Крепление стропил: способы фиксации и соединения стропильных ног

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.

Виды стропильных систем

Прежде чем разобрать крепление стропил, обсудим их виды. Различаются системы по следующим признакам: материалу и конструкции. По первой классификации они могут быть деревянными либо металлическими. Брусья имеют ряд своих достоинств — это и относительная простота монтажа, и легкость, и дешевизна. Однако такой материал нуждается в предварительной обработке, ведь, как известно, дерево гниет, боится термитов, на нем заводится грибок, и оно отлично горит. Правда, решить все эти проблемы можно особо не напрягаясь, достаточно просто пойти в специализированный магазин и приобрести там средства, которые устранят все вышеописанные недостатки.

А вот металл пока что не имеет конкуренции в плане прочности, кроме того, данный материал абсолютно не боится огня. Но и в этом случае не обошлось без некоторых подводных камней. Во-первых, осуществлять крепление стропил такого типа тяжелее, да и понадобится специальное оборудование, что также к достоинствам никак отнести нельзя. Во-вторых, металл боится коррозии, так что его придется покрывать слоем специальной краски. В-третьих, стоимость такой конструкции будет несколько завышенной. И, в-четвертых, из-за большого веса к самому зданию будут предъявляться особые требования.

Теперь скажем пару слов о конструктивных особенностях стропильных систем. Они могут быть висячими, без использования дополнительных опор. Данный вид актуален, если стены дома облегченные. Следующий тип – наслонные, имеющие дополнительные опоры в средней части. В этой роли отлично выступает средняя несущая стена или же просто промежуточные столбчатые опоры.

Крепление стропил в нижней части

В нижней части стропила могут опираться прямо на стену, если она сложена из бревна или бруса. На стены из штучных материалов (кирпич, бетонные, газобетонные блоки и т.д.) их опирать нельзя, так как ставить стропила можно только на прочные основания, не передающие влагу.

Но это не единственная причина. Опорой для кровли должна служить конструкция, которая равномерно распределяет нагрузку по стенам. Поэтому на их верхней части по всему периметру монтируют мауэрлат – толстую деревянную балку, исключающую точечную нагрузку на элементы кладки. Между ней и материалом стен обязательно прокладывают гидроизоляцию.

Также кровельная система может крепиться к балкам перекрытия. Это делается в случае с каркасными строениями или мансардными крышами. Часто балки перекрытия используют в качестве затяжек для висячих стропил. Они должны выступать за внешнюю плоскость стен минимум на полметра, чтобы образовать карнизный свес. А стропильная нога устанавливается на край балки.

Крепление к деревянной стене

Перед тем как установить стропила на бревенчатые или брусовые стены не нужно делать на них никакой обвязки – монтаж осуществляется прямо на несущие конструкции. При этом способ крепления зависит от предполагаемой усадки строения:

  • Если дом уже дал усадку или в случае реконструкции и замены кровли на старом деревянном доме, крепление делают жёстким, вырубая в верхнем бревне пазы под стропила и жёстко закрепляя их скобами или металлическими уголками с двух сторон.

При устройстве кровли на новых деревянных домах используют скользящее крепление. При усадке здания его геометрия может меняться, вызывая избыточное напряжение в местах жёсткого крепления и деформацию конструкции крыши. Чтобы этого не происходило, стропилам оставляют возможность двигаться в поперечном направлении, подстраиваясь под усадку. Для этого используют специальный крепёж, позволяющий им это делать. Это может быть стальной уголок с длинной прорезью на одной полочке вместо монтажных отверстий. Или скользящая опора, как на следующем фото.

Крепление к мауэрлату

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Возможные варианты показаны на схеме:

Крепление стропил к мауэрлату

Крепление стропил к стене чаще всего выполняется с использованием мауэрлата – специальной опорной конструкции, позволяющей равномерно распределить нагрузку от крыши на стены и фундамент сооружения. К мауэрлату стропила могут монтироваться двумя способами – при помощи жесткого или скользящего крепления.

При жестком методе крепления полностью исключается возможность каких либо взаимодействий (сдвигов, изгибов, поворотов) между соединенными элементами конструкции. Это достигается, если:

  • используются уголки для крепления стропил с подшивным опорным брусом;
  • выполняется запил (седло) на стропильной ноге с дальнейшим закреплением соединения скобами, гвоздями и проволокой.

