Применение скользящих опор для стропильной системы

Применение скользящих опор для стропильной системы

Канули в прошлое времена, когда поднимались терема без единого гвоздя. Зодчие деревянной архитектуры не использовали крепеж в виде тех элементов, которые актуальны в современном строительстве. Однако изучение основ и принципов древнего архитектурного наследия привело к изобретению надежных соединительных элементов для устроения кровли деревянного или кирпичного дома, сруба. К ним относятся в частности скользящие опоры для стропил.

Устройство

Скользящими опорами для стропил именуют особый устройства, каковые нужны, дабы соединить элементы стропильного каркаса между собой, но покинуть им маленький запас хода, предотвращающий деформирование конструкции в ходе усадки. В быту эти крепежные элементы довольно часто именуют ползунами либо салазками. Они складываются из двух частей, одна из которых есть неподвижной, а другая способна скользить. Скользящие опоры изготавливают из особо прочного, устойчивого к коррозии металла, талантливого выдерживать большие нагрузки. Преимуществами этого метода крепления стропил считают:

  • Возможность крыши изменять свою геометрию в ходе усадки, благодаря чему возведение кровли возможно делать сразу после завершения строительства деревянного дома, не ждя полного подсыхания древесины.
  • Облегчение процесса крепления стропил. Применение особых подвижных креплений сокращает долю ручного труда при сборке стропильного каркаса, сокращает временные затраты на кровельные работы.
  • Снабжает надежное крепление. Скользящие опоры, изготовленные в заводских условиях, проходят пара этапов проверок качества, исходя из этого гарантированно выдерживают снеговые и ветровые нагрузки, которым подвергаются стропила в ходе эксплуатации.

Учтите, что подвижные крепления для стропил повергаются интенсивным нагрузкам в ходе эксплуатации, исходя из этого они изготавливаются лишь из высокопрочной, низкоуглеродистой стали толщиной не меньше 2 мм.

Функции

Усадка – процесс изменения размеров деревянных построек из-за снижения влажности древесины, которые длиться в течении 1-3 лет с момента постройки. Наиболее активно усадка происходит в первый год, за который дом может стать ниже на 1-2 ширину 1-2 венцов. Именно из-за этого свойства дерева не рекомендуется выполнять перекрытие крыши сразу после постройки. Скользящая опора для стропил решает эту проблему, выполняя в конструкции стропильного каркаса следующие функции:

  1. Предотвращение деформации стропил в процессе усадки деревянного дома. Благодаря такой подвижной системе, стропильные ноги подстраиваются под размеры и геометрию сооружения, компенсируя распирающие нагрузки, которым подвергаются несущие стены.
  2. Обеспечение подвижности каркаса при эксплуатации. Древесина – натуральный материал, который в процессе эксплуатации, даже после окончания процесса усадки, может изменять свою влажность и размеры. Про деревянные дома говорят, что они «дышат», поэтому стропильный каркас крыши должен подстраиваться под них, также изменяя размеры при повышении или понижении влажности.

Обратите внимание! Многие считают, что если стропила и коробка дома изготавливаются из одного и того же материала, то стропильная система в процессе усадки не будет деформироваться. На самом деле, усадка разных узлов конструкции происходит неравномерно. При этом происходит изменение размеров и геометрии элементов каркаса сразу в нескольких плоскостях.

Какие скользящие опоры стропил надо ставить? ↑

Различают следующие виды подобных опор или скользянок:

    открытая система состоит из двух раздельных элемента. На обоих концах направляющей имеются отверстия – два либо три. Сколько их будет на конкретном изделии зависит от его производителя. К примеру, на скользящей опоре стропил ра1 78 120 их два, а на моделях Kucis – три. Отличаются они также величиной хода подвижной части – 60 и 90 соответственно. Количество отверстий на опорной части уголка самое большее пять штук.
    закрытая устанавливается уже собранной как единая конструкция. Чтобы закрепить пластину к бревну, необходимо предварительно вырезать врубку, ширина которой совпадает с шириной Г-образного участка скользящего крепления. В противном случае затруднится ход элементов, а возникшее при этом трение может стать причиной перегибов или повреждений.

