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.

Подбор крепежа для строительства дома. Что важно учесть?

Для каждого вида работ по дереву есть специальный крепеж. В противном случае, под угрозой окажется прочность конструкции. Кроме того, важно правильное расположение гвоздей и шурупов. Для этих целей проектировщики выполняют расчеты, согласно которым определяется нагрузка на тот или иной элемент и способность деревянных досок и балок выдержать возможные деформации.

Нередко, крепеж выбирается, исходя из дополнительных критериев, например, внешнего вида. Это имеет смысл, если речь идет о работах на внешней, фасадной части дома, где важно по-максимуму скрыть все стыки, торчащие «шляпки» и другие неровности.

Подбирать гвозди и шурупы для строительства дома следует таким образом, чтобы деревянные элементы совпали как можно ближе друг к другу. Между контактирующими поверхностями не должно быть зазоров. Нужно учитывать, что иногда крепеж может не обеспечить достаточное прилегание поверхностей друг к другу, в этом случае придется использовать несколько видов гвоздей, шурупов, винтов и т. п.

Еще одна рекомендация от экспертов: постараться устанавливать крепеж в деревянные элементы равномерно, по всей поверхности. Дерево — достаточно «мягкий» материал, поэтому следует соблюдать осторожность и не переусердствовать с проделыванием дыр в нем. В противном случае это может привести к тому, что древесина «ослабнет» в одном месте и может начать разрушаться со временем.

Покупать строительный крепеж тоже следует у профильных компаний, поскольку обычные продавцы на рынке чаще всего не владеют никакой информацией кроме размеров, и не расскажут вам обо всех характеристиках, совместимости и способах применения детали. Мы рекомендуем выбирать крепеж в интернет-магазине Пикап-Комплект.

Далее мы рассмотрим основные виды крепежа и особенности работы с ними.

Производим выбор

Односкатная крыша. Сегодня данный тип кровли применяется для укрытия хозяйственных построек, за редким исключением односкатная крыша используется для покрытия жилых домов.

Тем не менее, она является наиболее легким проектом для реализации своими руками.

Загородные и частные дома чаще всего укрываются сложными типами крыш – двухскатная, вальмовая, полувальмовая, ломанная, шатровая и смешанная. Эти варианты требуют особого подхода в создании проекта и в подборе материалов.

Например, легкие каркасно-щитовые дома могут быть укрыты двухскатной кровлей с легким кровельным материалом. Они требуют легких стропил. Дома, которые планируется накрыть черепицей или другим тяжелым материалом требуют мощных стропил.

Исходя из выбранного материала кровли и материала для строительства дома, сооружается стропильная система, а так же подбираются для нее материалы. В общем понимании стропила – это система подпорок для кровли здания. Классическим материалом  стропильной системы является древесина.

Брусы и балки различного сечения системы стропил, как правило, изготавливаются из хвойных пород дерева, так как они дешевые и прочные.

Чем прочнее и качественнее древесина, тем лучше, и тем дороже вся конструкция. Сегодня все популярнее становится система из клееного бруса.

Данная технология позволяет создавать брусья прочные, как металл и легкие, как древесина. Именно клееный брус позволяет построить стропила своими руками на довольно обширной площади. Для сооружения конструкции необходимы брусья 100х100 мм, с толщиной около 50 мм. Это усредненные размеры брусьев и балок.

Размер определяется в зависимости от площади, высоты и других параметров конструкции, от угла наклона кровли, и как было сказано выше от выбранного кровельного покрытия.

Бывают случаи, когда необходимо соорудить стропила из железобетона. Данные системы используются при возведении больших промышленных зданий.

Таким образом, стропила, которые возводятся для перекрытия жилых частных домов, в большинстве своем делаются из древесины. Она дает возможность своими руками легко и быстро соорудить конструкцию подпорок и укрыть здание кровлей.

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.

Читайте также:  Если лопнула плита перекрытия: варианты ремонта

Технология выполнения висячих стропил

  1. Устанавливают мауэрлат и балки перекрытия. Висячая стропильная система не имеет вертикальных и горизонтальных опор, поэтому стойки и прогоны ставить не нужно. Для удобства размечают центр крыши, по которому будет проходить конек, с помощью временно прибитых по центрам фронтонов досок. Один край доски должен обозначать центр крыши. На досках отмечают высоту крыши по коньку.
  2. Выполняют шаблон. Для этого доску прикладывают нижним концом к мауэрлату, а верхним – к отметке высоты крыши. Размечают верхний запил по краю доски, обозначающему центр крыши, и нижний, по мауэрлату, не более чем на 1/3 ширины доски. Прикладывают шаблон с обеих сторон, уточняя симметричность стропил.
  3. По шаблону выполняют необходимое количество стропильных ног. Раскладывают их попарно. Две стропильных ноги, образующие ферму, ставят верхними срезами друг к другу и скрепляют накладкой из металла или косынкой из доски на саморезы или шпильки. Нижнюю часть крепят к мауэрлату на уголки и саморезы и гвозди.

    Технология выполнения висячих стропил

  4. Устанавливают затяжки (ригели) – доски необходимой длины, стягивающие стропильные ноги и не позволяющие им разъезжаться в стороны. Количество и высота расположения ригелей определяется расчетом и конструкцией крыши, они не должны мешать проходу по чердаку, если там планируется делать жилое помещение или склад. Крепление затяжек осуществляют н шпильки. Так устанавливают все стропильные фермы, подпирая их с помощью укосин.

    Способы крепления стропил к затяжкам

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.

Крепление скользящего типа

Подвижное соединение применяется для домов из бруса, бревен и других материалов, дающих усадку. Если в таком доме сделать жесткий стык стропильных ног с мауэрлатом, с течением времени вся конструкция может завалиться. При ошибках в строительстве деформация начинается со стен домов и передается дальше.

