Крепление стропил к металлическим балкам

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.

Видео описание

Видео об устройстве стропильной системы для односкатной кровли:

Современный стальной стропильный крепёж очень облегчает работу по созданию каркаса крыши. При их применении стоит воспользоваться следующими советами и рекомендациями:

• все скрепляемые деревянные элементы должны иметь толщину не менее 50 мм;
• фиксировать фасонный крепёж следует оцинкованными саморезами или гвоздями. Причём гвозди должны быть не обычные, а ершённые – с насечками на стволе, длиной минимум 40 мм;
• симметрично расположенные крепёжные элементы можно дополнительно стягивать шпильками, затягивая гайки с обеих сторон стропила.

Крепление к балкам

Основная задача при таком соединении заключается в предотвращении скольжения стропил по балкам, иначе они будут «разъезжаться». Этого допускать нельзя. Так как подстропильные балки часто выполняют двойную роль – балок перекрытия и затяжек для висячих стропил, то сопряжение должно быть особенно надёжным.

Лучше всего использовать врубки различных видов. Самые распространённые – в один или в два зуба, с усилением болтами и хомутами:

• Соединение в один зуб годится для кровельных конструкций с небольшой нагрузкой – односкатных крыш пристроек или двухскатных с крутым наклоном скатов – более 35 градусов. Для этого на конце стропила вырезается зуб, а на балке соответствующее ему гнездо, глубина которого не должна превышать четверти толщины балки во избежание её ослабления. Расстояние от гнезда до конца балки не менее 25-30 см.

Иногда стропила упирают в конец балки и скрепляют их саморезами, гвоздями либо накладными пластинами. Или сбивают их боковыми поверхностями. Такие соединения очень ненадёжны и допускаются только на лёгких бюджетных нежилых постройках.

Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Функции стропил

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

• Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
• Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
• Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что металлическая обрешетка и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

• Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
• Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
• Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
• Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и обрешетка крыши образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Крепление стропил к балкам перекрытия — нюансы опирания стропильной системы

Классическая стропильная система опирается на мауэрлат, который передает нагрузку на стены. Однако в некоторых случаях возникает необходимость передать нагрузку на балки перекрытия. Если вы собираетесь монтировать крышу самостоятельно, рекомендую разобраться, как осуществляется крепление стропил к балкам перекрытия и для чего вообще выполняется такой способ монтажа.

Стропильные ноги можно уложить не только на балки, но и мауэрлат

В каких случаях требуется крепление к стропилам

Необходимость прикрепить стропильные ноги к балкам перекрытия может возникнуть в следующих случаях:

• Нужно увеличить площадь чердака. В такой ситуации укладывают перекрытия с выносом за пределы стен. Подобная потребность обычно возникает при строительстве мансардных крыш, которые планируется использовать в качестве жилых помещений. Также вынос перекрытия за пределы стен может потребоваться при строительстве дома с террасой или верандой, расположенной под одной крышей с домом;

Вынос перекрытия за пределы стен позволяет увеличить площадь мансарды

• Необходимо разгрузить стропило. В этом случае стропильная нога крепится обычно к мауэрлату, но для ее разгрузки используется подстропильная нога или стойка (иногда стойки и подстропильные ноги применяются одновременно). Они передают нагрузку от ската перекрытию.

Крепление балок перекрытия к стене, если на них укладываются стропила, осуществляется так же, как крепление мауэрлата — они просверливаются и фиксируются анкерами. Если же стены деревянные, для фиксации могут использоваться уголки и саморезы.

Закрепить балки на деревянных стенах можно стальными уголками

Далее рассмотрим оба варианта крепления.

Монтаж стропил на перекрытие

Выполнить крепление стропил можно несколькими способами:

Варианты крепления стропил

Ниже я подробней расскажу обо всех способах монтажа, а вы сможете подобрать подходящий вам вариант.