Следует обратить внимание и на коньковое соединение стропильных элементов. При деформировании стен, как правило, меняется и угол их сочленения с коньком. Поэтому чтобы не допустить деформирования плоскости крыши и или сбалансировать смещение рекомендуется применять скользящую опору стропильной системы на конек. Помимо прочего, такой подход облегчает монтаж. Таким образом, обеспечить надежность опоры в этих случаях можно без необходимости в сложных вырезках на элементах несущей конструкции.

Применение ↑

Усадку древесины могут вызвать разные причины, скажем, влажность, резкие колебания температуры и прочее. Но какой бы ни была причина, результат будет тем же – усадка древесины приводит в движение и стропила – они стремятся изменить свое положение по отношению к другим элементам стропильной системы. Из стен больше всех дает усадку расположенная под коньковым брусом, что же касается внешних стен, то их усадка меньше.

Функционально скользящая опора нужна для прочной фиксации стропил к стене и опорному брусу в вертикальной плоскости. Соединение, имеющее несколько степеней свободы, позволяет сбалансировать конструкцию. Скомпенсировав усадку, они позволяют сохранить прочность и устойчивость к нагрузкам от воздействия снега и ветра.

Нередко подобный способ крепления используют также в случаях, когда требуется зафиксировать элементы некоторой конструкции так, чтобы дать им возможность перемещаться по отношению друг к другу. Рассмотрим пример ванной в деревянном доме, если предполагается частично отделать ее стену плиткой. Прежде всего ее обшивают материалами типа ГВЛ или ОСП. Делают это по предварительно изготовленному каркасу, при этом, что крайне важно, «плавающему».

Это связано с тем, что по истечении некоторого времени стены могут начать оседать. Помимо этого они регулярно испытывают сезонные деформации. Проблему можно решить только при выполнении двух условий:

    зашивка, недоведенная до конца стены; закрепление каркаса с использованием скользящих опор.

Скользящая опора: особенности конструкции

Скользящая опора позволяет надежно зафиксировать стропильную ногу на мауэрлате или балке перекрытия, оставив ей возможность сместиться на определенное расстояние вдоль собственной оси. Данный крепежный элемент состоит из двух частей:

  • направляющая (металлическая планка, которая крепится на стропило);
  • уголок с опорной площадкой (монтируется на балку перекрытия, мауэрлат или верхний венец).

В верхней части уголка расположена петля, которая надевается на направляющую. Такое конструктивное решение оставляет стропильному брусу определенную степень свободы в одном направлении и на строго ограниченное расстояние, которое определяется длиной направляющей.

Различаются скользящие опоры двух типов: открытые и закрытые. Конструкция открытого типа состоит из двух отдельных элементов. Стальная изогнутая пластина (направляющая) снабжена двумя или тремя крепежными отверстиями на каждом конце. Неподвижная часть (уголок) может иметь до пяти отверстий в опорной площадке. Длина хода крепления зависит от модели и может составлять 60-160 мм. К наиболее популярным вариантам относятся скользящие опоры марки Kucis с длиной хода 90 мм, 120 мм и 160 мм.

Закрытая скользящая опора представляет собой неразборную конструкцию, которая монтируется в полностью собранном виде. Ее неподвижная часть представляет собой уголок, на длинной стороне которого расположен держатель, в который продета крепежная планка.

Читайте также  Как сделать трап на крышу

Скользящая опора для стропил предназначена для эксплуатации в сложных условиях: конструкция подвергается высоким нагрузкам и воздействию влаги за счет контакта с конденсатом или с водой, попавшей под скаты кровли. Для изготовления скользящей опоры используется сталь, толщина которой должна составлять не менее 2 мм. Ширина пластин, как правило, составляет 40 мм, а высота уголка равняется 90 мм.

Обычно сырьем служит низкоуглеродистая сталь – благодаря низкому процентному содержанию углерода металл легко обрабатывается. Чтобы повысить прочностные характеристики изделия, применяется метод раскисления. Изготовление изделий ведется с применением технологии холодной штамповки. Защита материала от коррозии обеспечивается за счет обработки методом горячей оцинковки – это позволяет предотвратить преждевременное разрушение крепления.

При отсутствии заводского гальванического защитного антикоррозионного покрытия, на скользящую опору перед установкой рекомендуется нанести слой масляной краски, чтобы защитить материал от ржавления. Для монтажа скользящих опор требуется использовать саморезы, устойчивые к коррозии – крепеж без защитного слоя быстро выйдет из строя и послужит причиной разрушения кровли.

