Как закрепить стропила на балках перекрытия

Из всех перечисленных элементов наиболее высокая нагрузка приходится на мауэрлат, поэтому для его изготовления используют прочный мощный брус.

Как крепятся стропила

Рабочий момент крепления стропил очень важен при монтаже крыши. Несомненно, от способа соединения опорных балок к мауэрлату зависит состояние («поведение») крыши в разную погоду. Например, при температурных перепадах, снежном завале, ветре. Соединение делается двумя методами: жестким, скользящим. Тут важны форма крыши, модель устанавливаемых стропил. Также смотрите про армопояс под мауэрлат.

Дерево, без сомнения, расширяется от влаги. При высокой температуре – сжимается. Следовательно, конструкция крыши будет не статичной (т.е. подвижной). Здесь жесткий метод крепления должен быть исключен. Есть опасность смещений, даже разрывов. Неправильный монтаж может спровоцировать появление распорной силы. Ее действие на стены опасно. Поэтому правильное закрепление стропил – гарантия безопасности.

Еще один пример крепления

Как отличаются наслонные и висячие стропила

Для снижения нагрузки стропила устанавливают наклонно. Конструкция крыш с наклонными стропилами называется скатной и о них я подробно писал в статье: Скатные крыши: конструкции и формы скатных крыш.

Однако, для легких домов, строящихся не из камня, нагрузка даже наклоненных стропил остается слишком большой. Для таких домов придумали конструкцию стропил соединенных в треугольник. Такие конструкции стропил назвали висячие. Стропила не соединенные по краю стропильной ноги называют наслонные.

Для лучшего понимания статей про устройство крыши, советую причитать статью: Конструктивные элементы крыши: общие описания и схемы.

Как крепить стропила, если использован мауэрлат

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Крыша каркасного дома своими руками: кровля и стропильная система

Данная строительная конструкция имеет свои особенности при сравнении с крышей жилого дома из кирпича, шлакоблоков или монолитного бетона. Дело в том, что крыша – довольно массивное сооружение, опирающееся всем своим весом на стены дома.

Кроме того, через крышу на коробку строения передаются нагрузки от ветра и снега.

И если стены каменного или бетонного дома без особого напряжения выдерживают такую нагрузку, то стены каркасного дома не столь прочны и требуют более вдумчивого отношения к проектированию и устройству каркаса крыши.

Перед тем, как начать проектировать и устраивать крышу, необходимо выбрать её форму. Существующие крыши любых строений делятся на два больших класса: плоские и скатные.

Плоские – это такие крыши, наклон которых не превышает 3-5%, то есть, практически отсутствует естественный сток и необходимы дополнительные мероприятия для удаления атмосферных осадков в виде дождя, снега и т. п.

Данный вид крыш имеет свои преимущества: они просты по конструкции, их каркас и кровля относительно дёшевы, ветровая нагрузка на них минимальна. В то же время, плоские крыши требуют более тщательного выполнения работ по гидроизоляции покрытия и квалифицированной реализации проекта водоотведения.

Кроме того, с них необходимо удалять снег, так как толстый его слой может вызвать разрушение каркаса крыши.

Скатные крыши имеют уклон более 5% и делятся в свою очередь на односкатные, двухскатные и т.д., по числу наклонных плоскостей. Преимуществами крыш с уклоном являются, во-первых, их высокие эксплуатационные характеристики, во-вторых, кровля может быть изготовлена из самых разнообразных материалов, что достаточно важно как с эстетической, так и конструкторской точки зрения. К недостаткам скатных крыш следует отнести сложность устройства их основания, что особенно наглядно проявляется при строительстве каркасных домов.

В данной статье мы рассмотрим основные вопросы проектирования и строительства каркаса скатной крыши, как наиболее подходящей для каркасного дома.

Функции

Естественно, что главное назначение любой крыши – защитить дом и его конструктивные детали от атмосферных осадков и утеплить его. Для этого конструкция крыши должна быть прочной, надёжной и долговечной. Скатная крыша должна обеспечивать равномерное распределение нагрузки как от внешних факторов (снег, ливень, ветер), так и веса самой конструкции по стенам дома.

Читайте также:  Как правильно утеплить потолок в частном доме

Кроме того, пространство между обрешёткой, на которой размещается кровля, и потолком должно быть достаточно хорошо утеплено, чтобы минимизировать теплообмен между внутренними помещениями и улицей. Немаловажная функция крыши – сбор и отвод в специально предусмотренные места дождевой или талой воды.

Всевозможные отливы, желоба и водосточные трубы необходимо предусмотреть ещё на стадии проектирования каркаса крыши.

Конструкция

Если говорить вкратце, то крыша каркасного дома, который мы строим сами, состоит, во-первых, из опорных балок, которые лежат на стенах и называются мауэрлатами, во-вторых, из стропильной системы, то есть совокупности наклонных балок (досок), объединённых в пространственную конструкцию поперечными и продольными распорками, в-третьих, из обшивки и, в-четвёртых, из водонепроницаемого слоя, который называется кровля. Кроме того, на крыше монтируются отливы и водостоки. Выступающая за пределы стен часть крыши снизу подшивается декорирующими материалами, а чердачное пространство заполняется утеплителем. То есть, крыша представляет собой довольно сложное сооружение, ошибки в проектировании и строительстве которого могут дорого обойтись владельцу дома.

