Стропильные ноги могут фиксироваться к мауэрлату или балкам потолочного перекрытия.
Конкретное решение принимается с учетом индивидуальных архитектурных особенностей строения. Какие отличия имеют оба способа крепления стропилин?
| Тип крепления стропилин | Эксплуатационные характеристики |
|---|---|
| Такой метод чаще всего используется на строениях из кладочных материалов и с бетонными чердачными перекрытиями. Мауэрлаты устанавливаются на несущие фасадные стены домов, при необходимости изготавливается специальный армирующий пояс для усиления опорной площадки стропильной системы. Преимущества: возможность увеличить высоту чердачного помещения за счет подъема армированного пояса по периметру строения. Недостатки – большая распирающая нагрузка на фасадные стены. |
| Рекомендуется применять в тех случаях, когда несущие стены не отличаются большими показателями устойчивости. Стропила крепятся только к балкам в легких каркасных домах из ОСП плит. Крепление к балкам перекрытия позволяет не только снимать распирающие нагрузки с фасадных стен, но и более равномерно распределять их по периметру строения. Еще одно преимущество – за счет нескольких дополнительных упоров стропильной системы можно облегчить конструкцию и сделать ее более устойчивой. Это уменьшает сметную стоимость строительства дома. Балки перекрытия можно выносить за периметр дома на значительную величину, а упор стропильных ног на эти конструкции увеличивает площадь чердачного помещения. |
Есть один очень важный момент, который следует учитывать во время проектирования такого типа стропильной системы. Расстояние между балками перекрытия и стропильными ногами должно быть одинаковым, а этот параметр зависит от нескольких факторов.
Решение о типе фиксации стропильных ног должно приниматься профессионалами на стадии проектирования дома. Следует помнить, что стропильная система считается не только одним из самых важным архитектурных элементов, но и одним из самых сложных. Непрофессионалам браться за монтаж кровли не стоит, такие работы могут выполнять только опытные строители.
Мы рассмотрим все возможные методы фиксации элементов, некоторые из них используются крайне редко и только во время строительства аутентичных домов по старинным технологиям. Такие работы выполняют плотники высочайшего класса, умеющие работать топором, долотом, стамеской и прочими традиционными плотницкими инструментами.
Строители применяют два типа пластин. Соединение прочное, делается быстро и без ручного труда. В развитых странах стропильные фермы домов собираются на производственных линиях, при этом все процессы почти полностью автоматизированы. Технология сборки дает возможность увеличивать производительность оборудования и снижать себестоимость продукции. Элементы домов на строительной площадке быстро собираются, количество ручного труда сводится к минимуму. Деревянный дом под ключ ставится всего за две-три недели в зависимости от этажности и размеров.
Какие пластины применяются для крепления стропилин к балкам?
Зубчатые
В нашей стране, к сожалению, малоизвестны, в развитых странах используются давно. Зубчатое крепление – металлические пластины с различными линейными размерами. По всей площади имеются зубья, которые вбиваются в деревянные конструкции. Длина и расстояние между зубьями выбирается с учетом размеров стропильных ног и балок перекрытия. Такое соединение дает возможность автоматизировать процесс производства ферм стропильной системы. Зубчатые пластины устанавливаются с двух сторон соединяемого узла.
Важно. Использовать такие соединения с двух сторон можно только на пиломатериалах с одинаковой толщиной. Максимальное отклонение ±1 мм. Именно это условия не позволяет широко применять зубчатые соединения в нашей стране, большинство отечественных пиломатериалов не выдерживают требуемые поля допусков.
Зубчатые пластины можно забивать и вручную, но необходимо следить за правильностью их положения.
Перфорированные
Хорошо известные крепежные элементы, универсального использования. Могут фиксировать все элементы стропильной системы, имеют различные размеры и толщину. Пластины накладываются на узел, стягивание выполняется саморезами, болтами или обыкновенными гладкими гвоздями. Могут монтироваться с одной или двух сторон соединения. Преимущества – нет строгих требований по качеству пиломатериалов, большое количество отверстий позволяет выбирать самые удачные места вкручивания саморезов. Недостатки – требуют довольно много ручного труда. Работать с ними тяжелее, чем с зубчатыми. Кроме того, возрастает время монтажа стропильной системы.
