желательно, доступ света, для чего в скатах или фронтонах делают окна.

Схема устройства мансардной двухскатной крыши дома

Минераловатный или пенопластовый утеплитель (пеностекло здесь не используют в силу дороговизны и более существенного веса) закладывается не только в чердачное перекрытие, но и в структуру кровли (об утеплении перекрытий дома подробно рассказано в статье). Толщина утепления определяется расчётом, но не может быть менее 200 мм.

При этом очень важно сделать так, чтобы пар, проникающий внутрь конструкции через древесину и возможные щели, не смотря на наличие под внутренней обшивкой пароизоляционной мембраны, мог не оседать на минеральной вате или пенополистироле, а свободно выходить через маленький вентиляционный зазор.

Принцип вентилирования мансардной крыши

Свободное пространство в 3-4 см оставляют между утеплителем и контробрешёткой, придерживающей рулонную гидроизоляцию в обязательном порядке, иначе пары не будут иметь выхода и станут конденсироваться внутри, снижая теплоэффективность конструкции, и приводя к загниванию дерева.

Как утеплить дополнительно

При необходимости дополнительного утепления – в случае, когда расчёт определяет большую, чем 200 мм толщину утеплителя (это стандартная высота сечения стропильного бруса), устанавливают дополнительный слой.

Выбор кровельного материала в зависимости от угла наклона

Сделать это можно как изнутри, так и снаружи, но первый вариант выполнить проще, так как утепление обычно закладывается в процессе внутренней отделки.

И потом, нужно как можно быстрее накрыть крышу профлистом или другим кровельным материалом, установить водосточные лотки — чтобы, пока не закончен монтаж, дождь не мог намочить утеплитель и стропила.

Крышу нужно накрыть как можно быстрее

Когда с крыши не капает, изнутри всё можно делать не спеша и формировать через дистанционные обрешётки даже несколько дополнительных слоёв.

Чтобы они не «съедали» подкровельное пространство, очень удобно для этой цели использовать рулонные фольгированные материалы из вспененного полиэтилена.

Дополнительное утепление Пенофолом

В плане сохранения тепла они в 4 раза эффективнее пенопласта или минваты, а чтобы не создавались мостики холода и между полотнами не проникал пар, их стыки проклеиваются металлизированным скотчем. Далее, по обрешётке, которая монтируется поверх полотен, выполняется обшивка, выбор которой зависит от дизайна помещений.

О деревянных балках перекрытия

В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.

Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).

Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486–86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.

Во сколько обойдется сборка

Составляя проект такой конструкции, как перекрытие второго этажа по деревянным балкам, помимо всего прочего, конечно же, следует сделать расчет всех необходимых материалов и составить смету. Определить количество досок и утеплителя не сложно. Для этого нужно лишь знать площадь перекрытия и размеры самих материалов.

Если второй этаж дома жилой, длину балок определяют, учитывая ширину пролета и необходимые для опоры припуски. Если над домом обустраивается чердак, расчеты выполняются следующим образом:

  • Балок должно быть столько же, сколько и стропильных ферм кровли. Объясняется это особенностями конструкции крыши. Часто стропила крепятся именно на балки. В любом случае сходиться эти два элемента на стенах должны в одной точке.
  • Длину балок рассчитывают, исходя и особенностей конструкции каркаса кровли. Если стропила предполагается крепить к балкам, для расчета их длины к ширине пролета следует прибавить по 40 см на свесы крыши с обоих сторон. Если же балки предполагается вмуровать в стены, длина их должна быть такой, чтобы между их торцами и задней стенкой «гнезда» оставалось хотя бы 3 см для проветривания.

Как только все материалы будут закуплены, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Собираются деревянные перекрытия в доме в таком порядке:

  • Подготавливаются все необходимые материалы и инструменты. Для того чтобы балки можно было поднять наверх, наверняка понадобится лестница.
  • Устанавливаются собственно сами балки. В монолитных и кирпичных домах балки вмуровывают в оставленные при заливке или кладке стен «гнезда». При обустройстве последних следует учитывать, конечно же, размер балки перекрытия. При сборке чердаков брус может крепиться также уголками к мауэрлату. К стенам рубленых домов балки фиксируют на специальные элементы — «салазки». Это предотвращает перекосы конструкции перекрытия во время усадки дома.
  • Снизу на балки набиваются доски. Со стороны чердака их сначала обтягивают пароизоляционной пленкой, а затем укладывают на них плиты утеплителя. Последние нужно монтировать так, чтобы они максимально плотно прилегали к древесине.
  • Поверх плит монтируют еще один слой пароизоляции.
  • Набивают доски пола второго этажа.

Предлагаем ознакомиться: Как самому сделать дымоход буржуйки

Устройство пола деревянного перекрытия

После настила наката по деревянным балкам перекрытия устраивают звукоизоляцию, гидроизоляцию и теплоизоляцию, а сверху укладывают пол. Вес звуко-, гидро- и теплоизоляции рекомендуем соизмерять с общим весом деревянного перекрытия и учитывать при расчете размеров балок. Если деревянные балки положены редко, то сначала кладут половые лаги, а затем деревянный пол. Как установить лаги и уложить деревянный пол, читайте в статье Устройство деревянного пола на лагах. Обычно пол укладывают на балки или лаги.