Новички зачастую называют брус, на который опираются стропила, стропильной балкой. В действительности же стропильная балка — это разновидность стропильной фермы, которая выполнена из металла или железобетона. Эти конструкции применяют для перекрытия больших зданий без несущих стен, к примеру, цехов или складов.

Стропильные балки позволяют перекрывать большие здания, не имеющие внутренних стен

При помощи крепежных элементов

Данный способ крепления наиболее простой и быстрый. Принцип его основан на том, что нога зарезается с торца под углом, равным углу наклона ската, что позволяет максимально увеличить площадь опирания стропильной ноги.

При этом для фиксации ноги используются специальные крепежные элементы, такие как:

• Зубчатые пластины, которые забиваются на участке стыка деталей. Пластины укладываются с двух сторон стыка. Надо сказать, что их можно использовать для соединения любых деталей стропильной системы;

Обеспечить надежный узел крепления можно при помощи зубчатых пластин

• Перфорированные пластины. Накладываются на место стыка деталей и притягивается шурупами или фиксируется гвоздями.

Использование крепежей позволяет значительно упростить и ускорить процесс строительства стропильной системы. Однако, крепежи плохо переносят распорную нагрузку.

Поэтому ноги обязательно нужно стягивать ригелями. Кроме того, дополнительно желательно использовать стойки, как на фото ниже.

Узел крепления с использованием зубчатых пластин необходимо усилить стойками

Врезка

Врезка позволяет обеспечить жесткое крепление ноги к основанию. Причем, такой метод может использоваться для установки стропил как на перекрытия, так и на мауэрлат.

Врубка обеспечивает жесткое крепление ног к основанию

Принцип врубки основан на выполнении в основании пазов, в которые упираются ноги. При этом торцы самих ног зарезаются под более острым углом, чем угол наклона ската, что обеспечивает еще более надежную фиксацию деталей.

Врезка может осуществляться одинарным и двойным зубом. Последний позволяет получить еще более надежное соединение.

Врезка двойным двойным зубом более надежная

Недостаток у данного способа соединения один – сложность его выполнения. Зато узел крепления способен выдерживать большие распорные нагрузки. Поэтому отлично подходит для висячих стропил.

При использовании врезки дополнительная фиксация осуществляется при помощи крепежных элементов, о которых я рассказал выше, или шпилькой, как на схеме выше.

Способ врезки типа зуб с шипом наиболее сложный

Зубом и шипом

Способ установки стропил зубом с шипом практически не отличается от обычной врезки. Единственное, в ноге дополнительно выполняется шип, который обеспечивает дополнительную ее фиксацию.

Шип не только увеличивает несущую способность узда крепления, но и предотвращает поперечное смещение ноги. Такой способ установки не нуждается в использовании дополнительных накладок. Фиксацию можно выполнить гвоздями или шурупами.

Так как данный способ монтажа является наиболее сложным, в последнее время он используется редко.

Накладка в виде бруска может быть применена двумя способами

Накладкой

Использование накладки, по сути, является тоже одной из вариаций врезки. Установка накладки позволяет не зарезать ногу под острым углом, а стыковать ее так же, как при использовании крепежных элементов. Вместо нее зарезается брусок, торец которого располагается ниже ноги.

При этом сама накладка крепится к ноге при помощи шпилек, болтов или хомутов. Иногда накладка используется для укрепления соединения врезкой. Таким образом увеличивается устойчивость узла к распорным нагрузкам.

Если крыша небольшая, к примеру, монтируется на гараж или беседку, соединить стропила с основанием можно даже болтами.

Если крыша небольшая, выполнить соединения можно болтами

Вот, собственно, и все наиболее распространенные способы крепления стропильных ног.

Дополнительное опирание

В тех случаях, когда стропильную ногу необходимо разгрузить, подкосы или стойки устанавливают, как правило, не на балки перекрытия, а на лежень, который укладывается на несущие стены. Такую конструкцию называют наслонной.

Конструкции с опорой на несущие стены называются наслонными

Но, бывают случаи, когда строение не имеет ни внутренних несущих стен, ни колонн. В результате конструкцию можно сделать только висячей.

