Прочность крыши – это суммарная прочность и качество всех ее составляющих элементов: стропил, балок, конькового прогона и обрешетки. А также то, насколько крепко и грамотно эти элементы соединены между собой. Ведь разобраться с сечением и расчетом нагрузки крыши способен почти каждый из нас, но вот как закрепить стропила так, чтобы крыша служила верой и правдой не менее полувека?
На самом деле это – целая наука, и в каждом виде кровельного узла есть свои плюсы и минусы, и один и тот же вид крепления может оказать самое разное влияние на прочность разных крыш. Поэтому давайте подойдем к этому вопросу со всей ответственностью!
Виды стропильных систем по уровню нагрузки на узлы
Существует два вида стропил – наслонные и висячие. Основные конструкционные особенности:
Висячие стропила отличаются тем, что всегда опираются верхними концами друг в друга и под их местом стыка опоры нет. А чтобы уравновесить нагрузку от крыши, в нижнюю часть их стропил соединяют еще одним элементом – затяжкой.
Получается правильный треугольник, у которого на растяжение работает только нижний элемент. Еще одна балка в крыше, куда так же нужно крепить стропила, называется лежнем. Она расположена горизонтально и поддерживает коньковый прогон.
Виды опорных узлов по уровню жесткости
Именно те места, где стропила крепятся к элементам крыши, и называются опорным узлом:
Опорный узел далеко не всегда статичный – иногда его приходится делать подвижным, если на какой-то конструктивный элемент действуют непостоянные нагрузки. Это как колесо у автомобиля, которое сжимается, крутится, сдавливается и поворачивается.
Нечто подобное реализуется и в опорных узлах, только сама степень свободы у них может быть разной – от нулевой, когда узел сама по себе уже неподвижный, до тройной, т.е. максимальной:
- Опорный узел с нулевой степенью свободы. Оба конца в этом случае жестко скреплены уголками с обеих сторон. Стропило на балке или мауэрлате с таким узлом двигаться не может совсем.
- Шарнирный узел с одной степенью свободы. В этом случае балка имеет возможность вращаться по кругу.
- Шарнирный узел с двумя степенью свободы. Теперь, кроме кругового вращения, есть возможность также смещения. Это обеспечивает специальное крепление стропил к мауэрлату или балкам, а вам нужно только установить ползуны или салазки.
- Шарнирный узел с тремя степенью свободы позволяет балке смещаться и горизонтально, и вертикально. Правда, круговое вращение здесь как может быть,так может и не быть.
Сравниваем крепежные элементы
Вот такие металлические уголки применяют для крепления стропил к мауэрлату, балкам и стенам:
Типы металлических пластин
Отметим, что всего существует целых два вида таких пластин: гвоздевые и перфорированные.
У перфорированных много отверстий под болты и саморезы, и именно с помощью их такие пластины крепятся к древесины. Преимущество перфорированных пластин в том, что они способны соединять нужные элементы стропильной системы практически под любым углом. Причем такие пластины легко подрезаются под нужный размер. Устанавливают перфорированные пластины с двух сторон соединений.
У гвоздевых пластин самих гвоздей нет. Этот крепеж применяется только в заводских условий, либо при наличии специального пресса. Дело в том, что молотком такую пластину в стропила вы не забьете – необходимо грамотное равномерное давление.
Дополнительные элементы
Иногда, кроме тех же металлических уголков и гвоздей, дополнительно применяются опорные бруски:
И еще так:
Если в узловых соединениях вы применяете плоские или фасонные стальные крепежные элементы, тогда:
- Толщина деревянных элементов не должна быть меньше 5 см. Все из-за саморезов.
- Во-вторых, простые гвозди здесь уже применять нельзя – только винтовые или ершенные, которые просто так уже не вылезут. Особенно, если древесина для стропил имеет влажность более 18%, т.е. не до конца просушена, а после высыхания этого материала узловые соединения всегда ослабляются.
- В-третьих, берите гвозди диаметром не менее 4 мм и длиной не менее 40 мм.
- Всегда используйте по два стальных уголка на одном узле, если это возможно. Просто располагайте их симметрично.
Крепление стропил к балкам перекрытия
Балки перекрытия иногда выступают как своеобразная альтернатива затяжке. Чаще всего это происходит при строительстве легких мансард – так удобнее. Но крепить стропила прямо с балками перекрытия можно только в том случае, если вы уверены в надежности стен дома. Т.к. в этом случае нет мауэрлата, и, как следствие, нагрузка на стены не распределяется равномерно – теперь она точечная. А это хуже, конечно.
К слову, балки для перекрытий вовсе не обязательно брать толстые, достаточно сечения 5х15 см. Главная ваша задача – сделать такое крепление, чтобы стропило ни в коем случае не начало скользить по балке.
К слову, существует большая разница, как крепить одни и те же стропила к балкам перекрытия у односкатных и двускатных крыш. Так, чем большую нагрузку испытывает кровля, тем это крепление следует делать с двойным зубом, а у односкатных вполне достаточно и одного. К слову, у двойного зуба обычно делают два шипа.
Наиболее прочное закрепление получается, если делать врубку, причем с дополнительным шипом, который также будет препятствовать боковым сдвигам стропил из-за нагрузок. С другой стороны, важно не ослабить в это же время саму балку. Поэтому вырез для стропила делать следует не ближе, чем на 25 см от края (это поможет избежать также соколов), и глубиной всего 1/3-1/4 от толщины самой балки:
Для того, чтобы стропильная нога не соскальзывала с мауэрлата, в ней делается специальная выемка. И в самом мауэрлате иногда делают еще одну, ответную – так только надежнее, и упорный замок получается крепким.
Правда, сам мауэрлат от этого значительно ослабнет – учитывайте это. Делать подобное с ним можно только тогда, когда мауэрлат – из твердых лиственных пород и обладает хорошей прочностью.
Одни только пазы стропильные ноги не удержат, а потому дополнительно обязательно используйте металлический крепеж. Если ваше соединение неподвижно, достаточно будет вбить под углом гвозди, а для более ненадежных конструкций используйте хомутовые соединения и металлические накладки. Поможет также кованная проволока, которую для этих целей монтируют в стену.
Еще один вид крепления стропильных ног к балкам – болтовое:
- Шаг 1. На конце балки, который выступает, делаем треугольный вырез. Гипотенуза выреза должно получиться под тем же углом, что и угол наклона стропил.
- Шаг 2. Под этим же углом запиливаем также нижнюю часть стропильной ноги.
- Шаг 3. Ставим стропило на балку срезом и фиксируем гвоздями.
- Шаг 4. Перпендикулярно стропильной ноге высверливаем отверстие для болта – сквозное, чтобы через болт можно было впустить снизу через вырез в балке.
- Шаг 5. На болт надеваем шайбу и плотно фиксируем весь узел гайкой.
По окончанию крепления обязательно проверяем прочность всех соединений.
Крепление стропил к стене
Но далеко не во всех стропильных конструкциях используется мауэрлат. Тогда как же крепить стропила к самой стене? Все просто: находим замену мауэрлату и работаем уже с ней.
Например, в каркасном строительстве в качестве мауэрлата выступают балки каркаса, на которую делают обшивку:
Если же вам по каким-то причинам приходится крепить стропила прямо к стене, без мауэрлата, тогда обязательно нужно сделать затяжку – доску или брус, которые соединят стропила в одно и возьмут на себя часть напряжения.
