Как крепить стропила
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.
Как крепить стропила
Несколько слов о стропильной системе
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.
Основные части стропильной системы
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.
Проектирование стропильной системы – важная задача
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.
Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен
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.
Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций
Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла
Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.
Как сделать крепление стропил к стене – варианты и способы из практики
Крепление стропил крыши дома можно выполнить различными способами, все зависит от конструктивных особенностей стропильного каркаса. Самое главное, чтобы соединение было прочным и могло выдерживать различные нагрузки, связанные с климатическими условиями местности.
Способы крепления стропил
Перед тем, как приступить к возведению крыши, важно разобраться во всех тонкостях процесса, в частности, как крепить стропила между собой. Прочно соединить элементы каркаса можно только с помощью специальных стропильных крепежей. В этом качестве могут выступать детали из дерева и металла.
К деревянным элементам, которые используются для соединения узлов стропильного каркаса, можно отнести следующее:
К металлическим элементам, используемым для этой цели, относят следующее:
- Гвозди или шурупы.
- Болты, укомплектованные гайками и шайбами.
- Скобы и хомуты.
- Накладки.
- Петли.
- Анкерные болты.
- Гвоздевые и зубчатые пластинки.
- Уголки.
- Перфорированная лента.
Использование того или иного вида крепежного элемента определяется требуемой прочностью конструкции, ее геометрией, а также величиной нагрузки.
Правила соединения нижних пяток стропильных ног
Чаще всего стропила нижней частью упираются в стену, при этом связка элементов может проводиться таким образом:
- Непосредственно к мауэрлату.
- Через балки потолочного перекрытия.
- С помощью затяжек и подстропильных брусьев.
- Используя обвязку каркасного строения.
- Присоединение к верхнему венцу дома из бревен или бруса.
Монтаж висячей стропильной системы ведется с учетом того, что жесткое крепление верхней части элементов обеспечивает распорное давление на стены здания. Чтобы снизить степень нагрузки, используют затяжки, соединяющие стропильные ноги одной фермы. В этом случае соединение стены здания происходит с безраспорным треугольником.
Если уложить балки потолочного перекрытия перпендикулярно к стенам, то можно избежать использования затяжек. Стропильная система без мауэрлата применяется при строительстве легких мансардных крыш, но с учетом того, что на стены может оказываться точечная нагрузка. Например, стены из кирпича или других штучных материалов не могут подвергаться точечным нагрузкам, в этом случае обязательно наличие мауэрлата. Для создания кровельного свеса балки должны иметь выступы за внешние стены примерно на 0,5 метра. На аналогичное расстояние выносятся и стропилины, так как их крепление выполняется на краю балки.
Не следует допускать скольжения стропил по балкам, поэтому соединение важно сделать очень прочным. Только в этом случае можно предотвратить деформации кровли под определенными нагрузками.
Методы крепления стропилин к балкам, стене, брусу
Для большинства частных застройщиков актуальным является вопрос, как крепить стропила к брусу. Крепление стропильных ног может выполняться следующими способами:
- Упор в балку.
- Зуб с упором.
- Зуб с шипом.
Уклон скатов определяет количество зубьев. С помощью перечисленных способов нагрузка от одного элемента стропильного каркаса может передаваться другому:
- Применение врубки одинарным зубом разрешено в том случае, если скаты имеют уклон больше 35 градусов. В этой ситуации зуб с шипом располагают в пятке стропильной ноги, а в балке выпиливают упор и гнездо для шипа. Главное, чтобы гнездо не углублялось более чем на треть толщины балки. Врубку нужно расположить на расстоянии 0,25-0,35 м от края балки, который располагается за плоскостью стены. Наличие шипа не позволяет стропильной ноге двигаться в боковом направлении.
- Для крыши со скатами небольшого уклона, до 35 градусов, монтаж стропилин предполагает увеличение площади контакта стропильной ноги и балки для увеличения опорной площади конструкции. Для этого делают врубку в два шипа, в замок, с упором и шипом или без шипа.
Связь стропил и балки также может выполняться посредством болтов или болтов и хомутов.
Варианты крепления стропил к мауэрлату
Крепление стропилин к стене в большинстве случаев выполняют посредством мауэрлата. Этот элемент предназначен для равномерного распределения нагрузки от кровельной конструкции на несущие стены строения и его фундамент. Существует два способа крепления стропильных ног к мауэрлату: жесткое и скользящее крепление.
