Сборка деревянного скелета: способы крепления стропил

Конструкция из стропил — это скелет крыши, обязанный принимать на себя и равномерно распределять вес кровельных материалов. Если правильно собрать деревянный костяк под утеплитель, гидроизоляционную плёнку и финишное покрытие, то получится добиться заметного увеличения грузоподъёмности стропильной системы.

Особенности проведения кровельных работ

Крепеж для кровли выбирается в зависимости от нескольких факторов:

  • Тип стропильной системы. Если материал укладывается на деревянные лаги, использовать саморезы по металлу нельзя.
  • Ветровая нагрузка. Субъективный фактор, зависящий от региона и климатических условий.
  • Другие природные воздействия. Например, нахождение объекта вблизи моря. В таких местах на строительные материалы оказывает воздействие соль, ускоряющая процесс окисления металла и разбухания дерева.
  • Надежность крепления. Метизы для одного типа кровли редко подходят для другого.

Каждый материал имеет собственный крепеж, и продавец наверняка расскажет, какой тип необходим именно в вашем случае. Но также важно обращать внимание на производителя. Некачественные метизы уменьшают срок службы кровли, и отталкиваться в выборе от цены не получится. Решает эту проблему изготовление крепежа на заказ. Здесь уже будут учтены все необходимые нюансы, включая климатические условия региона нахождения объекта.

Область применения

Плавающая технология подходит для любых типов крыш

Наиболее сильная усадка строений из древесины наблюдается в первые 2-3 года после их возведения. Изменение размеров происходит под влиянием таких факторов, как давление и колебание уровня влажности материала стен. Уменьшается высота каждого элемента по отдельности и всей конструкции в целом. Большей нагрузке подвергаются торцевые стены, на которых стоит конек, так как на него крепятся тяжелые стропильные ноги, иногда усиленные распорками и ригелями. Все это приводит к неравномерной деформации здания на начальном этапе эксплуатации. Плавающий крепеж для стропильной системы позволяет безболезненно решить эту проблему.

Системы нашли применение в сооружениях такого типа:

  • односкатные;
  • двускатные;
  • четырехскатные;
  • вальмовые;
  • бубновые.

Массивные кобылки на крыше служат для уравновешивания вертикального давления стропильной системы, усиливая его своим весом на боковые стены.

Главные соединительные узлы

Главными узлами стропильной системы выступают:

Главные соединительные узлы
  • стропильная ферма — соединение стропильной пары, растяжки, а также стоек и раскосов;
  • коньковый узел — совмещение двух противоположных стропил;
  • звено из мауэрлата и опирающегося на него стропила;
  • модуль, включающий в себя прогон, стойку и лежень;
  • соединение стропила с подкосом и стойкой.
  • собирается на земле, а потом переправляется на кровлю, поскольку только так получается удачно подогнать одну деревянную деталь под другую;

    Стропильная ферма состоит как минимум из трёх элементов

  • помимо главных элементов — двух противоположных стропил и растяжки, включает дополнительные фрагменты — стойки и раскосы, уменьшающие давление конструкции на стены;
  • создаётся при помощи различных типов врубок практически без применения металлических крепёжных приспособлений.
Главные соединительные узлы

Коньковый узел тоже имеет несколько особенностей:

  • образуется в результате соединения двух противоположных стропил за счёт специальных срезов или выемок;

    Для создания конькового узла существует множество методов

  • фиксируется посредством металлических планок, болтов или гвоздей.
Главные соединительные узлы

Стропила и мауэрлат становятся единым звеном, для которого характерно следующее:

  • соединение происходит за счёт вырубки в каждой стропильной ноге, соответствующей форме элемента, служащего для неё опорой;

    Стропила закрепляют на мауэрлате, чтобы они не смещались в сторону

  • усиление связи стропил и мауэрлата достигается посредством крепления металлических уголков, строительных скоб, гвоздей или болтов.
Главные соединительные узлы

Модуль из прогона, стойки и лежня формируют, вбивая в места их соединений строительные скобы, стальные нагели или накладки из полос стали.

Узел из лежня, стойки и прогона позволяет разделить нагрузку между внешними и внутренними стенами здания

Главные соединительные узлы

Подкосы, стойки и стропила собирают в единый модуль, создавая вырубки. Чтобы их соединение не было слабым, применяют строительные скобы.

Узел из подкосов, стойки и стропил позволяет смягчить давление на внутреннюю стену дома

Как крепить металлочерепицу по линии карниза?

Чаще всего линия карниза перекрывается листом металлочерепицы примерно на 5 см. Такой свес позволяет воде скатываться прямо в водосточный желоб, исключая возможность контакта с деревянными деталями стропильной системы.

