Крепление стропил: рассматриваем способы

Чтобы обеспечить надежное соединение частей стропильной системы, применяются особые крепежные элементы. Стропильным крепежом называются деревянные и металлические изделия, которые применяются при монтаже узлов стропильной системы. В их число входят деревянные элементы:

  • брусья;
  • косынки (треугольные накладки);
  • нагеля;
  • шипы.

Металлические элементы:

  • гвозди;
  • шурупы;
  • болты в комплекте с шайбами и гайками;
  • скобы;
  • хомуты;
  • накладки;
  • петли;
  • ползунки/салазки;
  • анкеры;
  • зубчатые пластины;
  • гвоздевые пластины;
  • уголки;
  • перфорированные ленты и т.д.

Выбор стропильного крепежа зависит от требований к прочности узлов конструкции, расчетных нагрузок и конфигурации кровли.

Проектирование креплений стропил

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

Расчет нагрузки на стропила.

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

Что такое мансарда и какие у нее функции.

О парапетах на крыше можно узнать тут.

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.

Методы крепления стропил к мауэрлату ↑

Один из основных креплений в процессе сборки каркаса крыши, это соединение стропил с мауэрлатом . За счет этих точек фиксации обеспечивается равномерное распределение нагрузок создаваемых конструкцией.

Метод крепежа подбирается зависимо от материала постройки, и конкретных ситуаций.

Жесткий метод крепежа ↑

Второе название – крепление с вырубкой. Это наиболее распространенный метод, позволяющий создать надежный монтаж стропил на брусья мауэрлата.

Осуществляется двумя приемами, с выборкой части материала в месте крепления стропилины, либо с предварительной нашивкой подпорных брусьев. Чаще всего используется первый вариант.

Процесс выполняется поэтапно с соблюдением технологии.

1 Изначально готовится шаблон, по которому будет осуществляться вырубка. Однако подготовка стропил таким способом возможна, только если мауэрлат уложен точно по уровню и не имеет никаких изъянов. В противном случае придется подгонять каждую стропилину индивидуально.

Готовый шаблон нужно проверить, пройдясь вдоль балок мауэрлата прикладывая его к поверхности. Небольшие отступления в несколько миллиметров вполне допустимы и не повлияют на качество сборки стропильной системы .

2 Готовый шаблон прикладывается к стропилу при соблюдении одинакового расстояния вырубки от коньковой части (именно от нее, длина карниза потом будет обрезаться!).

3 Пропилы делаются с помощью электрической пилы или же ручной ножовки. Пиление нужно осуществлять очень аккуратно не прорезая доску больше требуемой ширины. Чтобы снизить процент брака лучше выполнять резку ручными пилами, в особенности, если опыт работы с электроинструментом отсутствует.

4 Шаблоном нужно проверить все готовые посадочные гнезда на стропилах.

5 Если сборка стропильных ног осуществляется на крыше, то можно подавать готовые детали наверх, где их крепят к мауэрлату скобами, гвоздями или уголками.

Жесткое крепление с подпорным брусом ↑

Подобный способ применяется для монтажа стропил на небольших деревянных строениях. С использованием такого способа намного проще монтировать стропильные пары, так как о жесткой фиксации их можно сдвигать вдоль строения выбирая необходимое положение.

Для этого к стропилам гвоздями или болтами крепятся дополнительные элементы длиной 400-500 мм, на которых делается вырубка под мауэрлат. Сечение доски может соответствовать толщине стропила, но если они более тонкие, то подпорный брус можно смонтировать с обеих сторон.

Скользящие крепления стропил ↑

Этот метод необходимо использовать при сборке стропильных систем на деревянных срубах.

Скользящий метод монтажа заключается в укладке стропил непосредственно на венцы здания, где они и закрепляются.

Но, скользящие стропила укладываются только в случае наличия в схеме каркаса конькового бруса с упором на стойки. Эти опоры в свою очередь дополнительно усиливаются подпорками – бабками.

К мауэрлату и коньковому брусу стропилины прикрепляются за счет использования уголков из оцинкованной стали, или гвоздевых пластин. Но, в первом случае элементы укладываются поверх венцов, а на коньковый брус нужно осуществить вырубку.

Уголки жестко фиксируются к мауэрлату, но за счет двухсоставной конструкции они должны обеспечить скольжение стропила (так называемая скользящая опора) с возможностью изменения углов наклона. Это и компенсирует возможные будущие подвижки всего каркаса крыши.

На коньках лучше всего для обеспечения скольжения монтировать пластинчатые шарниры.

Наслонное крепление ↑

В отличие от висячего способа наслонное крепление обеспечивается упором стропила в мауэрлат, а не укладкой его поверх бруса.

Выполняется такая фиксация следующим образом.

    Нужно точно определить угол наклона стропил, и отмерить их длину с упором на мауэрлат. При достаточной ширине стропила нужно сделать запил доски под упор. Такой зуб не позволит скользить элементу поперек мауэрлата. Для предотвращения скольжения вдоль опоры, по бокам стропила фиксируются металлическими уголками, или скобами из обожженной проволоки. Чтобы сформировать карниз в таком случае крепежа стропилин на них дополнительно монтируют кобылки, изготовленные из доски с сечением не менее 30-35 мм. В коньках лучше всего выполнить крепление с упором на брус.