Не всегда такое крепление вообще возможно. Например, пено- и газоблоки плохи не только тем, что легко передают свою влагу деревянным стрпоилам. Они вообще не удерживают в себе крепления. Тот же гвоздь, забитый в блок на 10 см, вы легко сможете вытянуть руками – тогда как закрепить стропила? Плюс немалое давление от стропильной системы крыши на такие хрупкие стены. А потому здесь уже без мауэрлата не обойтись никак.
Крепим стропила к мауэрлату
В любой стропильной конструкции крыши стропила ставят нижним концом на мауэрлат, а верхние концы соединяют в коньке крыши. Мауэрлат – это специальный брус, который уложен по периметру наружных стен. Он предназначен для опоры несущих стропил.
А теперь давайте разберемся, когда стропилы опираются на мауэрлат, а когда – только на стены:
- Если стены сделаны из бетона, кирпича или пеноблока (в принципе, любых материалов, которые способны передавать влагу), тогда опирать на них стропильные ноги нельзя. Иначе начнет быстро гнить вся крыша. А поэтому используем брус, которые называется мауэрлат, и отделяем его от самой стены любой рулонной гидроизоляцией.
- В бревенчатых и брусчатных домах для стропил уже не нужен мауэрлат – достаточно сделать в верхней балке врубки и использовать дополнительное крепление в виде металлических уголков и скоб.
А в зависимости от того, будет ли усадка дома, делают жесткое и скользящее крепление стропил к мауэрлату.
Способ #1 – жесткое крепление
Чтобы обеспечить узлу жесткое, неподвижное крепление, у вас есть два пути. Первый состоит в использовании специальных уголков с подшивными брусками и специальные запилы на стропильной ноге. Стропило здесь фиксируется уголками с обеих сторон, а потому двигаться уже не может:
Во втором способе, который более распространен, нужно забить гвозди под углом другу ко другу. В мауэрлате они скрещиваются, а третий гвоздь уже забиваете вертикально:
Два гвоздя по бокам удерживают стропильную ногу от смещения влево-вправо, а верхний гвоздь уже притягивает стропило к самому мауэрлату.
Или же использовать длинные саморезы вместо гвоздей:
Способ #2 – крепление с одной степенью свободы
А вот в этой конструкции уже допускается определенное движение стропила под давлением всей крыши:
Но сразу отметим, что если мы говорим о возможности горизонтально сдвигаться, речь вовсе не идет о том, что стропило будет в буквальном смысле «ездить» по балке. Это всего лишь небольшая возможность сдвинуться на миллиметры из-за динамичных нагрузкой и температурно-влажностных изменений. Причем двигаться ползун будет только при предельно допустимых нагрузках, и обычным глазом таких изменений вы не сможете увидеть.
Возможность некоторого движения остается и при креплении узла гвоздями – если их не много. А вот забитые в шахматном порядке с определенной силой уже не дадут двигаться стропилу.
Или еще вот отличный наглядный пример:
Способ #3 – скользящее крепление
Скользящим называют такое крепление, у которого – две степени свободы. Т.е., говоря простым языком, у одного из двух элементов есть возможность смещения:
И в этом есть свой смысл. Так, те стропила, которые врубкой упираются в мауэрлат, а сверху – друг в друга, равномерно передают на стены нагрузку от крыши и снега на ней. А вот те стропила, которые опираются уже горизонтальными врубками на мауэрлат и на коньковый прогон, называются безраспорной конструкцией.
Как мы уже говорили, скользящее крепление даже с тремя степенью свободы на самом деле вовсе не означает, что стропило будет расшатанно ездить туда-сюда по опоре. Все это только для невидимых физических законов.
Способ #4 – крепление с большой степенью свободы
Это – наиболее редко встречающееся на практике крепление стропил к мауэрлату:
Используют его обычно только при серьезных динамических нагрузках на крышу.
Способ #5 – сращивание с кобылками
Для устройства свесов крыши вам нужно еще сделать кобылки из досок, 50х100 мм сечением и такой длиной, чтобы она была равна свесу плюс еще 0,5 м – для стыка со стропилом.
Далее все просто: прибиваете кобылки к стропильным ногам и продлеваете их за пределы крыши. Вам интересно, почему этот стропильный элемент называется так? Просто раньше их вырезали по форме лошади – для красоты. Да и сегодня нередко тоже.
Каждому, кто решил самостоятельно построить дом, необходимо помимо всего прочего разобраться в том, как правильно крепить стропила кровли к мауэрлату . Это одно из самых ответственных соединений, от правильности выполнения и надежности которого напрямую зависит срок эксплуатации кровельной конструкции и, конечно же, безопасность людей, пребывающих в доме. Именно поэтому важно досконально разобраться во всех нюансах соединения стропильных ног с другими элементами кровли, чтобы избежать трагических последствий.
Способ сочленения стропил с мауэрлатом подбирается с учетом особенностей конкретной системы. Самое главное – обеспечить оптимальное распределение поступающей нагрузки от веса кровельной конструкции в целом и непосредственно стропил на стены строения.
Существует несколько основных узлов соединения, главными среди которых являются, прежде всего, соединения стропильных ног с мауэрлатом, а также крепление брусьев к дополнительным конструктивным элементам с целою увеличения жесткости и в целом прочности крыши.
Непосредственно мауэрлат — это сравнительно толстая балка, закрепляемая по верхней части внешней стены дома параллельно по отношению к коньку кровли. Как правило, для устройства мауэрлата применяется брус сечением 150х150 мм. Крепление опорной системы к стене обычно выполняется с использованием оцинкованных шпилек.
Необходимость в монтаже брусьев на мауэрлат возникает в процессе обустройства безраспорных и распорных конструкций. Висячие и наслонные стропила устанавливаются на опорную систему с применением скользящего либо жесткого сочленения. Подходящий метод соединения подбирается с учетом особенностей конкретной конструкции.
Врубка для соединения должна быть сделана непосредственно в стропилине. Создание врубки в опорной системе нежелательно по той причине, что это способно уменьшить несущую способность опорного бруса и в целом поспособствовать снижению надежности системы.
При жестком соединении полностью исключается вероятность смещения конструктивных элементов в любых направлениях. Для достижения требуемой жесткости выполняется крепление с применением металлических уголков. Также это можно сделать путем создания специальных вырезов в стропильных ногах. Эти вырезы в стропилинах дополнительно закрепляются скобами или саморезами, также можно использовать болты и прочие крепежные элементы.
При обустройстве кровельных систем деревянных строений довольно часто выполняется скользящее соединение стропилин с мауэрлатом . Для его создания используются т.н. «салазки». Это специальный крепеж, соединяющий элементы системы таким образом, что у стропильных ног остается определенная свобода, благодаря чему в дальнейшем удается предотвратить появление всевозможных деформаций крыши во время естественной усадки строения из натуральной древесины.
Использование уголка для соединения элементов конструкции
При выборе метода крепления стропил кровли к мауэрлату нужно ориентироваться на особенности конкретной крыши. В случае с деревянными постройками обычно используется скользящее соединение, во всех остальных же ситуациях сочленение делается жестким.
