Как нарастить стропила по длине своими руками

Как нарастить стропила по длине своими руками?

Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.

Факторы, влияющие на выбор материала

Для изготовления стропильной системы нужно использовать хорошо просушенную древесину с небольшим количеством сучков и прочих дефектов.

Для этих целей обычно применяют древесину хвойных пород, поскольку ее легче обрабатывать. Перед использованием древесину нужно пропитать антипиренами и антисептиками.

Следует отметить, что расчет длины и сечения выполняется для каждого элемента каркаса крыши (стойки, подкосы, стропила).

При расчете параметров опорных брусьев учитывается:

  • Геометрия кровельного ската;
  • Угол уклона кровли;
  • Расстояние между мауэрлатом и коньком;
  • Шаг стропил;
  • Расчетная нагрузка на стропильные ноги.

В расчетную нагрузку на стропила входят вес обрешетки и кровельного материала, снеговая и ветровая нагрузки. Чтобы расчет был правильным, необходимо учитывать все вышеописанные показатели.

Применение и установка различных стропильных конструкций

Соединение стропил между собой и установка конструкций на опоры для стропил с частичным или полным проникновением элементов друг в друга называется сопряжением.

Существует несколько способов соединения стропил в одну конструкцию или крепления их к мауэрлату: соединение зуб-шип, врезка стропильной ноги в тело мауэрлата и др.

Независимо от выбранного способа, установка стропильных конструкций на мауэрлат должна отвечать требованиям надежности и рекомендациям СНиП.

Стоит отметить, что прочность стропильной ноги, собранной из досок, не уступает, а иногда и превосходит аналогичный показатель для цельных брусьев. При этом использование отдельных элементов для создания стропильных конструкций в большинстве случаев экономически выгодней. Особенно часто такие конструкции применяются для создания кровель с холодным чердачным пространством более простой формы.

При необходимости перекрыть большие пролеты или создать кровлю с мансардой сложной геометрической формы предпочтительней применять цельный брус необходимого сечения.

Интересной стропильной конструкцией, которая может быть собрана из досок, являются спаренные стропила.

Они представляют собой элемент, в верхней части которого (коньковый пролет) устанавливается одна доска, а в нижней (несущей) части — две. Таким способом можно довольно просто создать надежную и прочную систему необходимой длины.

Спаренные и составные стропила:

  • Спаренные стропила состоят из досок, которые различным способом соединяются между собой. В большинстве случаев стропила такой конструкции удлиняются соединением встык и внахлест одновременно. В результате такого соединения получается прочная надёжная конструкция.
  • Составные стропила соединяются при помощи специального деревянного вкладыша, который должен быть длиннее, чем две высоты сращиваемых стропил.

Стоит отметить, что составные стропила не используются в качестве диагональных элементов.

Правильное сращивание стропил способно обеспечить надежность конструкции в любых условиях эксплуатации. Используя эти методы можно создать кровлю любой сложности с минимальными затратами средств, применяя стандартный ряд строительного бруса и доски.

Применяем метод внахлест

Для домов или строений с небольшой по площади крышей часто применяют стропила из досок. Этот вариант считается дешевым, при этом достаточно надежным, конечно при условии, что материал подобран нужного качества и с требуемым сечением. В такой ситуации соединить стропила можно внахлест.

Для такого метода сращивания следует выполнить следующее:

  • Две доски укладывают внахлест, который должен составлять не менее одного метра. При этом место сращивания стропил должно находиться непосредственно над опорой;
  • Соединение проводится с использованием гвоздей. Они вбиваются в шахматном порядке на расстояние в ряде не менее 50 сантиметров;
  • Дополнительно можно укрепить такие составные стропила хомутами или скрутками;
  • Прежде чем соединить оба конца, следует проверить ровность досок относительно друг друга. Нельзя допускать перекосов.