Практический совет. Прочность крепления пластинами во многом зависит от точного соблюдения рекомендованной технологии, даже незначительные нарушения могут заметно уменьшать устойчивость стропильной системы. Для того чтобы исключить вероятность появления неприятных ситуаций во время эксплуатации зданий, практики рекомендуют стягивать стропильные ноги и балки перекрытия ригелями, использовать вертикальные стойки. Эти элементы компенсируют ошибки монтажа стропильной системы, увеличивают время и повышают безопасность эксплуатации дома.
Крыши небольших хозяйственных зданий и пристроек не имеют значительных нагрузок, во время их изготовления используются упрощенные методы соединения стропилин и балок перекрытия. Самый распространенный вариант – болтами. Проделываются отверстия в балках перекрытия и стропилинах, элементы располагаются рядом, в отверстия вставляются болты, узел прочно стягивается.
Более сложное соединение, требуется практический строительный опыт. Врезка полностью исключает вероятность подвижек стропилин в местах соединения с потолочными балками, узел более прочный и статичный. На балке выпиливается углубление, а на стропилине выступ, детали должны плотно входить друг в друга.
Такой метод фиксации делается только на доме, что усложняет процесс строительства. Кроме того, каждое соединение подготавливается индивидуально, что еще больше увеличивает сроки строительства и повышает его стоимость. Еще один недостаток врезки – каждое соединение уменьшает толщину досок стропилин и балок, это становится причиной уменьшения их несущих показателей. Как следствие, проектировщики должны во время расчетов предусматривать увеличенные размеры пиломатериалов с учетом уменьшения их ширины в результате запиливания. А это негативно сказывается на стоимости строения.
Старинный метод, в настоящее время применяется крайне редко. Работы делаются плотниками, умеющими обращаться с ручными инструментами и топором. Врубка делается только на толстых стропилинах и балках. Топором, долотом и стамеской делается соединение шип/паз под необходимым углом. Работа физически тяжелая, в качестве дополнительного соединения могут использоваться металлические самодельные скобы. Длина скоб и диаметр прутка выбираются с учетом конкретного места установки и предполагаемой максимальной нагрузки.
Важно. Врезка и врубка чаще всего применяется для висячей стропильной системы. За счет дополнительной фиксации конструкция может выдерживать значительные распорные усилия.
Для примера возьмем самый распространенный способ фиксации элементов, он пригоден для всех типов крыш, отвечает современным требованиям по прочности и устойчивости узла. Еще одно преимущество – некоторые работы можно делать на земле, а на строении лишь собирать уже готовые конструкции. Такой метод выполнения строительных работ существенно их упрощает и ускоряет, сметная стоимость кровли уменьшается.
Стропила и балки перекрытия изготовлены из досок 150×50 мм. Стропильная система самая сложная – вальмовая многоскатная. Соединительные элементы – металлические перфорированные пластины. Для ускорения и упрощения работ рекомендуется подготовить простой, но очень функциональный шаблон из отрезков досок . Как сделать приспособление?
Такое простое приспособления существенно облегчает выполнение запилов стропилин для их соединения с балками перекрытия.
Во время замеров будем пользоваться самодельным приспособлением.
Шаг 1. Поставьте приспособление короткими досками на мауэрлат, балка потолка должна располагаться между ними. Небольшие выступы в нижней части упираются о мауэрлат с наружной стороны. Длинные доски строго вертикальны и располагаются на одной линии с плоскостью фасадной стены дома.
Шаг 2. Немного прикрутите приспособления к мауэрлату, это облегчит дальнейшие работы. Для прикручивания лучше пользоваться длинными и тонкими саморезами, до конца затягивать их не надо.
Шаг 3. Отрезанную по длине стропилину поставьте ребром на верхнюю плоскость балки перекрытия. Угол доски должен опереться о металлические пластины приспособления.
Верхняя часть стропилины должна лежать на своем месте, в нашем случае на диагональной (вальмовой) стропильной ноге.
После запиливания угол стропильной ноги должен лежать точно по краю мауэрлата. Желательно, чтобы такое же положение занимали и балки перекрытия, но некоторые строители не могут точно снимать их размеры. Балки получаются различной длины и редко располагаются в нужном положении.
Шаг 4. Отмерьте горизонтальную линию отрезания примыкания. Делать это можно двумя способами.