Основой скатной крыши является её каркас – стропильная система. От правильного расчёта и монтажа данной конструкции зависит надёжность и долговечность исполнения крышей дома своих функций. Существует целая система проектно-конструкторских расчётов элементов каркаса, но для наших целей – крыша каркасного дома своими руками – достаточно будет той информации, которая приведена ниже применительно к каждой части сооружения.

Закрепление элементов

Прикрепление стропил к балкам – это один из важных процессов при возведении крыши. Чтобы предотвратить возможное скольжение элементов конструкции по кровельной доске, стропильная доска должна быть надежно закреплена с помощью таких вариантов крепежной установки:

  1. Зуб вместе со специальным упором и шипом.
  2. Зуб со специальным упором в конце балки.

В зависимости от того, под каким углом располагаются стропила, они присоединяются либо 2-мя, либо 1-м зубом к балкам перекрытия. Такая конструкция позволяет распределить давление от конкретных досок на всю систему.

Вариант 1: врубка единичным зубом

Рисунок 2. Схема соединения стропил двойным зубом, болтом и хомутом.

Крепление стропил и балочных брусьев при помощи единичного зуба применяется, если крыша строения имеет крутую форму. Другими словами, если угол между досочными элементами и балкой 35° и более. Для надежного сцепления элементов крыши в самом стропиле выполняется зуб с шипом.

В ответной части создается специальный упор, имеющий выемку под шип, которая обычно углублена на 1/4-1/3 от общей толщины ответной доски. Вырезать глубже не стоит, чтобы не ослабить саму балку (рис. 1).

Вырубка гнезд к балкам перекрытия осуществляется обычно на 250 мм от крайней стороны свисающего элемента. Единичный зуб может быть сделан вместе с шипом.

Вариант 2: врубка с использованием двойного зуба

Если же крыша возводимого дома имеет достаточно пологую форму (менее 35°), то крепление стропил производится по-другому. Они укрепляются с помощью врубки 2-мя зубьями. Это необходимо для увеличения опорной площади стропильной доски на каждую балку. Соединение можно сделать несколькими способами:

  1. Замок с вырезанным двойным шипом.
  2. С помощью соединения 2-мя шипами.
  3. Использованием упора с шипом или без шипа.

Врезки в балочные доски обычно создают на одну и ту же глубину. Но если необходимо их установить на разную глубину, стоит взять во внимание несложное правило. 2-ой зуб выполняют на половину толщины вашей балки, а 1-ый – на 1/3 толщины (рис. 2).

Перекрытие можно сконструировать и по-другому. Существует еще более сложный вариант крепления – соединение в конце специальной затяжки. Тогда зуб-упор делается в ноге стропил таким способом, чтобы первая плоскость зуба находилась в конце досочной балки.

Другая плоскость должна упираться в созданный в брусе запил, который изготавливается обычно на 1/3 толщины всей вашей балки. Мастера советуют сооружать зуб-упор как можно подальше от ее края.

Кстати, для обустройства всей вашей системы, при установке балок могут быть использованы металлические либо деревянные крепежные элементы. Обычно используют такие деревянные детали, как:

  • косынки;
  • бруски;
  • вставки для изготовления шипа;
  • нагели и пластины.

Крепление стропил выполняется с использованием металлических элементов, из которых при создании системы можно выделить:

  • уголки;
  • «салазки» и «ползунки» для крепления;
  • МЗП – зубчатые пластины;
  • ленты перфорированные;
  • пластины гвоздевые и закладные.

Перекрытие кровли должно быть достаточно прочным.

Чтобы придать всей конструкции и вашему брусу большую надежность, стропила и балки присоединяют хомутами и болтами, а затем закрепляют петлями из проволоки или железными лентами.

Весь этот узел укрепляется на стене строящегося дома на крайнем болте либо на специально вмурованном костыле.

Материалы для стропил:

  1. Доски.
  2. Брусья.
  3. Балки.
  4. Шайбы, болты, гвозди, гайки,
  5. Хомуты.
  6. Проволока.

Инструменты для стропил.

  1. Молоток.
  2. Пила.
  3. Топор.
  4. Дрель.

Так обеспечивается наиболее прочное крепление стропил. Это позволит вашей конструкции простоять не один десяток лет.

Основные способы крепления к балкам

Для крепления стропильных брусов к балкам применяют два основных способа.

Самым простым вариантом является прикладывание стропила к балке с последующей фиксацией конструкции с помощью гвоздей, однако созданная таким методом кровля не будет отличаться надежностью. Она может устраиваться на небольшой постройке хозяйственного назначения или беседке. Для монтажа крыши дома требуется большая надежность конструкции.

