Функции балок в конструкции крыши и их установка

Крыша — очень важный элемент любого здания, обеспечивающий безопасность его использования. Ферму крыши нужно тщательно подбирать с учетом свойств конкретного здания.

Одним из видов ферм является конструкция крыши, в которой важную роль играют деревянные или железобетонные балки.

Что такое балка крыши

Балка — это структурный элемент, которые переносит нагрузки с крыши на опоры. Обычно это стены или столбы. Ферма с балками особенно подходит для длиннопролетных крыш. Конструкция крыши должна соответствовать конкретному зданию для обеспечения безопасности и функциональности. С учетом типа материала, из которого изготавливаются балки крыши, можно выделить:

• деревянные;
• стальные;
• железобетонные балки.

Исторически концепция балки была синонимом деревянного бруса и только со временем была преобразована в строительные элементы того же назначения из разных материалов. Ферма имеет свой особый вид: геометрически определенное поперечное сечение — прямоугольное, круглое, трапециевидное — и относительно большая длину.

В строительном определении ферма — это часть конструкции, которая может быть нагружена как вдоль оси, так и перпендикулярно ей. Балки передают продольные и поперечные напряжения, величина которых зависит от размеров, материала и формы.

Функции балок в конструкции крыши

Деревянные и железобетонные балки создают прочную конструкцию крыши за счет объединения в жесткую опорную систему.

Балки позволяют построить крышу с большим пролетом без необходимости поддерживать ее внутренними стенами. Особенно это актуально, если планируется монтаж к кровлю больших мансардных окон или зенитных фонарей в здании. Это решение, которое используется в зданиях, где требуется большое пространство без перегородок. Но подходят не только для промышленных и общественных строений; балки также могут быть использованы в ферме крыши частного дома. В частности, решетчатая балка обеспечивает легкую и прочную опору для стропильной фермы.

Строительство дома — занятие дорогое и трудоемкое, а также требует аккуратного выполнения многих операций. Несомненно, одна из самых важных частей любого дома — это крыша, которая представляет собой сложную конструкцию с множеством элементов, и кровля выступает ее завершением.

Кровельные балки играют важную роль, поддерживая вес всей крыши и передавая его на опоры. Использование относительно длинных балок ограничивает количество требуемых точек опоры крыши. Односемейные дома обычно не строятся с перекрытиями из предварительно напряженного бетона, для них в основном используются деревянные балки.

Деревянные балки при строительстве жилых домов

Несмотря на то, что сейчас возводятся дома с перекрытиями из предварительно напряженного бетона, а железобетонная балка обеспечивает устойчивость крыши, дерево по-прежнему остается популярным материалом при строительстве крыш частных домов. Несмотря на развитие технологий, натуральные строительные материалы из возобновляемых источников по-прежнему сложно заменить. Деревянные балки — относительно дешевый и легкодоступный строительный элемент. Стальные и железобетонные конструкции также сложнее отделывать рубероидом.

Деревянные балки изготавливаются путем распиливания бревен вдоль волокон древесины. В прошлом балки часто делали, рубя ствол дерева топором. Это по-прежнему самый прочный класс пиломатериалов с самыми большими размерами и параметрами прочности. Традиционные балки и стропила были примерно в 1,4 раза больше ширины поперечного сечения. Сегодня наблюдается тенденция к увеличению высоты вдвое к поперечному сечению с соотношением размеров 4: 1. Данный вариант требует особого способа укладки, чтобы брус не перекрутился.

Деревянные фермы изготавливаются из высушенной и пропитанной древесины. Их можно успешно использовать как в деревянных, так и в кирпичных домах. Лучше всего они применяются в двускатных крышах с нежилым чердаком, но возможно использование для многоскатных крыш.

Решетчатая ферма как элемент кровли

Основным элементом кровли является деревянная ферма или решетчатая балка. Конструкция состоит из дюжины досок, образующих систему соединенных треугольников. Единая ферма состоит из поясов (верхнего и нижнего), стоек и диагоналей. Узловые соединения выполняются с помощью гвоздевых пластин.

Балки располагаются на разном расстоянии в зависимости от снежной, ветровой и кровельной нагрузки на крышу. Это очень экономичная конструкция, которая поддерживает различные конфигурации. Решетчатая ферма может быть:

• треугольной односкатной;
• в виде треугольного фронтона;
• трапециевидной;
• арочной.

Особенности монтажа

Традиционная ферма крыши изготавливается бригадой плотников. Они устанавливают и собирают элементы, доставленные с лесопилки. Также подготавливается конструкция для покрытия. У этого метода есть свои преимущества, но ферму не обязательно создавать с нуля на строительной площадке.

На основе проекта дома специализированные компании изготавливают решетчатые фермы в виде готовых конструктивных элементов. На основании выбранного кровельного материала и ожидаемой нагрузки на крышу рассчитываются сечения балок. Благодаря точности расчетов скаты крыши имеют идеальные плоскости. Преимуществом данного метода изготовления фермы является меньший расход древесины и быстрый монтаж кровельной конструкции.