Монтаж скользящих опор

Опоры под деревянные стропила могут устанавливаться попарно (с каждой стороны стропильной ноги), либо по одной. Второй вариант применяется в случае, если строительство ведется в регионе с низкой снеговой и ветровой нагрузкой, и масса кровельной конструкции относительно невелика. В остальных случаях рекомендуется монтировать крепления с обеих сторон каждого стропила.

Если стропильная нога монтируется не на мауэрлат или балку перекрытия, а на круглое бревно верхнего венца, под крепление неподвижной части скользящей опоры следует вырезать ровную площадку. Ширина площадки должна соответствовать размерам Г-образной части скользящей опоры. Это позволит надежно зафиксировать крепление к основанию.

Скользящая опора должна монтироваться таким образом, чтобы стропило могло свободно смещаться в направлении расположения своей оси. Для этого в мауэрлате могут выполняться пропилы, которые выполняют функцию направляющих и предотвращают перекос конструкции. Установка скользящих опор начинается после того, как все стропильные ноги соединены в коньке, а в мауэрлате выполнены пропилы. Длина хода скользящей опоры Kucis (или другой марки) выбирается в соответствии с расчетными параметрами смещения стропил в ходе усадки и температурно-влажностных колебаний стен дома. Важно учитывать, что врезка в мауэрлат не должна превышать 3/4 его глубины, в противном случае конструкция крыши будет значительно ослаблена.

На первом этапе монтажа скользящей опоры выполняется установка направляющей планки на стропило. Она должна располагаться параллельно его ребрам и надежно фиксироваться саморезами с защитным покрытием. Затем закрепляется неподвижный уголок. Начальное расположение петли уголка – нижняя часть направляющей планки, так как стропильный брус в процессе усадки дома садится вниз.

Площадка опоры должна располагаться строго перпендикулярно направлению оси стропильной ноги.

При неправильном монтаже элементы скользящей опоры не смогут свободно смещаться относительно друг друга, а возникшее трение может привести к перегибам или повреждению крепежа – заклиниванию пластины или отрыву уголка от венца.

Конструкция конька

Рассматривая усадку строительных конструкций деревянного дома, следует помнить, что под влиянием перепадов температуры, изменения влажности и других факторов, движение элементов стропильной системы неравномерно. К примеру, сильнее всего оседает стена, находящаяся под коньком. Необходимо учитывать, что стены домов с фронтонами из бруса или бревна больше подвержены усадке, нежели боковые.

Скользящие опоры позволяют компенсировать смещение и дают возможность сохранить геометрию крыши. Кроме того, данный вид крепления дает возможность значительно упростить монтаж стропильной системы – в этом случае не требуется выполнять сложные вырезы в стропильных ногах, чтобы обеспечить надежную опору.

Помимо применения скользящих опор стоит обратить внимание на шарнирную конструкцию конька. Деформация стен воздействует и на сочленения стропил в коньке. Жесткое крепление стропильных ног в верхней части может привести к нарушению формы крыши. Чтобы избежать искривления плоскостей, рекомендуется использовать специальные крепежные пластины для шарнирного соединения, либо крепить стропильные ноги в коньке внахлест при помощи болтового соединения. Это даст необходимую степень свободы стропильной конструкции.

Пошаговое руководство монтажа

Монтировать скользящие опоры можно на брусовые фронтоны здания, ведь прогон конька фиксируется в теле фронтона. Этот хитрый прием позволит предотвратить возможность распирания настенных конструкций по причине смены угла наклона кровли после усадки.

Прочное и надежное соединение достигается путем использования перфорированных пластинчатых устройств, которые соединены между собой шпильками. Можно обойтись накладыванием стропил на стропило в верхней части «ног», а затем закрепить достигнутый результат шпильками с гайками и шайбами.

Открытые и закрытые опоры

Скользящие опоры для стропил («скользячки») открытого типа, состоящие из двух частей, можно изготавливать своими руками, но при этом следует пользоваться шаблоном. Все детали должны быть подогнаны по размерам. Открытое соединение состоит из изогнутой пластины (крепежной планки) и уголка с отверстиями для крепления (не менее пяти).

В закрытом соединении крепежная планка вставлена в держатель уголка с возможностью перемещения, но не вынимается из него и является неразборной. Собранная конструкция позволяет выполнять монтаж более качественно. При возникновении усилий отрыва стропила от мауэрлата под действием ветровых нагрузок петля может разогнуться, а скользящая опора стропил закрытая обладает большей прочностью.