Соединение получится ровным, никаких выступов стропильных ног не будет. Далее нужно сделать замеры отрезания верхней части стропильной ноги. Для этого нижний участок ставится на место и придерживается помощником. В месте состыковки верхней части обыкновенной и вальмовой стропилин при помощи линейки нарисуйте линии отрезания. По очереди плотно прижимайте линейку к боковым граням вальмовой стропилины и с двух сторон отметьте вертикальные линии.
Прикладывают линейку и чертят линию на доске
Важно. Никогда не делайте разметку верхнего узла примыкания без запиливания нижнего. Некоторые неопытные строители одновременно отмечают нижнюю и верхнюю части стропилин, а потом их отрезают. При таком алгоритме работы всегда будут зазоры, для их ликвидации стропилину придется смещать в сторону. А это изменяет шаг между ними. Дело в том, что после зарезания нижнего стыка изменяется угол примыкания верхнего узла.
Настоящие профессиональные строители почти все элементы стропильной системы готовят на земле по чертежам или шаблонам, нумеруют их и в таком виде поднимают на здание. Такой метод работы не только в разы ускоряет процесс строительства, но и значительно повышает безопасность труда. Плотникам больше нет необходимости много раз ходить по временному настилу для снятия размеров и запиливания досок, соединение элементов выполняется с первого раза. Но для того чтобы готовить элементы на земле, нужно иметь большой опыт, работы выполнять внимательно и ответственно. По такому алгоритму строятся дома за рубежом, большой производительностью труда рабочих объясняются их высокие, в сравнении с отечественными, заработки. Рассмотрим процесс изготовления на земле самых простых стропильных ферм для соединения с балками перекрытия.
Шаг 1. Если нет точных рабочих чертежей стропильных ферм, то следует изготовить шаблон. Делается он из обыкновенных досок толщиной примерно 25 мм. Готовить шаблон надо на доме, проверять правильность в нескольких местах. Дело в том, что каменщики иногда допускают ошибки, из-за которых фасадные стены непараллельные, разброс по углам может достигать несколько сантиметров. Этот брак не оказывает влияния на крепление стропилин к балкам перекрытия по отдельности, но в случае с готовыми фермами могут возникать проблемы.
Шаг 2. Положите шаблон на ровный участок возле дома. Принесите первую стропильную ногу и уложите ее на одну сторону шаблона фермы, выровняйте положение.
Шаг 3. Таким же образом уложите вторую ногу на свободную сторону шаблона. Карандашом нарисуйте линии примыкания стропильных ног в верхней части фермы. Обращайте внимание, чтобы элементы не смещались во время разметки.
Шаг 4. Бензиновой или электрической пилой отрежьте лишние куски досок.
Важно. В верхней части ферм стропильные ноги будут соединяться в полдерева, для этого нужно сделать специальные запилы. Работать можно бензиновой пилой.
Как правильно запилить соединение?
Практический совет. Такие точные запиливания можно делать только полностью исправной бензиновой пилой с идеально заточенной цепью. Если угол заточки неверный, то полотно пилы ведется в сторону, ровно удержать инструмент руками невозможно. Эту пилу можно использовать лишь во время заготовки дров.
Шаг 5. Такие же операции сделайте и со второй стропилиной. Положите отрезанные ноги на шаблон, проверьте правильность отрезания, поправьте положение досок вдоль всей длины шаблона. Все в норме – соедините ноги фермы в верхнем узле. Можно пользоваться обыкновенными гвоздями, это быстро, дешево и надежно.
Шаг 6. Для повышения прочности и устойчивости фермы в верхней части зафиксируйте ноги горизонтальной стяжкой. В этих целях допускается пользоваться тонкими досками, элемент работает на разрыв, толщины 20–25 мм вполне достаточно для сопротивления нагрузкам. Пиломатериалы на растяжение имеют высокие показатели прочности, проблемы возникают при их сжатии. Доски прогибаются, конструкция полностью теряет устойчивость и первоначальные геометрические формы.
Шаг 7. Пилой отрежьте нижние концы стропильных ног.
Угол на шаблоне должен быть таким, чтобы соединение элементов было максимально плотным.
Важно знать, что при правильном соединении узлов стропильной системы прочность конструкции должна поддерживаться и за счет сил трения между элементами. Доски должны прижиматься друг к другу с такой силой, чтобы трение не позволяло им смещаться. Какие условия для этого надо соблюдать?