Жесткое крепление
Такой способ соединения не позволяет соединенным элементам конструкции сдвигаться, изгибаться или поворачиваться. Добиться такого результата можно в следующем случае:
- Если использовать уголки металлические для стропил, которыми будут соединяться стропила с подшивным опорным брусом. В этом случае стропильная нога жестко упирается в опорный брус и закрепляется с помощью стальных уголков, которые располагаются по бокам соединяемых элементов. Именно уголки не позволяет элементу смещаться в поперечном направлении.
- Если выполнить запил на стропильной ноге и закрепить ее с помощью скоб, гвоздей или проволоки. При этом крепление стропил гвоздями выполняется с обоих боков узла соединения, а третий – в нижнюю часть элемента в вертикальном направлении.
В обоих случая требуется дополнительная фиксация стропил и стен дома с использованием проволоки или анкерных болтов.
Скользящее крепление
Соединенные таким способом элементы конструкции получают возможность перемещаться относительно мауэрлата на допустимое расстояние. Такой крепеж получают в результате выполнения запила стропил и их крепление с помощью скоб или гвоздей. Кроме этого можно использовать «салазки» — специальные скользящие крепления для стропильных ног.
Скользящее крепление балок к мауэрлату пользуется популярностью в деревянном домостроении, которому свойственна естественная усадка. Использование в этом случае скользящего соединения предотвращает деформацию стропильной системы. Скольжение стропильных ног позволяет подстроиться конструкции крыши под изменяющуюся форму основного строения. Монтаж остальных элементов крыши выполняется по стандартной схеме.
Крепление стропил в коньковой зоне
Стропила и конек соединяются по особой технологии, которая подразумевает следующие варианты:
- Соединение встык — считается самым надежным вариантом. Для этого стропильные ноги в верхней части спиливают под углом, который соответствует уклону скатов будущей крыши. Местами срезов стропилины соединяют между собой и фиксируют гвоздями размером не меньше 150 мм. Крепежные элементы должны входить под определенным углом и проходить в противоположную стропилину, обеспечивая плотное соединение. Соединять стропильные ноги встык можно посредством металлических иди деревянных накладок. Они располагаются в месте соединения, при этом металлические накладки крепятся болтами, деревянные – гвоздями.
- Крепление на коньковый брус также предполагает спил верхней части стропильных ног под определенным углом. Однако каждый стропильный элемент крепится к коньковому прогону индивидуально.
- Соединение внахлест можно назвать самым простым способом, при котором стропильные ноги прикладывают друг к другу боковыми плоскостями, не спиливая верхние кромки. При этом важно знать, чем скрепить стропила между собой. Для фиксации используют болты или шпильки с шайбами.
Чтобы монтаж стропильного каркаса не показался слишком сложным, рекомендуется использовать заранее приготовленные шаблоны из досок. Для этого берут материал, соответствующий размерам стропил и делают на нем соответствующие вырезы. По шаблону готовят все стропильные ноги и поднимают их на крышу.
Монтаж обрешетки
Правильно смонтированная обрешетка является залогом надежной кровли. В зависимости от выбранного кровельного покрытия обрешетку можно сделать сплошной или разреженной.
В большинстве случаев для изготовления обрешетки используют бруски или доски. Фиксация брусков выполняется одним крепежным элементом в узле соединения, доска прибивается двумя гвоздями, которые располагают по краям. Не рекомендуется прибивать доску одним гвоздем, так как в этом случае может привести к выкручиванию материала под действием больших нагрузок.
Допускается использование короткого пиломатериала для обрешетки. Сращивание элементов нужно делать непосредственно на стропилах, фиксируя при этом концы обоих соединяемых деталей. Стыки элементов обрешетки на соседних рядах рекомендуется располагать на разных стропилах.
Для качественной установки стропильного каркаса, нужно выбрать наиболее правильное крепление стропил.
Крепление стропил: рассматриваем способы
Существуют различные способы крепления стропил при возведении каркаса крыши. Выбор, прежде всего, зависит от особенностей проекта стропильной системы. Важно, чтобы узлы крепления имели высокую прочность и выдерживали эксплуатационные нагрузки, характерные для климата региона.
