Варианты крепления стропил к балкам перекрытия

Кровля – это одна из самых важных частей любого здания. Поэтому для ее сооружения необходимо тщательно продумать проект, рассчитать количество материалов, определиться с кровельным материалом, а затем приобрести все, что необходимо для сооружения стропильной системы, устройства гидроизоляции, утепления и укрытия кровельным материалом.

Стропильная система

Под этим определением можно считать каркас крыши любого дома, который принимает на себя вес всего кровельного материала, равномерно распределяя его по всей своей поверхности. А ведь он может достигать значения в 500 кг/м2!

Надежность всей крыши находится в прямой зависимости от трех главных факторов:

  • Точность расчета – он важен для правильного подбора количества и сечения опорных элементов.
  • Материал изготовления.
  • Соблюдение технологии монтажа.

Знание и понимание того, как именно крепить стропила, позволяет повысить несущие качества всего каркаса и обеспечить необходимую прочность и надежность. Допущенные ошибки в системе крепления стропил приводят к значительным потерям свойств кровельной конструкции. Нельзя также исключать и вероятность деформации крыши. Наверное, уже не стоит упоминать о том, к чему в итоге это все может привести…

Каркас крыши не просто так зовется стропильной системой, поскольку здесь элементы взаимосвязаны посредством крепежных элементов. Что в результате и придает всей кровельной конструкции необходимый уклон. Собственно, благодаря этому и достигается равномерное распределение всей нагрузки на несущие стены дома.

Сочленение элементов

Если перекрытия ещё не сделаны, а прочность стропил вызывает опасения, нужно искать решения. Необходимо повышать несущую способность стропил.  Обязательным в этом случае будет повышение прочности узлов сочленения двух деталей. Именно на эти места конструкции приходится основная нагрузка на разрыв и на излом.

Сочленение элементов

На рисунке ниже представлен вариант соединения двух балок – стропильной и стойки. Выполнено с помощью толстого болта и гвоздей. Вариант спорный. Усилие от стропил должно действовать на стойку по вертикали. В данном случае всю нагрузку воспринимают болт и гвозди. При большом диаметре болта узел выдержит нагрузку. Но это отход от традиций деревянного строительства.

Сочленение элементов

На рисунке ниже представлен вариант соединения трёх балок с помощью металлической накладки. Прочность узла определяется прочностью металлической пластины и применённого крепежа. Так как со временем дерево претерпевает естественное усыхание и усадку, то и крепёж, выполненный на болтах и гвоздях, теряет свою прочность. Далеко не все строители это учитывают.

Сочленение элементов

Существенный момент – это крепёж стропильного блока к бревенчатому срубу. Если крепление выполнено неграмотно или вообще отсутствует, то при естественной усадке дома крыша обязательно «поедет».

Сочленение элементов

Традиционные способы сочленения балок выполняются по принципу «в упор», когда одна балка частью своего веса нагружает другую. Металлические накладки делаются для подстраховки.

Типы и разновидности

В первую очередь стоит заметить, что стропильная система является совокупностью балок и крепежных систем. В совокупности они призваны равномерно распределить нагрузку на всю поверхность крыши.

Для того чтобы соорудить действительно прочную и надежную систему опор необходимо правильно спроектировать, а затем смонтировать конструкцию с учетом всех нагрузок.

Типы и разновидности

Стропила могут различаться в зависимости от типа конструкции здания. Наклонные и висячие стропильные системы позволяют перекрыть, как здания с большой площадью, так и небольшие постройки. Наклонные используются, если необходимо перекрыть большие площади. Пролет между опорами в данной системе может достигать шести метров. Висячие стропила сооружаются в виде двух ног, соединенных между собой затяжкой.

Так же в зависимости от заложенной формы ската все крыши делятся на:

  • Классические двухскатные
  • Односкатные кровли
  • Крыши с меняющимися углами скатов
Типы и разновидности

Стропильная система двухскатной кровли представляет собой равнобедренный треугольник, состоящий из наклонных или висячих конструкций. Наклонные стропила опираются на мауэрлат, который крепиться по периметру строения. Крепление стропил к мауэрлату в данном случае осуществляется анкерными болтами, которые и обеспечивают необходимую прочность конструкции.