Метод внахлест применяют в том случае, если длина стропил составляет не более шести с половиной метров. Если пролет больше, то нагрузка будет слишком большой для такого типа соединения.

Сращивать таким методом можно не только по длине. Спаренные стропила также изготавливают этим способом. Две доски накладывают друг на друга и «прошивают» гвоздями. В результате можно получить стропила нужного для вашей конструкции крыши сечения.

Видео по теме:

Зачем сращивать стропила

Иллюстрации Причины для сращивания пиломатериалов
Недостаточная длина пиломатериалов. Решили строить кровельный каркас своими руками? Имейте ввиду, что максимальная длина доски, которую вы сможете поставить на ребро составляет 6 метров.

Сэкономить деньги при сборке стропильной системы можно покупая древесину не естественной влажности (30%), а камерной сушки (12%). Несмотря на то, что сухая доска стоит дороже, ее потребуется меньше, так как она характеризуется большей прочностью на изгиб в сравнении с пиломатериалами естественной влажности. То есть, выбирая сухую древесину, можно купить доски с меньшим сечением, чем планировали.

Базовые методы сращивания стропил

Иллюстрации Описание
Внахлест. Совмещаемые деревянные элементы сводятся с нахлестом 1 метр. Крепление выполняется 10 гвоздями или оцинкованными саморезами, расположенными в шахматном порядке.

Для этого соединение выполняется на гвозди и на шпильки с накидными шайбами и гайками. Между совмещаемыми элементами закладывается уплотнитель.

Крепление узла шпильками М12 выполняем в шахматном порядке. В том же порядке вбиваем гвозди.

Крепежные элементы располагаются в шахматном порядке для того, чтобы избежать растрескивания древесины.

В промежуток между двух смежных досок с одинаковым шагом укладываются обрезки балок. Каждая вставка фиксируется также, как и узел сращивания.

Совмещенное сечение сверлится под болт с диаметром 12 мм. В отверстие вставляется оцинкованный болт и стягивается гайкой через предварительно поставленные шайбы.

При правильном выполнении запила сечение под нагрузкой (пластичный шарнир) не должно иметь раскачиваний и смещений.

При выборе пиломатериалов обратите внимание на то, чтобы вся древесина была одной породы и имела одинаковый процент влажности. Только при соблюдении этих рекомендаций по всем стропилам в кровельном каркасе будет равный прогиб под нагрузкой.

Фотообзор с примерами сращивания стропил

На фото показано, как удлинить накосные стропила, соединяя пиломатериалы внахлест

Соединение внахлёст — самое простое, но по прочности уступает соединению, выполненному встык. По поверхности одной доски на длину примыкания выстилается джутовая лента. Поверх уплотнителя укладывается доска и узел скрепляется болтами в шахматном порядке. Кроме болтов в соединение вкручиваются саморезы.

Гвоздь вбиваем примерно наполовину, так чтобы его конец вышел с обратной стороны на 2 см. Конец загибаем, но не впрессовываем в дерево. Вбиваем гвоздь до упора и полностью вбиваем его конец в дерево.

Удлинение стропил кобылками

Иллюстрации Описание
Установка стропил. Стропильная система строится с тем расчетом, чтобы балки от конька достали до мауэрлата.

Конструктивные особенности сращивания стропил

Увеличение длины стропильных ног производится за счет соединения коротких элементов из доски или бруса. Узел стыковки (практически при любом методе наращивания) представляет собой пластичный шарнир. Но стропилина должна иметь необходимую жесткость по всей длине, поэтому стык должен располагаться в том месте, где практически отсутствует изгибающий момент. С этой целью стык (пластичный шарнир) должен располагаться на определенном расстоянии от опоры, которое составляет 15% от длины пролета, перекрываемого стропилом.

Следует учитывать, что расстояние от мауэрлата до промежуточной стропильной опоры отличается от расстояния между этой же опорой и коньком. Это требует использования равнопрочной схемы – необходимо обеспечить одинаковую прочность по всей длине, создание равного прогиба не требуется.