Чердачное перекрытие можно делать с открытыми сверху балками, укладывая только черновой пол и делая его ниже верха балок. В месте прохождения печной трубы проем деревянного перекрытия закрывают несгораемыми материалами (например, двумя слоями асбестового картона толщиной по 3 мм или двумя слоями войлока, смоченного в глиняном растворе), а трубу в проеме делают толще, читайте об этом в статье Как построить кирпичную печь своими руками.

Как сделать черновой пол в деревянном доме

Устройство деревянного пола на лагах

Теплоизоляция деревянного пола и чердачного перекрытия

Как сделать звукоизоляцию деревянного пола или перекрытия

Гидроизоляция деревянного пола своими руками

Как правильно уложить ламинат, паркетную доску, штучный паркет

Как выбрать брус и доски

Конструкция висячих и наслонных стропил крыши своими руками

Устройство камина в доме или как построить камин на даче самостоятельно

Как могут крепиться стропила

При возведении крыши возникает необходимость надежного крепления стропил к основанию для передачи возникающих снеговых и ветровых нагрузок. В противном случае может произойти деформация, требующая новых затрат на ремонт.

Как правило, при строительстве легкой крыши для загородных построек (баня, дом, и т.д.) выбирают конструкцию с наслонными или висячими стропилами.

Читайте также:  Расчет монолитной плиты перекрытия пример: изучаем тщательно

Давайте посмотрим, как правильно крепить стропила к балкам, чтобы конструкция служила в течение долгих лет, надежно укрывая постройку от снега, дождя и порывов ветра.

Прежде, чем приступать к строительству крыши. следует сделать тщательный расчет, учитывающий:

  • собственный вес конструкций стропильной системы;
  • вес кровли;
  • снеговую нагрузку;
  • ветровую нагрузку.

Вся конструкция при этом может опираться на мауэрлат, представляющий собой брус, уложенный сверху по периметру стен и надежно к ним закрепленный, или на деревянные балки перекрытия.

Оба эти способа имеют свои особенности. Главным же отличием является распределение нагрузки. В случае с креплением к брусу верхней обвязки (мауэрлату) нагрузки равномерно распределяются по периметру стен. А в случае крепления к балкам без устройства мауэрлата, нагрузки сосредоточены в точках их приложения.

Устройство стропильной системы без мауэрлата с креплением к балкам перекрытия часто встречается при возведении срубов. Но такой способ совсем не подойдет для кирпичных стен. При опирании стропил на балки, перекрывающие коробку здания, кирпичная кладка может начать со временем разрушаться в местах приложения нагрузок.

При индивидуальном загородном строительстве сегодня чаще всего используют следующие способы крепления стропил к стенам:

  • крепление к верхнему венцу сруба без мауэрлата;
  • устройство верхней обвязки и крепление к ней стропильной системы при строительстве каркасных зданий;
  • крепление стропил к балкам перекрытия;
  • крепление к мауэрлату.

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Нагрузка элементов кровли в данной конструкции имеет точечный характер. При этом балки перекрытия должны выступать на 40 сантиметров за пределы коробки. На их концах нужно прорезать углубления. Именно в них будут вставляться стропильные брусья.

Чтобы создать надёжное перекрытие нужно ровно уложить все поперечины. Для этого вам понадобится струна. Её нужно натянуть на крайние элементы конструкции. При этом стропила нужно закрепить металлическими элементами.

Внимание! Ещё один возможный вариант фиксации — наладки из досок.

Виды стропил

Перед тем, как положить стропила, необходимо узнать об их конструктивных особенностях и определиться с вариантом установки.

Существует два вида стропил: наслонные и висячие.

Висячие стропила – это наклонные балки, установленные на опоры с различной высотой. Опорой могут быть наружные стены дома (в случае односкатной крыши) или одновременно внутренние и наружные стены (при двухскатной крыше). Стропильные ноги не обязательно укладывать в одной плоскости противоположнее скатов. Их можно монтировать попеременно на коньковый прогон. Попеременная укладка стропил в области конька дает возможность создавать стропильную ферму. С этой целью все детали висячих стропильных систем связывают между собой в единую жесткую конструкцию.

Деревянную ферму для крыши обязательно укладывают на две крайние опоры. Благодаря тому, что внутренняя опора отсутствует, стропильные ноги упираются друг в друга в коньковом соединении, из-за чего создается достаточно сильное горизонтальное давление. Если технология стропильной системы была соблюдена неправильно, то на стены может передаваться слишком большая нагрузка, достаточная для их разрушения.

Чтобы такого не произошло, специалисты рекомендуют внизу у стропильной фермы делать пояс-затяжку. Его назначением является погасить возникающий распор.

Двутавровые деревянные балки

Преимуществами деревянных двутавров считаются следующие факторы:

  • Незначительный вес.
  • Прочность и жёсткость в 3 раза выше, чем цельного бруса.
  • Возможность использования в пролётах до 12 метров.
  • Отсутствие усадки и деформации в процессе эксплуатации.
  • Изготовление под точные размеры, что снижает отходы при строительстве.
  • Возможность производства практически любой высоты поперечины и ширины полки, в том числе, несимметричной.

К недостаткам деревянных двутавров относят сложность их производства и высокую стоимость, что негативно повлияло на популярность их применения в частном строительстве.