Классическая висячая система подразумевает опирание ноги только на две точки – мауэрлат или балку перекрытия и коньковый прогон. Однако если здание большое или кровля пологая с длинными скатами, может потребоваться усиление конструкции для предотвращения деформации скатов.

Схема устройства висячей системы

В таких ситуациях и приходят на помощь стойки и подкосы, установленные на перекрытия. Напомню, что подкосы, в отличие от стоек, устанавливаются под углом. Чаще всего их монтируют с двух сторон стойки, подпирающей коньковый прогон, но встречаются и другие варианты их расположения.

Стойки крепятся к стропилам при помощи зубчатых пластин

Соединение стойки с балками обычно осуществляется при помощи зубчатых или перфорированных пластин. Также выполнятся и установка укосов, единственное, как и при монтаже стропил, торцы зарезаются под углом, равным углу их наклона.

Вывод

Теперь вы знаете как выполняется крепление стропил к балкам перекрытия, и в каких случаях имеет смысл выполнять такой способ монтажа стропильной системы. Если что-то из вышесказанного вам непонятно, задавайте вопросы в комментариях, и я с радостью вам отвечу.

Крепление стропил к различным конструкционным элементам, способы и пошаговая инструкция

Долгосрочность и прочность крыши зависит от качества конструкционных элементов (мауэрлата, стропильных ног, обрешетки и конькового прогона и др.). А также насколько грамотно и надежно они соединены между собой. Важно разобраться, из чего состоит стропильная система, какие способы крепления существуют, знать их плюсы и минусы. При возведении необходимо сделать правильные расчеты по нагрузке на основание, смонтировать и закрепить кровельные узлы согласно выбранному типу фермы.

Долгосрочность и прочность крыши зависит от качества конструкционных элементов (мауэрлата, стропильных ног, обрешетки и конькового прогона и др.). А также насколько грамотно и надежно они соединены между собой. Важно разобраться, из чего состоит стропильная система, какие способы крепления существуют, знать их плюсы и минусы. При возведении необходимо сделать правильные расчеты по нагрузке на основание, смонтировать и закрепить кровельные узлы согласно выбранному типу фермы.

Конструкция стропильной системы

Система стропил является своеобразным каркасом крыши. Все узлы и элементы должны обладать достаточной жесткостью для выдерживания нагрузки при распоре и сдвиге. Конструкционные элементы изготавливают из дерева, чтобы кровля имела легкий вес. Материал необходим качественный, с небольшим числом трещин и сучков. Для мауэрлата, прогона и подушек берут сорта твердых пород дерева.

В систему стропил входят следующие элементы:

• Мауэрлат – своего рода фундамент кровли, служащий опорой. Благодаря ему вес одинаково распределяется по периметру постройки. Это толстая балка, прикрепленная к стене, уложенная строго параллельно балке конька.
• Ноги стропил. Определяют внешний вид верха дома и уклон крыши.
• Коньковый прогон. Это брус, положенный в горизонтальном положении, на котором закрепляют стропила.
• Боковой прогон. Аналогичен коньковому, но фиксируется по центру стропильных ног на скате.
• Затяжка. Соединяет крайние стропила, чтобы они не расходились.
• Подкос (ноги под стропами). Состыковывается с лежнем и стропильной ногой, что делает его более стойким.
• Лежень. Устроенный поверху внутренней стены постройки, параллельно коньку, брус. Служит для установки подкоса и стойки.
• Конек крыши. В этом месте соединяются скаты кровли, набивается сплошная обрешетка для повышения прочности.
• Свес. Часть крыши, ограждающая стены от контакта с большим объемом атмосферных осадков.
• Кобылки. Устанавливаются для увеличения длины стропил, если их не хватает при монтаже свесов.
• Обрешетка. Сплошная или из реек, служащая основой для кровельного материала.

Важно выбрать подходящие методы соединения участков системы, качественно их соединить с общей кровлей для стойкости к расчетной нагрузке.