В первом случае опора стропильных ног осуществляется с применением опорного бруса. Стропильная нога жестко упирается по линии давления, а затем фиксируется металлическим крепежом с установкой по бокам металлического уголка, препятствующего поперечному смещению.

Второй вариант крепления применяется чаще. В этом случае узел крепления стропил предусматривает использование гвоздей, которые забиваются с боков под углом по направлению друг к другу (внутри мауэрлата происходит скрещивание), а затем третий гвоздь вбивается в нижнюю часть стропила вертикально.

Оба вида крепления требуют дополнительной фиксации стропильных ног со стенами здания с использованием проволоки катанки и анкеров.

Скользящее (шарнирное) сопряжение элементов позволяют обеспечить стропилам возможность некоторого перемещения относительно мауэрлата в заданных пределах. Применяется несколько способов крепежа. Это может быть запил стропильной ноги с креплением на скобу, вертикально забитый гвоздь либо на два боковых, вбитых под углом. Также используются специальные скользящие крепления для стропил – «салазки».

Скользящее соединение преимущественно используется при строительстве деревянных домов из бревен или бруса. В этом случае исключается деформация стропильной системы при постепенной усадке дома. Скользящие соединения в узлах крепления стропил к стенам обеспечивают постепенную подстройку конструкции крыши под изменение геометрии сооружения. Остальные элементы кровли монтируются по стандартной технологии.

Крепление к коньку

Крепление стропил к коньку имеет свои особенности. Наиболее распространены три способа монтажа:

  • соединение стропильных ног встык;
  • крепление на прогон (коньковый брус);
  • соединение внахлест.

Соединение верхних частей стропильных ног встык между собой – простой и надежный способ монтажа. Верхний край каждого стропила следует обрезать под углом в соответствии с выбранным углом наклона скатов. Затем противоположные стропила необходимо соединить местами среза и скрепить двумя гвоздями от 150 мм. Гвозди требуется вбивать под углом с таким расчетом, чтобы части, вошедшие в противоположную стропилину, имели достаточную длину для обеспечения плотного крепежа.

Читайте также  Как пристроить веранду к дому из кирпича

Как укрепить стропила, соединенные встык? Для этого рекомендуется использовать металлические или деревянные накладки. Деревянная накладка крепится с обеих сторон стропильной пары в районе соединения при помощи гвоздей, металлическая – болтами.

Соединение стропил на прогоне (коньковый брус) по исполнению схоже с первым способом. Таким же образом обрезаются стропильные ноги в верхней части, но монтируются по одной к горизонтальному брусу.

Соединение стропил внахлест подразумевает соединение стропильных ног не срезанными торцами, а боковыми плоскостями внахлест. Соединение выполняется с применением шпилек с шайбами или болтов. Соединение внахлест – наиболее простой способ монтажа стропильных ног.

Чтобы облегчить и упростить монтаж стропильной системы, рекомендуется в первую очередь изготовить шаблоны. Для шаблона берется доска, по длине равная стропильной ноге, на ней выполняются все необходимые вырезы. Используя шаблон, на земле подготавливаются стропила, затем подаются на крышу и монтируются.

Установка обрешетки

Надежность кровли в значительной степени зависит от правильно выполненной обрешетки. Она может быть сплошной или разреженной. Выбор типа и шага обрешетки зависит от используемого кровельного материала.

Обрешетка монтируется из бруска или доски, обычно необрезной. Брусок обычно крепится к стропильным планкам (контробрешетке) на один гвоздь в каждой точке крепления. Если обрешетка выполняется из доски, то к каждому стропилу доска крепится на два гвоздя, вбитых по краям.

Нельзя крепить доски обрешетки на один гвоздь по центру на каждой стропильной ноге, так как такой способ монтажа не предохранит от выкручивания и порчи кровельного настила под высокими нагрузками.

Длина материала для обрешетки обычно меньше длины ската кровли. Правильное крепление обрешетки к стропилам подразумевает надежное сращивание досок или бруса по длине. Стык должен приходиться на стропилину, при этом гвоздями крепятся оба конца сращиваемых элементов.

Стыки элементов обрешетки следует выполнять со смещением, чтобы стыки на соседних рядах не приходились на одну стропилину.

