Крепление стропил к коньковому брусу

Крепление стропил

При возведении скатной крыши самый ответственный момент – крепление стропил. Даже если проектные расчеты идеально точны, без надежного крепежа крыша будет чувствительна к нагрузкам – ветровым, снеговым. В этой статье мы разберемся, какие существуют способы крепления деревянных стропильных систем и как выбрать подходящие.

Конструкция стропильной системы

Каркас скатной крыши выполняется из стропил разного типа:

  • мауэрлатный брус. Его укладывают поверх стен по всему периметру. Предназначен для равномерного распределения нагрузок от крыши на несущие конструкции. Применяется при креплении стропил к кирпичной стене, а также на пеноблочных и газобетонных домах. У срубов вместо мауэрлата используют верхний венец, у каркасных сооружений – верхнюю обвязку;

  • балки перекрытия – горизонтальные балки, соединяющие стены. Служат основой для потолка дома и пола чердака. Их укладывают продольно или поперечно;

  • стропильные ноги – диагональные стропила, формирующие скаты. У классических двускатных и односкатных крыш все стропила одинаковы по длине и углу наклона. У многоскатных различаются как минимум по длине;

  • коньковый прогон (не всегда). Верхняя линия двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Горизонтальный брус, соединяющий фронтоны или торцевые скаты. На коньке соединяются рядовые стропила противоположных боковых скатов. При наличии одного ряда вертикальных опор по оси симметрии дома коньковый брус дополнительно опирается на них. Отсутствует у шатровых крыш, иногда у двускаток, собранных из висячих ферм (см. ниже);

  • боковые прогоны (не всегда). При большой длине ската посередине устанавливают дополнительный брус, параллельный коньковому. Как правило, он зависим: опирается на ряд вертикальных столбов внутри чердака. У классических ломаных крыш это линия перегиба;

  • хребты вальм (у четырехскатных, шестискатных и т.д. кровель) – диагональные ребра, которые служат границами скатов. Наверху опираются на конек или (у шатровых крыш) соединяются в коньковый узел;

  • фронтон – конструкция из брусьев на торцах двускатных домов. Плоскость перпендикулярна поверхности земли. У деревянных построек на фронтоне располагаются одна, две или больше вертикальных опор. Промежутки между ними и стропилами зашивают досками. У кирпичных домов фронтон тоже может быть выложен кирпичом, фактические является продолжением торцевой стены;

  • вертикальные опоры (не всегда). Устанавливаются на чердаке на балки перекрытия либо на внутренние капитальные стены. Может быть один ряд (по оси симметрии) или два;
  • вспомогательные усиливающие элементы: ригели, раскосы, подкосы, лежни;
  • кобылки, которыми наращивают стропила (так формируется карнизный свес).

Существуют две разновидности стропил, висячие и наслонные.

Опора для висячих стропил – мауэрлат. Наверху они крепятся между собой и/или к коньку. Промежуточные опоры отсутствуют. Для компенсации распирающих нагрузок противоположные стропила соединяют стяжками-ригелями.

Ригель – горизонтальная доска, расположенная у основания стропил или ближе к середине. На фронтальном разрезе крыши ферма, состоящая из двух стропил и ригеля, выглядит как треугольник или буква А.

Сколачивают ее на земле, на крышу поднимают в собранном виде. Когда стяжка расположена в основании стропил, ее врезают в балки перекрытия (если они ориентированы продольно) или крепят к ним (если уложены поперечно). Висячая система используется при небольшой длине скатов. Конек в этом случае устанавливают не всегда: считается, что фермы независимы и обладают достаточной несущей способностью сами по себе.

При большой длине скатов используют стропила наслонные, с дополнительными опорами на чердаке. В качестве опор выступают вертикальные столбы, установленные на внутренние капитальные стены или балки перекрытия.

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 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.

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.

