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.

Правила соединения нижних пяток стропильных ног

Чаще всего стропила нижней частью упираются в стену, при этом связка элементов может проводиться таким образом:

• Непосредственно к мауэрлату.
• Через балки потолочного перекрытия.
• С помощью затяжек и подстропильных брусьев.
• Используя обвязку каркасного строения.
• Присоединение к верхнему венцу дома из бревен или бруса.

Монтаж висячей стропильной системы ведется с учетом того, что жесткое крепление верхней части элементов обеспечивает распорное давление на стены здания. Чтобы снизить степень нагрузки, используют затяжки, соединяющие стропильные ноги одной фермы. В этом случае соединение стены здания происходит с безраспорным треугольником.

Если уложить балки потолочного перекрытия перпендикулярно к стенам, то можно избежать использования затяжек. Стропильная система без мауэрлата применяется при строительстве легких мансардных крыш, но с учетом того, что на стены может оказываться точечная нагрузка. Например, стены из кирпича или других штучных материалов не могут подвергаться точечным нагрузкам, в этом случае обязательно наличие мауэрлата. Для создания кровельного свеса балки должны иметь выступы за внешние стены примерно на 0,5 метра. На аналогичное расстояние выносятся и стропилины, так как их крепление выполняется на краю балки.

Не следует допускать скольжения стропил по балкам, поэтому соединение важно сделать очень прочным. Только в этом случае можно предотвратить деформации кровли под определенными нагрузками.

Крепление стропильной системы: виды и особенности

• с помощью шпилек, при этом стропила крепятся встык с двумя укрепляющими накладками из металла или водостойкой фанеры;
• с помощью гвоздей или специальных скоб этот недорогой и надежный способ применяется при креплении стропильных ног;
• с помощью гвоздевых пластин или полос, которые изготавливаются из оцинкованной стали и имеют один или несколько рядов (в зависимости от размера) штампованных зубьев высотой до 8мм, при их использовании получается очень прочное соединение.

В зависимости от месторасположения несущих стен, стропильные ноги подразделяются на наслонные и висячие.

Виды стропильных систем крыш.

Первые устанавливают в домах с односкатными или двухскатными крышами, где есть средняя или центральная несущая стена. Они могут быть из досок или коротких деревянных брусьев, у которых в конструкции предусмотрены две или три жесткие точки опоры: конек и несущие стены. Коньковый брус в такой конструкции укреплен стойками, которые упирают в лежни. Если длина будущих стропил больше 6-6,5 метров, то надо заложить дополнительные опорные конструкции, капитальные стены или столбчатые опоры. При одной дополнительной опоре ширина перекрываемого помещения увеличится до 12 метров, а с двумя опорами – до 16 метров. Также для придания дополнительной жесткости конструкции крыши используют дополнительные опоры: подкосы, прогоны и ригели. Кроме этого, именно при длине перекрытия больше 6-7 метров целесообразно применять металлические балки и ферму.

По виду нагрузок выбирают надежное крепление необходимого стропила к мауэрлату и коньку, для наслонных стропил используют распорный и безраспорный способы.

При безраспорной конструкции стропильных ног не образуется распирающее давление между стенами и опорами строения. При устройстве распорной конструкции применяются только жесткие крепления (без использования ползунов) по фронтону. Стены и опоры строения принимают усилие стропильных ног. Стропила в распорной конструкции крепим к мауэрлату, благодаря наличию «зуба» – опорного бруска. По конструкции верх устанавливаемого стропила упирается в верхнюю часть противоположного.

Крепление стропила к необходимому мауэрлату в таких конструкциях монтируется к кирпичной стене постройки. Это может быть жесткая рама, в которой опорные элементы крепления связаны между собой с помощью косого заруба и закреплены гвоздями, шурупами или болтами. В углах рамы устанавливают уголки как крепеж. Саму раму надо закрепить на стены с помощью анкерных соединений или скобами, которые вбивают в деревянные пробки. Такая конструкция используется при возведении кровли небольших домов, а если постройка большая, то мауэрлаты укладываются в специально устроенные железобетонные желоба с анкерными креплениями по фронтону. Желоб крыши в такой конструкции несет основную нагрузку и используется для зданий из газосиликатных блоков, пенобетона, шлакоблоков и других достаточно легких материалов.

Способы соединения мауэрлата со стропильной ногой.