Если предпочтение отдается соединению с применением специальных вырезов, работу нужно начинать непосредственно с их подготовки. Вырезы делайте так, чтобы стропилина безо всяких проблем устанавливалась своей горизонтальным участком на мауэрлат, а угол наклона бруса соответствовал наклону кровельного ската. Для фиксации одного бруска будет достаточно трех гвоздей, два из которых следует вбить по обеим сторонам стропилины под углом. Последний гвоздь забивайте в направлении вертикально сверху. Используйте проволоку для усиления соединения. В результате вы получите максимально прочное и жесткое соединение.
Наиболее распространенным методом соединения стропил с мауэрлатом является способ, предполагающий применение подшивного бруса и уголка. В данном случае работа начинается с того, что стропилина разрезается под требуемым углом. Угол подбирается в соответствии с уклоном кровельного ската, закрепленным в проекте.
Далее необходимо установить по краю опорного бруса подшивной брус длиной порядка 100 см. Стропилина будет жестко упираться в этот брусок по линии давления. Конструкция рассматриваемой системы такова, что соединение будет максимально жестким, без сдвигов и прочих нарушений. Боковое крепление стропильной ноги к опорной системе выполняется металлическими уголками. Такие крепежные элементы позволяют предотвратить поперечное смещение стропилин. Дополнительно специалисты рекомендуют усиливать узлы крепления за счет специальной проволоки.
Существует несколько разновидностей уголков, которые можно использовать для сочленения стропилин с мауэрлатом. Наиболее распространенным и являются уголки марок КР11 и КР21. Такие изделия имеют овальные отверстия под анкера, благодаря которым значительно уменьшается вероятность обрыва крепежа под воздействием нагрузок или в процессе осадки строения. При помощи уголка марки КР5 можно крепить элементы конструкции с большим значением несущей способности. Уголок марки КР6 имеет упрочненную конструкцию и используется для фиксации тяжелых элементов.
Дополнительно применяются уголки марки КМ, для изготовления которых традиционно используется перфорированная сталь. С их помощью закрепляют основные несущие и разного рода дополнительные элементы стропильной системы. Среди преимуществ такого крепежа нужно отметить возможность применения традиционных шурупов и саморезов, а также отсутствие необходимости привлечения к монтажным работам спецтехники.
Также в продаже доступны усиленные уголки марки KMRP. Они предназначены для фиксации конструктивных элементов под прямым углом. Такие изделия обеспечивают качественную фиксацию стропил. Подобные уголки можно регулировать, что делает работу максимально удобной.
Порядок выполнения жесткого соединения
Крепление, как уже отмечалось, может выполняться по жесткой и скользящей технологиям.
Жесткое сочленение традиционно применяется при фиксации стропил наслонного типа. Такая работа требует обеспечения максимально прочной посадки стропилины на опорный брус. Жесткое соединение не должно подвергаться никаким усилиями. Для получения нужной жесткости можно использовать метод врубки и нашивки.
При креплении с врубками в первую очередь необходимо подготовить врубки на каждой отдельной стропилине . Высота подобной выемки должна быть не более 1/3 высоты бруса. Каждую стропилину надо упереть в мауэрлат подготовленными выемками и закрепить с помощью двух гвоздей, забитых по бокам стропильной доски. Для дополнительной фиксации нужно забить третий гвоздь, только уже вертикально. Такой метод получил наиболее широкое распространение и традиционно используется при обустройстве кровельных систем любого уровня сложности.
Помните, что врубку можно делать исключительно в стропилинах. Создавать подобные «седла» в мауэрлате нельзя, т.к. из-за этого будет снижаться показатель его несущей способности.
В соответствии со вторым способом фиксации стропилин к мауэрлату (метод нашивки) нужно предварительно подготовить дополнительные бруски длиной 1 м . Они будут подшиваться к стропилинам, и непосредственно деревянные брусья будут упираться в поверхность мауэрлата. Бруски фиксируются с помощью рассмотренных ранее уголков.
Если один конец стропилины фиксируется с применением метода жесткого сочленения, второй конец должен быть закреплен «скользяще». Свойства древесины таковы, что она имеет склонность менять свой объем в зависимости от погодных явлений. И в том случае, если оба конца бруса будут закреплены жестко, это неизбежно спровоцирует повышение уровня нагрузок на стены и довольно быстро приведет к нарушению их прочности и в целом деформации.
Особенности скользящего соединения
Такое сочленение, как уже отмечалось, используется при обустройстве кровельных систем домов, построенных из древесины (бруса, сруба и пр.). Жесткое сочленение запрещается использовать из-за все тех же свойств древесины.
После завершения строительства материал еще пару лет будет меняться в размерах, т.е. давать усадку. Стропильные элементы тоже будут двигаться, так что ни о каких жестких соединениях речи быть не может, т.к. из-за них стены дома попросту деформируются.
Важно дать стропильным ногам небольшую свободу движений. Делается это с помощью уже упоминавшихся «салазок». Также монтаж может выполняться с применением специальных уголков, имеющих продолговатое крепежное отверстие.
Распорки, подкосы и бабки крепятся к стропилинам за счет хомутов и скоб. Дополнительно должно обеспечиваться крепление стропилин к стенам здания при помощи проволочных скруток. Благодаря им будет существенно снижен риск срыва кровельной системы при сильном ветре.
Какие еще крепления используются для соединения?
Каждый существующий способ крепления предполагает использование соответствующих крепежных элементов. К примеру, со стальными уголками и толстыми проволоками вы уже знакомы. Дополнительно используются разнообразные усиленные уголки, специальная лента, всевозможные болты, гайки и саморезы, крепеж особого назначения и т.д.
В случае если монтаж будет выполняться с применением кронштейнов, врезки в стропильных ногах не делаются. То есть данный метод позволяет получать максимально надежное и эффективное соединение.
Инструкция по креплению стропил к балкам
Важно знать не только порядок соединения стропилин с мауэрлатом, но и особенности скрепления этих элементов с другими частями кровельной конструкции . Одним из таких моментов является соединение стропилин с балками. Последние опираются на стены дома и располагаются в единой плоскости со стропилинами.
Для выполнения подобного соединения нужно вырезать на концах балок перекрытий специальные выемки, в которые в дальнейшем будут вставляться брусья стропил. Для обеспечения максимально ровной укладки поперечных балок, можно натянуть на крайние бруски струну и ориентироваться по ней.
В этом месте сочленение обычно выполняется по методу «встык». Для этого нужно, прежде всего, подрезать верхний край стропилин под углом. Угол подрезки должен быть таким же, как угол наклона кровельного ската. Для облегчения работы рекомендуется сделать шаблон и обрезать все стропильные ноги по нему. Скрепление стропилин под коньком выполняется с помощью двух гвоздей, которые забиваются под углом.
Дополнительно стык можно усилить деревянной либо металлической накладкой, притянутой с помощью гвоздей или болтов соответственно. Стропилины скрепляются с коньковым брусом. Такая технология довольно сложна в исполнении, из-за чего в частном домостроительств е почти не применяется.
Самым любимым и популярным среди строителей вариантом монтажа в данном случае является сочленение «внахлест». Стропилины скрепляются своими боковыми частями и стягиваются гвоздями либо болтом. Также для соединения подходят специальные оцинкованные шпильки. Этот метод отличается особой простотой выполнения, из-за которой и пользуется такой большой популярностью.
В процессе соединения мауэрлата и стропильных ног нередко возникает необходимость удлинения последних. Стандартное значение длины пиломатериала равняется 6 метрам. При необходимости получения более длинных балок их приходится наращивать. Существует три основных способа удлинения стропилин.