Читайте также:  Как правильно утеплить крышу пенопластом

При этом, в некоторых случаях приходится располагать край листа выше карнизной доски, что бывает вызвано сложными условиями монтажа, наличии ступенек или иных нарушениях геометрии карниза. При таком креплении вода сходит с карнизного уголка, что несколько хуже, чем первый способ, но вполне приемлемо.

Как крепить металлочерепицу по линии карниза?

Крепление покрытия по линии каркаса

Водосточный желоб и карнизный уголок устанавливаются перед монтажом листов, чтобы обеспечить правильный сток воды.

Основные способы крепления к балкам

Применяются следующие варианты крепления стропил, как самостоятельно, так и в комбинации:

  • зуб с упором;
  • зуб с шипом;
  • упор в конец балки.
Основные способы крепления к балкам

Использование одного либо двух зубьев обусловлено величиной угла наклона стропила. Вышеперечисленные способы крепления позволяют передавать нагрузку от одного элемента стропильной системы другому.

Врубка одинарным зубом применяется при монтаже кровель с углом наклона скатов более 35 градусов. В пятке стропила выполняется зуб с шипом, в балке вырезается упор, в котором предусмотрено гнездо для шипа. Глубина гнезда не должна превышать 1/3 толщины балки. Врубка выполняется на расстоянии 25-35 см от края балки, выходящего за плоскость стены дома. Шип предотвращает боковой сдвиг стропильной ноги.

Для крыши с меньшим углом наклона скатов стропильные ноги монтируются таким образом, чтобы увеличить площадь контакта между стропилиной и балкой, благодаря чему увеличивается опорная площадь конструкции. С этой целью выполняется врубка в два шипа, в замок или упором с шипом либо без шипа и другие комбинации.

Основные способы крепления к балкам

Помимо врубки, связывание стропильных ног с балками может выполняться при помощи болтового соединения либо болта и хомута.

От чего зависит способ крепления стропил и мауэрлата

Прием связывания стропил с мауэрлатом во многом зависит от устройства стен и от стройматериалов, из которых они построены.

Стены, сложенные из кирпича

От чего зависит способ крепления стропил и мауэрлата

Если стены сложены из кирпича, то возможны варианты скрепления стропильных ног и мауэрлата уголками, скобами, гвоздями и проч.

Чтобы крышу не сорвало сильными порывами ветра, каждую вторую стропильную ногу прикрепляют к металлическому костылю. Он заделывается в стену еще во время кладки за 20-30 см до верха стены. Крепление можно выполнить из металлической полосы или проволочной скрутки. Между кирпичной стеной и деревянными деталями крыши прокладывается гидроизоляция. Она может быть исполнена из двух слоев рубероида, гидроизола.

Деревянные стены

Как правило, деревянные дома, через некоторое время после постройки дают усадку. В этом случае, если деревянные элементы крыши будут скреплены с мауэрлатом жестко, то после усадки дома, вся конструкция крыши может нарушиться. Вот почему в домах, построенных из бруса или бревен, стропила имеют некоторую подвижность относительно мауэрлата.

От чего зависит способ крепления стропил и мауэрлата

В этом случае целесообразно использовать крепеж, изготовленный в заводских условиях.

Чтобы защитить крышу от порывов ветра, мауэрлат жестко соединяют со вторым сверху венцом с помощью скобы. Нередко в бревенчатых домах или сложенных из бруса мауэрлат не устанавливают. Его функции исполняет последний ряд (венец) стены.

Газобетонные стены

Газобетонные блоки недостаточно прочны, чтобы к ним можно было крепить крышу. Поэтому при кладке стены в неё закладывают металлический пояс, к которому приваривают шпильки.

От чего зависит способ крепления стропил и мауэрлата

В мауэрлате высверливают отверстия под шпильки. Между блочной стеной и деревянным мауэрлатом прокладывают двойной слой гидроизоляции. Насаживают мауэрлат на шпильки и закрепляют его по резьбе гайкой с широкой шайбой. Крепление стропил к мауэрлату такое же, как описывалось выше.

Следует помнить, что вариантов стропильных систем очень много. Ведь дерево так легко поддается обработке. Если коротко обобщить, то стропильную систему можно устроить из балок, арок, ферм и даже рам. В каждом из этих вариантов есть свои особенности креплений к мауэрлату.

Если планируется постройка небольшого размера, например, баня, гараж, летний домик, то стропильные соединения можно сделать своими руками. Руководствуясь при этом приведенной выше информацией.

Но для более ответственного строительства придется проводить серьезные расчеты, учитывать все элементы крепежа. А уж исходя из результатов расчета, подбирать материалы по размерам и количеству. И такой расчет лучше поручить квалифицированному специалисту.

От чего зависит способ крепления стропил и мауэрлата

Процесс крепления к мауэрлату

Конкретный тип сопряжения выбирается в зависимости от конструкции кровли: в некоторых случаях оптимальным является использование жесткого сочленения, в других случаях более подходит скользящее.