Читайте также:  Как правильно класть плиты перекрытия на стены

В данной системе имеют не только боковые опоры, но и промежуточные, расположенные внутри чердачного помещения. Стропила для двухскатной кровли располагаются равномерно на расстоянии 0,9-1,5 м друг от друга. Они крепятся к опорам с помощью специальных затяжек. Данные вставки врезаются в стропила и опоры, а для большей прочности и устойчивости скрепляются еще и саморезами.

Схема стропильной системы

Типы и разновидности

Мы подготовили отдельную статью про самостоятельный монтаж двухскатной кровли, находится по ссылке:

Стропила для односкатной крыши являются наиболее легкой конструкцией, но их прочность и устойчивость все же играют такую же важную роль. Они используются для того, чтобы перекрыть гараж, баню, сарай или любые другие хозяйственные небольшие постройки.

Они содержат одну силовую балку, которая проходит по всей ширине строения, а так же не предусматривают наличия чердачного помещения. Тем не менее, их крепление осуществляется по той же схеме, что и двухскатная крыша. Угол наклона односкатной крыши может быть разным. Для того чтобы выбрать правильный и оптимальный угол необходимо учесть следующие факторы:

Типы и разновидности
  • Кровельный материал, его вес, способ его крепления
  • Прочность и надежность будущей стропильной системы
  • Погодные условия, характерные для конкретного региона, в частности количество осадков в год
  • Ветровые нагрузки, характерные для данного региона

Учитывая данные факторы, угол наклона односкатной крыши может колебаться от 5 до 60 градусов. Например, чтобы перекрыть каркасную баню или гараж понадобиться соорудить крышу с углом наклона, достаточным для того чтобы осадки свободно стекали с ее поверхности.

Мансардные крыши представляют собой наиболее сложные конструкции для сооружения своими руками, но не смотря ни на что они снискали популярность благодаря своей архитектурной оригинальности. Сооружение ломанной мансардной кровли и стропил для нее представляет собой процесс формирования двух конструкций – верхней и нижней.

Типы и разновидности

Верхняя часть крыши может представлять собой правильный равнобедренный треугольник и выполняется по наклонной схеме, но так же может применяться и висячая технология. А нижняя часть конструкции стропил всегда выполняется по наслонной технологии.

О разновидностях мансардных кровель подобно рассказано здесь. Вот о том, как провести монтаж мансарды мы разобрали в новой статье по ссылке: Рекомендуем также ознакомиться с стропильной системой мансардной кровли.

Технология выполнения наслонных стропил

  1. До начала строительства необходимо выполнить эскиз крыши и рассчитать ее размеры. Сечение и шаг стропил, а также необходимость установки дополнительных опор и подкосов также определяются расчетом.
  2. Укладывают и выставляют опорные элементы: мауэрлат, лежни и балки перекрытий, стойки, коньковый и промежуточные прогоны. Подробно эти операции описаны в статьях, посвященных различным типам крыши:
    • Односкатная крыша;
    • Двускатная крыша;
    • Трехскатная крыша;
    • Четырехскатная крыша;
    • Мансардная крыша.
  3. Изготовляют шаблон стропил. Для этого берут доску с шириной, соответствующей расчетной длине стропил, с такой же шириной, но с меньшей толщиной – она легче и ее проще точно подогнать по месту. Доску прикладывают к месту установки крайнего стропила одним концом к коньковому прогону, другим – к мауэрлату.
  4. В верхней части шаблона размечают верхний запил. Форма запила должна быть такой, чтобы доска ложилась на коньковый прогон и при этом плотно прилегала к противоположному стропилу. Глубина запила должна составлять не более 1/3 ширины доски.
  5. После выпиливания верхнего запила шаблон еще раз прикладывают по месту и размечают нижний запил – он должен опираться на мауэрлат, не оставляя больших зазоров. Конец шаблона опиливают под углом так, чтобы срез находился в вертикальной плоскости.