Виды ног системы

По нагруженности на участках системы стропил бывают:

• С висящими стропилами. В верхней части они упираются друг в друга, внизу ставятся на мауэрлат. Соединены растяжкой для уменьшения усилия распора. Применяются для двухскатных крыш с пролетом не более 6 метров.
• С наслонными стропильными ногами. Снизу опора — мауэрлат, вверху — прогон коньковый, поддерживаемый стойкой или внутренними стенками. Подходят для крыш с любым уклоном, пролет которых около 15 метров.

Участок, где стропило соединяется с кровлей, называется узлом опоры. Не обязательно статичный, может быть динамичным, если на составляющие редко действует нагрузка. Встречаются соединения с различной степенью свободы.

При нулевой окончания жестко закреплены углом с двух сторон и остаются неподвижными. Одна степень свободы дает балке вращаться вокруг. В узле опоры с двумя степенями у элемента каркаса есть возможность не только вращаться по оси, но и смещаться. В этом помогают специальные крепления стропильных ног к балке или мауэрлатам. При узле шарнирном, имеющим трехстепенную свободу, изделие может смещаться как вертикально, так и горизонтально, но возможно отсутствие кругового вращения.

Главные узлы соединения: ферма, коньковый узел, компонент из прогона, лежня, скрепление мауэрлата со стропилами, звено из подкоса и стойки. Фермы собирают на земле, а затем ставят на крыше. Это позволяет точно состыковать детали.

Соединяются деревянные элементы за счет различных срезов, выемок, вырубок либо металлических крепежей. Для установки стропильной системы берут саморезы, стальные уголки, болты с гайками, стяжки из проволоки большого сечения, пластины из металла, монтажную ленту с отверстиями, кронштейны, уголки с усилением.

Применяя кронштейны, отпадает необходимость в подготовке вырезов в стропиле, что позволяет сохранить их несущую способность на максимальном уровне.

Металлические пластины встречаются для гвоздей и перфорированные, в которых есть достаточно отверстий для шурупов или саморезов. Первый вид используется на заводе, так как молотком пластину вбить в стропило самостоятельно невозможно из-за необходимости создания равномерного давления. Как крепежный материал иногда применяются деревянные бруски, накладки.

Способы крепления

От выбора стропильной системы и материалов стен зависит, каким лучше способом закреплять главные элементы. При конструировании следует правильно распределить нагрузку от здания и крыши на фундамент.

Внизу стропилы могут соединяться с разными компонентами в зависимости от системы: балками, мауэрлатом, стенами. Опорные узлы создаются различными способами.

Соединение с мауэрлатом

Принято разделять несколько видов:

Жесткое

Такое соединение нужно при использовании наслонных стропил, которые следует прочно закрепить на мауэрлате. Его можно сделать двумя способами:

1. Прикрутить подпорный брус на стропильную ногу.
2. Выполнить врубку на стропиле.

Для первого варианта берут дополнительный брус метровой длины. Затем его примеряют к месту установки, чертят наклонную линию, отмеряя, сколько нужно отрезать. Готовый материал ставят под стропило и фиксируют уголком из стали и пластиной из металла, что предотвращает движение стропильной ноги в сторону.

В случае применения на одном из концов стропила жесткого укрепления, на втором выбирают другой вид. Иначе увеличиваются распорные нагрузки, которые могут вызвать деформацию.

При втором способе крепления стропил сначала изготавливается шаблон, в котором делается треугольный запил с учетом наклона ската кровли.

Глубиной необходимо делать не больше трети ширины стропила. Полученное изделие прикладывают в нескольких точках к мауэрлату, чтобы убедиться в правильности выреза. После проверки выпилы производят на всех ногах, контролируя, чтобы они находились на одинаковом отдалении от края.

Потом каждое стропило последовательно ставят в упор к мауэрлату и вбивают с противоположных сторон под наклоном гвозди. Каждый третий гвоздь забивают перпендикулярно. Этим способом чаще пользуются для крыш с усложненной конструкцией. Врубка осуществляется только в ногах стропил.