В случае если для выполнения соединений будут использоваться гайки с болтами, нужно обязательно использовать специальные шайбы либо пластины. Без них гайки могут попросту «утонуть» в материале. Среди всех существующих вариантов соединений крепеж с использованием гвоздей является наименее надежным, поэтому его рекомендуется использовать только в крайних случаях.
От того насколько правильно будет выполнено соединение бруса с мауэрлатом напрямую зависит срок службы, качество и надежность кровли. Вне зависимости от выбранного способа соединения нужно придерживаться основных правил. Прежде всего, плоскости элементов должны максимально плотно прилегать друг к другу. Этого можно добиться только путем точного и аккуратного выполнения всех углублений и врубок.
Стропильная система – это основа, «скелет» любой крыши, поэтому к ее обустройству нужно подходить со знанием дела. От правильности установки и фиксации основных элементов конструкции напрямую зависит срок ее службы и основные эксплуатационные характеристики. Поэтому будьте внимательны, придерживайтесь полученных рекомендаций на каждом этапе монтажа и все получится. Удачной работы!
Видео – Как крепить стропила к мауэрлату
Залогом долгой и беспроблемной жизни в новопостроенном доме служит прочная и безопасная кровля. Основу ее надежности составляет правильный расчет всех элементов выбранной стропильной системы и добротно выполненный монтаж. Качество же монтажа базируется на правильном подборе материалов, крепежных изделий и способов соединения всех узлов конструкции.
Варианты крепления
Устройство любой крыши включает в себя нескольких основных элементов:
- Стропильный каркас - главный опорный элемент кровли, можно сказать, ее скелет.
- Обрешетка - ребра для кровли, если продолжать анатомическую аналогию.
- Кровельный пакет - верхнее кожное покрытие, следуя тому же образу.
Все разновидности стропильных систем можно свести в конечном счете к двум основным классам:
Висячие стропила
Эта разновидность устройства крыши образуется жестким треугольным сопряжением ферменной конструкции из стропильных досок и нижнего бруса‑затяжки, который, в свою очередь, опирается на мауэрлат. Такое устройство создает нагрузку на стены здания, имеющую преимущественно вертикальную компоненту.
Конструкция с висячими стропилами
Мауэрлат - толстый опорный брус, плотно закрепленный наверху стены и служащий основанием, а фактически фундаментом, для стропильного каркаса. Он выполняет важную роль равномерного распределения по стенам дома как статических нагрузок от веса кровли и оборудования на ней, так и динамических воздействий от снега, ветра, веса работающих на крыше людей и т. п.
Стропильные системы висячего типа могут удерживаться на месте лишь благодаря собственному весу, а дополнительное их сцепление со стеной выполняется исключительно для компенсации сдвигающих усилий при значительных ветровых нагрузках. Оно обеспечивается креплением нижнего бруса‑затяжки висячих стропил к мауэрлату и, не представляя большой технической сложности, может быть выполнено любыми доступными крепежными деталями: скобами, угольниками, гвоздями, хомутами и т. п.
Наслонные стропила
Конструкция с наслонными стропилами
Наслонные стропила - вариант устройства кровли, когда брусья стропилин, лежащих под углом, имеют две точки опоры на своих концах: мауэрлат и коньковый брус. Последний, в свою очередь, опирается через промежуточные стойки на внутреннюю стену дома либо на толстый продольный брус - «матицу».
Стропильная система наслонного типа имеет более сложное распределение нагрузок: помимо вертикальной «гравитационной» здесь уже имеют место и «скользящая» горизонтальная, и «распирающая» угловая составляющие.
Ввиду сложности треугольника сил, их компенсацию должно обеспечивать надежное соединение стропильных ног с мауэрлатом.
Узлы опирания и их крепление
Одной из особенностей наслонного стропильного каркаса является то, что его элементы могут иметь между собой как неподвижные, так и подвижные шарнирные узлы‑сопряжения. Все три неподвижных узла каркаса обычно применяются в кирпичных или каменных домах, где дополнительную жесткость им придают прочные стены здания.
Узлы крепления стропил к мауэрлату
Соединение верхних концов стропильных досок с коньком либо нижних с мауэрлатом или оба вместе часто выполняют шарнирно‑подвижными. Это необходимо для снижения возникающих в стропильном каркасе внутренних напряжений, причиной которых могут быть:
- температурные колебания;
- осадка дома;
- деформации деревянных конструкций, такие как кручение или изгиб;
- неравномерные нагрузки от ветра и снега.
Если работать под коньком на большой высоте, устанавливая крепление, не очень удобно, то лучше выбрать вверху жесткое сопряжение для стропильных досок. Для нижних же их концов оставить небольшую свободу продольного перемещения.
Крепление стропильной ноги
Нижний узел опирания стропила на мауэрлат выполняют обычно одним из двух способов:
- Распорный - вариант неподвижного нижнего узла сцепления, когда стропилина жестко упирается в брус.
- Скользящий - подвижное соединение, при котором стропило скользит по брусу, удерживаясь на нем только крепежными элементами.
Оба этих способа широко распространены и имеют свои особенности и разновидности.
Способы крепления с запилом и без
Сопряжение без запила используется только при скользящем соединении . Стропильная нога свободно лежит нижней своей кромкой на мауэрлате, удерживаемая только крепежом, в качестве которого чаще всего используются уголки. Такой вариант крепления нельзя назвать абсолютно надежным при значительных нагрузках со стороны кровли, поэтому он используется в основном для перекрытия небольших пролетов.
Для более надежного сочленения элементов нижнего узла в стропильной доске выпиливается блокирующий зуб‑запил . Он может быть выполнен следующими способами:
- С упором во внутреннюю сторону мауэрлата, образуя жесткое крепление, работающее на сжатие.
С упором на внутреннюю часть
С прибиваемой доской
В большинстве случаев запил необходимо выполнять в стропильной доске, а не в мауэрлате, чтобы не ослаблять и не деформировать его.
Крепеж для стропил
В недалеком прошлом в качестве крепежных изделий для элементов кровельных каркасов применялись традиционные скобы и гвозди, а в простейшем случае - обычная проволока‑катанка, сложенная в несколько рядов. Сегодня на строительном рынке можно найти крепежные детали различных видов для любых применений. Выпускаются промышленностью и специализированные комплекты для применения в стропильных системах.
Гвозди, используемые в соединениях, во избежание вытаскивания, следует брать крученые либо со специальной насечкой.
Правила выполнения работ
- Заготовку стропильной ноги необходимо положить верхним краем на коньковый брус, а нижний ее угол совместить с внутренним ребром бруса мауэрлата.
- Приложив кусок доски, служащий шаблоном, отчертить на стропилине линию, параллельную верхней грани мауэрлата.
- Если необходимо, разметить с наружной или внутренней стороны упорный зуб‑запил.
- Отрезать по линиям разметки.
При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции .
- Установить стропило на свое место, точно совместив все запилы.
Зафиксировать его выбранным методом крепления. Каждый из приемов крепления имеет свои особенности для правильного исполнения:
- Гвозди забиваются под углом сквозь стропильную доску в мауэрлат по два с каждой стороны.
Сейчас специально для стропил в продаже появились уголки‑«салазки» со скользящей пластиной. Они обеспечивают надежное соединение с полной компенсацией деформаций.
Выполнив монтаж нижнего узла стропильной ноги, можно приступить к сопряжению ее с коньковым брусом .