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

    С помощью металлических уголков. Металлические уголки с отверстиями под саморезы или гвозди являются самым надежным и прочным вариантом жёсткого крепления стропил к мауэрлату, стенам или коньковому прогону. Они позволяют много кратно увеличить жесткость и несущую способность конструкции стропильного каркаса.

Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

  1. Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
  2. Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

  • Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
  • Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Способ установки наслонных стропил, варианты их крепления

Тема статьи – наслонные стропила. Стропильная система крыши дома – основа кровельной конструкции, ее назначение – сформировать кровлю, плюс выдерживать нагрузки от кровельного материала и снега, который будет ложиться зимой толстым слоем. Нельзя сбрасывать со счетов и ветровые нагрузки. Необходимо обозначить, что стропильная система может собираться разными способами, где используются стропила наслонные или висячие. Наша задача – рассказать о первых, о том, как их собирают, как соединяют между собой и другими элементами стропильной системы крыши.

Стропильная система крыши наслонного типа Источник tues.ru

Что собой представляют наслонные стропильные ноги

Итак, наслонные стропила – это брусы или толстые доски, которые формируют скаты крыши. Нижним концом они упираются в мауэрлат, верхним в коньковый прогон. Отличительная черта наслонных стропильных ног – это их упор на конек крыши дома. В конструкции с висячими стропилами коньковый брус не используется.

Необходимо отметить, что многие мастера-кровельщики свое предпочтение отдают именно наслонной разновидности. Все дело в том, что их использование – это более прочная кровельная конструкция, потому что в ней присутствуют две опорные системы: мауэрлат и конек. Во-вторых, собрать такую стропильную систему проще. Обычно это делают прямо на крыше, поднимая предварительно на нее все требуемые элементы. При этом есть возможность подогнать какой-то элемент прямо по месту его установки, чем добивается максимальная точность сборки кровельной конструкции в целом. Соответственно достигается максимальное качество конечного результата

В качестве стропильных ног обычно используют доски толщиной не менее 50 мм и шириной 150 мм. Если кровельная конструкция – это больших размеров сооружение со скатами значительной площади, то в качестве стропильных ног устанавливают брусы с минимальным сечением 100х100 мм.

Минимальное сечение доски для стропил – 50х150 мм Источник doskirnd.ru

Необходимо отметить, что в каждом конкретном случае стропильную систему рассчитывают, где конечным результатом выступает сечение стропил. Для этого учитывают природные нагрузки, действующие в регионе, где возводится дом, плюс вес используемого кровельного материала. Этот же расчет определяет и шаг установки стропильных ног. Необходимо отметить, что два этих расчетных показателя зависят друг от друга. И зависимость эта прямая. То есть, чем больше сечение стропил, тем больше шаг их установки. И наоборот.

Добавим, что в расчете используют также и угол наклона скатов крыши. Этот параметр влияет на сечение и шаг монтажа стропильных ног. Чем угол наклона ската больше, тем меньше действуют на него нагрузки. Тем меньшего сечения досок можно будет использовать. С шагом монтажа надо обязательно провести дополнительный расчет.

Шаг стропил зависит от угла наклона ската крыши Источник landshaft.guru

Разновидности стропил наслоного типа

Как таковой классификации не существует. Но необходимо понимать, что кровельная конструкция имеет определенные размеры, где в основе лежит длина стропильных ног и угол наклона крыши. Понятно, что длинные стропила подвергаются большим нагрузкам даже от собственного веса, поэтому могут изогнуться, создавая неровные плоскости скатов. Чтобы этого не происходило, под них устанавливают опорные конструкции. Их два вида:

Под каждую стропильную ногу устанавливают по одной или несколько опорных столбов. Все зависит от длины стропильного элемента.

Стропила укладывают под промежуточный прогон, который устанавливают на несколько опорных стоек. Обратите внимание на фото ниже, на нем показан как раз такой вариант. Обычно его используют в том случае, если пролет одного ската превышает 6 м.

