Узлы крепления стропильной системы кровли

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.

Узлы крепления стропильной системы

В любом здании основные элементы, на которые выпадает максимальная нагрузка – это фундамент, стены и крыша. Качество монтажа кровли во многом зависит от того, правильно или нет, выполнено устройство стропильной системы. Если узлы крепления стропильной системы не отвечают определенным требованиям, то такая крыша не прослужит даже минимального эксплуатационного срока без ремонтных работ.

Требования к стропильной системе

Стропильная система любой кровли должна соответствовать таким важным требованиям, как:

• Максимальная жесткость. Любой узел каркаса должен выдерживать нагрузки, не подвергаясь при этом деформации или смещению. Получаемый при обустройстве стропильной системы треугольник должен обеспечивать жесткость конструкции, и ее максимальную устойчивость;
• Оптимальный вес. В зависимости от кровельного материала выбирают материал, используемый для стропил. Обычно выбирают деревянный брус, но для тяжелых крыш может быть использован и металл.

Разновидности стропильных систем

Крыша может быть обустроена одним из видов стропильной системы, которых существует всего два:

• Висячие стропила;
• Наслонные стропила.

Висячая стропильная система

Такая система оптимальна в случае двускатной кровли, когда величина пролета между стенами составляет не более 6-ти метров, но при установке дополнительных элементов применима и для более широких вариантов проемов. Нижней основой для опоры служит мауэрлат, верхняя же часть конструкции упирается друг в друга. Такая конструкция содержит и затяжку – необходимую для снятия нагрузки со стен, за счет уменьшения распора стропил. Балочные затяжки устанавливаются снизу стропильных ног и могут выполнять функции балок перекрытия.

Если затяжка расположена выше нижней части стропильной системы, то она называется ригелем . К важным моментам обустройства стропильной системы такого типа можно отнести:

• Не следует допускать, чтобы кровельный свес опирался на нижнюю часть стропильных ног, которые выводятся за пределы стенки. В такой ситуации лучше всего использовать кобылку (ширина свеса при этом устанавливается в пределах одного метра). При таком обустройстве стропило будет опираться на мауэрлат. Сечение бруса для кобылки выбирается меньшим, чем для стропил;
• Чтобы придать крыше дополнительной жесткости, и не допустить ее шатания и разрушения сильными порывами ветра, на скате прибивается ветровая доска, к мауэрлату от конька;
• При влажности материала, используемого для обустройства стропильной системы более 18%, следует предусмотреть шаткость, которую будет вызывать постепенное высыхания древесины. Именно поэтому крепеж должен осуществляться болтами или винтами, а не гвоздями.

Наслонная стропильная система

Такое обустройство применимо для кровель с расстояниями между стен от 10 метров (максимум 16 метров). Уклон может быть выполнен под любым углом, а внутри здания находятся несущие стены или поддерживающие колонны. Сверху для стропил основной опорой служит коньковый прогон, а снизу эту функцию выполняет мауэрлат. Поддержку внутреннего прогона осуществляет или внутренняя стена, или стойки. За счет наличия только вертикального типа нагрузок, отпадает необходимость в монтаже затяжки.

При 16-ти метровом пролете замена прогона конька выполняется двумя боковыми конструкциями, опорой для которых будут служить стойки.

Особое внимание на обустройство крыши с использованием стропильной системы наслонного типа следует обратить на такие нюансы:

• Толщина всех деревянных элементов должна составлять как минимум 5 см;
  
• Бруски должны иметь гладкую поверхность, а также требуют обработки антисептическим средством, для предотвращения развития гниения и образования грибка;
• Следует строго соблюдать правила обустройства стропильной системы, не выполняя монтаж дополнительных элементов по своему усмотрению, так как это может привести к нарушению прочности и целостности всей конструкции;
• Расположение мауэрлата относительно стен должно быть строго горизонтально, чтобы предотвратить опрокидывание опор;
• Расположение стоек и откосов стараться делать максимально симметрично;
• Обязательно следует предусмотреть техническую вентиляцию, которая будет позволять воздуху беспрепятственно циркулировать и высушивать воздух;
• Обязательно следует выполнять качественную гидроизоляцию кровли;
• Если опора, подкос или нога стропил не имеет опоры, то ее длина не должна превышать 4,5 метров.

Особенности расчетов стропильной системы двускатной крыши показаны в видео:

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

• Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
• Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
• Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
• Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
• Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
• Конек. Место соединения скатов кровли;
• Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
• Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
• Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Следует использовать такие виды креплений:

• С упором на конец перекладины ;
• Зубьями в упор ;
• Зубьями в шип .

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

• Балочный узел;
• Мауэрлатный узел;
• Коньковый узел.

Балочный узел

Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Коньковый узел

В этом случае крепление также может быть выполнено двумя видами – встык и внахлест. При стыковом соединении верхушка опор обрезается со скосом, как и угла наклона крыши. Они опираются в такие же подрезанные противоположные опоры. Крепление выполняется с использованием гвоздей, в количестве двух штук. Их забивают сверху под определенным углом. Швы, которые образуются между опорами, соединяют металлическими накладками или пластинами. Во втором случае скрепление выполняется стыковкой внахлест, не торцевыми частями, а боковыми участками и закрепляются при помощи болтов.

Заключение

Выполняя работы по монтажу крыши, обустройству стропильной системы следует уделить тщательное внимание, не допуская нарушения технологических процессов. Это обеспечит конструкции прочность, долговечность и надежность.

Узлы крепления стропил к мауэрлату

Завершающим этапом строительства дома является возведение конструкции крыши и в этом случае особое значение приобретает крепление стропил к мауэрлату, которое может быть осуществлено несколькими различными способами.

Вообще мауэрлат многие считают фундаментом крыши.

Именно он защищает все несущие стены строения от появления трещин и деформации под воздействием конструкции крыши.

Кроме этого, мауэрлат равномерно распределяет нагрузку от каркаса крыши по всему периметру стен.

Как известно, основным элементом как односкатной, так и двухскатной крыши, являются стропила, а от того, как они будут закреплены непосредственно к мауэрлату, главным образом, зависит ее устойчивость.