Ни в коем случае элементы стропильной системы в узлах крепления не должны держаться только на метизах. Всегда надо помнить, что они предназначены для притягивания досок, а не для их удержания. Все болты рассчитываются на разрыв, а не на срез.
Загибают гвозди молотком (стропильная ферма перевернута)
Перевернули стропильную ферму и шаблон, сделали разметку для обрезки нижних краев
Как показывает практика, изготовление стропильных ферм и подготовка узлов соединения с балками перекрытия на земле ускоряет процесс строительства крыши в несколько раз. Сам узел может фиксироваться металлическими пластинами по бокам, гвоздями или болтами в торец, скобами и т. д. Как уже упоминалось, для увеличения устойчивости стропильной системы такого типа рекомендуется устанавливать между стропилами и балками вертикальные упоры.
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.
Устройство любой крыши включает в себя нескольких основных элементов:
Все разновидности стропильных систем можно свести в конечном счете к двум основным классам:
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.
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.
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.
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.
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.
В деревянных строениях роль мауэрлата часто выполняет последний венец бревенчатого сруба или брус верхней обвязки каркасных стен.
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:
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.
Нижний узел опирания стропила на мауэрлат выполняют обычно одним из двух способов:
Оба этих способа широко распространены и имеют свои особенности и разновидности.
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:
В большинстве случаев запил необходимо выполнять в стропильной доске, а не в мауэрлате, чтобы не ослаблять и не деформировать его.
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.
Важно! Если соединение деревянных деталей выполняется шурупами или болтами, под них обязательно необходимо подкладывать шайбы или пластины из металла во избежание утапливания крепежных деталей в древесине.
При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции .
Зафиксировать его выбранным методом крепления. Каждый из приемов крепления имеет свои особенности для правильного исполнения:
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.
Правильное и прочное крепление стропил при постройке дома — один из ключевых моментов всего строительного процесса. Поэтому важно, чтобы все составляющие системы были точно подобраны, установлены на место и прочно скреплены в единую конструкцию. Строителю нежелательно приступать к монтажу элементов стропил без предварительно начерченной схемы и проведения расчета количества и ассортимента требуемых материалов и фурнитуры.
Стропильная система крыши — это каркас и скелет кровли.
Стропила, т. е. несущая основа скатной крыши, — это бревенчатые или брусчатые балки, на которые укладывается так называемый кровельный пирог. В состав последнего входит слой пароизоляции, гидроизоляционный материал и окончательное кровельное покрытие. Подошвы стропил, т. е. их нижняя часть, крепятся непосредственно к стене постройки или же к мауэрлату. Вверху стропильные брусья укладываются путем их наращивания из отдельных частей по прямой линии, или под требуемым углом, и прикрепляются к прогону крыши или ее коньку.
Висячие стропила могут испытывать деформационные нагрузки, включающие сжатие и изгиб, что создает значительное распирающее усилие. Это связано с тем, что крепление производится без дополнительной опоры. Это допустимо для стен дома, расстояние между которыми не превышает 6,5 м. В противном случае устанавливается горизонтальный брус — затяжка, предназначенный для равномерного распределения нагрузки. Очень часто она же используется в качестве основы перекрытия.
Рисунок 1. Элементы и соединение наслонных стропил.
Конструкция крыши с промежуточными столбчатыми опорами, требует установки наслонных стропил. Стропильные подошвы закрепляются на мауэрлат, а верхушка — к коньку крыши. Серединой такие стропила опираются на опорные столбы или промежуточные стены. Это значительно уменьшает деформацию и перегрузку и делает крепление стропильной системы прочным и долговечным.
Важная часть несущей основы крыши — мауэрлат. Его делают из бруса, с минимальным сечением 15 х 15 см. Для бревенчатых срубов мауэрлат можно не делать, но капитальные строения из бетона и кирпича без него не возводятся. Мауэрлат устанавливается параллельно коньку крыши на стенах по длине дома. Для чего необходимо сделать на стенах бетонное армированное основание с вертикальными закладными винтами. Мауэрлат одевается на эти винты и крепится гайками. (Рис. 1: Схемы крепления стропил.)
Вернуться к оглавлению
Крепеж для стропильной системы применяется металлический. В его состав входят:
Вернуться к оглавлению
Определить, как крепить стропила, необходимо при проектировании узлов крепления. Например, к мауэрлату они крепятся жестким способом.