    Схема соединения мауэрлата со стропильной ногой

  6. Полученный шаблон прикладывают в месте установки всех стропильных ног, проверяя, нужна ли будет подгонка по месту. Если шаблон подходит идеально (что случается редко) можно сразу изготовить необходимое количество стропильных ног. Если же нужна корректировка нижнего запила, то по шаблоны вырезают только верхнюю часть каждого стропила, а нижний запил каждый раз делают по месту.
  7. Стропила ставят с установленным расчетом шагом. Обычно он составляет от 50 до 120 см и зависит от типа кровельного покрытия, а именно от его тяжести, и от ожидаемой снеговой нагрузки. Наиболее тяжелыми покрытиями являются шифер и керамическая черепица, но они в настоящее время применяются редко. Чаще выбор делается в пользу более современных, легких и надежных материалов: металлочерепицы, ондулина, мягкой кровли. Для них шаг стропил можно выбрать около 100 см, не выполняя сложных расчетов.
  8. Сначала устанавливают стропила со стороны фронтонов. Стропильную ногу опирают на коньковый прогон и мауэрлат и закрепляют на два гвоздя 100-150 мм в каждом узле крепления. Установив стропильную пару, дополнительно скрепляют ее: в верхней части с помощью накладок из металла и саморезов с одной стороны и уголков с ребром жесткости с другой, в нижней части – скобами или также на уголки.

    Руководство по креплению стропильной ноги к мауэрлату

  9. После установки стропил с обоих фронтонов крыши между ними натягивают бечевку и выравнивают остальные стропила по ней. Крепление стропил производят аналогично.

    Крепление стропил

  10. Устанавливают подкосы, если того требуют результаты расчета. Подкосы выполняют из того же материала, что и стропила. Прикладывают доску подходящей длины под нужным углом к стропилу и размечают нижний запил. Важно учесть, на что будет опираться подкос: на балку перекрытия или на лежень, от этого зависит форма нижнего запила. После выполнения нижнего запила подкос ставят по месту и отмечают линию отреза по стропилам. Подготовленный подкос ставят враспор между балками и стропилами и закрепляют с помощью металлических накладок или уголков.

Установка подкосов на крыше

Крепление стропил к срубу

Система стропил на сруб устанавливается по определенному алгоритму. Это обусловлено множеством факторов. Во-первых, строение из древесины обладает своими геометрическими размерами, которые могут изменяться в процессе усадки. Во-вторых, на крепление может повлиять влажность воздуха. Обязательно нужно проверить на горизонтальность последний венец, чтобы стропила легли правильно, а передача нагрузки на конструкцию была равномерной.

Крепление стропил к срубу

Места установки стропил необходимо разметить. Если фронтоны изготавливаются из бруса и бревен или брусьев, то на них будет опираться коньковая балка, в этом случае технология крепления стропил будет отличаться от жёсткой фиксации, где используются металлические уголки или врубки.

Как прикрепить стропила к кирпичной стене. Качественное крепление стропил к кирпичнои стене

  • Крепление мауэрлата
  • Различные способы крепления
  • Особенности крепления

Крепление мауэрлата к кирпичной стене должно быть выполнено качественно и надежно, так как он является звеном, через которое усилия от веса крыши и боковых нагрузок взаимно компенсируются.

Для изготовления мауэрлата чаще всего берут брус сечением 150 мм или две доски соответствующего размера, которые между собой соединяют при помощи гвоздей. Материал надо брать сухим, его влажность не должна быть выше 22%.

Крепление на стену дома будет зависеть от таких факторов:

  • особенность конструкции здания;
  • площадь дома;
  • материала, из которого сделаны стены.

Необходимо проводить жесткое крепление, здесь подвижность как при создании стропильной системы не нужна. Крепить основание надо четко горизонтально, упорные прорези необходимо делать со стороны стропильных ног, это не дает всей системе ослабевать в процессе эксплуатации.