Важно! Стропильную систему с возможностью скольжения относительно основания целесообразно изготавливать только для симметричной двускатной крыши. В этом заключается ее преимущество, поскольку повышается надежность при небольших затратах. Опоры можно применять и для односкатной крыши.

Современное решение проблемы.

Для эффективного крепления, допускающего частичное смещение стропильной ноги, сегодня применяются специальныйкрепеж. Конструктивно он состоит из двух составляющих.

  • Уголок с петлей, который жестко крепится на венцовом бревне.
  • Планка, устанавливаемая на стропильную ногу.

Изготавливаются эти элементы из перфорированной оцинкованной стали, толщина которой обычно составляет 2 мм, этого вполне достаточно для обеспечения необходимой механической прочности.

Монтаж

Чтобы установить скользящие опоры для стропил необходимо применение специальных конструктивных элементов. Всё дело в подвижных деталях, которые требуют особенного обращения.

Чтобы стропила не упали под собственной тяжестью, используются специальные методики возведения кровли, обеспечивающие достаточную прочность всей конструкции и минимальную нагрузка там, где это возможно.

Сначала нужно сделать специальный полукруглый запил в месте установки. Именно по нему в последующем будет делаться монтаж. Потом между бревном и стропильной ногой нужно установить два или один шип. Количество зависит от наклона кровли. Именно они будут минимизировать нагрузку за счёт переноса части веса на брёвна.

Также возможно применение специальных пропилов. Они делаются в несущем бревне. Однако такой вариант возможен только в том случае, если угол ската относительно невелик. Мало того, в наличии должны быть промежуточные опоры.

Врезку в тело несущего бревна нужно осуществлять не более чем на три четверти от общего диаметра. В противном случае возникает риск ослабления конструкции. Если делать монтаж таким образом, то возникшее трение позволит удержать все элементы во время установки.

При монтаже конструкций такого типа допускается применение небольших групп рабочих. Самое же главное достоинство данной методики заключается в том, что даже при небольшой численности все работы можно сделать довольно быстро.

Читайте также  Односкатная крыша пристройки

Какие условия нужно соблюдать при монтаже

Есть ряд условий, применение которых в большой мере гарантирует сооружение прочной и надёжной крыши, которая прослужит многие годы, к таким относят:

  • Перемычками при соединении мауэрлата или верхнего венца сруба со стропильными ногами должны служить скользящие опоры для стропил. При этом, при их создании необходимо применение стали с толщиной в 2 мм. Длина каждого элемента зависит от предполагаемого смещения ног.
  • Направляющую линейку нужно устанавливать параллельно ноге стропила. При этом уголок монтируется перпендикулярно. Применение подобной конструктивной особенности обеспечит скольжение даже при максимальной усадке.
  • При изготовлении стропил нужно использовать доски, сечение которых составляет 200 на 50 мм.
  • Перед монтажом каждый элемент конструкции нужно обработать специальными составами. Это гарантирует огнеустойчивость, а также защиту против гниения, плесени и насекомых.

Соблюдение этих условий позволит гарантировать долгую службу кровли даже в самых экстремальных условиях. Особое внимание нужно уделить подбору препаратов биозащиты.

Рекомендации при установке

Чтобы применение скользящих опор для стропил было оправданным и позволило укрепить всю конструкцию, необходимо следовать определённым рекомендациям:

  • Объекты, на которые будут устанавливаться системы, должны иметь правильные пропорции.
  • Все стропильные системы изготавливаются по созданному ранее шаблону. Это позволяет избежать подгонки и в то же время сохраняет все пропорции конструкции.
  • При создании конькового соединения также могут использоваться подвижные элементы. Для креплений подойдут болты и шпильки. В качестве альтернативы можно использовать шарниры. Но их нужно дополнительно укрепить саморезами.
  • Довольно часто при создании кровли со скользящими опорами используется технология наращивания досок. Эта методика позволяет работать даже с длинными пролётами. При соединении элементов необходимо применение длинных болтов. Наращивание должно делаться внахлёст. Монтажные отверстия должны быть друг от друга на расстоянии около 10 см.

Применение этих несложных рекомендаций при создании кровель с использованием скользящих опор для стропил позволяет добиться хороших результатов при сравнительно небольших затратах материалов и труда.