Скользящее

Используется для срубов, которые со временем дают усадку. Такое крепление с несколькими уровнями свободы, то есть один из элементов может смещаться в некоторых рамках. Поэтому выпускаются специальные крепежи, предназначенные для скользящих фиксаторов. Их называют «салазками» или плавающими механизмами.

Также применяют для крепления уголки из металла, у которых глубокое отверстие. Ноги стропил дополнительно закрепляются обвязками проволоки, чтобы снизить вероятность срыва кровли при порывах ветра. Распорка, бабка и подкос висячих элементов фиксируют хомутами и скобами.

С малой степенью свободы

Допускается небольшое горизонтальное движение стропильной ноги под давлением кровли и при изменениях температуры и влажности. При создании узла небольшим числом гвоздей остается возможность скольжения. Вбитые с небольшой силой в шахматном порядке не позволят смещаться элементам.

С большей свободой

Его редко применяют, только для строений, испытывающих значительные не статичные нагрузки на кровлю. Металлический уголок надежно крепят к мауэрлату саморезами, вмонтированными в армирующий пояс на этапе заливки. Стропильные ноги расположены под точным углом, который может меняться из-за неравномерных нагрузок на крышу.

Соединение с кобылками

Устройства свесов требуют кобылки из дерева длиной, превышающих свет хотя бы на 50 см для стыковки со стропилом, которые прибиваются к строительным ногам, увеличивая их длину за пределы кровли.

С помощью конькового узла

Так как конек испытывает сильные нагрузки, специалисты применяют пять способов создания конькового узла: стык, паз, балка, внахлест и в полдерева.

При соединении встык стропильная нога с одной стороны подрезается под небольшим углом, равным углу кровельного ската. Чтобы было удобнее работать и быстро обрезать все стропила, заранее изготавливают шаблон. Резы необходимо делать одинаковыми, иначе концы нельзя будет приблизить вплотную. Соединенные торцы скрепляют под коньком двумя гвоздями, забиваемыми под углом. При горизонтальном вбивании крепеж не пройдет через двойную доску. Коньковый узел дополнительно укрепляют с помощью деревянной накладки или стальной пластины.

Если закрепляют стропила к коньковому брусу, то их концы спиливают под одинаковым углом и прибивают к балке конька гвоздями или фиксируют стальными уголками. Когда соединяют ноги стропил, коньковая область становится неострой.

Наиболее популярным соединением для конькового узла является «внахлест». Стропила совмещают так, чтобы они пересеклись друг с другом торцами. Их стягивают болтом с гайкой, сбивают гвоздями. Чтобы улучшить крепление, вокруг болтового крепежа выдавливают уплотнитель из резины. В методе «внахлест» не требуется применение пилы.

Чтобы получилось соединение стропил в коньковом узле с помощью паза, в одной ноге стропильной создают выпил, во второй — шип. Скрепляют детали, вставляя в выемку выступ. Укрепляют гвоздями и деревянным нагелем.

В методе совмещения стропил в половину дерева на концах ног выпиливают пару выемок глубиной около 1/2 толщины досок. Скрепляют элементы при таком виде шайбой. Повышают надежность крепления гвоздями или нагелем.

Балочное соединение

Пользоваться этим методом возможно только в случае уверенности, что стены смогут держать массу стропильной системы. Если нет мауэрлата, давление осуществляется точечно, а не распределяется. Стропило крепится непосредственно к балкам, опирающимся на стены сооружения. Этот способ можно использовать без сомнений для мансардной крыши, если брать доски для потолка сечением 15х5 см. Стропило не должно скользить по опоре.

Есть разница в фиксации стропильных ног к перекрытиям у односкатных и двухскатных крыш. Для двух скатов нагрузка большая, поэтому следует использовать два шипа. Для кровли с одним скатом достаточно единственного выступа.