Если такое соединение будет выполнено правильно, в точном соответствии с соответствующей технологией, то минимизируются все возможные риски, как деформации, так и полного обрушения кровли.

Конечно, крепление стропил к мауэрлату односкатной или двускатной крыши немного различается между собой, однако принцип один и тот же.

Следует отметить, что в некоторых отдельных случаях возможно крепление стропил без мауэрлата, однако в этом случае сильно возрастает риск их разрушения.

Основы и принципы крепления

Как для односкатной, так и для двухскатной крыши, существуют различные способы крепления стропил к мауэрлату, при этом могут быть использованы разные крепежные элементы.

Так, схема крепления стропил с мауэрлатом может предполагать использование проволочной стяжки, пластин, уголков и специальных кронштейнов.

Для фиксации к стенам дома могут быть использованы специальные металлические уголки, а также некоторые другие элементы.

Непосредственно само соединение осуществляется с помощью гвоздей, а также болтов, шпилек. В некоторых случаях используется монтажная перфорированная лента.

Если монтаж стропил осуществляется с помощью кронштейнов, то в этом случае нет необходимости в обустройстве запила, а значит, элемент каркаса крыши не подвергается ослаблению.

Сам кронштейн представляет собой металлический элемент, выполненный в определенной конфигурации. Крепление с использованием этого элемента осуществляется на саморезы.

При необходимости значительно усилить узловое соединение между балкой и стропилами, рекомендуется использовать специальную монтажную ленту перфорированного типа.

Данный элемент позволяет получить более прочное соединение внутри каркаса, при том, что абсолютно никак не ослабляет несущие конструкции крыши.

Он не нарушает общей целостности всего каркаса, делает его цельным, максимально жестким.

Если в качестве крепежного элемента применяют монтажную ленту, непосредственно само соединение осуществляют через саморезы или строительные гвозди.

Также для фиксации кровельной конструкции могут быть применены специальные металлические уголки.

Этот способ крепления является одним из наиболее часто используемых. Позволяет максимально надежно и жестко скрепить между собой балку и стропильные ноги.

Кроме этого, данный универсальный элемент значительно повышает общие несущие способности каркаса кровли, полностью исключает смещение под различными воздействиями стропильной системы.

Жесткий тип крепления

Для односкатной или двускатной кровли может быть применен жесткий метод крепления стропильной конструкции к основанию балки.

Схема данного крепления полностью исключает практически любые воздействия на соединения узлов.

При последующей эксплуатации крыши, можно будет избежать каких либо изгибов, поворотов или сдвигов конструкции кровли.

Высокая статичность конструкции достигается при данном методе крепления за счет использования металлических уголков, а также применения опорного бруса.

Выполняется соединение стропильной конструкции с основанием балки с помощью запила.

Кроме этого, скрепление может быть осуществлено за счет использования скоб, или вбивания гвоздей соответствующих размеров.

Жесткое крепление одинаково подходит как для односкатной, так и для двускатной конструкции кровли.

Если для крепления основной балки со стропильной балкой используется запил, то в этом случае основной упор балка делает на сам мауэрлат.

В таком случае в обязательном порядке обустраивается так называемый подшивный брусок, который способен обеспечить достаточно жесткое упирание самой балки.

При использовании жесткого соединения, дополнительно рекомендуется произвести фиксацию балки к основанию с обоих боков при помощи специальных металлических уголков, что поможет в будущем избежать поперечных смещений.

Достаточно часто монтаж стропильной системы к основанию осуществляют под определенным углом.

Так, вбивая боковые гвозди, следует задать конструкции определенный уклон, после чего сверху в балку для фиксации вбивается еще один. Это позволяет обеспечить максимальную жесткость всей конструкции.

Кроме этого, для жесткого крепления можно также использовать для фиксации элементов между собой проволоку или анкера.

Крепление скользящего типа

При данном шарнирном типе фиксации, в определенных случаях узлы стропильной системы могут беспрепятственно смещаться при необходимости.

Непосредственно само крепление может осуществляться как на односкатной, так и на двускатной крыше, несколькими различными видами.

Так, для скользящей фиксации, необходимо сделать на стропильной ноге запил определенной формы, после чего соединить между собой мауэрлат и балку, зафиксировать гвоздями.

Вбивать гвоздь следует под определенным углом таким образом, чтобы он насквозь пробил стропильную балку и прочно вошел в основание.

Также фиксацию можно произвести с помощью металлических пластин или специальных скоб.

Кроме этого, при шарнирном методе скрепления можно вывести стропильную балку за стену, зафиксировать ее при помощи пластины, получив, таким образом, единичное сцепление.

Достаточно часто для скользящей фиксации стропил и мауэрлата используют элемент, который носит название «салазки».

Любой из вышеперечисленных способов фиксации позволяет надежно закрепить между собой стропильные балки и мауэрлат.

При каких-либо сдвигах стропильной системы происходит равномерное смещение всех элементов каркаса крыши относительно друг друга.

Данный шарнирный тип фиксации чаще всего используется для двускатных кровель, чем односкатных.

Его применение обоснованно тем, что с течением времени происходит смещение всей конструкции дома, что приводит к нарушению геометрии и каркаса крыши.

В этом случае скользящий тип фиксации позволяет избежать деформации, а в дальнейшем разрушения стропильной системы.

Некоторые виды крепления балки основания со стропильной системой между собой, которые могут быть использованы как для односкатной, так и для двускатной крыши, показаны на фото ниже.

Рекомендации и советы

Специалисты не рекомендуют осуществлять крепление стропил без мауэрлата, так как в этом случае риску разрушения и деформации подвергнуться стены дома.

Долговечность и целостность конструкции крыши во многом зависят именно от фиксации ее конструкции с мауэрлатом.

Следует помнить, что ошибки, а также неграмотные действия при осуществлении крепления стропил с мауэрлатом на односкатной крыше, могут привести к необратимым последствиям.

Также следует использовать только качественные элементы фиксации, выполненные из металла.

Наиболее предпочтительным вариантом является скользящая фиксация, которая позволяет избежать разрушения стропильной конструкции в случае движения грунта.