Для такого крепления на подошвах стропил по шаблону выпиливаются «седла». С помощью них балки насаживаются на мауэрлат, остающийся цельным. Состыковка «седла» и мауэрлата производится гвоздями: один забивается вертикально в середине, а два других — под небольшим углом к несущей балке. Можно использовать и металлические уголки, для фиксации которых применяются гвозди с особыми шипами на ножке. Еще один вариант крепления — подпорный брус, устанавливаемый под подошвой стропила с упором.
Эластичное крепление стропил применяют в постройках из брусьев или бревен, поскольку конструкции из них дают значительную усадку в первые годы после возведения дома. Отсутствие требуемого люфта крепления может привести к проваливанию или обрушению кровли. Для скользящего крепления используется стальной уголок с эллиптическими отверстиями под гвоздь или специальные крепежные «салазки».
Для работ по закреплению конструкции требуются следующие инструменты:
Вернуться к оглавлению
Если крепление стропил производится непосредственно к балкам перекрытия выходит точечное распределение тяжести крыши. Поэтому балки должны быть удлиненными и выступать на 40 см за линию стен. Для соблюдения одинакового угла при креплении поперек балок необходимо натянуть струну. Она станет ориентиром при выпиливании пазов под подошвы стропил.
Крепления стропил с балкой производится следующими способами:
Необходимое количество зубьев (1 или 2) определяется углом наклона подошвы стропил. Вставив стропильные концы в пазы, производят их дополнительную фиксацию на балках при помощи болтового соединения или стальными уголками.
Когда крепление с балкой осуществляется врубкой, достаточно бывает одинарного зуба. Для данного способа крепления необходимо придерживаться следующих правил:
Полая крыша, имеющая угол наклона, не достигающего 35°, требует врубку, проводимую следующими способами:
Вернуться к оглавлению
Вопрос о том, как крепить стропила к верхней балке крыши, решается при помощи 1 из 3 схем:
Удлинение стропил.
Чтобы увеличить длину стропил до величины крыши, требуется:
Прочность крыши – это суммарная прочность и качество всех ее составляющих элементов: стропил, балок, конькового прогона и обрешетки. А также то, насколько крепко и грамотно эти элементы соединены между собой. Ведь разобраться с сечением и расчетом нагрузки крыши способен почти каждый из нас, но вот как закрепить стропила так, чтобы крыша служила верой и правдой не менее полувека?
На самом деле это – целая наука, и в каждом виде кровельного узла есть свои плюсы и минусы, и один и тот же вид крепления может оказать самое разное влияние на прочность разных крыш. Поэтому давайте подойдем к этому вопросу со всей ответственностью!
Существует два вида стропил – наслонные и висячие. Основные конструкционные особенности:
Висячие стропила отличаются тем, что всегда опираются верхними концами друг в друга и под их местом стыка опоры нет. А чтобы уравновесить нагрузку от крыши, в нижнюю часть их стропил соединяют еще одним элементом – затяжкой.
Получается правильный треугольник, у которого на растяжение работает только нижний элемент. Еще одна балка в крыше, куда так же нужно крепить стропила, называется лежнем. Она расположена горизонтально и поддерживает коньковый прогон.
Именно те места, где стропила крепятся к элементам крыши, и называются опорным узлом:
Опорный узел далеко не всегда статичный – иногда его приходится делать подвижным, если на какой-то конструктивный элемент действуют непостоянные нагрузки. Это как колесо у автомобиля, которое сжимается, крутится, сдавливается и поворачивается.
Нечто подобное реализуется и в опорных узлах, только сама степень свободы у них может быть разной – от нулевой, когда узел сама по себе уже неподвижный, до тройной, т.е. максимальной:
Вот такие металлические уголки применяют для крепления стропил к мауэрлату, балкам и стенам:
Отметим, что всего существует целых два вида таких пластин: гвоздевые и перфорированные.
У перфорированных много отверстий под болты и саморезы, и именно с помощью их такие пластины крепятся к древесины. Преимущество перфорированных пластин в том, что они способны соединять нужные элементы стропильной системы практически под любым углом. Причем такие пластины легко подрезаются под нужный размер. Устанавливают перфорированные пластины с двух сторон соединений.