Возведение кровли занимает едва ли не половину всего времени строительства дома. Да и материальные затраты на нее примерно такие же. При этом мельчайшие ошибки, допущенные при проектировании и строительстве крыши, могут стать источником значительных проблем при ее эксплуатации.
Приступая к этому ответственному и сложному этапу в строительных работах, необходимо тщательно и неоднократно проверить все наметки и расчеты. Совсем неплохо при этом посоветоваться со специалистами или обратиться к справочным изданиям.
Способы крепления стропил к мауэрлату: технология монтажа с запилом и без
Соединение стропильных ног с мауэрлатом имеет много тонкостей. Но от них зависит прочность и надежность всей будущей кровли. Какие существуют способы крепления,
Виды крепления стропил к мауэрлату без запила
Стропильная нога является главным несущим элементом каркаса скатной крыши. От правильности фиксации стропил зависит прочность и долговечность всей конструкции. Чаще всего используется крышная система, когда две стропильные ноги соединяются в верхней точке на коньке, а нижними концами опираются и фиксируются на брусе мауэрлата. Существуют разные варианты крепления несущих стропильных ног к этому горизонтальному брусу. В нашей статье мы рассмотрим крепление стропил без запила.
Разновидности фиксации
Выбор способа крепления стропильного элемента к мауэрлату зависит от того, какая стропильная система (наклонная или висячая) используется, а также от веса бруса, сложности конструкции и расчетных нагрузок. Для начала стоит сказать, что крепить стропила к брусу мауэрлата можно двумя способами: жестко или с использованием скользящей фиксации. Фиксация без запила может выполняться по тому и другому типу.
Скользящее крепление
Скользящий крепеж состоит из двух элементов. Один из них может свободно перемещаться относительно другого. Кроме этого, стропила к брусу мауэрлата могут крепиться открытым и закрытым способом. Рассмотрим их подробнее:
- При закрытом способе крепления используется специальный уголок с проушиной, напоминающей щель. Эту деталь сначала крепят к мауэрлату. В проушину заводится металлическая деталь с отверстиями. Именно через эти отверстия и осуществляется крепление уголка к несущей ноге. Благодаря незакрепленной вертикальной поверхности уголка стропило может при необходимости немного смещаться, тем самым защищая от излишней нагрузки и деформации стеновые конструкции постройки.
- Открытый вариант крепления выполняется аналогично с той лишь разницей, что в проушину уголка петля не вставляется. Уголок сначала крепится к мауэрлату, а затем верхняя часть его полки подгибается вниз для выполнения соединения.
Жесткое крепление
Если говорить о том, как выполняется жесткое крепление стропил к мауэрлату, то тут существует большее количество вариантов. Выбор того или иного способа делают с учетом особенностей монтажа крышной системы, а также габаритов и тяжести деревянных элементов конструкции.
Стропила на односкатной крыше или многоскатной системе могут крепиться посредством:
- металлических уголков разного размера;
- специальных LK-креплений.
Последний вариант креплений изготавливается любых размеров, что позволяет легко подобрать его под габариты стропил. Для производства этих крепежей используется сталь толщиной 2-3 мм. Такие соединительные элементы обеспечивают максимальную жесткость и надежность фиксации.
Важно: уголки для соединения стропил с мауэрлатом без запила отличаются от уголков, которые применяются при фиксации с запилом. Они имеют увеличенные полки с большим количеством отверстий под саморезы. Для их изготовления используется более толстая сталь (3 мм).
Другие варианты крепления без запила
Если при выполнении односкатной крыши необходимо обеспечить высокую надежность и жесткость всей стропильной конструкции, то можно использовать следующий вариант крепления. Несущая нога устанавливается между двумя досками, которые снизу подпилены под нужным углом и дополнительно зафиксированы металлическими уголками или LK-креплениями. Этот способ применяют, если стропильную ногу необходимо зафиксировать с заданным уклоном на небольшом расстоянии от поверхности мауэрлата. При этом крепление осуществляется к внешней вертикальной поверхности бруса.
Если стропила крепятся к мауэрлату, который изготовлен из бруса небольшого сечения, то его усиливают деревянными накладками требуемой толщины. Эти накладки крепятся к мауэрлату посредством саморезов или гвоздей только там, где будут монтироваться несущие ноги. Для фиксации стропил применяется прочная стальная проволока, которая прикручивается к костылю из стали, вбитому в стену.
Также для соединения стропил с мауэрлатом в односкатных и двухскатных системах можно использовать скобы. Для этого можно брать скобы разных размеров и вбивать их в любых местах. Такой способ крепления довольно распространенный, поскольку позволяет получить долговечное соединение всех элементов стропильной системы.
Совет: для дополнительного усиления крепежного узла и более прочной фиксации можно использовать перфорированную ТМ ленту. Иногда без нее просто невозможно обойтись.
Еще один вариант фиксации стропил без запила иногда реализуется без мауэрлата. В этом случае несущие ноги упираются в балки перекрытия. Если говорить о варианте без запила, то стропила просто упираются торцом в балку. Для соединения элементов используются болты и крепежные уголки из стали.
Выбор крепления в зависимости от типа системы
В зависимости от особенностей несущего каркаса дома и типа кровли подбирают разновидность стропильной системы. В каждом виде таких систем используют различные дополнительные элементы (затяжки, подпорки, стойки и т.п.).
Выбирая способ крепления несущих ног без запила, необходимо учитывать разновидность стропильной системы. Они бывают наклонные и висячие:
- В наклонных системах часть нагрузки от крыши на стены перераспределяется на дополнительные опорные элементы. Это могут быть стойки, бабки, балки перекрытия, затяжки. Чаще всего именно односкатная крыша делается с таким типом стропильной системы. При этом для соединения стропил с мауэрлатом рекомендуется использовать скользящий способ. Поскольку в этом случае конструкция крыши будет надежно защищена от деформаций, возникающих при усадке постройки.
Внимание: такой способ фиксации особенно важен для недавно возведенных зданий, которые непременно дадут усадку под воздействием подвижек грунта и температурных перепадов.
- В висячих стропильных системах не используются дополнительные подпорки, стойки и другие элементы, на которые можно переложить часть нагрузки от крыши. В этом случае вся нагрузки от кровельной конструкции приходится на брус мауэрлата. Именно поэтому в данных системах лучше использовать жесткое соединение, которое позволит исключить вероятность любых подвижек. Для частичной компенсации нагрузки на стены в таких системах применяются затяжки, ригели и подкосы.
Правила фиксации
Для получения надежного и долговечного соединения несущих ног с горизонтальным брусом важно придерживаться следующих правил:
- При использовании стальных уголков, пластин и других металлических деталей их необходимо прочно прикручивать к деревянным элементам несущей системы посредством саморезов.
- Если для соединения несущих ног и других деревянных элементов каркаса крыши используются болты, то обязательно применяют специальную шайбу для болта или металлическую пластину. Это не позволит гайке углубиться в тело древесины и ослабить несущий элемент каркаса крыши.
- Соединение мауэрлата со стропилами посредством одних гвоздей и саморезов считается ненадежным. Обязательно нужно использовать металлические пластины и стальные уголки, которые позволят усилить узел крепления.
- В постройках из древесины ноги наклонной или висячей системы лучше крепить к горизонтальному брусу скользящим способом. Это особенно важно при значительном весе кровли, поскольку позволит избежать деформации крышной конструкции при усадке постройки.