Перед тем, как приступать к креплению стропил к мауэрлату, в обязательном порядке следует произвести все необходимые расчеты, которые позволят рассчитать метод и способ фиксации балок к мауэрлату.

Несомненно, кровельная система является важнейшим элементом всего строения, и к ее проектированию, а тем более сборке следует подходить ответственно.

Ее фиксация к мауэрлату выполняется с учетом разных факторов, которые следует предусмотреть еще на этапе проектирования дома.

Правильное и точное соблюдение правил позволит обеспечить всему строению долговечность, безопасность эксплуатации.

Стропильная система: узлы соединения

Деревянные стропильные фермы строятся либо из наслонных, либо из висячих стропил, соответственно, их вид называется наслонным или висячим. Выбирая устройство того или иного вида системы кровли, руководствуются следующими критериями:

1. климатические характеристики региона,
2. нагрузка на крышу атмосферных осадков (дождевые и талые воды, ветер),
3. функциональность кровли,
4. архитектурная форма выбранного владельцем проекта кровли.

Какой бы вид системы деревянных ферм ни был выбран, профессиональное и прочное устройство узлов системы гарантирует основательность и долговечность всей крыши. Поэтому устройство конструкций и узлов наслонных кровельных систем стоит поручить квалифицированным мастерам: их расчетная схема и качественная установка подвластна только специалистам.

Коньковый способ соединения наслонных стропильных ног друг с другом вверху с помощью ригеля делают вполдерева, когда у соединяемых между собой бревен вырубают паз в полтолщины бревна и пазы бревен идеально входят один в другой.

Основные термины

• Стропила – несущая часть крыши из наслонных стропильных ног, подкосов и вертикальных стоек, опирающихся на мауэрлат.
• Стропильная нога – одна стропилина.
• Мауэрлат – опора для стропил, горизонтальный брус, расположенный на стенах, распределяющий на них равномерную нагрузку крыши с атмосферными осадками.
• Затяжка – горизонтальная балка, соединяющая стропила; освобождая их от действий горизонтальной силы, придает крыше устойчивость.
• Бабка – вертикальная опорная деталь для укрепления стропил, нижней частью опирается на затяжку, верхняя – служит опорой для стропил.
• Распорка – брус, вставленный между бревнами, чтобы препятствовать их соединению.
• Подкос – наклонный брус, поддерживает горизонтальные элементы кровли (балки и перекрытия), опираясь на вертикальные детали (стойки и колонны).
• Конек – верхняя горизонтальная балка, образуемая стыком скатов кровли.

Узлы соединения кровельной системы делятся на три условные группы:

1. узел соединения ног и мауэрлата,
2. узел соединения ног и элементов деревянной фермы для придания жесткости и прочности конструкций,
3. узел стыкования частей стропил для их удлинения.

Способ соединения стропил и мауэрлата бывает жестким и скользящим.

Узел соединения конструкций нельзя делать жестким всегда: от погодных условий древесина может разжиматься и сжиматься, и при жестком соединении конструкций наслонных систем есть опасность деформации несущих стен из-за возникновения на них больших распорных нагрузок.

Жесткие узлы

Чтобы получить жесткий узел соединения, применяют:

1. устройство врубки на стропильной ноге: врубка делается глубиной не более 1/3 высоты доски; стропило упирается в мауэрлат и фиксируется гвоздями: двумя, вбитыми под углом друг к другу с боков стропила, и одним гвоздем, вбитым вертикально.
2. нашивка подпорного бруса на стропильную ногу: к стропильной ноге подшивается метровый брусок, и им нога упирается в мауэрлат, сбоку, чтобы не сдвинуться в сторону, стропильная нога крепится металлическими уголками.

Узлы опирания наслонных стропил

Скользящие узлы

Система скользящих узлов соединения применяют в конструкциях наслонных стропил. Висячие стропила применяют для возведения кровли зданий из оцилиндрованного бревна, в которых стропила имеют упор на коньковый прогон, несущие стены распорных нагрузок не несут, а поэтому и не требуют скользящего крепления.

После постройки конструкций деревянных наслонных ферм кровля в течение нескольких лет дает усадку, ферма при этом находится в постоянном движении, поэтому жесткие крепления могут деформировать стены. Перед соединением стропил в узлах крепления узел получает некоторую свободу движения следующими способами.

На стропильной ноге производится упирающийся в мауэрлат запил. Далее нога укрепляется гвоздями: два гвоздя наискосок в мауэрлат с обеих сторон стропила и одним – в мауэрлат сверху вертикально (или металлическими пластинами с отверстиями для гвоздей) и скобами.

1. Стропило опускается за границы стены и металлическими уголками фиксируется на мауэрлат.
2. Применение металлических конструкций крепления под названием «салазки».
3. Стропильная нога упирается в мауэрлат всегда, но и стропило, и мауэрлат могут двигаться друг относительно друга, если возникает такая необходимость.
4. Для уменьшения риска сноса наслонных крыш штормовым ветром подкосы, бабки и распорки соединяются с висячими стропилами хомутами и скобами, а ноги – проволочным скрутками.

Схема соединения стропильных ног

Узел опирания скользящим способом

При значительных пролетах кровли необходимо удлинение конструкций стропильных ног следующими способами соединения:

1. косым прирубом: торцы стропильных досок сращиваются сверху болтом с диаметром 12-14 мм под углом 45%,
2. встык: торцы стропильных досок обрезаются под углом 90%, накладками досок стыки в шахматном порядке с обеих сторон прибиваются гвоздями (прикручиваются саморезами),
3. внахлест: торцы досок обрезаются под любым углом, и доски укладываются друг на друга внахлест.

Система соединения наслонных стропил с прочими элементами конструкций

Коньковый способ соединения сверху:

1. Доски под углом обрезаются таким образом, чтобы устройство их соединения друг с другом было плотным, и прибиваются гвоздями с двух сторон.
2. Ноги крепятся прямо к коньку с помощью запила необходимой формы на торце стропил.
3. Ноги соединяются между собой внахлест в коньковый верх гвоздями или металлическими саморезами.
4. Используя любой вид крепления, следует дополнительно подстраховаться – сделать укрепление всех конструкций соединения металлическими пластинами или досками.
5. Висячие стропила при больших нагрузках соединяются друг с другом одинарным или двойным зубом или «в шип» (см. сноску-примечание).

