Крепление стропил: способы фиксации и соединения стропильных ног

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 правила

Одним из важнейших соединений в системе стропил является их прикрепление к мауэрлату.

При нарушении технологии может произойти опускание стропильных ног через какое-то время, крыша начнет деформироваться и существенно вырастает вероятность обрушения отдельных элементов.

Чтобы этого не произошло, следует неукоснительно соблюдать основные правила крепления:

  • в тех точках, где запилы прилегают к мауэрлату, следует соблюдать максимально возможную точность, чтобы обеспечить надежность такого соединения. Недопустимо использование всевозможных дополнительных элементов (прокладок, накладок и пр.), которые со временем под воздействием нагрузки могут деформироваться и вылететь, нарушив прочность соединения;
  • при выполнении монтажа стропил на мауэрлат, при креплении к раскосам, иным стропильным брусам, растяжкам и другим деталям следует использовать металлические пластины, уголки, болты, шпильки с надежной резьбой, кронштейны, которые специально для этих целей предназначены.Сегодня в специализированных магазинах и на рынках выбор крепежей очень широк.
    И для каждого вида соединений можно легко подобрать то, что вам требуется;
  • если при закреплении используются различные резьбовые соединения: болты, винты, шпильки и пр, то в обязательном порядке должны быть использованы шайбы, а при их отсутствии пластины из металла, которые не позволят гайке утопиться в древесный материал. Если нет металлических изделий, то могут быть использованы обрезки фанеры, которая отличается своей исключительной прочностью.Чтобы резьбовые соединения получили максимальную надежность, следует также использовать шайбы Гровера, которые не допустят непроизвольного расслабления такого соединения;
  • использовать гвозди или шурупы при установке стропильных ног можно лишь при создании временных соединений на очень непродолжительный период времени. Чтобы было удобнее монтировать стропильную систему.После того, как работы выполнены, шурупы и гвозди, как можно скорее следует заменить на надежные крепления при помощи пластин, уголков, болтов;
  • чтобы стропильные ноги при усадке стен скользили по стене, необходимо использовать специальные детали, именуемые «салазки». Использование таких деталей является обязательным, когда в качестве кровельного материала используется элитная черепица или когда будет выполняться устройство мягкой кровли;
  • до того, как приступить к закреплению, осуществляется «запиливание» седла на том участке, где стропило примыкает к мауэрлату. Такая мера поможет обеспечить надежное прилегание стропильной ноги к поверхности мауэрлата.В большинстве случаев кровельщики используют заранее изготовленный шаблон из прочной фанеры и выполняют запилы на всех стропильных ногах, если угол наклона скатов везде одинаков. Если же величины угла отличаются, то для каждого из скатов изготавливается отдельный шаблон.Глубина запила не должна составлять более 25% ширины стропила;
  • для того чтобы существенно усилить места соединения стропильных ног с мауэрлатом и повысить сопротивляемость конструкции крыши к порывам ветра и иным атмосферным нагрузкам, используют специальные стальные уголки. Точно такие же приспособления используются при укладке стропильных ног на вертикальном кресле;
  • между собой соединение стропил в коньковом прогоне осуществляют встык, а для закрепления соединения используют стальные накладки;
  • на других участках, где стропильные ноги прилегают друг к другу (на диагональном стропиле, например), точно также требуется припиливание элементов выполнять с максимальной точностью, чтобы обеспечить плотное прилегание. Для закрепления соединения используют металлические пластины или уголки, и скручивают болтами.

Основные способы крепления к балкам

Применяются следующие варианты крепления стропил, как самостоятельно, так и в комбинации:

  • зуб с упором;
  • зуб с шипом;
  • упор в конец балки.

Использование одного либо двух зубьев обусловлено величиной угла наклона стропила. Вышеперечисленные способы крепления позволяют передавать нагрузку от одного элемента стропильной системы другому.

Врубка одинарным зубом применяется при монтаже кровель с углом наклона скатов более 35 градусов. В пятке стропила выполняется зуб с шипом, в балке вырезается упор, в котором предусмотрено гнездо для шипа. Глубина гнезда не должна превышать 1/3 толщины балки. Врубка выполняется на расстоянии 25-35 см от края балки, выходящего за плоскость стены дома. Шип предотвращает боковой сдвиг стропильной ноги.

Для крыши с меньшим углом наклона скатов стропильные ноги монтируются таким образом, чтобы увеличить площадь контакта между стропилиной и балкой, благодаря чему увеличивается опорная площадь конструкции. С этой целью выполняется врубка в два шипа, в замок или упором с шипом либо без шипа и другие комбинации.

Помимо врубки, связывание стропильных ног с балками может выполняться при помощи болтового соединения либо болта и хомута.

Способы креплений стропил к мауэрлату

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

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

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

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

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

Крепление стропил к балкам

Висячие стропила имеют всего одну точку опоры – стену, что приводит к возникновению горизонтальных распорных давлений во всей стропильной системе. В этом случае, чтобы погасить распорные силы, применяют затяжку – брус или доски, соединяющие воедино ноги встречных стропил при жёстком соединении стропильных верхушек. В результате получается безраспорный треугольник, который связывается со стеной дома.

