Коньковый узел крыши: определение, устройство и особенности

Коньковый узел крыши: определение, устройство и особенности

Конструкции крыш условно можно разделить на плоские и скатные. Первые чаще используются в общественных, производственных и многоэтажных жилых зданиях, а вторые – в строительстве частных домов и коттеджей. Стропильная система в скатной конфигурации имеет немало преимуществ, но также отличается и сложным устройством. Одним из самых ответственных элементов данной системы является коньковый узел, на котором замыкаются скаты, поддерживаемые опорами, мауэрлатом и подкосами.

Как правильно установить стропильную систему ↑

Одним из условий надежности будущего строения является правильное устройство узлов крепления стропильной системы.

Наслонные стропила скатной крыши обычно имеют самое меньшее три точки опоры. Их количество может меняться в зависимости от размеров пролета. При ширине пролета до 10 м необходима одна дополнительная опора, при больших значениях их количество увеличивается.
Конструкция висячих также зависит от ширины пролета. Если он небольшой, затяжку обычно заменяют ригелем. С увеличением пролета затяжка начинает провисать, а ноги – прогибаться.

При величине пролета
до 9 м висячие стропила поддерживаются бабкой – специальным вертикальным брусом. Концы ног крепят в ее верхний конец при помощи скоб или хомутов, бабку с затяжкой – хомутом.
до 13 м – укрепление проводят при помощи подкосов. Верхними концами они опираются в ногу, причем ее длина между опорами не должна быть больше 5,5 м, а нижними – в бабку.
до 17 м ноги в нижней части усиливают при помощи подмог, для верхней – используют шпренгельную систему: затяжку крепят к двум бабкам и устанавливают между ними ригель.

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.

Коньковое соединение

После того, как стропильная нога укреплена на мауэрлате, переходят к коньковому узлу крепления. Это соединение можно сделать тремя способами: встык, к коньковому прогону и внахлест.

Для крепления встык стропила спиливают в верхней части под углом, равным наклону крыши, и соединяют гвоздями (150 мм), вбивая их в верхние плоскости стропил, так, чтобы гвозди вошли в торец противоположного стропила. Для прочности прикрепляют металлическую пластину или деревянную накладку, которую также прибивают гвоздями или прикрепляют с помощью болтов..

При креплении к коньковому прогону между стропилами дополнительно укладывается коньковая балка (прогон), этот способ более трудоемкий.

При креплении внахест стропила, находящиеся с противоположных сторон, заходят друг на друга и соприкасаются боковыми поверхностями. Их соединяют болтами, гвоздями или шпильками.

Формирование коньковых узлов кровли

Устройство коньковых узлов выполняется на двухскатных и мансардных кровельных сооружениях. В этом случае скаты мягкой кровли формируются по стропильной конструкции, состоящей из стропильных ног и обрешетки, которая может быть сплошной или разреженной. На обрешетку крыши укладывается один слой влагостойкой фанеры, закрываемый сверху паропроницаемым подкладочным материалом, обеспечивающим вентиляцию, необходимую для предотвращения гниения деревянных элементов. Для более эффективной вентиляции применяются брусья 50х50 мм, укладываемые между фанерой и стропильными ногами, перпендикулярно последним.

Коньковый узел подвержен максимальному воздействию ветра и атмосферных осадков.

Поэтому коньковые мягкие кровельные материалы для крыши обладают улучшенными прочностными характеристиками. Кроме того, коньковые узлы кровли должны выдерживать существенные нагрузки в зимний период от образующихся наледей и обладать отличной герметичностью.

Монтаж коньковой черепицы

Схема примыкания кровли к кирпичной стене. Для заделки примыкания скатов кровли к стене использовать пристенный профиль.

Перед тем как начать устройство конька, необходимо, чтобы скатная крыша имела полностью законченную укладку кровельных материалов на высоту, достаточную для их перекрытия коньковой черепицей. В простейшем случае коньковый узел формируется укладкой и закреплением коньковой черепицы непосредственно на скаты уложенной мягкой кровли. Для этого с ее нижней части удаляется защитная пленка и черепица укладывается короткой стороной параллельно ребру, образованному скатами, и перегибается на обе их стороны. При укладке требуется соблюдать нахлест 50-100 мм. Для надежного крепления каждой черепицы используются 4 гвоздя (на каждом скате по 2). Крепление последней черепицы на коньковый узел осуществляется на битумную мастику.