Примечания:

Основные узлы висячих стропил

1. Система соединения в шип очень прочная, поэтому часто применяется в работе с деревом. Шип – выступающая часть на конце бревна, входящая в гнездо, шпунт или проушину другого бревна. Размер и форма шипа должна совпадать с формой и размером гнезда или проушины.
2. Соединение зубом: в конце одного бревна вырубается ступенька, в конце другого – выемка; ступенька и выемка должны соответствовать друг другу по форме и размеру, тогда соединение бревен будет плотным.

Все узлы соединения ног с прочими элементами крыши для большей надежности требуют дополнительных конструкций закрепления: болтов, шурупов, скоб или саморезов, при этом в досках отверстие делается на 1 мм меньше диаметра самореза, а скобы забиваются с двух сторон соединяемых элементов.

Коньковый способ соединения наслонных стропильных ног друг с другом вверху с помощью ригеля делают вполдерева, когда у соединяемых между собой бревен вырубают паз в полтолщины бревна и пазы бревен идеально входят один в другой. Затем узел укрепляют болтами и дополнительными скобами.

Чтобы кровля была ровной, стропильные ноги должны быть одинаковыми. Для этого предварительно необходимо изготовить шаблон для последующих врезок и запилов остальных стропил. Так поступают профессионалы.

Кажется, все не сложно, если есть голова и руки. Но, как в любом деле, требуется опыт: крыша – серьезная конструкция, ни один любитель не изготовит системы узлов соединения деревянной фермы лучше, чем профессионал.

Узлы стропильной системы

В строительстве крыш используется два вида стропильной системы, где стропила бывают наслонными и висячими. Выбор определенной системы стропил зависит от:

• функциональности крыши;
• от климатических особенностей данного региона;
• от количества нагрузок принимаемых крышей;
• от предпочтений владельца дома к архитектурному облику крыши.

Но, несмотря на выбранный тип стропил, в каждом из них узлы стропильной системы, которые обеспечивают прочность, надежность и долговечность всей конструкции крыши.

Конструкция и основные узлы висячих стропил

Висячие стропила представляют собой треугольную конструкцию, состоящую из двух стропильных ног, соединенных в верхней точке и нижней затяжке, которая соединяет между собой нижние концы стропильных ног. Благодаря нижней затяжке, стропила не передают распорные усилия на несущие стены, оказывая только вертикальное давление на стены.

При использовании висячих систем узел опирания стропил на маэурлат делать не обязательно, так как сам мауэрлат не устраивается, что упрощает сам процесс возведения крыши и удешевляет строительство.

Простейшая трехшарнирная конструкция стропильной фермы предполагает две стропильные ноги и затяжку. В этом случае высота конька должна быть не меньше 1/6 ширины пролета, перекрываемого такой треугольной фермой.

варианты врубки стропил в балку

Специалистами рекомендуется использовать ортогональный способ врубки стропильных ног в балку или в затяжку, когда продольная ось стропильной ноги располагается перпендикулярно к площадке врубки. В карнизном узле при такой лобовой врубке нижний торец стропила выполняется под прямым углом и в таком виде присоединяется в врубке затяжки или потолочной балки.

Узлы стропильной системы крыши в этом случае могут выполняться по методу одинарного или двойного зуба.

Для больших пролетов устройство висячих стропил предусматривает наличие составной затяжки, которая должна поддерживаться бабкой.

Бабка – это вертикальный брусок, который работает на растяжение. Если бабку делают из металла, то в этом случае её называют тяжем. Составную затяжку делают из двух или более брусьев, соединенных между собой косым или прямым прирубом.

Кроме этого стыки закрепляются болтовыми соединениями. Бабку могут выполнять даже из металлического прута, так как она работает на растяжение, прочность на сжатие ей не нужна. Бабка и вертикальная стойка по внешнему виду очень похожи, но существенная разница в том, что стойка принимает нагрузки на сжатие, поэтому она упирается нижним концом в балку, затяжку или лежень. Бабка или подвеска выполняет функцию подвески затяжки к коньковому узлу и имеет не жесткое соединение, которое может регулироваться. Такая система в настоящее время применяется редко.

Узлы опирания на мауэрлат

Если в чердачном пространстве планируется мансардное помещение, то висячие стропила усиливают затяжкой, которая располагается наверху. В этом случае, узлы стропильных конструкций делают при попрании на мауэрлат скользящим способом.

Затяжка же принимает на себя растягивающие нагрузки и чем выше она расположена, тем большие нагрузки она испытывает.

Если нагрузки на крышу будут распределяться не равномерно, то возникает риск съезжания кровли в сторону наибольших нагрузок. Для того, чтобы избежать этого делают соединения ползунами только, когда стропила выносятся на определенную длину за стены дома.

Верхняя затяжка врубается в стропильные ноги способом “полусковородень” внахлест и скрепляется болтами. Иногда верхнюю затяжку подвешивают еще и при помощи бабки к коньковому узлу, страхуя её от провисания.

Если нагрузки на крышу предполагаются неравномерные, то есть смысл сделать нижний узел крепления стропила и мауэрлата неподвижным с помощью опорного бруска или способом врубки зубом. В этом случае стропильная конструкция становится распорной и действует на несущие стены с распирающими нагрузками.

Поэтому мауэрлат крепится к стенам жестко и прочно. Если такой возможности нет, то делается стропильная конструкция с верхним ригелем и нижней затяжкой. Теперь уже стропильная ферма не оказывает на стены распирающего действия. Ригель должен крепиться к стропильным ногам жестким соединением, в противном случае вся конструкция будет неустойчивой.

При расчетах сечения ригеля и стропильных ног нужно учитывать, что на ригель будет оказываться нагрузка от подвесного потолка мансардного помещения.