Особые требования к прочности предъявляются к накосным (диагональным) стропилам вальмовых и полувальмовых крыш. Они превышают по длине стропила боковых скатов и служат опорой для нарожников – укороченных стропильных ног.

Сращивание стропил, при необходимости увеличить их длину, выполняется по следующим технологиям:

  • соединение досок встык;
  • метод «косой прируб»;
  • соединение внахлест.

Использования такого инструмента, как стусло, дает возможность отрезать концы досок строго под заданным углом, обеспечивая необходимую плотность стыков.

Соединение встык

Метод соединения встык дает возможность нарастить стропильную ногу, используя специальную накладку. Чтобы правильно выполнить соединение, требуется стыкуемые концы досок или бруса отрезать строго под углом 90°. Это позволит предотвратить образования прогиба под нагрузкой в месте стыка торцов стыкуемых стропил.

Срезанные торцы соединяются и закрепляются посредством металлического крепежа либо используются накладки из обрезков доски, устанавливаемые с обеих сторон соединения. Каждая накладка должна быть прибита гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Метод «косого прируба»

Если соединение встык более всего подходит для сращивания стропильных досок, метод косого прируба идеально подходит для увеличения стропильной ноги из бруса большого сечения. Данная технология получила свое название из-за принципа подрезки элементов. Соприкасающиеся концы досок необходимо подрезать под определенным углом.

Элементы, выполненные из бруса, плотно стыкуются полученными плоскостями. В месте соединения требуется выполнить сквозное вертикальное отверстие под шпильку или болт. Важно, чтобы диаметр отверстия точно соответствовал диаметру крепежного элемента (12 или 14 мм) или был меньше на 1 мм. В этом случае крепление плотно сидит в древесине и отсутствует люфт, который может создать нагрузку на изгиб.

При установке шпилек или ботов необходимо использовать широкие металлические шайбы, чтобы крепеж со временем не повредил древесину.

Соединение внахлест

Срастить стропильные доски можно внахлест – это дает возможность создать жесткое соединение. Данный способ удлинения достаточно прост: две доски укладываются друг на друга с нахлестом, длина которого должна составлять не менее одного метра. Соединение досок выполняется при помощи гвоздей – крепежные элементы устанавливаются в шахматном порядке.

Крепление элементов внахлест – наиболее простой способ стыковки наращивания стропильных ног. В этом случае не требуется соблюдать точность подрезки элементов. Вместо гвоздей в качестве крепежа могут применяться шпильки с шайбами и гайками.

Спаренные и составные стропила из досок

В качестве удлиненных стропильных ног используются конструкции, выполненные из досок – спаренные и составные.

Спаренные выполняются из двух или более досок, соединенных широкими сторонами, которые сшиваются друг с другом с помощью гвоздей, расположенных в шахматном порядке. Чтобы увеличить длину стропильной ноги, соединенные попарно доски стыкуются внахлест и встык с другой спаренной системой. Это дает возможность создать равнопрочную конструкцию, способную выдержать высокие нагрузки. Удлиненные стропильные ноги из спаренных досок практически не уступают стропилам из цельного бруса и могут применяться для создания накосных стропил для вальмовых и полувальмовых крыш.

При удлинении стропильной ноги важно, чтобы сплачиваемые доски располагались со сдвигом не менее, чем на метр. Соединения должны располагаться в шахматном порядке, чтобы каждый стык был закрыт цельной доской.

Составное стропило изготавливается из трех досок. Основой конструкции являются две доски, имеющие одинаковую длину. Между ними укладывается третья доска, по ширине соответствующая основным. Ее длина должна обеспечить необходимую длину стропильной доски. Свободный промежуток между двумя основными досками заполняется обрезками доски, ширина которых соответствует доске-вкладышу. Вся конструкция прошивается гвоздями. Дополнительная доска должна заходить между основными не менее чем на метр по длине. Она закрепляется гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Надежность составных стропил существенно уступает спаренным конструкциям. Составные системы могут с успехом использоваться для возведения скатных кровель, но их нельзя применять в качестве накосных стропил вальмовых крыш.