Есть разные способы установки стропил на опору:

  • скользящее крепление подразумевает опору стропил на брус, при этом они могут немного двигаться. Чтобы обеспечить высокую жесткость, используют ригели, которые на брусе держатся за счет крепления стропильных досок;
  • упорное крепление подразумевает, что установка стропил проводится на выпиленные в них зубы или на брусок. Такой способ обеспечивает высокую жесткость, но боковые усилия в данном случае будут большими.

Крепление мауэрлата

Чаще всего дома имеют именно кирпичную стену, на которую и проводится крепление мауэрлата. Хотя такая стена и будет иметь высокую вертикальную прочность на сжатие, но она плохо переносит боковые нагрузки. Это, в большей степени, касается верхней части стены из кирпича, даже незначительное расширяющее усилие может привести к тому, что появятся разрушения. Это приводит к тому, что крепить мауэрлат надо замкнутым контуром, который должен обеспечивать не только распределение нагрузки, но и выполнять связывающий эффект.

Данный факт не относится к тем случаям, когда в доме не только стены, но и фронтоны сделаны из кирпича. Это позволяет разгрузить конструкцию, и часть боковых нагрузок на себя забирают фронтоны. В таких домах мауэрлат можно делать только на боковых стенах.

Если дом выполнен из кирпича, то для обеспечения максимальной устойчивости всей системы мауэрлат крепят с учетом следующих правил:

  • укладка мауэрлата проводится по периметру здания, при этом балки устанавливают ближе к внутренней стороне стен. Нельзя допускать, чтобы он опирался на крайний декоративный слой кладки;
  • оставляется выступ, необходимо помнить, что он должен быть небольшим, это обеспечит дополнительную защиту всей конструкции. Если на крышу будут действовать неравномерные нагрузки, это не позволит стропилам сдвинуться с места.

О креплении мауэрлата надо позаботиться еще во время возведения стен.

Для выполнения работы вам понадобится уровень, дрель, молоток, крепежные элементы.

Деревянная фурнитура

Под этим подразумевают различные анкеры, заклепки, метрический крепеж. Это специально изготовленные изделия для крепления определенных частей деревянных конструкций.

Еще используют различные монтажные профили из толстого оцинкованного стального листа. В них уже проделаны отверстия для гвоздей, шурупов или болтов — иногда разного диаметра. Они значительно облегчают соединение деревянных элементов в разных конфигурациях и под разными углами.

Самым простым таким элементом является обычная стальная перфорированная пластина. Хотя есть и более узкоспециализированные детали, которые имеют очень сложные многогранные формы.

Выбирая деревянную фурнитуру рекомендуется проверить ее допустимую нагрузку. Если при проектировании деревянной конструкции архитектор предвидел использование таких крепежных элементов и определил, какие нагрузки возникают при заданных соединениях, тогда подобрать наиболее подходящую фурнитуру для своего дома не составит труда. В противном случае лучше проконсультироваться с опытными специалистами и продавцами строительного крепежа.

Купить крепеж по дереву

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 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.
Недостатки

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.

В чем секрет качества стропильной системы: три главных правила мастера

  • Качественный пиломатериал – полдела на пути к успешному строительству. Мауэрлат и стропила не должны иметь трещин, червоточин и сучков.
  • Точность измерений, запилов и однородность положения креплений – не менее важный момент. Если все стропильные ноги одинаковой длины и сечения, то лучше подготовить шаблон для выполнения срезов и зарубок.
  • Запилы на мауэрлате – потеря несущих функций основы на 50% и выше. Процент снижения прочности зависит от глубины зарубок.

Когда стропильная система готова, приходит очередь монтажа обрешетки, утепления и настила кровельного материала. Но это уже другая интересная тема, о которой мы обязательно расскажем в следующей статье. А пока, желаем вам добротных материалов, легкой работы и хороших помощников!

О типах крепежа стропилин к основе

Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.

Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:

О типах крепежа стропилин к основе

Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.