Наслонные стропила: узлы и конструкция

Наслонные стропила должны опираться нижними концам стропильных ног на стены или какие другие опоры, если расстояние между ними не превышает 6 метров. Это могут быть внутренние стены или колонны, столбы. Выполняются они по трем схемам:

• стропила распорные и безраспорные;
• стропила с установкой подкосов;
• стропила устанавливаемые на подстропильных балках.

Безраспорные стропила

Узлы соединения стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном выполняются тремя способами.

Стропильная нога упирается в брус мауэрлата выпиленным зубом или подшитым бруском, дополнительное крепление осуществляется с помощью металлических уголков, исключающих подвижку стропильной ноги в горизонтальном положении и хомутов, закрепленных в стене. В коньковой части стропильные ноги соединяются врубками. При этом в месте горизонтальной опорной площадки рекомендуется делать скос, для того чтобы стропило своей щекой не упиралось в коньковый прогон. Т. е. делается скользящее соединение.

Другой способ возведения безраспорных стропил заключается в создании скользящего соединения в месте примыкания стропильной ноги к мауэрлату. Для этого в нижнем узле вбивается всего один гвоздь или ставятся гибкие металлические пластины.

Третий вариант создания узла стропил состоит в создании очень жесткого узла соединения стропил с коньковым прогоном и на практике применяется не часто ввиду сложности его изготовления.

Какой бы способ крепления не выбирался, принцип у них один – один конец стропильной ноги должен иметь скользящую опору, другой конец крепиться жестким способом, который может работать только в поворотном режиме.

Для создания устойчивых стропильных конструкций используют дополнительный элемент – схватку. Этот элемент вместе с вертикальными стойками призван удерживать конек от сдвигов в разные стороны под действием неравномерных нагрузок.

• Схватка устанавливается на высоте, примерно, 2 м от перекрытия.
• Для безраспорных стропильных конструкций схватка бесполезна, если на крышу не действуют никакие нагрузки. Она делается востребованной тогда, когда возникают нагрузки, а при аварийных ситуациях- просадке фундамента или прогибе конькового прогона схватка начинает работать на сжатие, тем самым спасая ситуацию.
• При установке схватки и вертикальных стоек их соединение закрепляется гвоздями.
• Размеры схватки выбираются такими же, как и брус для стропил, но иногда её допускается делать меньшего сечения.
• Схватки могут устанавливаться, как с одной стороны стропильных ног, так и с двух.
• При креплении ее гвоздями в стропильных ногах ослабления не наблюдается, но когда делают крепление на болтах, то несущая способность стропильных ног уменьшается. Поэтому требуется увеличивать сечение стропил.
• Для создания более устойчивой стропильной конструкции, практикуют установку подкосов, ригелей, прогонов.

Распорные стропильные системы

Распорные стропила передают нагрузки на несущие стены здания. По своей сути они являются промежуточной формой висячих и наслонных стропил. В таких конструкциях схватка устраивается как можно ниже, если требуется снять высокие распорные нагрузки, но в этом случае она превращается в затяжку, для чего применяется иная конструктивная схема. При устройстве такой конструкции делается армированный пояс из железобетона и укладывается мауэрлат, связанный в жесткую раму по всему периметру стен дома.

Когда в доме имеется внутренняя стена, стропильную систему устраивают с использованием стоек, на которые опираются стропильные ноги. Вверху стропильные арки связываются ригелем, затяжкой или схваткой. При устройстве затяжки в верхней части стропильных ног давление от всей конструкции происходит вертикально на стены.

Когда стропильные ноги связываются верхним ригелем и нижней схваткой, образуется конструкция, которая производит распирающие усилия. Вертикальные стойки устанавливаются на лежни, и на внутренние стены. В коньковом узле стропила соединяются встык, и дополнительно укрепляются металлическими или деревянными накладками.

Устройство стропильной системы крыши и ее узлы

Я Михаил, директор компании, работаю исключительно с кровлями более 15 лет. Ниже расскажу вам о тонкостях и секретах материалов для крыши. Возникнут вопросы с радостью отвечу и помогу .
Михаил, ООО «СТМ-Строй»

Чтобы возвести каркас крыши, скорее всего вы будете использовать стропильную систему. Она достаточно надежна и проверена веками. К томуж же в такой системе можно использовать большое количество различных видов материалов.

Прежде всего, разберемся: от чего зависит надежность стропильной системы:

• от правильного выбора типа стропильной системы
• от прочности соединений в узлах стропильной системы
• от точности инженерных расчетов проектируемых нагрузок на крышу
• от правильного выбора материала
• от профессионализма плотников

Исходя из этого, можно сделать вывод, что монтаж стропильной системы недопустим без соответствующих расчетов, проектирования и составления плана стропильной системы и соответствующего профессионального опыта исполнителей. Не думаю, что строительство стропильной системы кустарным способом позволит получить действительно надежную крышу над головой.

Узлы стропильной системы и ее общий план

Общая конструкция стропильной системы – ее тип и наличие тех или иных узлов и элементов определяется исходя из:

• проектируемой формы крыши
• размеров перекрываемого пространства
• наличия и расположения внутренних несущих стен или опор

Рассмотрим стропильные конструкции на примере простых двухскатных крыш с различным расстоянием между несущими стенами.

До 6 метров

Для перекрываемого пролета длиной до 6 метров я советую строить простейшую наслонную стропильную систему, в которой стропила опираются непосредственно на мауэрлат (опорный брус по периметру дома). Жесткости этой конструкции вполне хватает для монтажа кровли из любого материала. При этом расход материалов для стропильной системы – минимальный.

До 8 метров

Если же расстояние между несущими стенами до 8 метров – я рекомендую связывать противоположные стропила ригелем.

12 метров и более

Еще один вариант наслонной стропильной системы – с использованием промежуточных стоек, опирающихся на внутренние стены или столбы. Если возможно устройство одной опоры для кровли – такая стропильная система может перекрыть расстояние между внешними стенами в 12 метров, а при наличии двух дополнительных опор – до 16 метров.