Читайте также  Стеллажи для книг фото

Иногда вместо затяжки применяются балки перекрытий, которые укладываются перпендикулярно стенам, в одной плоскости со стропилами. Чаще всего такое крепление стропил используется при возведении лёгких мансард.

Следует отметить, что какая бы ни была лёгкая крыша, крепление стропил к балкам лучше производить, когда заведомо известно, что стены дома крепкие, так как нагрузка от стропил на стены дома будет точечная, и не распределится равномерно, как в случае крепления стропил к мауэрлату.

Балки перекрытия для облегчённых крыш выбираются не толстые, чаще всего сечением 5х15 см. Для создания свеса крыши, балку нужно брать такой длины, чтобы можно было концы её вынести за стены не менее чем на 550 мм с каждой стороны. Стропило тоже выносится за стену и крепится (упирается) к краю балки.

Видео описание

Подробнее об этом на видео:

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

Мауэрлат – опорный элемент крыши

Прежде, чем говорить о том, как осуществляется установка стропил на кирпичной стене, следует уделить внимание монтажу мауэрлатного бруса, так как именно он является основным несущим элементом стропильной системы. Соответственно, с него и начинается монтаж крыши.

  • О закреплении мауэрлата на кирпичной кладке, необходимо подумать ещё на этапе возведения стен. Завершение стены выполняется двумя различными способами. Чаще всего, это просто горизонтальный и ровный обрез кладки, на внутреннюю сторону которого и укладывается обвязочный брус.
  • Во втором случае, кладку заканчивают уступом, который снаружи формирует карниз по периметру стен. Наружная часть уступа выше, чем внутренняя, благодаря чему в стене образуется ниша, в которую будет укладываться мауэрлат. Этот вариант очень хорош со всех точек зрения, так как в данном случае конструкция лучше изолирована от внешних воздействий.

К тому же, выступ кладки является дополнительной преградой на пути воздействия распорных сил. Поэтому данный вариант наиболее предпочтителен при возведении дома. Но выполнить такое завершение может не каждый, особенно, если хозяин, не имея навыков каменщика, строит дом своими руками.

Крепление обвязки: способы

В первом случае, для крепления мауэрлата в кладку замоноличивают длинные резьбовые шпильки. Но перед тем как надеть на них брус с высверленными под анкера отверстиями, горизонтальную поверхность стены промазывают битумной мастикой и укладывают на неё полосу любого рулонного гидроизоляционного материала.

  • После установки мауэрлата, на шпильки надевают шайбы и гайки, и с усилием затягивают. Когда стена заканчивается уступом, то крепление обвязки на шпильки выполнить невозможно. Но существуют и другие варианты.

Подготовка обреза кладки под установку мауэрлата

  • Например: не доходя три ряда до окончания кладки, в неё закладывают катаную стальную проволоку диаметром 6 мм, с выпусками по бокам, длины которых должно хватить на то, чтобы её продеть в отверстия в брусе и закрутить. При этом расстояние между креплениями должно соответствовать шагу стропил.

В другом варианте, крепление мауэрлата может осуществляться к деревянным вставкам в кладку, которые нарезают по размеру кирпича, и тщательно гидроизолируют. В процессе кладки обреза стены, рабочие кирпичи в местах установки стропил заменяют деревянными пробками. Стропильные ноги крепят к ним металлическими скобами.

Шаг 1: Предварительные работы

Как и в любом ином деле необходимо начинать с подготовки рабочего места. В данном случае речь идет о кровле и некоторых ее элементах, так что, прежде чем забираться на высоту с целью монтажа брусьев, стоит подготовить леса или иное приспособление, по которому вы будете доставлять строительный материал наверх. Также учтите, что приступать к работе по обустройству стропильной системы можно только в том случае, если вы уже установили на стены дома опорный брус — мауэрлат.

Шаг 2: Подготовка элементов

На обеих стропильных ногах делаются выемки, причем осуществить это нужно таким способом, чтобы брус соединялся с упором, так как нахлесточное соединение не сможет обеспечить должной надежности, даже если и будет дополнительно зафиксировано крепежами.

Шаг 3: Непосредственно монтаж

Крепятся стропильные ноги к мауэрлату гвоздями: первая пара с одного края кровли, а вторая – с противоположного. Причем с целью повышения надежности крепления следует использовать и дополнительные элементы – шинки. Далее между ними натягивается непровисающая нить, можно в этом качестве использовать леску. Таким образом можно подгонять точно высоту других стропильных ног. Иногда конструкция нуждается в связывании, а значит, делаем затяжку, стыкуя между собой несколько досок. А чтобы увеличить жесткость, эта конструкция из реек соединяется еще и с коньком стропильной пары.

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 .

Читайте также  Каменные сковородки

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.