Способы крепления стропил к мауэрлату:

1. Мауэрлат служит опорой стропильных ног. Верхний конец надо закрепить на прогон конька с креплением стропил к стене, при этом используется принцип скользящей опоры.
2. Нижний конец стропила и его ног крепится к мауэрлату или штучным брускам с помощью ползуна, сверху стропила соединяются гвоздями или болтами.
3. Стропила и прогон конька жестко скрепляются в узлы, называемые коньковыми, с помощью деревянных брусков, которые крепятся гвоздями параллельно коньку или брусу с обеих сторон.

Рассмотрим теперь, как крепить стропила к мауэрлату при безраспорной конструкции крыши правильно.

1. Правильно делать крепление с помощью «ползунов», при этом нижняя часть стропила лишена каких-либо вспомогательных упоров, а элементы верхней части упираются друг в друга и могут соединяться между собой благодаря специальным накладкам. При этом способе крепления второй конец стропила и его ноги, опирающиеся на коньковый прогон, могут тоже иметь как небольшую степень вращения, так и жесткое защемление.
2. Закрепить надо жестким защемлением нижнего конца стропил с мауэрлатом, используя опорную планку или запил, при этом верхние концы опираются на прогон к коньку горизонтальной врубкой или крепятся с помощью «ползунов» и имеют небольшую возможность вертикального вращения в месте соединения.

Висячие стропила

Сам термин говорит о том, что нижний конец стропил выходит за пределы кровли, как бы свешивается. Применяется такой вид в том случае, когда постройка не имеет внутренних опор в виде стен или столбов и стропильная система всем весом опирается на наружные стены. Самый распространенный вариант крыши для данного вида – симметричная треугольная ферма. Конструктивно она состоит из висячих стропил, длина которых может доходить до 7-12 метров, растяжек из горизонтального бруса и стропильных ног, устанавливаемых с определенным наклоном. При помощи затяжек стропильные ноги своими нижними концами опираются на мауэрлаты. Здесь применяется запил для крепления верхних концов стропил к коньку. Эту конструкцию целесообразно усилить специальной стяжкой – ригелем.

Виды висячих стропил.

Существуют еще два менее распространенных способа: укрепление от балок перекрытия и для построек из бруса и бревен – крепление на верх стропила и стен к мауэрлату.

Давайте более подробно рассмотрим самые ответственные узлы сборки стропильных систем – крепление стропила к главному мауэрлату. В этом строительном процессе есть свои особенности, которые необходимо учесть, чтобы избежать дефектов. Не является исключением и крепление стропил к балкам.

Стропила балочные

Для надежного соединения стропила с балкой, чтобы при монтаже исключить скольжение стропильных ног, правильно применять три основных метода крепления:

• «зуб» с технологической деталью «шип»;
• «зуб» с упором;
• упор в нижний конец балки перекрытия.

Схема наслооных стропил.

Крепление стропил к балкам состоит из нескольких моментов:

• в пятке стропила вырубают крепежный элемент «зуб с шипом», одновременно в балке крыши прорубают упор с гнездом для шипа;
• гнездо для шипа должно иметь глубину 1/4 или 1/3 часть от толщины балки, при вырубке на большую глубину (запил) прочность балки ослабевает;
• место вырубки гнезда не должно находиться на расстоянии менее 25-40 см от свисающего края балки, иначе ее конец может расколоться под давлением стропила;
• шип, вырезаемый на «зубе», предотвращает возможность бокового сдвига стропила.

Крепление стропил к балкам двумя «зубьями» производят аналогично монтажу с одним «зубом»; используют такие усиленные соединения в тех местах, где надо увеличить опорную площадь стропила. Далее весь узел перекрытия нужно укрепить к вмурованному в стену анкеру или костылю.

Способы крепления стропильных балок

Как закрепить стропила на двухскатной крыше? Как сделать это правильно? Существует несколько популярных способов, помогающих закрепить стропила к мауэрлату, а именно:

• Наиболее распространенным является метод врубки. Такой способ установки стропил является прочным и жестким, поэтому его применяют только в том случае, если двухскатная крыша монтируется на дом из кирпича, блоков и прочих подобных материалов. Вам предстоит поработать пилой или топором. На нижнем конце стропила делается врубка, которая по форме точно подходит под рельеф мауэрлата;
• Еще один жесткий метод подразумевает нашивку опорного бруска. Такой метод фиксации стропил разумно использовать для двускатных крыш небольших хозяйственных построек. Для его исполнения понадобится одна толстая доска длиной около метра или две тонких. На них делается выпил с конфигурацией мауэрлата. После этого доски просто нашиваются сбоку стропил;
• Закрепить можно и подвижным методом. Он часто применяется в деревянном строительстве. Такой способ позволяет «гулять» стропилам пока сам дом дает усадку. В этом случае применяются дополнительные приспособления. Одна часть скользящей опоры монтируется на стропила, а другая на мауэрлат. Такой способ применяется только в наслонных системах, когда в верхней части крыши имеется дополнительная опора в виде конькового прогона.