Более эффективным является коньковый узел, устройство которого выполняется с дополнительной вентиляцией. В этом случае брусья, фанера и кровельный материал каждой плоскости, которыми формируется скатная крыша, не соединяются в верхней точке, и возникает необходимость в монтаже каркаса конька. Его конструкция состоит из шести брусьев 50х50 мм (по 3 на каждом скате), располагающихся по всей длине кровли вдоль угла, образуемого плоскостями скатов. Первый брус на каждом скате крыши укладывается по верхней границе кровли, а последующие параллельно ему, через одинаковые расстояния. Затем на них выполняется настил из влагостойкой фанеры и мягкой кровли, которые соединяются в верхней точке, после чего данный коньковый узел закрывается коньковой черепицей. Нижние торцы каркаса конька закрываются карнизной планкой.

Читайте также  Снегозадержатель своими руками

Из каких конструктивных элементов состоит крыша

За основу разбора возьмем двускатную крышу, которая больше остальных конструкций используется в частном домостроении. Обязательно дополним информацию элементами, которые присутствуют в других крышах.

Итак, строение крыши двускатной. Что входит в ее конструкцию:

Коньковый прогон.

Это брус, на который упираются стропильные ноги. Именно он формирует верхнюю часть крыши, называемую коньком. Сам прогон упирается или в опорные стойки, располагаемые равномерно на одинаковом расстоянии друг от друга, или на фронтоны, собранные из кирпича или блоков. В любом случае под брус устанавливают промежуточные стойки. Кстати, надо отметить, что коньковый прогон не обязательно сооружается из бруса. Можно использовать толстую доску (не меньше 50 мм): одну или сдвоенную.

Коньковый прогон на кровле Источник unit-miass.ru

Это несколько брусов, уложенных по периметру дома, на которые упираются стропила своими нижними краями. Предназначение мауэрлата – распределить равномерно нагрузки от кровельной конструкции на стены строения. Главная задача производителя работ – правильно провести крепления мауэрлата к торцам стен. Делают это при помощи шпилек, проволоки, металлических скоб и прочих крепежных элементов.

Мауэрлат, уложенный под стропильными ногами Источник indeco.ru

Стропильные ноги.

Именно с их помощью создают форму крыши, формируют скаты. Именно на них ложится основная нагрузка от кровельного материала и снежного покрытия. Укладывают их всегда под наклоном от конькового прогона до мауэрлата.

В строительстве используют две разновидности стропильных ног: наслонные и висячие. Друг от друга они отличаются лишь тем, что первые своими верхними краями упираются в коньковый прогон. Вторые упираются друг в друга. То есть в крышах с висячими стропилами коньковый прогон отсутствует.

Необходимо отметить, что если пролет здания не превышает 4,5 м, то стропильная система собирается только из стропил. Если пролет выше обозначенного параметра, то под стропильные ноги устанавливаются дополнительные элементы. Какие – разбираем ниже.

Висячие и наслонные стропила Источник kayabaparts.ru

Вертикальные стойки.

По сути, это опоры из досок или брусов небольшого сечения, которые устанавливают под каждую стропилу, где-то посередине длины пролета.

Это те же доски или бруски, которые устанавливают под наклоном к стропилам. Очень часто два элемента (стойки и подкосы) используют одновременно, увеличивая несущую способность стропильной системы.

Прогонный брус.

Чтобы уменьшить количество стоек, по нижним краям стропильных ног (поперек них) устанавливают брус, где-то посередине пролета. То есть, стопила будут упираться на него. Но под сам брус монтируют стойки. Их количество уменьшают в два или три раза.

Стропильная система двускатной крыши Источник gew.tivexako.ru.net

Стойки под коньковый прогон.

В принципе, они выполняют стандартную для опор функцию – поддерживают конек. Изготавливают их из бруса, бревен или сдвоенных досок. Надо отдать должное, что стойки этого типа нагружаются достаточно сильно. Поэтому выбирать их надо с большим сечением.

Это брус, устанавливаемый под стойки, на которые упирается коньковый прогон. По сути, это конек только в нижней части крыши. И располагается он параллельно последнему. Единственное отличие – большее сечение, потому что на лежень действуют большие нагрузки. Необходимо добавить, что лежней может быть много. К примеру, их устанавливают под промежуточные стойки, устанавливаемые по стропильные ноги.