При наслонном креплении стропил длиной более чем 4500 мм, их нужно дополнительно усилить упорами на промежуточные опоры (прогоны, или подкосы).

Выбирая тот или иной способ крепления стропил, стоит помнить, что только достаточное количество точек крепления обеспечит прочность и жестокость конструкции. Экономия на материалах недопустима, так как и использование несоответствующих по сечению досок и брусьев. В противном случае эксплуатация такой кровли будет попросту недолговечной и опасной.

Читайте также  Белая плесень на бетоне

Крепление стропил в коньковой зоне

Стропила и конек соединяются по особой технологии, которая подразумевает следующие варианты:

  • Соединение встык — считается самым надежным вариантом. Для этого стропильные ноги в верхней части спиливают под углом, который соответствует уклону скатов будущей крыши. Местами срезов стропилины соединяют между собой и фиксируют гвоздями размером не меньше 150 мм. Крепежные элементы должны входить под определенным углом и проходить в противоположную стропилину, обеспечивая плотное соединение. Соединять стропильные ноги встык можно посредством металлических иди деревянных накладок. Они располагаются в месте соединения, при этом металлические накладки крепятся болтами, деревянные – гвоздями.
  • Крепление на коньковый брус также предполагает спил верхней части стропильных ног под определенным углом. Однако каждый стропильный элемент крепится к коньковому прогону индивидуально.
  • Соединение внахлест можно назвать самым простым способом, при котором стропильные ноги прикладывают друг к другу боковыми плоскостями, не спиливая верхние кромки. При этом важно знать, чем скрепить стропила между собой. Для фиксации используют болты или шпильки с шайбами.

Чтобы монтаж стропильного каркаса не показался слишком сложным, рекомендуется использовать заранее приготовленные шаблоны из досок. Для этого берут материал, соответствующий размерам стропил и делают на нем соответствующие вырезы. По шаблону готовят все стропильные ноги и поднимают их на крышу.

Общие сведения

Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.

Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.

Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:

  • Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.

Принцип расчета

На подготовительном к строительству этапе нужно заранее выполнить расчет стропил с балками перекрытия. В проектировании каркаса кровли учитываются климатические и другие особенности конкретного региона, характерная для него снеговая, ветровая нагрузка. На основании этих данных и СНиПа, определяющих относительные и допустимые прогибы, и будет выполняться расчет сечения для всех элементов системы: кровельных балок, стропил, других частей фермы. Требуется также выполнить и конструкционные вычисления, определяющие шаг укладки для балок. А межбалочное расстояние в свою очередь определяет шаг для размещения стропильных ног.

Как видим, возвести систему стропил крыши вполне реально и своими руками, если изучить весь процесс пошагово: от покупки материала до определения выдерживаемой конструкцией здания нагрузки и способов крепления стропил к балкам перекрытия.

Рекомендуем посмотреть видео об установке стропил:

Способы крепления стропил к мауэрлату

Для начала отметим, что возможно два основных типа крепления к мауэрлату: скользящие и жесткие.

В скользящих само крепление состоит из пары отдельных элементов, один из которых способен свободно перемещаться по отношению к другому.

По своей конструкции они бывают закрытыми и открытыми.

Закрытое крепление

Это уголок, с одной стороны которого сделана специальная проушина в виде щели, а другой поверхностью его прикрепляют к мауэрлату. В щелевидной проушине фиксируется петля из металла, оснащенная отверстиями, с помощью которых она крепится к стропилу. Незакрепленная, свободная вертикальная сторона уголка позволяет стропилу слегка смещаться при необходимости, не нагружая и не деформируя своим воздействием стены.

Открытое крепление

Принцип устройства открытого крепления в целом такой же. Отличие заключается в том, что никакая петля в проушину не вставляется. После монтажа верхняя часть полки уголка загибается вниз для фиксации соединения.

Жесткие крепления
Жестких креплений имеется значительно большее количество видов. Наиболее подходящий выбирают исходя из различных факторов: тяжести и массивности деревянных составляющих, выбранного метода установки стропил.

Сюда относятся всевозможные разноразмерные уголки из металла, LK крепления, держащие установленные с помощью запила стропила.
При этом последние не повреждаются гвоздями или крепежными саморезами.

Крепления LK выполняются в разных размерах, и под любую толщину доски или бруска без труда можно подобрать оптимальный. Независимо от размеров таких креплений для их изготовления всегда используется металл одной толщины – 2 мм. Разобраться в них несложно – разные размеры крепежа обозначаются по-разному.

Надо заметить, что такие крепления удобны не только для фиксации мауэрлата и стропил. Также они подходят для фиксации мауэрлата с балками перекрытия. Основное преимущество такого крепежа – максимальная надежность и жесткость соединения частей из дерева.

Фиксация на мауэрлате стропил с запилом посредством уголков должна осуществляться с двух сторон. Только так можно гарантировать требуемую жесткость.