Для скользящего соединения в любом строительном магазине неплохо приобрести специальный крепежный элемент, называемый «салазками». Также вы можете приобрести уголки с необычными отверстиями для соединения (продолговатой формы). Ко всем элементам крыши стропила крепятся при помощи хомутов и скоб.

Как собрать стропильную систему?

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

Сооружать на земле или на крыше?

Как собрать стропильную систему?

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.

Внимание на прочность – правила наращивания длины

Как собрать стропильную систему?

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.

Как собрать стропильную систему?

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

Готовим стропильные фермы

Закреплять стропильные узлы нужно при помощи:

Как собрать стропильную систему?
  • 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:

Как собрать стропильную систему?

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

Вот как им работать:

Более подробно:

Как собрать стропильную систему?

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:

Подъем и установка готовых ферм

Как собрать стропильную систему?

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:

Как собрать стропильную систему?

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому  в несущую систему добавляют элементы из металла.

Как собрать стропильную систему?

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Как собрать стропильную систему?

Крепление стропил к балкам

Здесь также можно рассматривать несколько вариантов, которые допустимо использовать самостоятельно или же в комбинации:

  • зуб с упором;
  • зуб с шипом;
  • упор в конец балки.

Количество формирования зубьев определяется углом наклона стропил. При этом вся нагрузка эффективным образом передается от одного элемента системы другому.

Крепление стропил к балкам с вырубкой и одинарным зубом находит применение при угле наклона ската, равном 35°. При этом в посадочной пятке стропильной ноги делается зуб с шипом, а в балке вырезается врубка с гнездом для шипа. Его глубина при этом не должна превышать трети толщины балки. Что касается самой врубки, то ее следует делать на расстоянии 250-350 мм от края балки, которая выходит за пределы стен дома. Благодаря наличию шипа исключается боковой сдвиг стропильных ног.

Помимо этого соединение стропильных ног с балкой можно выполнить с использованием болтового соединения либо болта с хомутом.

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

Для примера опишем процесс жесткого крепления соединений стропила к мауэрлату на простой двускатной крыше.

I. Подготовка мауэрлата и стропил к работе

На этом этапе необходимо выпилить стропильные ноги заданной длины и произвести разметку их шага на основе. Оптимальная длина шага стропильных ног – 60-200 см. Также следует точно определить угол наклона стропил.

Мастер-класс по монтажу мауэрлата:

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

II. Создание запила

Выполняем запил на каждой стропильной ноге для плотного соединения с основой. Для усиления прочности можно предусмотреть дополнительный заруб на раме либо стропилине и установить упорный брус под каждую стропильную ногу.

III. Установка стропил на мауэрлат

Накладывать стропилины нужно аккуратно, чтобы не повредить остальные элементы здания (окна, стены и пр.). Заводим доски срезом на балки и опираем их на коньковый брус. Сначала устанавливаем крайние стропильные ноги, между которыми нужно протянуть нитку для выравнивания всех остальных стропилин.

IV. Крепление каждого стропила к мауэрлату

Теперь, когда все фермы установлены на свои места, нужно прочно закрепить опорные узлы. Используем для этого несколько из предложенных выше креплений:

  • Гвозди + стальные уголки по левой и правой стороне стыков между доской и основанием.
  • Сквозные болты или шпильки + опорный брус под укос стропилины.
  • Анкера или болты + уголки или стальные пластины и пр.
Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

Усилить крепление помогут две накладные доски с обеих сторон стропильной ноги, установленные на заранее размеченных местах мауэрлата. Также можно использовать проволочное крепление, как усилитель прочности соединений. Для этого нужно подготовить стальную проволочную скрутку из 2-3 проволок. Ее длины должно хватить на обвитие стропильной ноги в месте стыка с мауэрлатом и закрепления концов скрутки на металлическом костыле. В качестве костыля можно взять длинный стальной болт, который монтируется в стену на 30-40 см ниже мауэрлата, строго под опорным узлом.

Также рассмотрим один из дедовских способов — крепление скобами:

И в завершение предлагаем посмотреть видеоролик:

Виды опор стропильной системы

Они бывают двух видов — висячие и наслонные. Первые одним концом опираются на мауэрлат, а другим крепятся на коньковый брус. Такие стропильные ноги требуют монтажа добавочных элементов — «бабок», затяжек, подкосов и ригелей, — которые будут препятствовать прогибу конструкции. У вторых, наоборот, есть две полноценные точки опоры: мауэрлат с одной стороны, внутренняя стена здания — с другой.

Висячие стропила

Виды опор стропильной системы

Они на самом деле нависают, так как опираются только на боковые стены конструкции. Этот тип стропил используют для строений, ширина которых составляет максимум семь метров. Нагрузка от стропил передается на затяжку, а от нее — мауэрлату. Однако вспомогательные элементы снимают давление на стены лишь частично. Висячие ноги предполагают жесткое крепление. В этом случае никаких врезок, способных ослабить конструкцию, не делают.

Наслонные стропила

Здесь на помощь мауэрлату приходит лежень, который укладывают на капитальную перегородку для поддержки конькового прогона. На нем располагают опорные стойки. «Прислоняющиеся» ноги чаще всего крепят по-другому — используют врезку. Глубина таких отверстий составляет ¼ высоты самих стропил. Элементы фиксируют с обеих сторон металлическими уголками. Нередко крепеж делают скобами, которые вбивают в мауэрлат и в стропила.

Виды опор стропильной системы

Существуют и комбинированные схемы, однако данные системы применяют только для крыш особо сложной формы.