Наиболее прочным соединением будет врубка. Балки перекрытий должны выглядывать на 45 см, на их окончаниях прорезают выемку. В стропилах выполняют зарубку с двойным шипом, отступая от края около 26 см. Это препятствует сдвигу ног из-за нагрузок. Вырез производится на треть или четверть ширины балок. Исключить пазы можно в случае, если используются доски из деревьев твердых пород, имеющих высокую прочность.

Далее соединяют ноги стропил с балками. Чтобы укладка была ровной, применяют шнур, натянутый на крайние элементы. Вставленные в углубления брусья скрепляют с балками металлическим крепежом. Можно воспользоваться более простым способом – фиксировать соединение, используя деревянные накладки.

Закрепление на стене

Иногда ноги стропил нужно закрепить на стенах. Тогда их обязательно соединяют затяжкой, которая снимает часть нагрузки с дома от стропил. Этот метод нельзя использовать для строений из газо- и пеноблоков. Из этих материалов древесина втягивает влагу и в них не держатся фиксирующие элементы. Он больше подойдет для кирпичной или каркасной постройки.

Для качественной установки на стенах под определенным углом делается запил. Стропила устанавливают боком и забивают в них по гвоздю. Чтобы повысить прочность, по бокам прикрепляют стальные уголки.

Крепление стропил к балкам: советы специалистов

К прочности несущих систем крыши предъявляются особые требования. На характеристики стропильной системы существенное влияние оказывает то обстоятельство, каким способом было осуществлено крепление стропил к балкам

При проектировании и строительстве крыши нужно учитывать множество моментов, которые способны создать нагрузки на несущие системы.

• Толщина снежного покрова;
• Сила ветра;
• Вес кровельного материала и остальных составляющих кровельного «пирога»;
• Наличие на крыши какого-то оборудования и прочие нагрузки.

Основными элементами конструкции, принимающими на себя большую часть нагрузки, являются:

• Стропила или стропильные фермы;
• Составные балки.

Поэтому при строительстве крыши качеству материала, идущему на изготовление этих элементов, уделяется повышенное внимание. Но, столь же серьезно нужно отнестись и к тому, как будут скреплены основные элементы крыши.

Сегодня принято осуществлять крепление стропил к стенам здания следующим образом:

• С использованием мауэрлата;
• С помощью подстропильных брусков и затяжки;
• С креплением через балки, используемые в качестве перекрытия;
• С креплением к верхнему венцу стен при строительстве срубов;
• С креплением к элементам верхней обвязки при строительстве по каркасной технологии.

1. Крепеж для стропил
2. Методы крепления стропил к мауэрлату
3. Методы крепления стропил в коньковой части крыши
4. Ремонт стропильной системы
5. Усиление стропильной системы
6. Выводы

Крепеж для стропил

При сборке стропильной системы используются, как деревянные, так и металлические изделия.

Деревянные крепежные детали:

• Бруски;
• Треугольники;
• Накладки для формирования шипа;
• Нагели;
• Пластины.

Металлические крепежные детали:

• Гвозди, болты, шурупы, шпильки;
• Скобы, хомуты, шинки;
• Стальные уголки;
• Специальные устройства для крепления стропил – салазки или ползунки;
• Перфорированные пластины;
• Зубчатые или гвоздевые пластины;
• Различные закладные детали.

Методы крепления стропил к мауэрлату

Это один из наиболее распространенных методов крепления стропил в их нижней части. Нужно сказать, что далеко не все мастера способны выполнить эту работу без ошибок, что, безусловно, сказывается на прочности крыши.

Крепление стропил к мауэрату

В нижней части стропильной ноги обязательно должен быть сделан вырез (строители часто называют его «зарезом»). В результате нога как бы надевается на балку мауэрлата.

Устанавливать стропила без этого выреза нельзя, так как плоская грань бруса просто соскользнет с балки, это только вопрос времени.

А нужно ли делать ответную выемку в мауэрлате? Тут все зависит от того, из какого материала изготовлен мауэрлат.