Для строения с расстоянием между несущими стенами до 12 метров (при отсутствии внутренних опор) я выбираю висячую стропильную конструкцию, в которой стропила опираются на сплошную (в крайних случаях – составную) затяжку, а затяжка – на мауэрлат.

Основными узлами для такой конструкции будут следующие:

• коньковый узел,
• узел опирания стропил,
• узел «балка-стойка-подкосы»,
• узел «стропило-подкос-стойка».

и другие узлы, в зависимости от наличия или отсутствия в конструкции ригелей, затяжки и т.д.

Определившись с общей конструкцией и основными узлами, я составляю план стропильной системы, который является частью проекта.

Наши работы

Технология устройства стропильной системы

После утверждения проекта начинаются монтажные работы. Технология устройства стропильной системы, в принципе одинакова для всех типов кровель и включает следующие операции:

1. Установка мауэрлата. Обычно я укладываю опорный брус на двойной слой рубероида (ил другой влагоизоляционный материал), чтобы предохранить древесину от гниения. Крепить мауэрлат к стене можно по-разному, но я предпочитаю делать это с использованием закладных шпилек – на мой взгляд, это наиболее надежный вариант. Хотя можно и привязывать хомутами к анкерам в стене.

2. Установка основных (крайних) стропил. Это особо важный этап строительства стропильной конструкции – от него зависит правильность плоскости ската. Я проверяю плоскость двумя диагональными шнурами: при правильной установке шнуры лишь слегка соприкасаются в точке пересечения.

3. Установка промежуточных стропил. Здесь могут быть различные варианты.

Обратите внимание

Но в любом случае соотношение размеров промежутков и сечения стропильных ног должно обеспечивать проектную прочность всей конструкции. Чтобы обеспечить точность врезки деталей в узлах я использую шаблон, хотя иногда необходима и ручная подгонка деталей.

4. Установка конькового бруса. В некоторых случаях (особенно, когда угол наклона ската крыши небольшой), я монтирую прочный коньковый прогон, на который передается часть нагрузки от стропил. Таким образом, обеспечивается большая прочность конструкции. Такой прогон крепится к фронтонам или опирается на вертикальные стойки.

5. Монтаж утеплителя. Этот этап зависит от выбора утеплителя. Главное при этом обеспечить защиту утеплителя от наружной влаги и конденсата.

6. Монтаж обрешетки. Вид и материал обрешетки зависит от выбранного кровельного материала. Для мягкой черепицы, рулонных видов покрытия и металлочерепицу я рекомендую сплошное покрытие из толстой многослойной фанеры или ОСП. Под черепицу цементно-песчаную или керамическую, а также стальную кровлю не обязательно сплошное покрытие.

Здесь я исхожу из размеров элементов кровли: важно, чтобы стыки не «висели» в воздухе, а опирались на обрешетку. Если для обрешетки берется доска, я не использую сырую или слишком широкую. Так как со временем обрешетка начинает коробиться и крепление кровельного материала ослабевает.

7. Монтаж кровельного покрытия. Я работаю с различными материалами. Здесь предпочтение отдается вкусу хозяина и достаточной надежности защиты от осадков. Шиферное и черепичное покрытие для пологих скатов я бы не советовал.

Статьи по теме

В любом случае, я считаю, что монтаж стропильной конструкции должен осуществлять специалист. Особенно если это касается врубки и соединений в узлах.

Если планируете устройство крыши на доме, могу предложить свои услуги. Обращайтесь по телефону: +7 (495) 795-82-20 , я приеду, все посчитаю и расскажу. Я со своей бригадой всегда готов сделать свою работу качественно и оперативно.

Желаете получить надежную защиту для своего дома, которая прослужит Вам не одно десятилетие, практически без ремонта кровли – заказывайте монтаж стропильной системы у нас!

Дополнительные материалы по теме

Готов ответить на все вопросы, касающиеся устройства вальмовой стропильной системы – обращайтесь, всегда рад оказать помощь.

Ваши отзывы, комментарии, вопросы

Уважаемые посетители! В комментариях мы периодически, по мере занятости, будем отвечать на Ваши вопросы. Чтобы мы ответили Вам оперативно (в течении часа) вы можете: позвонить +7 (495) 795-82-20, +7 (916) 072-17-82, написать личное сообщение или оставить заявку на бесплатную консультацию по телефону.

Варианты и технология крепления стропил 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.

Подробнее о технологи крепления своими руками смотрите в видео.

Узлы стропильной системы – как делать надежную крышу?

Для долговечной и надежной кровли важно качественно сделать все узлы стропильной системы. Что это значит, мы и разберем прямо сейчас.

Какие узлы мы найдем в стропильной системе?

Стропила – это скелет кровли, на котором держатся внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и иные элементы. Также очень часто именно их используют в качестве основы под коммуникации. На крышу и, соответственно, стропила приходятся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 . Это вес строительных материалов, снега с листвой и прочего мусора. А чего стоят порывы ветра?

Стропила кровли как основа под коммуникации

При проведении ремонтных работ эта система должна выдержать не только вес человека, но и необходимого оборудования. При этом все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от конфигурации и заканчивая климатической зоной. Однако в любом случае кровля и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы сможем себя чувствовать действительно защищенно.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Фундаментом всей системы по праву можно назвать мауэрлат. Он представляет собой балку, на которой и крепится конструкция. Его главная функция – равномерное распределение нагрузок на стены. А вот балка, на которой фиксируется обрешетка, называется стропильной ногой. Это важнейший элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид кровли. Между собой стропильные ноги скрепляет прогон. Он располагается как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого бывают коньковые и боковые прогоны. В нижней части ноги фиксируются при помощи затяжки.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Перпендикулярно ногам набиваются обрезные доски – обрешетка. Она служит основой для кровельного материала. А место соединения скатов кровли принято называть коньком. На нем набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной. Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под свесом, защищающим стены от осадков. Очень часто первыми начинают гнить именно эти конструктивные элементы, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, при этом сами ноги могут служить еще очень долго. Надежность всей конструкции зависит от того, насколько качественным будет абсолютно каждый узел крепления стропильной системы кровли. О них мы и поговорим более подробно.