Как видите, существует множество способов соединения несущих ног с горизонтальным брусом без запила. При выборе того или иного варианта важно учитывать конструктивные особенности сооружения, материал стен, вес крыши, тип кровельного покрытия, а также нагрузки, которые будет воспринимать каркас.
Крепление стропил без запила к мауэрлату в односкатной крыше
Правила фиксации и методы крепления стропил к мауэрлату без запила ноги. Скользящее и жесткое крепление. Выбор фиксации в зависимости от вида стропил.
Способы крепления стропила к мауэрлату: основные способы и схемы крепления стропильных ног
Стропила – самая существенная часть кровельного скелета. Ноги стропил передают распор на мауэрлат и несущие стены дома. От чего же зависит качество всей стропильной системы и крыши в целом? Специалисты напоминают, что надежность любой кровельной конструкции будет зависеть, в первую очередь, от качества крепления стропила к мауэрлату. Какие принципы и особенности этого процесса должен знать каждый начинающий строитель и как крепить стропила к мауэрлату своими руками, вы узнаете прямо сейчас.
Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»
Для начала, предлагаем рассмотреть иллюстрацию, на которой показаны два вида стропильных систем:
Место крепления стропильной ноги с основой называется опорным узлом. Таких узлов в системе много, но мы коснемся подробно именно нижних креплений рамы со стропилами. Мауэрлат и стропильные ноги практически всегда изготавливаются из древесины, реже – из металла. Дерево использовать выгоднее и удобней, так как этот материал легок по весу, прост в монтаже и долговечен при правильной установке и эксплуатации.
Виды опорных узлов по уровню жесткости
Опорные узлы - места, в которых стропила крепится к элементам крыши:
В случае железных соединений, узлы являются неподвижными, жесткими (сварка или болты). Дерево – материал более мягкий и динамичный, который может набухать, рассыхаться и деформироваться. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять опорные узлы с поправкой на возможные изменения формы древесины. Такие узлы могут иметь разную степень подвижности:
- Узел нулевой подвижности – жесткое крепление уголками с обеих сторон, при котором крепление стропила к мауэрлату остается неподвижным.
- Соединение первой степени подвижности – балка может вращаться по кругу.
- Соединение второй степени подвижности – круговое вращение со смещением, предусматривается установление специальных ползунов или салазок.
- Подвижное соединение третьей степени – возможность горизонтального, вертикального и кругового движения.
Для любого узла, будь он подвижный, либо нет, следует применять, как минимум, два вида фиксации. Например, зарубленные планки дополнительно фиксируются изнутри с помощью опорного бруса, а динамичные соединения укрепляются болтами и специальными стальными уголками.
О типах крепежа стропилин к основе
Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.
Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:
Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.
Жесткие или подвижные соединения: что выбрать
Итак, мы отметили, что опорные узлы, соединяющие мауэрлат с досками, могут быть разной степени подвижности: от «0» до «3». Нулевая степень – это жесткие крепления, которые исключают любые изменения положения балок.
Жесткие соединения: когда они необходимы
Мауэрлат устанавливают тогда, когда необходимо передать распорную нагрузку от стропил на несущие стены. Это делается, в основном, в домах из кирпича, панелей и блоков. Деформацию и усушку кровли в данном случае стараются исключить, чтобы не допустить изменения нагрузки на опорные стены. Здесь и появляется необходимость неподвижного соединения стропильной системы с мауэрлатом.
Неподвижные узлы, закрепляемые с запилом
Многие специалисты рекомендуют делать соответствующе запилы в месте крепления стропил к балкам перекрытия для большей прочности и неподвижности соединительных узлов. Эти запилы должны плотно стыковаться с мауэрлатом. Дополнительно такие узлы укрепляются болтами, анкерами и металлическими пластинами:
Или же длинными саморезами:
И еще один важный момент: размер запила бруска не должен превышать 1/3 его сечения. В противном случае стропильная система может потерять свои несущие способности:
Жесткие узлы без заруба стропил
Способ крепления с помощью подшивного бруска используется в наслонных стропильных системах. Стропилина срезается по шаблону и скашивается (для придания крыше нужного уклона) в месте прилегания к мауэрлату. Изнутри такие стропила усиливаются опорными брусками и укрепляются уголками с двух сторон к раме основы:
Еще один вариант не стыкового узла – жесткое крепление стропил, усиленное брусьями-накладками с обеих сторон. Две доски длиной не менее метра окаймляют каждую стропильную ногу. Один конец таких опор срезается под углом, который соответствует наклону ската крыши (в том числе, стропилин). Доски крепятся срезом к мауэрлату с помощью длинных болтов и усиленных стальных уголков. Брусья крепятся по заранее размеченным местам, сначала по одному. Затем вплотную к накладкам с одной стороны монтируются сами стропила, которые сразу укрепляются такой же накладкой с другой стороны. Есть вариант установки сразу двух брусьев-накладок, а после, стропил, но этот способ используют реже, так как он требует более точных расчетов.
Когда нужно делать подвижные соединения?
Вот мы и подошли к динамичным опорным узлам – соединениям, которые могут менять свое положение. Для чего это нужно? Вспоминаем физические свойства материалов – многие из них дают усушку либо набухание. В первую очередь, это касается зданий из чистого дерева – бруса, сруба и пр. Натуральная древесина обязательно дает усадку, благодаря которой ваша крыша может не только деформироваться, но и разрушиться основательно. Чтобы избежать таких фатальных последствий, мастера рекомендуют выполнять скользящие крепления стропильных ног с мауэрлатом (либо верхним венцом сруба).
Обязательное условие при установке скользящих узлов – опора стропильной рамы на прочный коньковый брус. Так как опорные нижние узлы динамичные, то максимальная жесткость должна быть достигнута на коньке кровли. Верхние края стропил подпиливаются для плотного соединения между собой и коньковым брусом, соединяются и усиливаются ригелями, металлическими лентами, пластинами и уголками. Лучше соединять с венцом сруба уже закрепленный в коньке стропильный элемент.
Что представляет собой скользящее крепление?
Подвижное соединение выполняется с помощью установления скользящих креплений, называемых «салазки» или «ползуны». Такой узел предусматривает определенную свободу стропильных ног, что позволяет предотвратить деформацию кровельной системы после естественной усадки деревянных строений:
Вот какие виды скользящих опор бывают:
Делать ли запил на стропилах, если дом из бруса: альтернативное мнение эксперта
Я предлагаю все-таки запиливать, но не стропила, а верхний венец. Во-первых, в этом случае снижается риск искривления стропил, во-вторых - уменьшается «мостик холода», в третьих – уменьшается касательное давление на мауэрлат (верхний брус сруба) и в-четвертых - упрощается утепление крыши в дальнейшем. Недостаток такого способа - при запиле верхнего венца балки уменьшается высота конька, поэтому, если в будущем планируется поднятие высоты потолка, следует предусмотреть на 1 венец больше. Но! Такие схемы годятся только для домов из дерева, так как в кирпичных и бетонных строениях мауэрлат должен быть целым, чтобы сохранить несущие качества.
Как правильно закрепить стропила к балкам?
В простых домах, в основном каркасных, мауэрлат может быть и упразднен. В этом случае стропила крепятся к балкам перекрытия. Самый надежный вариант сборки такой системы – подготовка стропильных ферм. Каждая ферма состоит из двух стропильных ног, соединительного ригеля и нижней затяжки. Для прочности фермы усиливают центральными балками и подкосами:
Балки перекрытия укладываются в таком направлении, чтобы стропильные фермы пересекали их перпендикулярно в разных плоскостях. Затяжка выполняет основные несущие функции, крепится к балкам перекрытия анкерами, сквозными болтами, шпильками и усиливается пластинами и металлическими уголками.