Промежуточный прогон из бруса (доски) под стропильные ноги кровельной конструкции Источник yandex.uz

Если пролет меньше 6 м, то никакие подпорки под стропильные ноги не устанавливают. Правильно рассчитанные параметры брусов и досок, а это сечение и шаг установки, гарантируют надежность кровельной конструкции в целом. На нижней фотографии как раз такой вариант показан.

Стропильная система без промежуточного прогона Источник elita-mebel.ru

Вообще, с крышами небольшого размера все просто. Потому что компактность конструкции обеспечивает ее надежность в эксплуатации. И это своего рода экономия, потому что, чем меньше размеры, тем меньше можно использовать дополнительных элементов. В этом плане крыши больших размеров являются затратными, потому что для обеспечения надежности и устойчивости стропильной системы приходится усиливать их в парах.

Обратите внимание на фотографию ниже. На ней четко видно, что стропила между собой соединены поперечинами, которые называют затяжками. Так вот именно эти самые затяжки обеспечивают устойчивость стропил в парах, не давая им разъезжаться в разные стороны. А это может произойти, ведь любые нагрузки, действующие в разных направлениях, в сумме дают одно давление в одном направлении – в горизонтальном.

Надо также добавить, что затяжки могут быть установлены в разных местах, то есть на разном уровне. Обычно их три: у нижнего края, посередине, у конька. На фотографии показана кровельная конструкция двускатной крыши, стропила которой соединены двумя затяжками: средней и верхней.

Затяжки, используемые в конструкции двускатной крыши Источник bonum.spb.ru

Правила соединения и крепления стропил

Стандартное крепление элементов стропильной системы – это вырубки и гвозди. Сегодня ассортимент расширился, применяются более простые способы крепежей, но не менее надежные. Давайте рассмотрим несколько вариантов крепления стропильных ног к мауэрлату и к коньковому брусу.

Крепления стропил к мауэрлату

Старый способ – это сделать вырубку, установить вырезанным место на мауэрлат и провести крепление двумя гвоздями. Сложность этого способа заключается в том, что приходится делать вырубку. Это вырез на стропильной ноге, сделанный так, чтобы стропила опустилась на мауэрлат, плотно прижимаясь торцами вырубки к мауэрлату, при этом сохраняя требуемый угол наклона ската крыши. На фото ниже этот вариант показан.

Соединение стропильной гони с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей Источник hdinterior.ru

К этому способу крепления нередко раньше добавляли проволоку, которую пропускали снизу мауэрлата, оборачивая стропилу и закручивая проволоку поверх последней.

Сегодня с приходом на рынок новейших строительных материалов и крепежных изделий, в том числе, способы крепления стали намного эффективнее и проще. В настоящее время огромной популярностью среди мастеров пользуются металлические крепежные элементы, которые сами крепятся к используемым деталям из пиломатериалов саморезами по дереву или болтами. К примеру, на фото ниже показан один из таких способов крепления.

Крепление стропил к мауэрлату металлическими уголками и болтами Источник kaktak.site

Вообще, болтовое соединение – одно из самых надежных. При этом оно позволяет провести упрощенный демонтаж, если стоит задача реконструкции кровельного сооружения или его капитального ремонта. При этом демонтируемые элементы остаются в качественно надежном состоянии.

Хотелось бы показать еще один вариант крепления стропил к мауэрлату, который чаще всего применяется при сооружении кровельных конструкции, возводимых над деревянными или каркасными домами. Состоит крепеж из двух частей: один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. Между собой они состыкованы подвижным соединением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на нижнюю фотографию.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата Источник algoritm-stroy.ru

То есть стропила относительно мауэрлата может перемешаться, но при этом она надежно с ним соединена. Суть используемого крепежа состоит в том, что деревянные и каркасные дома подвергаются сильной усадке. Чтобы не произошло смешение и излом всех стыкуемых элементов, и используется подвижный вид крепежа.

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 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.