Стропильный крепеж
Чтобы обеспечить надежное соединение частей стропильной системы, применяются особые крепежные элементы. Стропильным крепежом называются деревянные и металлические изделия, которые применяются при монтаже узлов стропильной системы. В их число входят деревянные элементы:
- брусья;
- косынки (треугольные накладки);
- нагеля;
- шипы.
- гвозди;
- шурупы;
- болты в комплекте с шайбами и гайками;
- скобы;
- хомуты;
- накладки;
- петли;
- ползунки/салазки;
- анкеры;
- зубчатые пластины;
- гвоздевые пластины;
- уголки;
- перфорированные ленты и т.д.
Выбор стропильного крепежа зависит от требований к прочности узлов конструкции, расчетных нагрузок и конфигурации кровли.
Крепление нижней части стропильной ноги
Нижней частью стропильные ноги опираются на стену. Связывание стропил со стенами может выполняться различными методами:
- посредством мауэрлата;
- с использованием подстропильных брусков и затяжек;
- через балки перекрытий;
- с использованием обвязки сооружения каркасного типа;
- соединением с бревнами верхнего венца деревянных стен.
При монтаже висячих стропил важно учитывать, что стропильные ноги, жестко соединенные вверху, оказывают распорное горизонтальное давление на стены. Чтобы погасить распорные усилия, встречные стропила соединяются затяжкой, выполненной из доски или бруса. Таким образом, со стеной здания связывается безраспорный треугольник.
Альтернативой затяжке могут выступать балки перекрытий, которые уложены перпендикулярно стенам. Такая конструкция без мауэрлата применяется для возведения легких мансард, при условии, что стены способны выдержать точечные нагрузки. К примеру, крепление стропил к кирпичной стене в обязательном порядке требует монтажа мауэрлата, так как точечная нагрузка противопоказана стенам, выполненным из штучных материалов. Чтобы создать кровельный свес, балки должны выходить за плоскость стены не менее чем на 50 см с каждой стороны. Так же за стену выносится и стропильная нога, которая прикрепляется к краю балки.
Чтобы предупредить разрушение кровли под нагрузками, прикрепленная стропилина не должна иметь возможность скользить по балке, поэтому требуется обеспечить надежное соединение.
Основные способы крепления к балкам
Применяются следующие варианты крепления стропил, как самостоятельно, так и в комбинации:
- зуб с упором;
- зуб с шипом;
- упор в конец балки.
Использование одного либо двух зубьев обусловлено величиной угла наклона стропила. Вышеперечисленные способы крепления позволяют передавать нагрузку от одного элемента стропильной системы другому.
Врубка одинарным зубом применяется при монтаже кровель с углом наклона скатов более 35 градусов. В пятке стропила выполняется зуб с шипом, в балке вырезается упор, в котором предусмотрено гнездо для шипа. Глубина гнезда не должна превышать 1/3 толщины балки. Врубка выполняется на расстоянии 25-35 см от края балки, выходящего за плоскость стены дома. Шип предотвращает боковой сдвиг стропильной ноги.
Для крыши с меньшим углом наклона скатов стропильные ноги монтируются таким образом, чтобы увеличить площадь контакта между стропилиной и балкой, благодаря чему увеличивается опорная площадь конструкции. С этой целью выполняется врубка в два шипа, в замок или упором с шипом либо без шипа и другие комбинации.
Помимо врубки, связывание стропильных ног с балками может выполняться при помощи болтового соединения либо болта и хомута.
Крепление стропил к мауэрлату
Крепление стропил к стене чаще всего выполняется с использованием мауэрлата – специальной опорной конструкции, позволяющей равномерно распределить нагрузку от крыши на стены и фундамент сооружения. К мауэрлату стропила могут монтироваться двумя способами – при помощи жесткого или скользящего крепления.
При жестком методе крепления полностью исключается возможность каких либо взаимодействий (сдвигов, изгибов, поворотов) между соединенными элементами конструкции. Это достигается, если:
- используются уголки для крепления стропил с подшивным опорным брусом;
- выполняется запил (седло) на стропильной ноге с дальнейшим закреплением соединения скобами, гвоздями и проволокой.