Достоинствами жесткого крепления являются абсолютная неподвижность конструкции и отсутствие вероятности поворотов, сдвигов, кручения элементов. Это достигается двумя способами:

  • посредством применения уголков с подшивными брусами;
  • за счет создания на стропильной ноге седла с последующей фиксацией соединения при помощи скоб, гвоздей, проволоки.
Читайте также:  Водостоки для крыши: виды, фото примеры, установка

При первом варианте стропила крепятся к мауэрлату при помощи опорного бруса. Стропильные ноги прочно упираются по линии давления. Это становится возможным в результате использования подшиваемого бруса размером до 100 см. Затем для исключения поперечного смещения осуществляют фиксацию. Для этого применяют металлические уголки.

Первый способ крепления сегодня используется нечасто. В последнее время растет популярность второго метода, при котором для крепления применяют забиваемые под углом друг к другу гвозди. Внутри материала они скрещиваются, после чего в вертикальном направлении забивается третий гвоздь. Получаемые в результате такого забивания узлы отличаются повышенной прочностью.

Как в первом, так и во втором случае посредством проволоки-катанки осуществляется дополнительная фиксация.

В определенных случаях требуется выполнение скользящей разновидности крепления стропильных брусов к мауэрлату. При этом используются особые уголки для скользящего крепления. Они делают возможным беспрепятственное скольжение одного из элементов в двух направлениях, поэтому прекрасно подходят для обеспечения безопасных сдвигов.

Для применения таких деталей следует осуществить некоторые действия:

  • сделать запил и смонтировать стропильную ногу на мауэрлат;
  • произвести соединение элементов при помощи специальных уголков.

В большинстве случаев скользящий тип соединения применяется для построек из дерева, склонных к определенной усадке за время эксплуатации. При использовании жесткого крепления усадка может привести к нарушению геометрии строения, повреждению стен или кровельной конструкции. Применение скользящих соединений позволяет избежать подобных последствий.

yandex_partner_id = 182959; yandex_site_bg_color = ‘FFFFFF’; yandex_stat_id = 3; yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1; yandex_direct_type = ‘vertical’; yandex_direct_limit = 1; yandex_direct_title_font_size = 3; yandex_direct_links_underline = true; yandex_direct_bg_color = ‘FCF3EE’; yandex_direct_title_color = ‘0066CC’; yandex_direct_url_color = ‘336740’; yandex_direct_text_color = ‘000000’; yandex_direct_hover_color = ‘0066FF’; yandex_direct_sitelinks_color = ‘FF3333’; yandex_direct_favicon = true; yandex_no_sitelinks = false; (»);

Устройство стропильной системы

Итак, чтобы конструкция служила длительный период времени, была крепкой, а также надежной, стоит подумать не только о фундаменте, но и о крыше. Строительная система такого элемента играет огромную роль, ведь именно крыша берет на себя негативные моменты от изменений погодных условий, а также других ситуаций.

Стропильная система односкатной крыши должна характеризоваться определенными требованиями, среди которых:

  • Жесткость
  • Маленький вес
  • Качественный материал

Такие требования обязательно учитываются, чтобы конструкция служила долго.

Жесткие характеристики элемента играют важную роль, ведь именно с помощью жестких элементов происходит соединение разных деталей. Такие элементы не должны подвергаться процессам деформации, а также распора ни при каких обстоятельствах.

Основанием такой конструкции является треугольник, который делают с помощью специальной надежной рамы. Каждый элемент данной рамы закрепляется один к другому параллельно, а с помощью крепкой фиксации обеспечивается устойчивость всей конструкции.

Стропильная система односкатной крыши: схема

Но, если такие рамы будут плохо прикреплены, будут подвижными, это приведет только к негативным последствиям. Подобная крыша может разрушиться не только от сильного ветра, но и сама по себе.

Если говорить о весе, то эта крыша не должна быть тяжелой. Именно поэтому данная система производится, в большинстве случаев, из дерева. В том случае, если вес достаточно большой, необходимо делать несущее основание из металла.

Есть случаи, когда используют деревья хвойного характера, влажность которых составляет не меньше 18 процентов. Среди обязательных условий при использовании деревьев отметим:

  1. Антисептическая обработка
  2. Использование антипирентов

Только в таком случае узлы, в области которых происходит точное крепление всей системы, будут отличаться высокой прочностью, а также надежностью.

