способы крепления стропильной системы

Plotnik / Дек.10.2019. / Нет комментариев

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.

Крепление стропил: способы фиксации и соединения стропильных ног

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.

Основные элементы стропильного каркаса

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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:

    С помощью металлических уголков. Металлические уголки с отверстиями под саморезы или гвозди являются самым надежным и прочным вариантом жёсткого крепления стропил к мауэрлату, стенам или коньковому прогону. Они позволяют много кратно увеличить жесткость и несущую способность конструкции стропильного каркаса.

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:

  1. Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
  2. Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.

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.

Как крепить стропила

Строительство крыши любого типа начинается с проектирования расположения стропильной системы, на основании которого затем производятся расчеты объемов пиломатериалов, количества и вида крепежных деталей, утеплителя, кровельного материала и т.д. Крыши бывают разных типов — односкатные, двухскатные, четырехскатные, которые делятся на шатровые и вальмовые и смешанного типа. От этого зависит крепление стропил к мауэрлату и способы их монтажа.

Устройство стропильной системы.

Стропильные системы для крыши сильно отличаются и по внешнему виду, и по количеству материалов, и по сложности расчетов.

Стропила — опорные балки крыши из бревна или бруса, опирающиеся внизу на стены или мауэрлаты, а сверху соединенные между собой под углом. В большинстве случаев форму и тип кровли диктуют климатические условия и вкус заказчика.

Проектирование креплений стропил

Для проектирования стропильной системы необходимо правильно рассчитать ветровую и снеговую нагрузки, т.е. оптимальный вес кровельной системы в целом. На основании этих расчетов проектируется материал и толщина несущих стен. Допущенные ошибки при оценке нагрузок и другие недочеты могут вызвать деформацию всей конструкции с нарушением целостности покрытия и даже обрушения кровли. При проектировании следует учесть следующие факторы:

Расчет нагрузки на стропила.

  • тип и форма кровли;
  • наличие внутренних опор и их расположение;
  • тип и вес кровельного материала;
  • скат крыши и угол его наклона;
  • стропильная система и ее конструкция;
  • размеры (длина) перекрываемого пространства;
  • сечение бруса для стропил.

Крепление стропильной системы: виды и особенности

  • с помощью шпилек, при этом стропила крепятся встык с двумя укрепляющими накладками из металла или водостойкой фанеры;
  • с помощью гвоздей или специальных скоб этот недорогой и надежный способ применяется при креплении стропильных ног;
  • с помощью гвоздевых пластин или полос, которые изготавливаются из оцинкованной стали и имеют один или несколько рядов (в зависимости от размера) штампованных зубьев высотой до 8мм, при их использовании получается очень прочное соединение.

В зависимости от месторасположения несущих стен, стропильные ноги подразделяются на наслонные и висячие.

Виды стропильных систем крыш.

Первые устанавливают в домах с односкатными или двухскатными крышами, где есть средняя или центральная несущая стена. Они могут быть из досок или коротких деревянных брусьев, у которых в конструкции предусмотрены две или три жесткие точки опоры: конек и несущие стены. Коньковый брус в такой конструкции укреплен стойками, которые упирают в лежни. Если длина будущих стропил больше 6-6,5 метров, то надо заложить дополнительные опорные конструкции, капитальные стены или столбчатые опоры. При одной дополнительной опоре ширина перекрываемого помещения увеличится до 12 метров, а с двумя опорами — до 16 метров. Также для придания дополнительной жесткости конструкции крыши используют дополнительные опоры: подкосы, прогоны и ригели. Кроме этого, именно при длине перекрытия больше 6-7 метров целесообразно применять металлические балки и ферму.

По виду нагрузок выбирают надежное крепление необходимого стропила к мауэрлату и коньку, для наслонных стропил используют распорный и безраспорный способы.

При безраспорной конструкции стропильных ног не образуется распирающее давление между стенами и опорами строения. При устройстве распорной конструкции применяются только жесткие крепления (без использования ползунов) по фронтону. Стены и опоры строения принимают усилие стропильных ног. Стропила в распорной конструкции крепим к мауэрлату, благодаря наличию «зуба» — опорного бруска. По конструкции верх устанавливаемого стропила упирается в верхнюю часть противоположного.

Крепление стропила к необходимому мауэрлату в таких конструкциях монтируется к кирпичной стене постройки. Это может быть жесткая рама, в которой опорные элементы крепления связаны между собой с помощью косого заруба и закреплены гвоздями, шурупами или болтами. В углах рамы устанавливают уголки как крепеж. Саму раму надо закрепить на стены с помощью анкерных соединений или скобами, которые вбивают в деревянные пробки. Такая конструкция используется при возведении кровли небольших домов, а если постройка большая, то мауэрлаты укладываются в специально устроенные железобетонные желоба с анкерными креплениями по фронтону. Желоб крыши в такой конструкции несет основную нагрузку и используется для зданий из газосиликатных блоков, пенобетона, шлакоблоков и других достаточно легких материалов.

Способы соединения мауэрлата со стропильной ногой.