В первом случае опора стропильных ног осуществляется с применением опорного бруса. Стропильная нога жестко упирается по линии давления, а затем фиксируется металлическим крепежом с установкой по бокам металлического уголка, препятствующего поперечному смещению.
Второй вариант крепления применяется чаще. В этом случае узел крепления стропил предусматривает использование гвоздей, которые забиваются с боков под углом по направлению друг к другу (внутри мауэрлата происходит скрещивание), а затем третий гвоздь вбивается в нижнюю часть стропила вертикально.
Оба вида крепления требуют дополнительной фиксации стропильных ног со стенами здания с использованием проволоки катанки и анкеров.
Скользящее (шарнирное) сопряжение элементов позволяют обеспечить стропилам возможность некоторого перемещения относительно мауэрлата в заданных пределах. Применяется несколько способов крепежа. Это может быть запил стропильной ноги с креплением на скобу, вертикально забитый гвоздь либо на два боковых, вбитых под углом. Также используются специальные скользящие крепления для стропил – «салазки».
Скользящее соединение преимущественно используется при строительстве деревянных домов из бревен или бруса. В этом случае исключается деформация стропильной системы при постепенной усадке дома. Скользящие соединения в узлах крепления стропил к стенам обеспечивают постепенную подстройку конструкции крыши под изменение геометрии сооружения. Остальные элементы кровли монтируются по стандартной технологии.
Крепление к коньку
Крепление стропил к коньку имеет свои особенности. Наиболее распространены три способа монтажа:
- соединение стропильных ног встык;
- крепление на прогон (коньковый брус);
- соединение внахлест.
Соединение верхних частей стропильных ног встык между собой – простой и надежный способ монтажа. Верхний край каждого стропила следует обрезать под углом в соответствии с выбранным углом наклона скатов. Затем противоположные стропила необходимо соединить местами среза и скрепить двумя гвоздями от 150 мм. Гвозди требуется вбивать под углом с таким расчетом, чтобы части, вошедшие в противоположную стропилину, имели достаточную длину для обеспечения плотного крепежа.
Как укрепить стропила, соединенные встык? Для этого рекомендуется использовать металлические или деревянные накладки. Деревянная накладка крепится с обеих сторон стропильной пары в районе соединения при помощи гвоздей, металлическая – болтами.
Соединение стропил на прогоне (коньковый брус) по исполнению схоже с первым способом. Таким же образом обрезаются стропильные ноги в верхней части, но монтируются по одной к горизонтальному брусу.
Соединение стропил внахлест подразумевает соединение стропильных ног не срезанными торцами, а боковыми плоскостями внахлест. Соединение выполняется с применением шпилек с шайбами или болтов. Соединение внахлест – наиболее простой способ монтажа стропильных ног.
Чтобы облегчить и упростить монтаж стропильной системы, рекомендуется в первую очередь изготовить шаблоны. Для шаблона берется доска, по длине равная стропильной ноге, на ней выполняются все необходимые вырезы. Используя шаблон, на земле подготавливаются стропила, затем подаются на крышу и монтируются.
Установка обрешетки
Надежность кровли в значительной степени зависит от правильно выполненной обрешетки. Она может быть сплошной или разреженной. Выбор типа и шага обрешетки зависит от используемого кровельного материала.
Обрешетка монтируется из бруска или доски, обычно необрезной. Брусок обычно крепится к стропильным планкам (контробрешетке) на один гвоздь в каждой точке крепления. Если обрешетка выполняется из доски, то к каждому стропилу доска крепится на два гвоздя, вбитых по краям.
Нельзя крепить доски обрешетки на один гвоздь по центру на каждой стропильной ноге, так как такой способ монтажа не предохранит от выкручивания и порчи кровельного настила под высокими нагрузками.
Длина материала для обрешетки обычно меньше длины ската кровли. Правильное крепление обрешетки к стропилам подразумевает надежное сращивание досок или бруса по длине. Стык должен приходиться на стропилину, при этом гвоздями крепятся оба конца сращиваемых элементов.
Стыки элементов обрешетки следует выполнять со смещением, чтобы стыки на соседних рядах не приходились на одну стропилину.
Прежде чем приступать к монтажу стропильной системы рекомендуется выбрать оптимальный вариант, как закрепить стропила.