У гвоздевых пластин самих гвоздей нет. Этот крепеж применяется только в заводских условий, либо при наличии специального пресса. Дело в том, что молотком такую пластину в стропила вы не забьете – необходимо грамотное равномерное давление.
Иногда, кроме тех же металлических уголков и гвоздей, дополнительно применяются опорные бруски:
И еще так:
Если в узловых соединениях вы применяете плоские или фасонные стальные крепежные элементы, тогда:
Балки перекрытия иногда выступают как своеобразная альтернатива затяжке. Чаще всего это происходит при строительстве легких мансард – так удобнее. Но крепить стропила прямо с балками перекрытия можно только в том случае, если вы уверены в надежности стен дома. Т.к. в этом случае нет мауэрлата, и, как следствие, нагрузка на стены не распределяется равномерно – теперь она точечная. А это хуже, конечно.
К слову, балки для перекрытий вовсе не обязательно брать толстые, достаточно сечения 5х15 см. Главная ваша задача – сделать такое крепление, чтобы стропило ни в коем случае не начало скользить по балке.
К слову, существует большая разница, как крепить одни и те же стропила к балкам перекрытия у односкатных и двускатных крыш. Так, чем большую нагрузку испытывает кровля, тем это крепление следует делать с двойным зубом, а у односкатных вполне достаточно и одного. К слову, у двойного зуба обычно делают два шипа.
Наиболее прочное закрепление получается, если делать врубку, причем с дополнительным шипом, который также будет препятствовать боковым сдвигам стропил из-за нагрузок. С другой стороны, важно не ослабить в это же время саму балку. Поэтому вырез для стропила делать следует не ближе, чем на 25 см от края (это поможет избежать также соколов), и глубиной всего 1/3-1/4 от толщины самой балки:
Для того, чтобы стропильная нога не соскальзывала с мауэрлата, в ней делается специальная выемка. И в самом мауэрлате иногда делают еще одну, ответную – так только надежнее, и упорный замок получается крепким.
Правда, сам мауэрлат от этого значительно ослабнет – учитывайте это. Делать подобное с ним можно только тогда, когда мауэрлат – из твердых лиственных пород и обладает хорошей прочностью.
Одни только пазы стропильные ноги не удержат, а потому дополнительно обязательно используйте металлический крепеж. Если ваше соединение неподвижно, достаточно будет вбить под углом гвозди, а для более ненадежных конструкций используйте хомутовые соединения и металлические накладки. Поможет также кованная проволока, которую для этих целей монтируют в стену.
Еще один вид крепления стропильных ног к балкам – болтовое:
По окончанию крепления обязательно проверяем прочность всех соединений.
Но далеко не во всех стропильных конструкциях используется мауэрлат. Тогда как же крепить стропила к самой стене? Все просто: находим замену мауэрлату и работаем уже с ней.
Например, в каркасном строительстве в качестве мауэрлата выступают балки каркаса, на которую делают обшивку:
Если же вам по каким-то причинам приходится крепить стропила прямо к стене, без мауэрлата, тогда обязательно нужно сделать затяжку – доску или брус, которые соединят стропила в одно и возьмут на себя часть напряжения.
Не всегда такое крепление вообще возможно. Например, пено- и газоблоки плохи не только тем, что легко передают свою влагу деревянным стрпоилам. Они вообще не удерживают в себе крепления. Тот же гвоздь, забитый в блок на 10 см, вы легко сможете вытянуть руками – тогда как закрепить стропила? Плюс немалое давление от стропильной системы крыши на такие хрупкие стены. А потому здесь уже без мауэрлата не обойтись никак.
В любой стропильной конструкции крыши стропила ставят нижним концом на мауэрлат, а верхние концы соединяют в коньке крыши. Мауэрлат – это специальный брус, который уложен по периметру наружных стен. Он предназначен для опоры несущих стропил.
А теперь давайте разберемся, когда стропилы опираются на мауэрлат, а когда – только на стены:
А в зависимости от того, будет ли усадка дома, делают жесткое и скользящее крепление стропил к мауэрлату.