Выпускаются также уголки, которые служат для фиксации стропил без запилов. Они имеют большую высоту полок, для их крепления нужно больше саморезов. Изготавливаются они из металла в 2; 2,5 или даже 3 мм толщиной.

Еще один интересный вариант крепления стропил. Они устанавливаются между двумя досками, спиленными под заданным углом, а внизу дополнительно фиксируются LK-креплениями или металлическими уголками. Такая фиксация обеспечивает отличную жесткость и высокую надежность. Данный способ хорош, когда требуется закрепить стропило под определенным углом, слегка подняв его над плоскостью мауэрлата, при этом зафиксировав его на внешнюю вертикальную сторону.

Еще один способ используется, когда мауэрлат сделан из не очень большого бруса. Такой брусок можно усилить посредством деревянных подкладок различной толщины. Отрезки досок присоединяются гвоздями или саморезами к мауэрлату в тех местах, где встанут стропильные ноги.

Тогда в стропилах проделываются специальные вырезы необходимой глубины и формы. Можно надежно прикрепить стропильные ноги к стене посредством прочной проволоки из стали, которая надежно крепится на стальной костыль, надежно вбитый.

Стропила можно скобами прикрепить к мауэрлату. Этот метод используется довольно давно, и считается довольно распространенным. Если все сделать правильно, такая стропильная система будет служить много лет. Скобы бывают разной величины, также они могут вбиваться в различных местах.

Перфорированную ленту TM можно считать вспомогательным крепежным элементом. Ее применяют, если требуется дополнительная фиксация крепежного узла, для его усиления. В отдельных случаях она оказывается незаменимой.

Какие способы крепления стропил применяются

При возведении крыш применяется два вида стропильных конструкций — это висячие и наклонные стропила. Постараемся кратко рассмотреть оба вида таких конструкций и их крепление к мауэрлату.

Для равномерного распределения нагрузок наклонной конструкции крыши выбирают распорный и безраспорный способы крепления стропил к мауэрлату. Когда используют безраспорную конструкцию стропильных ног, тогда отсутствует распорное давление между стенами и опорами строения.

Читайте также  Когда снимать опалубку с бетона

Чтобы устроить распорную конструкцию, применяют только жёсткое крепление стропил по фронтону без использования ползунов. Усилие от крыши через стропильные ноги воспринимают несущие стены и опоры. Крепление стропил к мауэрлату делается таким образом:

  • Опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Стропила крепят, используя принцип скользящей ноги, а верхнюю часть закрепляют на прогоне конька.
  • Нижнюю часть стропильной ноги закрепляют на мауэрлате, используя ползун. В верхней части стропила соединяются болтовыми соединениями или другими способами.
  • Стропильные конструкции и прогоны конька соединяют в прочную конструкцию, её ещё называют коньковым узлом, с помощью деревянного бруска. Скрепляют их гвоздями, которые необходимо забить с обеих сторон параллельно коньку.

Крепление стропильных конструкций к мауэрлату безраспорным способом несколько отличается от того, что было описано ранее:

  • Будет правильным решением делать крепление, используя ползуны. В этом случае в нижней части стропильной ноги не будет вспомогательного упора. В верхней части элементы конструкций упираются одно в другое и соединяются они между собой различными накладками.
  • Крепление производят с помощью жёсткого защемления нижних концов стропил с мауэрлатом. Для этого используют нижнюю опорную планку или запил, а верхний конец опирается на прогон конька в горизонтальную врубку. Можно использовать крепление с помощью ползуна, тогда будет небольшая возможность для вертикальных вращений в местах соединения.

В случаях, когда конструкцией крыши предусмотрено устройство висячих стропил, а такое бывает, если нет внутренних опор в здании или столбов, нижний конец стропильной ноги имеет свес и выходит за пределы опорной стены. Вся нагрузка, исходящая от крыши распределяется по наружным стенам.

Система имеет вид симметричного треугольника, сторона которого может иметь длину от 7 до 12 метров. В её конструкции предусмотрены горизонтальные растяжки из бруса, а также стропильные ноги, которые устанавливают под наклоном с определённым углом. Верхние концы стропил на коньке устанавливают в выполненный запил. Усиление конструкции производят с помощью ригеля.

Полезные советы по установке стропил на мауэрлат

Только правильное крепление ног стропил на мауэрлате обеспечит надежную и долгосрочную эксплуатацию конструкции крыши. Варианты креплений стропил и мауэрлата друг к другу существует множество, но есть общие требования к созданию таких креплений:

  • при использовании резьбовых соединений обязательна установка стальных шайб (пластинок), чтобы не произошло проседания гаек внутрь деревянных деталей, так как это способствует постепенной деформации и разрушению закрепляющего узла;
  • категорически не рекомендуется использование различных подкладок: с течением времени они разрушаются, это приводит к неверному изменению нагрузок конструктивных кровельных деталей и их последующему досрочному разрушению.

Важно во время монтажных работ наиболее плотно произвести соединение всех поверхностей деталей из дерева, что потребует выверенного и особо тщательного изготовления всех нужных деталей (врубов и запилов).