Стропильные фермы – основа основ

Это понятие объединяет в себе ряд конструктивных элементов, так как они состоят из обрешетки, стоек и раскосов. По сути, эта жесткая конструкция и есть скелет кровли. В зависимости от размеров и личных пожеланий выделяют четыре вида ферм. Если ширина дома составляет от 12 до 24 м, тогда наиболее подходящими будет сегментная или трапециевидная форма. Для более габаритных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет прекрасным решением при строительстве домов шириной 9–18 м.

Стропильные фермы разных размеров

Огромную роль играет и материал. Наиболее часто используется древесина. В этом случае монтаж балок происходит путем врубки и последующей фиксации гвоздями, саморезами и иными крепежными элементами. Однако не во всех случаях актуально применение дерева. Так, если длина пролета превышает 16 м, тогда более подходящими будут фермы с растянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежные крепления деревянных элементов в этом случае будет тяжело. Еще пользуется популярностью комбинированный тип, в котором одновременно используются и деревянные, и металлические детали.

Коньковое соединение – обеспечим крепкую вершину крыше

Конек представляет собой горизонтальное ребро в месте соединения двух скатов. Существует наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек устанавливается на стойки, расположенные параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку, для этого делаются соответствующие запилы. Фиксация делается посредством гвоздей.

Конек в месте соединения двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно. Чтобы обеспечить подобное сопряжение, торец каждой балки подрезается под углом, равным наклону кровли. Далее стропила соединяются плоскостями срезов и фиксируются гвоздями, забитыми под углом. Обязательно необходимо закрыть место стыка металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Попарное соединение стропильных ног

При соединении врубкой в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте сопряжения стропильные ноги соединяют с уступом. Затем сверлится отверстие под болт 14 мм. Дальнейшая фиксация достигается за счет болтового соединения. Когда речь идет о скользящей системе, то в этом случае концы ног соединяются посредством металлических пластинчатых шарниров.

Особенности крепления стропильных ног

Это следующий узел крепления стропильных систем, на котором нужно остановиться подробнее. Существует две технологии фиксации балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают какие-либо сдвиги, колебания, повороты, кручение и прочие манипуляции. Чтобы добиться подобного эффекта, на ноге делают запил. Далее соединение дополнительно фиксируют гвоздями, проволокой, саморезами и прочими вспомогательными элементами. Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы внутри мауэрлата они скрестились. А потом еще один гвоздь вбивают вертикально.

Запил на ногах для крепления к мауэрлату

Скользящие крепления получаются благодаря специальному крепежу. Бывает одна, две либо три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация во время усадки может сильно пострадать. Обеспечить подобное подвижное соединение можно несколькими способами. Нога упирается в мауэрлат подшитым бруском либо выпиленным зубом и жестко фиксируется с помощью металлического уголка. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. В верхней части ноги соединяются врубками, при этом на горизонтальной площадке делается скос, чтобы обеспечить скользящее соединение.

Скользящие крепления элементов

Если в месте фиксации к мауэрлату вбить только один гвоздь либо использовать специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим и в этой части стропильной системы.

В чем сложность каркаса вальмовой кровли?

Сейчас остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы вальмовой крыши. Особенность такой кровли – наличие вальм. Подобный тип обладает рядом достоинств. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако более сложны в технологическом плане.

Типовые узлы вальмовой крыши

Состоит эта крыша из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не закрывают всю площадь, с торцов здания под наклоном устанавливаются треугольные вальмы. В этом случае появляются типовые элементы – дополнительные накосные стропильные ноги, из которых и формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Пользуются популярностью как висячие фермы, так и наслонная конструкция, фиксирующаяся к мауэрлату.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то накосные ноги при этом должны прилегать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выпуск консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм. Нижняя часть диагональных стропил фиксируется к мауэрлату либо специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае накосные элементы фиксируются к специальной доске (прибоине), закрепленной на ферме. А вот монтаж к крайней висячей ферме делается посредством шпренгеля. При этом обязательно на балках ног делаются запилы под углом соответствующему наклону вальмового ската.

Узлы крепления стропил — элементы конструкции

Строительство крыши вне зависимости от ее типа начинают с проектирования стропильной системы. Ее надежность обеспечивает долгий срок эксплуатации кровли, а соответственно и здания, на котором ее надо создать.

Чтобы этого добиться, необходимо:

• правильно выбрать тип стропильной системы;
• в узлах стропильной конструкции обеспечить прочность соединений;
• грамотно выполнить все расчеты, касающиеся планируемых нагрузок на крышу;
• принять верное решение относительно выбора материала для покрытия поверхности кровли;
• доверить работу профессионалам.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что создание стропильной системы, такой как на фото, требует наличие проекта и соответствующих расчетов, а у сотрудников компании, выполняющей монтаж, должна быть высокая квалификация и наличие опыта. Выполнить эту работу собственными силами возможно, но вряд ли конструкция стропил получится настолько прочной, как требуется.

Узловые элементы стропильной конструкции

Основные элементы стропильной системы подбирают на основании следующих факторов:

• запроектированной формы кровли;
• площади пространства, которое необходимо перекрыть;
• наличия и местонахождения несущих стен и внутренних опорных точек.

В данной статье в качестве примера будут рассмотрены стропильные системы, используемые для обустройства двускатных кровель в доме, где несущие стены одна от другой находятся на разных расстояниях.

В тех случаях, когда длина пролета между стенами не превышает 6 метров, специалисты советуют создать конструкцию наслонных стропил таким образом, что проблема, как крепить стропила из древесины, решится путем установки их на расположенный по периметру строения опорный брус (называется мауэрлат).

Данный метод позволяет не только решить проблему как правильно крепить стропила, но существенно сокращает расход материалов, используемых при строительстве каркаса крыши. В том случае, когда между несущими стенами расстояние не превышает 8 метров, противоположные стропила связывают с использованием ригеля.