Способы крепления стропил к мауэрлату:

  1. Мауэрлат служит опорой стропильных ног. Верхний конец надо закрепить на прогон конька с креплением стропил к стене, при этом используется принцип скользящей опоры.
  2. Нижний конец стропила и его ног крепится к мауэрлату или штучным брускам с помощью ползуна, сверху стропила соединяются гвоздями или болтами.
  3. Стропила и прогон конька жестко скрепляются в узлы, называемые коньковыми, с помощью деревянных брусков, которые крепятся гвоздями параллельно коньку или брусу с обеих сторон.

Рассмотрим теперь, как крепить стропила к мауэрлату при безраспорной конструкции крыши правильно.

  1. Правильно делать крепление с помощью «ползунов», при этом нижняя часть стропила лишена каких-либо вспомогательных упоров, а элементы верхней части упираются друг в друга и могут соединяться между собой благодаря специальным накладкам. При этом способе крепления второй конец стропила и его ноги, опирающиеся на коньковый прогон, могут тоже иметь как небольшую степень вращения, так и жесткое защемление.
  2. Закрепить надо жестким защемлением нижнего конца стропил с мауэрлатом, используя опорную планку или запил, при этом верхние концы опираются на прогон к коньку горизонтальной врубкой или крепятся с помощью «ползунов» и имеют небольшую возможность вертикального вращения в месте соединения.

Висячие стропила

Сам термин говорит о том, что нижний конец стропил выходит за пределы кровли, как бы свешивается. Применяется такой вид в том случае, когда постройка не имеет внутренних опор в виде стен или столбов и стропильная система всем весом опирается на наружные стены. Самый распространенный вариант крыши для данного вида — симметричная треугольная ферма. Конструктивно она состоит из висячих стропил, длина которых может доходить до 7-12 метров, растяжек из горизонтального бруса и стропильных ног, устанавливаемых с определенным наклоном. При помощи затяжек стропильные ноги своими нижними концами опираются на мауэрлаты. Здесь применяется запил для крепления верхних концов стропил к коньку. Эту конструкцию целесообразно усилить специальной стяжкой — ригелем.

Виды висячих стропил.

Существуют еще два менее распространенных способа: укрепление от балок перекрытия и для построек из бруса и бревен — крепление на верх стропила и стен к мауэрлату.

Давайте более подробно рассмотрим самые ответственные узлы сборки стропильных систем — крепление стропила к главному мауэрлату. В этом строительном процессе есть свои особенности, которые необходимо учесть, чтобы избежать дефектов. Не является исключением и крепление стропил к балкам.

Стропила балочные

Для надежного соединения стропила с балкой, чтобы при монтаже исключить скольжение стропильных ног, правильно применять три основных метода крепления:

  • «зуб» с технологической деталью «шип»;
  • «зуб» с упором;
  • упор в нижний конец балки перекрытия.

Схема наслооных стропил.

Крепление стропил к балкам состоит из нескольких моментов:

  • в пятке стропила вырубают крепежный элемент «зуб с шипом», одновременно в балке крыши прорубают упор с гнездом для шипа;
  • гнездо для шипа должно иметь глубину 1/4 или 1/3 часть от толщины балки, при вырубке на большую глубину (запил) прочность балки ослабевает;
  • место вырубки гнезда не должно находиться на расстоянии менее 25-40 см от свисающего края балки, иначе ее конец может расколоться под давлением стропила;
  • шип, вырезаемый на «зубе», предотвращает возможность бокового сдвига стропила.

Крепление стропил к балкам двумя «зубьями» производят аналогично монтажу с одним «зубом»; используют такие усиленные соединения в тех местах, где надо увеличить опорную площадь стропила. Далее весь узел перекрытия нужно укрепить к вмурованному в стену анкеру или костылю.

Способы креплений стропил к мауэрлату

Все известные методы можно разделить на два типа: жесткое крепление и скользящее крепление. Тип крепления выбирают исходя из формы и конструкции кровли и от вида используемых стропил — наслонных или висячих. При жестком соединении исключена возможность поворотов, сдвигов, кручения, изгибов между элементами. Крепление стропила к деревянному мауэрлату правильно производить следующими способами:

  • с помощью уголков с опорным подшивным брусом перекрытия;
  • с выполнением седла (запил) на стропильной ноге с использованием гвоздей, скоб или проволоки.

Скользящее или шарнирное крепление стропил к мауэрлату, как и скользящее соединение стропил с балками, имеет две степени свободы. Это достигается использованием специального крепежа перекрытия, который дает возможность перемещения в заданных пределах одного из элементов узла. В данном случае перемещаемым элементом выступает стропильная нога по отношению к неподвижному мауэрлату.

Все эти методы позволяют элементам в узле двигаться между собой. Наиболее часто такие виды крепления рекомендуют деревянным домам из бруса и бревен. Скользящее соединение устойчиво к усадке здания, и вся конструкция перекрытия мягко подстраивается под изменения при усадке.

Креплению стропила к мауэрлату уделяется огромное внимание. Ведь каждый соединительный узел должен быть выполнен надежно и качественно, запил должен быть вырублен точно по трафарету с плотным прилеганием. В любых соединениях не допускается использование подложек, прокладок и других деформирующихся и теряющихся элементов.

Оставить комментарий


Adblock
detector