Чтобы правильно выполнить монтаж удлиненных балок, необходимо учитывать место расположения стыков нарощенной конструкции. Они должны располагаться недалеко от опоры, что в минимальной степени подвергаться нагрузкам на изгиб. Наращивание стропил – экономически выгодный шаг, так как позволяет применять унифицированные материалы для создания конструкций необходимой длины.

Тематическое видео в статье дает возможность подробно ознакомиться с тем, как правильно выполнить стыковку элементов стропила при наращивании.

Составные стропила

Составная балка представляет собой систему из спаренного участка и одинарного. В нижней части пролета используется спаренная доска. При этом соединение делается на деревянные вкладыши (бобышки). Толщина бобышек принимается равной толщине одинарной ноги в верхней части. Расстояние между соседними вкладышами не превышает 7h.

Нижние элементы соединяются между собой в местах установки бобышек. Для фиксации используют гвозди, саморезы, болты или шпильки.

Крепление нижней и верхней части конструкции осуществляют внахлест. Одинарная нога входит между спаренных. Величина нахлеста должна быть не меньше 1 метра. Чтобы закрепить узел используют те же приспособления, что и при соединении нижней части балки.

Составные ноги не отличаются такой надежностью и жесткостью, как спаренные. Но их преимущество — экономия материала. Такой способ можно использовать для стропил, но не рекомендуется при изготовлении накосных диагональных элементов.

Чтобы избежать соединения стропил по длине, можно использовать клееную древесину. На заводе изготавливают балки для больших пролетов до 12 м. Но такой материал стоит ощутимо дороже, поэтому сращивание балок используют в целях экономии.

Наращивание или сращивание — в чем разница?

Основными элементами стропильной системы крыши являются вертикальные стойки, подкосы и наклонно уложенные стропильные ноги. Стропильные ноги верхними концами укладываются на специальную балку-прогон, закрепленную на вертикальных стойках, а нижними — на уложенный на стену специальный опорный брус — мауэрлат. Сечение элементов стропильной системы прямо зависит от предполагаемой нагрузки на крышу, а их длина — от геометрических размеров ската.

Элементы стропильной системы.

Эти два параметра — сечения и длина — не всегда соответствуют нужным параметрам, и приходится усиливать или удлинять конструкцию. Увеличение сечения элементов стропильной системы называется наращивание стропил, а увеличение длины — сращиванием стропил по длине. Оно выполняется, если нужно увеличить длину стропильных ног.

Несмотря на схожесть в названиях, это две совершенно разные строительные операции. Наращивание стропил — это когда усиливают какой-то, чаще всего вертикальный, элемент конструкции, соединяя вместе 2 одинаковых по длине бруса или доски. Проще говоря, нарастить — это соединить два одинаковых элемента в один для усиления его прочности. При сращивании элементы удлиняют, соединяя между собой торцы кусков одного диаметра так, чтобы общая их длина соответствовала расчетной длине стропильных ног.

Составные стропила

Для создания составного стропила две деревянные доски одинаковой длины кладутся на ребро и соединяются через третий кусок (вкладыш) между собой. Далее все три доски приколачиваются в два ряда гвоздями. Длина вкладыша должна быть больше, чем две высоты доски.

Шаг установки стропил между вкладышами должен быть меньше чем значение толщины сращиваемых досок, умноженное на семь. Первый вкладыш устанавливают в начале стропил, тогда стропильная нога будет иметь толщину трех досок.

Верхнюю часть стропила делают из одной доски, которую, как вкладыш, крепят гвоздями между боковыми досками и укладывают на коньковый брус.

Составные стропила никогда не используют как диагональные стропила.