Возможен вариант крепления стропильных ног прямо на балку, которая и будет дополнительно выполнять функции затяжки. Для создания качественных опорных узлов в такой системе рекомендуется два способа крепления:
- Соединение стропил с балкой двойным зубом – запилы выполняются на балке и скосе стропильной ноги (по два стыковых заруба на каждой).
- Крепление болтом и хомутом. Может предусматриваться сквозное крепление, но если доски имеют большое сечение, делаются врубки и детали соединяются длинными болтами.
Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание
Для примера опишем процесс жесткого крепления соединений стропила к мауэрлату на простой двускатной крыше.
I. Подготовка мауэрлата и стропил к работе
На этом этапе необходимо выпилить стропильные ноги заданной длины и произвести разметку их шага на основе. Оптимальная длина шага стропильных ног – 60-200 см. Также следует точно определить угол наклона стропил.
Мастер-класс по монтажу мауэрлата:
II. Создание запила
Выполняем запил на каждой стропильной ноге для плотного соединения с основой. Для усиления прочности можно предусмотреть дополнительный заруб на раме либо стропилине и установить упорный брус под каждую стропильную ногу.
III. Установка стропил на мауэрлат
Накладывать стропилины нужно аккуратно, чтобы не повредить остальные элементы здания (окна, стены и пр.). Заводим доски срезом на балки и опираем их на коньковый брус. Сначала устанавливаем крайние стропильные ноги, между которыми нужно протянуть нитку для выравнивания всех остальных стропилин.
IV. Крепление каждого стропила к мауэрлату
Теперь, когда все фермы установлены на свои места, нужно прочно закрепить опорные узлы. Используем для этого несколько из предложенных выше креплений:
- Гвозди + стальные уголки по левой и правой стороне стыков между доской и основанием.
- Сквозные болты или шпильки + опорный брус под укос стропилины.
- Анкера или болты + уголки или стальные пластины и пр.
Усилить крепление помогут две накладные доски с обеих сторон стропильной ноги, установленные на заранее размеченных местах мауэрлата. Также можно использовать проволочное крепление, как усилитель прочности соединений. Для этого нужно подготовить стальную проволочную скрутку из 2-3 проволок. Ее длины должно хватить на обвитие стропильной ноги в месте стыка с мауэрлатом и закрепления концов скрутки на металлическом костыле. В качестве костыля можно взять длинный стальной болт, который монтируется в стену на 30-40 см ниже мауэрлата, строго под опорным узлом.
Также рассмотрим один из дедовских способов - крепление скобами:
В чем секрет качества стропильной системы: три главных правила мастера
- Качественный пиломатериал – полдела на пути к успешному строительству. Мауэрлат и стропила не должны иметь трещин, червоточин и сучков.
- Точность измерений, запилов и однородность положения креплений – не менее важный момент. Если все стропильные ноги одинаковой длины и сечения, то лучше подготовить шаблон для выполнения срезов и зарубок.
- Запилы на мауэрлате – потеря несущих функций основы на 50% и выше. Процент снижения прочности зависит от глубины зарубок.
Когда стропильная система готова, приходит очередь монтажа обрешетки, утепления и настила кровельного материала. Но это уже другая интересная тема, о которой мы обязательно расскажем в следующей статье. А пока, желаем вам добротных материалов, легкой работы и хороших помощников!
Крепление стропила к мауэрлату: схемы и способы крепления стропил
Подробные схемы и способы крепления стропила к мауэрлату, пошаговые руководства по монтажу стропильных ног и советы экспертов.
Методы крепления стропильных ног к мауэрлату
Стропила являются несущими элементами крыши. Мауэрлат, основа стропильной системы, этакий фундамент конструкции крыши. Грамотное крепление стропил к мауэрлату обеспечивает надежность всей конструкции, исключает деформацию стропильной системы, не допускает обрушения кровли под весом внешней нагрузки.
Мауэрлат – правильный монтаж
Мауэрлат являющийся, по сути, фундаментом крыши изготавливается из бревна или бруса, прокладывается по периметру, предназначается для обеспечения равномерной передачи нагрузки кровельной конструкции на стены и фундамент здания. Чтобы крыша стояла прочно требуется правильное крепление стропил к мауэрлату.
Важно! В деревянном доме из бруса или бревна, мауэрлатом служит верхняя обвязка стен, верхний венец, дополнений к нему не требуется. В доме из кирпича, пенно или газобетонных блоков, строительного камня обязательно устанавливается мауэрлат.
Кирпичные или блоковые стены плохо реагируют на нераспределенные нагрузки, сами блоки или кирпич плохой материал для фиксации стропильных ног. Даже самый надежный крепеж не прочно фиксируется в таких стенах, под нагрузкой его может вырвать, в результате произойдет деформация стропильной ноги и всей крыши.
Мауэрлат следует прочно крепить на верхних торцах стен по всему периметру к обустроенному армированному бетонному поясу. Крепление бруса к бетону может быть очень надежным, если использован правильный крепеж. В процессе заливания армированного пояса производится монтаж крепления мауэрлата. Он представляет собой штыри, шпильки, анкера, вмурованные в бетон на которые затем производится установка мауэрлата.
Важно!
Концы крепежных шпилек снизу следует загнуть, расстояние между ними 1- 1,5м, диаметр крепежа должен иметь не меньше 15мм. В брусе, который будет использоваться, как мауэрлат сделать технологические отверстия под крепеж, верх крепления зафиксировать болтами. Перед установкой мауэрлата проложить слой гидроизоляционного материала.
После того как основа смонтирована можно приступать к работе со стропилами.
Обзор типов крепежа
Крепление при любых работах связанных с возведением крыши очень важный момент. Для крепления прочного и надежного стропил к мауэрлату используются разный металлический крепеж, а также применяются разной геометрии врезки, запилы. Для стропильного крепления применяются:
И многое другое от перфорированной ленты до шпилек. Использование того или иного вида крепления предполагает разные техники монтажа.
Если крепление стропил к мауэрлату производится с помощью кронштейнов, не требуются запилы, если используется крепление LK, не нужны анкера. Использование перфорированной ленты делает узел соединения сверхпрочным, Крепление уголком наиболее популярно, востребовано, так как его не нужно врезать в древесину стропильной ноги, уголок легко монтируется саморезами.
Важно! На крепеже экономить нельзя. Он должен быть качественным с антикоррозийным верхним слоем, оцинкованный. Крепеж, ржавеющий в балке, разрушает её.
Принципы соединения стропильных ног с мауэрлатом
Особенности конструкции крыши определяют способы крепления стропил к мауэрлату. Распорные стропильные конструкции, а также те, в которых распорки не применяются, опираются на мауэрлат. На него могут опираться наслонные и висячие стропила, соединение может быть жестким и скользящим.
Жестким называется такое соединение стропильных ног и мауэрлата, при котором невозможны сдвиги, смещения, изгибы элементов. Неподвижность соединения достигается способом крепления с использованием уголка. В стропильной ноге вырезается седло, это снижает прочность, поэтому его дополнительно укрепляют скобами, стягивают болтами, а также соединяют узел крепления стропила с мауэрлатом проволочной скруткой в местах расположения анкеров вмурованных в армированную бетонную опору.