Чтобы обеспечить узлу жесткое, неподвижное крепление, у вас есть два пути. Первый состоит в использовании специальных уголков с подшивными брусками и специальные запилы на стропильной ноге. Стропило здесь фиксируется уголками с обеих сторон, а потому двигаться уже не может:
Во втором способе, который более распространен, нужно забить гвозди под углом другу ко другу. В мауэрлате они скрещиваются, а третий гвоздь уже забиваете вертикально:
Два гвоздя по бокам удерживают стропильную ногу от смещения влево-вправо, а верхний гвоздь уже притягивает стропило к самому мауэрлату.
Или же использовать длинные саморезы вместо гвоздей:
А вот в этой конструкции уже допускается определенное движение стропила под давлением всей крыши:
Но сразу отметим, что если мы говорим о возможности горизонтально сдвигаться, речь вовсе не идет о том, что стропило будет в буквальном смысле «ездить» по балке. Это всего лишь небольшая возможность сдвинуться на миллиметры из-за динамичных нагрузкой и температурно-влажностных изменений. Причем двигаться ползун будет только при предельно допустимых нагрузках, и обычным глазом таких изменений вы не сможете увидеть.
Возможность некоторого движения остается и при креплении узла гвоздями – если их не много. А вот забитые в шахматном порядке с определенной силой уже не дадут двигаться стропилу.
В завершение для страховки жесткого крепления стропил к мауэрлату дополнительно используйте проволоку или анкеры. Только об этом нужно подумать заранее:
Или еще вот отличный наглядный пример:
Скользящим называют такое крепление, у которого – две степени свободы. Т.е., говоря простым языком, у одного из двух элементов есть возможность смещения:
И в этом есть свой смысл. Так, те стропила, которые врубкой упираются в мауэрлат, а сверху – друг в друга, равномерно передают на стены нагрузку от крыши и снега на ней. А вот те стропила, которые опираются уже горизонтальными врубками на мауэрлат и на коньковый прогон, называются безраспорной конструкцией.
Как мы уже говорили, скользящее крепление даже с тремя степенью свободы на самом деле вовсе не означает, что стропило будет расшатанно ездить туда-сюда по опоре. Все это только для невидимых физических законов.
Используют его обычно только при серьезных динамических нагрузках на крышу.
Для устройства свесов крыши вам нужно еще сделать кобылки из досок, 50х100 мм сечением и такой длиной, чтобы она была равна свесу плюс еще 0,5 м – для стыка со стропилом.
Далее все просто: прибиваете кобылки к стропильным ногам и продлеваете их за пределы крыши. Вам интересно, почему этот стропильный элемент называется так? Просто раньше их вырезали по форме лошади – для красоты. Да и сегодня нередко тоже.
Стропильная система является базой для всей кровельной конструкции. От того, насколько грамотно спроектирована эта система и насколько прочно соединены между собой ее составляющие элементы, напрямую зависит безопасность эксплуатации крыши. Не менее важен и правильный выбор строительных материалов: и древесины для самих стропил, и крепежной фурнитуры. Итак, какое конструктивное решение для организации стропильной системы выбрать, чтобы крыша успешно справлялась с воздействием ветров и тяжестью снежного покрова зимой? Как крепить стропила , чтобы не возник риск преждевременной деформации или разрушения кровли? Об основных моментах, касающихся монтажа стропил, поговорим далее.
1. Стропила – это балки из бревен или брусьев, являющиеся опорой для кровельного «пирога», включающего как финишное кровельное покрытие, так и гидро- и пароизоляционные слои. Нижняя часть стропил – стропильные ноги – могут опираться как на саму стену постройки, так и на мауэрлат. Верхние части стропил соединяются между собой встык или внахлест под углом, а затем крепятся к коньковому брусу или прогону. Основные виды стропил – это:
2. Мауэрлат – это массивная балка, обычно брус сечением не менее 15х15 см, которую укладывают на осевые стены параллельно коньку. Крепление мауэрлата к стене происходит при помощи шпилек, утопленных в армированном поясе из бетона. На выступающие части шпилек и насаживается мауэрлат, а затем крепление усиливается гайками. Мауэрлат необходим для того, чтобы нагрузка от кровельной конструкции была равномерно распределена по всей протяженности осевых стен, а не представляла собой отдельные точки. В легких конструкциях, например, домах из бруса или бревенчатых срубах допускается крепление стропил непосредственно на верхний венец или брус стены, без возведения мауэрлата. Капитальные здания из кирпича и бетонных блоков должны обязательно иметь мауэрлат.
Максимально исчерпывающую информацию о стропилах можно получить в Википедии .
