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.

Основные элементы стропильного каркаса

Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:

  • Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
  • Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).

Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.

Кровельные крепежные материалы ↑

Наличие многочисленных точек крепления требует соответствующих объемов и разнообразия номенклатуры крепежных материалов.

Выполнить различные виды фиксации можно с использованием следующих метизов.

    Гвозди. Наиболее старый и простой способ соединить две детали стропильной системы. Обычно вбиванием гвоздей можно прикрепить стропилины к мауэрлату, соединить их между собой, осуществить монтаж дополнительных элементов: прогонов подкосов и прочих. Наиболее ходовые метизы 150 и 200 мм, более мелкими осуществляют крепеж с помощью дополнительных крепежных материалов. Скобы. Применяются для соединений стропил с мауэрлатом, между собой в коньке и другие варианты фиксации. Изготавливаются обычно из обожженной проволоки диаметром 6 мм и заточенными концами. Гвоздевые полосы. Пластинки стали, с цинковым покрытием имеющие несколько рядов зубов длинной до 8 мм. Вбитые в древесину обеспечивают надежную фиксацию деталей.

Кроме того в креплениях могут использоваться нагели (в деревянных строениях), металлические шпильки для наращивания длинны стропил и прочие варианты крепежей.

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.

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).

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.

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.
Читайте также  Окна на фронтоне

Что такое мансарда и какие у нее функции.

О парапетах на крыше можно узнать тут.

Детали для крепления стропил

Для надежной фиксации стропил используют различные детали, такие как нагели, треугольники, бруски, крепежные пластины, накладки, затяжки, и т.д.

При возведении деревянного каркаса стропильной крыши используются металлические элементы – хомуты, болты, гвозди, шпильки, уголки.

Металлические уголки выпускаются для крепления стропил с запилом и без запила. Отличаются они разной толщиной металла и разным количеством отверстий для саморезов/болтов.

Также выпускаются усиленные уголки, имеющие ребро жесткости в области сгиба. Основные крепежные элементы показаны ниже (для увеличения, нажмите на изображение):

Крепление стропил без мауэрлата

Для этого используют удлиненные балки, которые на 40 см должны выступать за линию стен. Поперек балок натягивается струна – так соблюдается равный угол при креплении. Эта струна будет служить ориентиром, когда под подошвы стропил начнут выпиливать пазы. Как происходит крепление балки и стропил? Известно три популярных способа:

  • упор в торец балки;
  • зуб упорный;
  • зуб шипованный.

Число требуемых зубьев (два или один) зависит от величины угла наклона стропильной подошвы. Стропильные концы вставляют в пазы, дополнительно фиксируя стропила на балках стальными уголками или болтовым соединением. Одинарного зуба вполне достаточно, если крепления с балкой происходит с помощью врубки.