Прежде чем приступать к монтажу стропильной системы рекомендуется выбрать оптимальный вариант, как закрепить стропила.

Проектирование креплений стропил

Для проектирования стропильной системы необходимо правильно рассчитать ветровую и снеговую нагрузки, т.е. оптимальный вес кровельной системы в целом. На основании этих расчетов проектируется материал и толщина несущих стен. Допущенные ошибки при оценке нагрузок и другие недочеты могут вызвать деформацию всей конструкции с нарушением целостности покрытия и даже обрушения кровли. При проектировании следует учесть следующие факторы:

Расчет нагрузки на стропила.

  • тип и форма кровли;
  • наличие внутренних опор и их расположение;
  • тип и вес кровельного материала;
  • скат крыши и угол его наклона;
  • стропильная система и ее конструкция;
  • размеры (длина) перекрываемого пространства;
  • сечение бруса для стропил.

Что такое мансарда и какие у нее функции.

О парапетах на крыше можно узнать тут.

На коньке

Современные мастера при возведении крыш применяют несколько разновидностей креплений стропильной системы на коньке:

  • стык в стык;
  • на прогон;
  • внахлест на прогон верхнего конька.

Соединение стык в стык. Вверху сегмент стропила срезают углом (что равен запланированному кровельному наклону). А затем упирают в противоположную ногу, где таким же образом выполняется обрезание, но только в ассиметричном направлении. Это делать лучше по предварительным шаблонам. В некоторых случаях обрез выполняется при монтаже, а выпил осуществляется через 2 бруса.

Установка на прогон схожа с вышеуказанной вариацией. Отличия будут в монтаже самой коньковой балки. Эта конструкция отличается большой надежностью, однако ею можно злоупотреблять не всегда, так как тут потребуется добавочное осуществление монтажа опорных балок. Как результат: чердак не очень удобен для дальнейшего использования. Данный метод позволит выполнить работы по установке пар стропильных ног на месте, без всяческих предварительных «реверансов» и шаблонов. Верхние сегменты ног в таком случае упираются в балку конька, а нижние – в мауэрлат.

Внахлест на прогон конька. Здесь выполнение монтажа происходит так же, как в предыдущем варианте, лишь верхние стыки стропил осуществляются внахлест, соприкасаясь сверху не торцами, а своими боковыми сторонами. Крепежом в данном случае будут выступать болты (как вариант – шпильки).

Технология крепления стропил своими руками

Устройство кровли для скатной формы крыши, уклон которой превышает 5%, требует устойчивой несущей системы. Основой такой системы служат стропила. К вопросу о том, как крепить стропила, нужно подойти серьезно. Ошибки могут привести к последующему ослаблению, а затем и разрушению крыши.

На фото сложнейшая стропильная система для группы строений

Как правильно крепить стропила

Прежде чем приступить к самой установке, нужно разметить стропила на земле, чтобы избежать дальнейших несоответствий плану. Далее идет сборка стропильных ног, и сделать это можно двумя способами:

  1. Собрать стропильную конструкцию прямо на земле.
  2. Собрать стропила на крыше.

Разметка стропил

  • Для разметки стропильных ног используется кусок бруса, длина которого соответствует расстоянию от стены до стены здания.
  • В центре бруса перпендикулярно ставится планка, высота которой соответствует расстоянию от уровня опирания стропил на стену до конька.

Вариант разметки стропильной системы четырёхскатной крыши

Установка стропильной системы

Смонтированная стропильная система для загородной постройки

  1. Устанавливаются крайние стропильные ноги с двух сторон кровли. Окончательно крепить их еще не желательно, так как сначала нужно убедиться в симметричности. Но для удобства можно воспользоваться временным креплением к мауэрлату.
  2. По обеим сторонам с помощью бечевки поочередно соединяются вершины каждого стропила с нижним концом противоположного.
  3. Вершины крайних стропил соединяются бечевкой по линии будущего прохода конькового бруса.
  4. По этой же линии выставляются оставшиеся стропила.
  5. Их окончательно крепят к стенам или мауэрлату и связывают коньком.
  6. С внешней стороны набивается обрешетка.