Если это твердая древесина лиственных пород, то рекомендуется делать прорезь (не выемку!), которая в комплексе со специально сделанной прорезью в стропильной ноге образует упорный замок.

Если балка мауэрлата изготовлена их хвойной древесины, то такие прорези делать не стоит, это только ослабит конструкцию.

Чтобы наглядно посмотреть, как нагрузки действуют на крышу, можно провести простейший опыт. Нужно взять книгу в твердом переплете и, раскрыв ее примерно посередине, поставить обложкой вверх на стол или любую другую поверхность.

Теперь нужно слегка надавить на корешок книги, имитируя давление снега, и столь же несильно надавить на боковую сторону обложки, создавая подобие ветровой нагрузки. Что мы увидим? Что края обложки пытаются разъехаться вниз и в стороны.

Так и наша крыша под действием реальной нагрузки, будет стремиться «съехать» в стороны и вниз, поэтому необходимо использовать конструктивные решения, которые будут препятствовать такому сползанию.

Одним из таких решений и является вырезание выемок в стропильной ноге.

При соединении балки со стропильной ногой используют следующие соединения:

• Зуб с упором;
• Зуб с шипом и упором;
• Упор в балку.

Врубка методом одинарного зуба. Данный способ соединения используется в тех случаях, когда крыша имеет большой угол наклона. В этом случае, угол между стропильной ногой и балкой превышает 35 градусов.

Зуб с шипом вырезается в стропильной ноге, а в балке создается гнездо для входа шипа.

Совет! Глубина гнезда не должна превышать 1/3-1/4 части толщины самой балки, так как в противном случае, возможно ослабление балки.

Врубку рекомендуется проводить на расстоянии 25-40 смот края балки, чтобы избежать риска образования сколов. Одинарный зуб рекомендуется создавать в сочетании с шипом, это позволит избежать бокового сдвига соединения.

Врубка методом двойного зуба. Этот метод применяют для более пологих крыш, когда угол между соединяемыми деталями менее 35 градусов.

Врубка может быть произведена в нескольких комбинациях:

• Два шипа;
• Упор, дополненный шипом, и упор, выполненный без шипа;
• Замочное соединение с двумя шипами и прочие варианты.

Глубина врезки для обоих зубов, как правило, используется одинаковая. Но можно использовать врубку на разную глубину. Например, первый зуб, дополненный шипом, врубают на треть толщины балки, а второй – на ½.

Существует еще один метод стропиловки крыши, а именно — соединения стропильной ноги с балкой, правда используется он достаточно редко.

В стропильной ноге делают зуб-упор так, что одна его плоскость просто ложится на плоскость края балки, а вторая плоскость упиралась в сделанный запил глубиной в треть толщины балки.

Чтобы сделать конструкцию более надежной, помимо врубки, используют соединения при помощи болтов, хомутов, петель из проволоки или полосок металла.

Методы крепления стропил в коньковой части крыши

В современном строительстве применяют три основных метода соединения стропил на коньке крыши.

• Соединение встык. В этом случае верхнюю часть стропильной ноги обрезают под углом, равным углу наклона крыши и упирают ее в соответствующую стропильную ногу, на которой обрезка осуществлена с противоположным наклоном. Такую обрезку можно делать по заранее сделанному шаблону. Или, с целью создания большего напряжения в упоре, обрезку осуществляют на месте, делая пропил сразу через оба бруска. После такого разреза обе плоскости будут прилегать друг к другу. Затем стропила для крыши своими руками соединяют длинными гвоздями.

Совет! При использовании этого метода можно дополнительно укрепить соединение, применив накладку из дерева или металла, которую закрепить на месте стыка болтами или гвоздями.

• Крепление на коньковый прогон. Конструктивно этот метод схож с вышеописанным, отличается он только монтажом коньковой балки. Данная конструкция довольно надежна, но подходит не во всех случаях, так как коньковый брус зачастую требует установки дополнительных опорных балок, а это снижает удобство пользования чердаком. Данный метод позволяет монтировать каждую пару стропильных ног на месте, без использования шаблонов и предварительной подготовки. Верхний край стропильной ноги опирается на коньковую балку, а нижний – на мауэрлат.