Кроме крепления стропильных балок в нижней части, их следует соединить и в верхней точке. Существует несколько типов фиксации. Самый просто способ – встык. Под нужным углом верхние концы стропильных балок отпиливаются так, чтобы они точно совпадали друг с другом. Затем они соединяются и скрепляются гвоздями и металлическими пластинами. Такой способ не очень надежный, поэтому применяется для двухскатных крыш небольших строений.

Самым надежным вариантом считается в полдерева, который лучше применяется, если для используется стропильный брус. На сопряженных концах делается вырубка на половину толщины. Далее они соединяются друг с другом и закрепляются гвоздями, хомутами или металлическими элементами.

Если двухскатной крышей покрывается деревянный дом, то верхние концы стропил нужно соединять подвижным способом. В этом случае их соединяют шарнирами. Это не даст стропильной системе покоробиться во время усадки стен из бревен или бруса.

Виды креплений ↑

Одна из задач, которую необходимо решить еще на стадии проектирования, это как наиболее равномерно распределить нагрузку на стены строения, создаваемую весом крыши, в том числе и стропилинами. От этого подбирается схема каркаса (висячая или наслонная), и уже после определяются виды крепежей.

Однако, несмотря на выбранную схему стропильной системы, все виды фиксации отдельных деталей можно разбить на несколько основных групп:

1. Крепеж стропилин к брусьям мауэрлата ;
2. Соединение отдельных стропил между собой при наращивании длины;
3. Обеспечение прочностных характеристик и жесткости стропильного каркаса путем фиксации с дополнительными элементами: подкосами, бабками, прогонами и прочими.

Однако стоит знать, что, например, крепеж стропилин к мауэрлату не всегда возможен. Такая ситуация может возникнуть в нескольких случаях:

На сложных двухскатных или вальмовых типах крыш , когда угол наклона плоскостей скатов различный. В такой ситуации крепеж стропил осуществляют на балках перекрытия здания. В ситуациях, когда проводится реконструкция старого строения и углы наклона разные. Монтаж происходит также на перекрытии здания. Когда состояние стен не позволяет установить на их срезах мауэрлат (в старых строениях), а монтаж балок перекрытия более целесообразен.

С сочетанием всех этих вариантов соединений обеспечивается сборка всего каркаса крыши. Но, выполнение таких работ невозможно без использования соответствующей номенклатуры крепежей.

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).

Видео описание

Подробнее об этом на видео:

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

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 для стропильной системы наклонного типа

Теперь осталось рассмотреть, что же собой представляют наслонные стропила. В предыдущем пункте уже было сказано, что данная конструкция бывает двух типов: безраспорной и распорной. Причем последнюю можно назвать чем-то средним между висячими и наслонными безраспорными стропилами. Ниже приведем особенности, которые имеет каждое крепление.

Безраспорная конструкция №1. С одной стороны конструируются «ползуны», благодаря которым обеспечивается возможность небольшого вращения и сдвига. Второй конец стропил, упирающийся в коньковый прогон, может быть закреплен, в свою очередь, двумя способами: жестко либо тоже иметь небольшую степень вращения. Верхние части конструкции упираются друг в друга и фиксируются. Нижняя часть не нуждается ни в каких дополнительных элементах.

Безраспорная конструкция №2. В принципе такой способ аналогичен первому, различие заключается в том, что нижняя часть системы фиксируется к мауэрлату посредством предварительно сделанных запилов либо опорной планки. Верхняя часть имеет горизонтальную врубку, которой и упирается в конек.

Монтаж наслонной системы распорного типа также осуществляется несколькими способами, однако, общим для всех них является наличие стропильной ноги, которая компенсирует распирающее давление, приходящееся на стены. Получается, что обе опоры в этом случае закреплены. В принципе, схемы монтажа что безраспорных, что распорных типов стропильных систем аналогичны. Только в последних осуществляется фиксация нижней части не за счет «ползунов», а посредством шарниров, так что получается всего одна степень свободы. Нижняя же опора крепится к мауэрлату.