Крепление стропил к мауэрлату + видео

Все методы крепления стропил к мауэрлату делится на два вида:

    Жесткое крепление. Данный метод выбирается при использовании наслонных стропил. На каждом стропиле делается врубка по шаблону, затем каждая стропильная нога упирается в мауэрлат и закрепляется гвоздями.


Процесс крепления стропильной системы к мауэрлату на видео

Как крепить стропила к срубу и балкам перекрытия

  1. Идет разметка расположения стропил.
  2. Стропила внахлест крепятся болтами или специальными монтажными пластинами из металла.
  3. Нижний конец стропила крепится в паз, который заранее подготовлен в верхнем стенном венце. Если есть необходимость, можно стропильную ногу нижней частью установить на бревно без паза.

Стропильная система, укрепленная на срубе и балках

Крепление стропил к стене

Крепление стропильных ног напрямую к стене совершается следующими способами:

  1. Установкой мауэрлата по стандартной схеме.
  2. Креплением балок.
  3. С помощью подстропильных брусков и затяжек.
  4. Обвязкой каркасного дома.
  5. Креплением к верхнему краю бревенчатых стен.

Крепление стропил к коньку

Простейший вариант закрепления стропил в коньке

  1. У каждого стропила обрезается верхний край под углом, равным углу наклона скатов.
  2. Противоположные стропильные ноги скрепляются двумя гвоздями длиной от 150 мм в местах среза.
  3. Гвозди забиваются под углом так, чтобы части, проникающие в следующую стропилину, были достаточно длинными для надежности крепежа.
  4. Стропила укрепляются металлическими и деревянными накладками, которые крепятся гвоздями или болтами.

Как крепить стропила в мансардной крыше

На фото классический вариант стропильной системы для мансардного этажа загородного дома

  • 1) Сначала устанавливается верхний брус при помощи металлических скоб, гвоздей или саморезов.
  • 2) Далее идет установка мауэрлата при помощи досок и брусьев. Они крепятся также с помощью скоб или саморезов или толстой проволоки, если ее предварительно вмонтировать в стену перед установкой мауэрлата.
  • 3) Последний шаг – установка самих стропил. Их расположение нужно заранее отметить на мауэрлате строительным карандашом. Сначала укладываются крайние стропила к фронту. Между ними протягивается уровень, и возводятся остальные стропильные ноги.

Видео

Бесстрашный мужик Слава Храмцов устанавливает стропильную систему для своего дома в одиночку!

Внимательно изучив план будущей крыши, следует выбрать подходящий метод ее укрепления стропилами и выполнить его согласно инструкции. В современном строительстве именно этот способ сооружения крыши пользуется наибольшей популярностью, поскольку ее практичность, надежность и экономическая выгодность очевидны.

Крепеж стропильных ног к мауэрлату

Чтобы надежно закрепить стропильную ногу на мауэрлате, используется два замка, установленных с обеих сторон бруса. Такой прием исключает вероятность искривления балки в процессе перепадов влажности и температуры. Стропило должно крепиться так, чтобы обеспечивалось максимальное расстояние его свободного хода.

Ограничиться одним крепежом можно при строительстве крыши с пологим уклоном или небольшого размера, где вероятность искривления древесины минимальна. При использовании плавающего типа соединения опорный брус стачивается на глубину не более половины его сечения.

Особое внимание следует уделить качеству скользящих опор. Изделия после установки будут подвергаться значительной механической нагрузке и повышенной влажности. Нужно брать самые дорогие и качественные детали, изготовленные из легированной стали с цинковым покрытием. Еще лучше остановиться на нержавейке, так как крыша делается на десятилетия. Следует изначально исключить вероятность появления ржавчины, так как она крайне отрицательно сказывается на древесине.

Сами деревянные фрагменты перед строительством нужно дважды обработать антисептиком и пропиткой. В процессе эксплуатации данную процедуру нужно проводить ежегодно после полного просыхания каркаса.

Заключение

Сложность работы зависит от типа крыши. Стропила двухскатной крыши отличаются достаточной простотой и удобством в работе, не уступают им и стропила односкатной. Некоторые конструкции – шатровая или ломаная – требуют большего внимания к деталям. Так или иначе, справиться с работой вполне под силу начинающему строителю – главное, заранее разобраться, что же представляет собой конструкция стропил крыши, и рассчитать количество строительных материалов, необходимое для строительства.