Скользящее крепление, салазки для стропил к мауэрлату отличается от жесткого крепления тем, что допускает некоторое смещение стропильной ноги относительно основы, это позволяет избежать деформации и провалов крыши при усадке, снеговой и ветровой нагрузках.
Важно! Если в процессе монтажа крепления жесткого типа стропильной ноги к мауэрлату требуется изготовления гнезда или врубки, делать такие элементы следует на стропиле, а не на мауэрлате. Основу ослаблять нельзя.
Правильное опирание стропильной ноги с мауэрлатом обеспечивает надежность крыши, её долговечность. При любом способе опирания, для фиксации стропил на мауэрлате важно соблюдение трех принципиальных моментов:
- правильное и точное проделывание запилов, врубок и прочего, для идеального прилегания элементов;
- использование шайб, гаек, гроверов для исключения утапливания крепежного элемента в дерево;
- недопустимо использовать подкладки, которые от времени могут изменять форму, что приведет к перераспределению нагрузки и разрушению.
Правильный монтаж несущей системы крыши гарантирует долговечность её эксплуатации.
Виды соединения стропил с мауэрлатом
Стропильная система состоит из множества элементов, но главные среди них стропила.
Важно! Как крепить стропила к мауэрлату зависит от того какие стропила использованы (наслонные, висячие), от нагрузок и насколько массивная крыша.
Крепление может быть скользящим и жестким, закрытым и съемным.
Наиболее используемое соединение стропил с мауэрлатом:
Установка стропил на мауэрлат производится усовершенствованными уголками КР1, КР2. В их конструкции предусмотрены технологические отверстия для анкерного крепления. Овальная форма отверстий снижает риск вырывания анкерного болта при усыхании древесной основы конструкции. Так же надежны уголки КР5, КР6, которые нужны чтобы крепить стропила к мауэрлату при большой нагрузки массивной крыши. Надежно крепить стропила к мауэрлату, если они имеют большое сечение, лучше перфорированными уголками КМ. Такое крепление очень надежно, не требуется врезки, но обязателен точный угол.
Важно!
Для крепления под прямым углом применяется усиленный уголок KMRP, от обычных уголков он отличается вытянутым отверстием, применяется для компенсации смещения крыши, сделан так, что при подобных процессах не происходит повреждения элементов крепежа, особенно пригоден там где невозможно применить врезку одной детали к другой. Изготавливают уголок из прочной стали толщиной в 2мм.
Еще один вид соединения это установка между досками. Доски являются креплением, они спиливаются под нужным углом и фиксируются в нижней части уголками.
Также применяются способы крепления стропил с помощью подкладок из досок, проволочной скрутки, скобами, к мауэрлату. Эти типы крепления известны давно, популярны и экономичны.
Виды опор стропил на мауэрлат
В основном для жилых домов возводятся двухскатные крыши. Особого внимания при двускатной конструкции требует узел опирания стропил на мауэрлат. Понятно, что для деревянной основы нужны деревянные балки.
Важно! Стропила требуются правильной формы, без сучков, калиброванные и фрезерованные со всех сторон. Сечение стропил двускатной крыши 40х150мм, мауэрлат – 100х100мм.
От геометрии двускатной крыши зависит выбор типа крепежа. Крепить стропила можно всеми перечисленными выше способами. Стоит рассмотреть так же шарнирные узлы крепления стропил к мауэрлату.
Шарнирный узел это тип соединения позволяющей балке двигаться по кругу. Это происходит при помощи одного гвоздя или самореза ввинченного в мауэрлат. Существует узел с одной, двумя и тремя степенями свободы. Узел с двумя степенями свободы дает возможность балке смещаться горизонтально, стропила крепятся салазками. С тремя степенями подвижности узел устанавливается с помощью ползуна, специальной опоре для скольжения стропила в вертикальном, горизонтальном положении, кроме того стропило может вращаться по кругу. Для этого делают специальный шарнир, который крепят к основе.
Важно! Самый типичный способ для двускатной крыши использование узла с нулевой свободой. Стропило крепится уголками с двух сторон, оставаясь неподвижным.
Сложная геометрия двускатной крыши предполагает использование наслонных стропил и висячих. Балки с опиранием на основу эффективно крепят с помощью перфорированной ленты.
Наслонные стропила опираются на основу, и другие опорные точки, снимая тем самым часть нагрузки. К ним могут примыкать боковые стойки, бабки конька, стропила стягивают конструкцию, усиливая её. На основу наслонные конструкции не опираются, а скользят по ней. Висячие стропила не опираются на основу, нависая над внутренностями крыши они, имеют опору на боковые несущие стены.
Основные правила сопряжения стропил с мауэрлатом
Для надежного соединения нужно тщательно крепить соединительные элементы, подбирать их требуемых размеров. Нужно точно выверять запилы, делать их не больше трети величины основы. Использовать качественный брус для основы правильного сечения.
Важно! Использовать для крепежа только гвозди и саморезы нельзя, такая фиксация не может считаться надежной, использовать следует металлические крепежные элементы разного типа.
Крыша будет прочной и долговечной, если грамотно проведены расчеты, правильно подобран материал и верно смонтированы узлы соединения.
Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши: способы, узлы, установка
Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши и иных типов конструкций с запилом и без него. Описание видов крепежа и соединений стропил с основанием крыши, а так же полезные советы.
Warning
: Use of undefined constant WPLANG - assumed "WPLANG" (this will throw an Error in a future version of PHP) in /var/www/krysha-expert..php
on line 2580
Warning
: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /var/www/krysha-expert..php
on line 1802
Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.
Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.
Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.
Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.
В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.
На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.
Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.
| Шаг, см / Длина, см | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 60 | 4х15 | 4х17,5 | 5х15 | 5х15 | 5х17,5 | 5х20 | 5х20 |
| 90 | 5х15 | 5х17,5 | 5х20 | 7,5х17,5 | 7,5х17,5 | 7,5х20 | 7,5х20 |
| 110 | 7,5х12,5 | 7,5х15 | 7,5х17,5 | 7,5х17,5 | 7,5х20 | 7,5х20 | 10х20 |
| 140 | 7,5х15 | 7,5х17,5 | 7,5х20 | 7,5х20 | 7,5х20 | 10х20 | 10х20 |
| 175 | 10х15 | 7,5х20 | 7,5х20 | 10х20 | 10х20 | 10х25 | 10х25 |
| 215 | 10х15 | 10х17,5 | 10х20 | 10х20 | 10х25 | 10х25 | - |
Стропильная система – каркас крыши дома, который несет на себе и равномерно распределяет вес кровельного пирога, порой доходящий до 500 кг/м2. Надежность этого своеобразного остова зависит от трех факторов: точности расчета, исходя из чего подбирается количество и сечение опорных элементов, материал, из которого он изготавливается, а также от правильности технологии крепления. Зная, как правильно крепить стропила, можно существенно увеличить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки в монтаже, напротив, приводят к ощутимым потерям прочности и деформациям крыши. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах креплений, с помощью которых можно качественно установить стропила своими руками.
Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:
- Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
- Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).
Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.
Основные соединительные узлы
Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:
- Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
- Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
- Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
- Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.
Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.
Способы фиксации
Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:
Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.
Разновидности креплений
Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:
Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.
Виды крепежных элементов
Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:
- Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
- Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.
Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.
Видео-инструкция