Затяжка, она же ригель.

Этот элемент соединяет между собой две стропильные ноги, расположенные друг против друга. Назначение затяжки – не дать стропилам разъехаться в разные стороны. Расположение затяжки может быть разным: у нижних краев стропил, посередине их длины, ближе к коньку.

Это продолжение стропилы, которое формирует свес крыши. Его используют нечасто. Только в тех случаях, если длины стропильной ноги не хватило, чтобы создать карниз кровли.

Кобылка – удлинение стропильной ноги Источник krovlya178.ru

Это доски или рейки, монтируемые поперек стропильной системы. Их назначение – основа для кровельного материала. Сегодня на крышах используют обрешетку разряженную и сплошную. Вторую разновидность собирают не только из досок. Применяют плитный или листовой материал: фанеру, ОСП, ДСП. Главное – оставить зазор между плитами в размере 1 см на случай теплового расширения деревянного покрытия.

Контробрешетка.

Это бруски, уложенные по верхним краям стропил, вдоль. Назначение – создать вентилируемый зазор между кровельным материалом и теплоизоляционным пирогом. На холодных крышах не используется. Ширина брусков должна быть не больше ширины стропильных ног.

Карнизная планка, она же лобовая доска.

Это доска, которую укладывают между стропилами параллельно карнизу. Она закрывает проем между стеной и кровельной конструкцией, чтобы ветер с пылью и мусором не проникал в чердачное помещение.

Разновидности соединительных узлов

Основа каркаса крыши – стропильные фермы, в которые отдельные элемента, соединятся между собой в конструкции различной геометрической формы, к примеру, треугольной или пятиугольной. Одной из наиболее прочных и устойчивых к внешним воздействиям фигурой является треугольник, именно такой вид имеют фермы двухскатных и полувальмовых, вальмовых и шатровых крыш. Соединительным узлом называют место сращивания или крепления стропил друг с другом, с мауэрлатом, дополнительными опорами. При сооружении стропильной системы используются следующие виды узлов:

-Узел крепления к мауэрлату. Каждая стропильная нога имеет точку крепления к основанию каркаса, называемому мауэрлатым брусом. Его задача – равномерно распределять нагрузку от веса кровли и передавать ее через несущие стены к фундаменту сооружения. Нарушение целостности мауэрлата снижает его прочность, поэтому соединение выполняю, используя бруски, металлические уголки или делая выпилы на концах стропильных ног.

Схема крепления стропил на мауэрлат

-Узел соединения стропил между собой. Соединение стропил крыши между собой выполняют в коньке крыши. Помимо веса кровельного материала, ноги каркаса испытывают нагрузку на распирание и на прогиб. Поэтому коньковый узел находится под постоянным давлением. От прочности и аккуратности этого крепления зависит надежность и несущая способность стропильной системы.

Соединение стропильных ног между собой в коньковом узле

-Узел стыковки с дополнительными опорными элементами. Чтобы снизить и перераспределить нагрузку со стропил, используют ригели, затяжки, подкосы и стойки. Их связывают между собой с помощью крепления «в пол дерева», металлическими накладками или гвоздями.

Схема крепления стропил с ригелем

-Узел сращивания. Для изготовления стропил для крыш с шириной ската, превышающей стандартную длину досок 6 м, применяют метод сращивания пиломатериалов из 2-3 фрагментов

Способы сращивания стропильных ног

Важно! В процессе строительства стропильного каркаса используют два типа соединительных узлов: жесткие и подвижные. Жесткими называют крепления, когда элементы фиксируются между собой неподвижно. Подвижные соединения имеют возможность изменять свое положение, для них применяют специальные металлические «ползунки».

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.

Читайте также  Размеры крышки унитаза

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.

Инструменты, необходимые для устройства кровли:

  • инструмент для резки (ножницы по металлу, ножовка с мелким зубом, электроножницы, дисковая пила с зубьями из твердого сплава, электролобзик);
  • шуруповерт;
  • молоток;
  • рулетка;
  • длинная линейка (рейка);
  • маркер.

Нельзя для резки кровли использовать болгарку, так как это приводит к коррозии кровли.