Существует несколько разновидностей крепежных элементов для обустройства стропильной системы. Все их объединяет материал изготовления – металл. Самые востребованные виды крепежей – это:
Другие виды креплений, которые используются при обустройстве стропильной системы, — это болты с гайками, саморезы, стяжки из проволоки.
Подход к тому, как крепить стропила , определяется в зависимости от местоположения узла крепления:
Жесткое крепление стропил используется тогда, когда необходимо создать прочное соединение стропильного основания с мауэрлатом. Важное требование: на крепление не должны влиять такие факторы, как крутящее, скользящее, поворачивающее и т.д. усилие.
Прочность конструкции обеспечивается за счет:
Как правильно крепить стропила к мауэрлату данным способом? Сначала при помощи шаблона на стропильной ноге создается углубление («седло») для того, чтобы далее насадить стропило на мауэрлат. Запрещается делать какие-либо надпилы на мауэрлате, потому что нарушение целостности этого элемента может существенно снизить несущую способность всей стропильной системы!
После того, как проведена состыковка стропильной ноги и мауэрлата, производится крепление элементов при помощи трех гвоздей: два забиваются боков стропила под углом к стропилу и друг к другу, а третий – строго вертикально посередине. Более надежный способ крепления – металлические уголки, которые фиксируют гвоздями со специальными выступами на ножке.
Еще более прочным узел сделает подпорный брусок, который монтируется под стропильной ногой и упирается в мауэрлат.
Фотография крепления стропил к мауэрлату
Крепление стропил к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
фото крепления стропила к мауэрлату
О скользящем креплении захотят узнать те, кого интересует, как крепить стропила при обустройстве кровли дома из бруса или оцилиндрованного бревна. Жесткое соединение мауэрлата и стропил в данном случае не подходит, потому что деревянные дома в первые несколько лет после постройки обязательно дают усадку. Если кровле не оставить некоторый простор для движения в сторону расширения/сжатия, она может деформироваться или даже обрушиться.
При таком методе крепления мауэрлат и стропила соединяются при помощи специальной фурнитуры «салазки» или уголков с удлиненными отверстиями для гвоздей.
Фотография скользящего крепления стропил к мауэрлату
Если вы планируете обустройство простейшей кровли деревянного дома, стропила можно крепить к балкам перекрытия. Однако учтите, что распределение нагрузки от крыши будет точечным, а не распределенным, как при наличии мауэрлата. При таком конструктивном решении балки перекрытия должны выступать за контур стен примерно на 40 см. Чтобы все стропила были закреплены под одинаковым углом к балкам, поперек последних натягивают струну, которая послужит ориентиром для выпиливания пазов под установку стропильных ног.
Чтобы крепежный узел был более прочным, пропилы выполняют и в основании стропильной ноги, и в балке перекрытия. В первом случае это «зуб с шипом», во втором – гнездо для шипа. Чтобы не уменьшалась несущая способность балки, гнездо должно иметь глубину не более 1/3-1/4 от ее ширины.
На этом этапе можно действовать по одной из трех схем:
Как правило, стандартные пиломатериалы имеют длину до 6 м. Если скат вашей крыши имеет большую длину, необходимо провести наращивание, или удлинение стропил. Здесь тоже можно действовать по-разному:
Как крепить стропила, каждый строитель выбирает сам, исходя из особенностей конструкции кровли, здания в целом, а также климатических условий региона (сила ветров, снежность зим и т.д.). Однако есть несколько правил, которые должны соблюдаться в любом случае:
Таким образом, к обустройству стропильной системы дома следует подходить предельно внимательно и ответственно. Спешке здесь не должно быть места. До того, как начнутся непосредственно монтажные работы, стропильная система должна быть спроектирована, а также должны быть определены места расположения всех крепежных узлов. В вашем распоряжении всегда должно быть достаточное количество крепежных элементов хорошего качества. Только при таком подходе можно гарантировать прочность и надежность кровли, отсутствие деформаций и серьезных разрушений во время эксплуатации дома. Стройте с умом и с душой, и вас обязательно все получится!
Как строить кровлю вы уже наверное поняли в общих чертах. А вот как не надо Свесы кровли: что это, для чего они нужны и как правильно оформляются? Как штукатурить стены: важность процесса, грамотный подход к выбору…