Высокое качество используемых материалов – одно из главных правил. Дерево должно отвечать следующим характеристикам:

  • Применяется 1-3 разных сорта. Важно обратить внимание, чтобы было как меньше трещин, а также сучков. На один метр материала допускается наличие 3 сучков с высотой не больше 3 сантиметров. Трещины тоже допускаются в минимальном количестве, только не по всей глубине.
  • Элементы несущего характера желательно делать из деталей, толщина которых не меньше 5 см., а площадь от 40 м2.
  • Доски из хвойных деревьев можно применять только с длиной не больше 6,5 метров, а из лиственных деревьев – до 4,5 м.
  • Подушки, прогоны, а также мауэрлат желательно изготавливать из деревьев, которые относятся к твердым лиственным породам. Такой материал предварительно стоит обработать с помощью того или другого качественного антисептика.
Читайте также:  Конструкции, виды и особенности кровельных ограждений

Как собрать стропильную систему

Наконец-то стропила готовы, и можно приступать к их монтажу.

Итак, на деле все достаточно просто и чем-то похоже на детский конструктор. Проще и удобнее всего изготовить фермы прямо на земле, и только затем их поднять. Немного сложнее сборка стропил прямо на крыше, зато поднимать их туда легче. Вот от этого и отталкивайтесь: если у вас есть возможность (кран, например) затащить на крышу 200 кг одной фермы – тащите, если нет – поднимайте каждое отдельное стропило по 50 кг при помощи подручных средств и делайте сборку на месте.

Итак, первым делом для удобства сделайте шаблон, по которому будете собирать стропильные фермы, и еще один шаблон для монтажных запилов на стропилах (используйте фанеру). Вам останется только вырезать на стропилах монтажные запилы, приложив шаблон, и соединить их между собой под определенным углом. Вот этот треугольник и называется стропильной фермой.

Если же толщины или длины доски для изготовления нормальной стропильной ноги не хватает, делайте наращивание стропил. А способов – несколько:

  1. Сплотить доски между собой, сложив широкими сторонами и прошив гвоздями.
  2. Уложить доски в половину длины, получив в итоге особо прочную стропильную ногу, способную выдержать немалые нагрузки.
  3. Сделав косой срез на торцах, чтобы создать вертикальный противоскользящий упор, и соединить болтом.
  4. Уложить две доски с нахлестом по длине в метр, соединив стропило шпильками или гвоздями.

Еще учитывайте при расчетах, что на конек крыши приходится около 50% нагрузки от всей стропильной системы. А потому балку для конька всегда изготавливайте так, чтобы запас прочности у нее был минимум на 25% больше, чем рассчитано изначально.

А самые уязвимые части стропильных конструкций – нижние, те, что опираются на мауэрлат.

Закреплять стропильные узлы нужно при помощи:

  • Внешней прямой скобы.
  • Металлической угловой пластины.
  • Внутреннего металлического стрежня.

Соединить такие стропила можно также шпильками – так даже будет прочнее. Для этого вместо среза теперь делаем врубку в полдерева и соединяем стропила уступом. Далее сверлим отверстие под шпильку 12-14 мм и закрепляем гайками с широкими шайбами.

Начнем с обзора проверенных дедовских методов:

Если вы решили сделать стропильные фермы по более надежной новой технологии вам понадобится такой инструмент:

Вот как им работать:

Более подробно:

При сборке стропильной фермы висячего типа нужно соединить верхние концы стропильных ног. Для этого подрежьте торец каждого под точно таким же углом, под которым делаете крышу, соедините балки плоскостями срезов и зафиксируйте при помощи двух гвоздей. Место стыка закройте деревянной накладкой или металлической пластиной.

Еще один полезный мастер-класс:

Уже на крыше в первую очередь вам нужно начать с установки тех стропил , которые образуют две крайние фермы двускатной крыши (их еще называют фронтонными). Чтобы дополнительно закрепить их, поставьте временные подкосы. Далее протяните между крайними вершинами ферм прочный шнур, который станет уровнем для промежуточных стропил.

Теперь поднимаем и ставим все остальные стропильные фермы на расстоянии друг от друга не менее 0,6 метров. Снова-таки, если некоторые конструкции получились у вас достаточно громоздкими, подоприте их теми же временными подпорами.

Остальное –дело техники:

Заключение

Когда производится крепление стропил к мауэрлату без запила, то важно обеспечить прочность и устойчивость крыши при воздействии сильного ветра. Важно позаботиться и о проблеме распирающего усилия, которое оказывает значительное влияние. Кровельная система должна собираться первоначально на земле. Эта подготовка считается необходимой. Все замеры можно будет сделать, а также произвести врезки в мауэрлате. В конечном итоге нужно подогнать и установить элементы на месте. Готовые части должны быть установлены на сооружение по очереди. Приобретая метизы, следует помнить о том, что их плохое качество может стать причиной не только перекосов, но и обрушения всей конструкции. Именно по этой же причине не рекомендуется использовать подкладочный материал, делая соединение максимально прочным, так как оно не будет расшатываться со временем и не станет предполагать необходимости проведения ремонта.