Имеется другой вариант, как закрепить стропила при применении конструкции наслонных элементов, он заключается в том, что используются промежуточные стойки, которые опираются на стены или расположенные внутри дома столбы. Подобные системы

легко перекрывают 12-метровое промежуток между стенками при условии дополнительной установки одной опоры, или 16-метровое расстояние при монтаже еще двух опор.

Когда промежуток составляет до 12 метров между опорными точками, тогда проблему как крепить стропила к стене при отсутствии внутренних опор специалисты рекомендуют решить путем выбора системы висячих стропил: в этой ситуации их точка опоры располагается на сплошной затяжке, которая находится на мауэрлате.

При использовании такого метода, конструкция стропил из брусьев, досок и бревен имеет такие типовые узлы стропильной системы:

• узел конька;
• узлы «стойка-подкос-стропило» и «подкосы-стойка-балка»;
• узел опирания стропил.

Возможно использование и других узлов, если в стропильной системе среди ее элементов имеются ригель, затяжка и т.д. После завершения проектирования конструкции кровли и ее основных узлов, необходимо составить план и схему системы стропил.

Элементы опирания наслонных стропил

Наслонные стропильные конструкции, опирающиеся на прогон и мауэрлат, бывают распорными и безраспорными. От того, насколько правильно выбраны узлы крепления стропильной системы кровли, зависит, как долго прослужит она без ремонта. При составлении расчетных схем, чтобы обозначить в конструкционных узлах шарнирные соединения используют значок-кружок.

Шарниры, благодаря имеющимся лапкам, соединяют с условными опорами, позволяющими визуально представить степень свободного движения какого-либо узла:

• вделанные в опору 2 лапки шарнира, предполагающие неподвижность узла, одновременно допускают вращение балки в шарнире. У такого узла имеется единственная степень свободы – поворот;
• если лапки шарнира располагаются на скользящей опоре для стропил или ползуне, такой узел насчитывает две степени свободы – кроме поворота балки, есть возможность горизонтального смещения;
• при наличии трех степеней свободы – поворот, вертикальное и горизонтальное смещение, на схеме узел отмечают кружком. Его можно врезать в стержень, обозначающий балку.

При наличии врезки узла в балку, ее называют разрезной, а участки, расположенные по обе стороны от шарнира условно рассматривают в качестве отдельных элементов. Если обозначение шарнира (кружок) изображен ниже балки, то она считается неразрезной.

Когда в балку врезают шарнир с тремя степенями свободы, подобная конструкция является неустойчивой и представляет собой мгновенно изменяющуюся систему. Также существуют узлы, у которых степень свободы равна нулю: конец балки защепляют так, что становятся невозможными ее смещение относительно горизонтали и вертикали.

Понятие поворота или горизонтального смещения не подразумевает произвольного передвижения ползуна (узел, имеющий 2 степени свободы) по горизонтали. Этот узел, несмотря на то, что закреплен надежно, предоставляет возможность концу балки перемещаться в случае воздействия влажности и температурных изменений. При этом в самом элементе повышенные внутренние напряжения не возникают. Данный узел допускает изгиб балки, но поворот осуществляется в пределах нормативов, он может поползти только в случае, когда нагрузки на него превысят допустимые пределы.

В ряде случаев не следует термин «шарнир» понимать буквально. Решая вопрос, как скрепить стропила, для соединения концов балок используют не только болты, но и специально сконструированный шарнир. Следует отметить, что в большинстве случаев шарниром называют соединение, выполненное с использованием гвоздей. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: доску, прибитую одним концом несколькими гвоздями к стене, можно повернуть на небольшой угол, нажав на другой ее конец. В данном случае роль шарнира играют гвозди. Но, если увеличить количество гвоздей до такой степени, что поворот будет невозможен, тогда эта доска является балкой, у которой защемлен конец. Поэтому заранее рассчитывают, с какой степенью нагрузки будут эксплуатировать систему и каким именно образом выполнить крепление стропил к балкам.

Если действительная нагрузка превышает запланированные параметры на рассчитанные в проекте узлы стропильной системы dwg, тогда изменения в режиме их работы с большой вероятностью приведут к частичному или полному разрушению всей конструкции кровли.

Узлы соединения стропил в зависимости от конкретного проекта дома и крыши могут отличаться. В соединениях с двумя степенями свободы важно спроектировать поворот, который возникает при изгибе стропил и сдвиг, направленный по горизонтали. В узлах, допускающих одну степень свободы, проектируют поворот стропила.

Для обеспечения у стропила возможности сдвига нижней или верхней части создают горизонтальные врубки. Чтобы решить задачу, как укрепить стропильную систему и тем самым ограничить сдвиг — стропила либо упирают друг в друга, либо в деталь, с которой их стыкуют (мауэрлат или прогон).

Чтобы пояснить принцип, согласно которому крепят стропила, следует рассмотреть такую ситуацию. Если стандартную лестницу, состоящую из 2-х жердей и поперечных планок приставить к стене, а затем пол и стену залить маслом, чтобы минимизировать трение, тогда при попытке встать на нее, лестница будет падать.

Объясняется это наличием двух степеней свободы в каждой точке опоры, а конкретнее:

• в нижней точке имеется смещение по горизонтали и поворот;
• в верхней точке присутствует смещение по вертикали и поворот.

Чтобы придать лестнице устойчивость, и она могла выдержать вес человека, необходимо лишить ее одной степени свободы из имеющихся у нее четырех. Например, можно устранить вертикальное смещение в верхней точке или горизонтальное смещение в нижней. Другими словами, достаточно укрепить верх или низ данной лестницы, и система станет устойчивой и стабильной.

Приведенный пример поможет лучше понять принцип функционирования наслонной стропильной конструкции и разные способы опирания. Если задача, как крепить стропила к срубу, выполнена неправильно, это не может не повлиять на способность крыши выдерживать оказываемые на нее нагрузки. Поэтому, чтобы избежать таких неприятностей как повреждение или даже разрушение кровли, надо правильно произвести расчеты и спроектировать создание системы стропил. Не важно, решается проблема, как крепить стропила к коньку или мауэрлату, такую работу желательно доверить квалифицированным специалистам, имеющим большой опыт выполнения подобных проектов.