• Крепление на коньковый прогон внахлест. Этот способ похож на второй из описанных, только верхний стык стропильных ног осуществляется внахлест. В этом случае, стропила в верхней части соприкасаются не торцами, а боковыми сторонами. В качестве крепежного элемента используются болты или шпильки с шайбами.

Ремонт стропильной системы

В процессе эксплуатации дома может возникнуть ситуация, когда будет необходимо произвести ремонт стропил.

Поскольку разрушение стропильной системы крыши грозит серьезными последствиями, желательно, регулярно контролировать состояние элементов и, при обнаружении каких-то проблем, срочно предпринимать меры.

Если обнаружено, что конец стропильной ноги, которая опирается на мауэрлат, начал загнивать, то поступают следующим образом:

• На чердачное перекрытие укладывают бревно, которое должно упираться на 2-3 балки.
• Устанавливают подкосы под ремонтируемую стропильную ногу с упором в бревно. Расстояние от крайнего подкоса до загнившего места должно быть не меньше20 см.
• Поврежденный участок выпиливается, на его место устанавливается заранее подготовленный вкладыш.

Если гниение древесины обнаружено в середине стропильной ноги, то для усиления конструкции с двух сторон поврежденной детали прибивают накладки, изготовленные из досок, толщина которых составляет 50-60 мм.

Гвозди забивают в неповрежденную часть стропила по краям накладок.

Если гнилью поврежден мауэрлат, то при незначительной длине пораженного участка рекомендуется установить подкосы, к которым при помощи скоб прикреплена стропильная нога. Подкосы устанавливают с опорой на мауэрлат, прикрепляя к его неповрежденной части.

Если мауэрлат поврежден на значительном протяжении, то к стропильной ноге нужно прибить накладку из досок, которые будут укреплены в новый мауэрлат, установленный дополнительно, несколько ниже поврежденного. Укрепляют дополнительный мауэрлат, забивая его штырями в стену.

Если в результате появления трещины в стропильной ноге наблюдается прогиб кровли, то действуют по следующему плану:

• Заготавливают две крепких доски, одна из которых будет служить отжимной стойкой, а вторая – опорой для нее.
• Опорную доску укладывают так, чтобы она располагалась перпендикулярно несущим балкам чердачного перекрытия.
• Отжимную стойку ставят на опорную доску, подводя ее под прогиб стропильной ноги;
• Между опорной доской и концом отжимной стойки забивают два клина, располагая их навстречу друг другу.
• Клинья продолжают забивать до тех пор, пока не будет устранен прогиб стропильной ноги;
• Затем на место трещины на стропильной ноге накладывают две накладки из досок, длина которых не меньше чем на метр превышает длину поврежденного участка. Закрепляют накладки при помощи болтов.
• После закрепления подкладок выбивают клинья и убирают временную стойку и опорную доску.

Усиление стропильной системы

Во время ремонта кровли иногда приходится проводить усиление имеющейся стропильной системы. Это может понадобиться, если новый кровельный материал имеет больший вес, чем тот, что использовался прежде.

Для усиления предпринимают увеличение основного сечения стропил, путем наращивания их досками. Величина наращивания определяется расчетами.

Соединение прокладки и стропильной ноги производится с использованием гвоздей. Такой простой способ можно применять в том случае, если сечение необходимо увеличить не более чем на пять сантиметров.

Выводы

При строительстве и при ремонте стропильных систем, крайне важно соблюдать технологию проведения монтажных и ремонтных работ. Игнорирование каких-то моментов может привести к ослаблению несущей способности конструкции, что отрицательно скажется на прочности строения.

Поэтому, при недостатке опыта, лучше не проводить эту работу самостоятельно, обратившись за помощью к профессионалам.