Читайте также:  Как правильно укладывать плиты перекрытия на стены из газобетона?

Для предупреждения скольжения деталей по отношению друг к другу при креплении стропил к балкам перекрытия используются специальные соединения:

  • зуб с шипом;
  • упор в конечную часть балки;
  • зуб с упором.

Соединение осуществляется с применением одного или двух зубьев. Конкретный выбор определяется углом наклона скатов. Надежность конструкции можно повысить и посредством использования металлических уголков.

Выполнение врубки одним зубом целесообразно при достаточно крутой кровле – в случае, когда величина угла наклона ската превышает 35 градусов. На стропильной пятке устраивается зуб с шипом, а выполнение упора с гнездом под шип производится в балке. Глубина гнезда будет составлять 1/4 или 1/3 толщины балки. Глубина непременно должна сохраняться в указанном диапазоне – это необходимо для предупреждения ослабления конструкции.

Стропила должны крепиться к балке с отступом 25-40 см от края – соблюдение этого требования предупредит скол конца балки под давлением стропильных ног.

На одинарном зубе можно обойтись без использования шипа, но он необходим для предотвращения бокового сдвига стропила.

При величине угла наклона менее 35 градусов монтаж ног осуществляется таким образом, чтобы площадь соприкосновения увеличивалась благодаря перекрытию с балкой – одним словом, посредством увеличения опорной ноги. В подобном случае применяются следующие способы крепления:

  • упор с шипом или без шипа;
  • в два шипа;
  • в 2 два шипа в замок.

При упоре с щипом (без него) предполагается применение вырезки шипа с упором лишь под один зуб, а также использование отдельного упора для второго зуба. В стропильной ноге необходимо вырубить проушину с заданными характеристиками. В подобной ситуации стропила крепятся к балкам перекрытия при помощи врубки, глубина которой составляет третью часть толщины балки. При разной глубине врезки зубов рекомендовано использование следующих значений:

  • для первого – 1/3;
  • для второго – 1/2.

Менее популярным способом является монтирование стропильных балок в конец затяжки. Для этой цели в стропильной ноге производится вырезка зуба-упора, одна плоскость которой должна приходиться на самый конец балки, а вторая плоскость – упираться в созданный запил. Его глубина должна быть больше 1/3 части общей толщины балки, а выполнение самого упора должно осуществляться на возможно большем расстоянии от края.

Надежность соединения можно повысить посредством использования стропильных болтов или хомутов, затем произвести монтаж всего узла к стене здания – точнее, к предварительно вмурованному анкерному костылю. При этом применяются железные полосы или проволочные петли.

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; (»);

Особенности создания проекта крыши

На сегодняшний день при возведении стропильных крыш чаще всего используют два основных способа соединения стропил в верхней (коньковой) части крыши. Это соединение встык и крепление к коньковому прогону.

Соединение стропил встык выполняется путем обрезания верхней части стропил под углом и соединения с противолежащей стропильной ногой непосредственно упирая одно стропило в другое. Для выполнения такого соединения удобно использовать шаблон, чтобы соблюсти величину угла при опиливании. Также можно распил производить при монтаже стропил, соединив два стропила в верхней части и сделав пропил сразу по двум брускам.

Для надежного скрепления при таком способе соединения используют различные деревянные и металлические накладки, монтируемые на гвозди, шурупы или саморезы.

Крепление стропил к коньковому прогону несколько усложняет конструкцию каркаса, но также используется достаточно часто. При этом стропила опираются не друг на друга, а на деревянный брус, называемый коньковым прогоном.

Прогон при этом опирается на стойки, устанавливающиеся на лежень, который укладывается с верхней стороны чердачного перекрытия.

При подготовке проекта обратите внимание на следующие моменты:

  • форма крыши;
  • используемый материал для кровли;
  • места расположения внутренних опор;
  • стропильная система;
  • под каким углом будет расположен скат крыши;
  • расстояние между стенами.

От этих моментов будет зависеть внешний вид будущей крыши. Использование такого конструктивного элемента, как мауэрлат, зависит от материала стен дома и расстояния между ними. Если оно менее шести метров, то эту балку можно не прокладывать.

Рекомендации по укреплению

Если производится крепление стропил к мауэрлату уголками, то можно использовать так называемые салазки. Они обладают скользящей пластиной. С их помощью можно обеспечить надежное сопряжение, которое компенсирует деформации. После того как будет выполнен монтаж нижнего узла, можно начинать соединение с коньковым брусом. Возведение кровли занимает половину всего времени, которое уходит на строительство дома. Материальные затраты на нее оказываются примерно такими же. Важно при этом не допустить даже самых мельчайших ошибок, которые могут стать источником весьма внушительных проблем при использовании системы.

Отличительные черты

Двускатная крыша – это пара скатов (наклонных плоскостей), имеющих общую границу соприкосновения и установленных под соответствующим углом относительно друг друга. Боковые крепежи в конструкции называют фронтонами, а границу соприкосновения – коньком.

Читайте также:  Как сделать отверстие в плите перекрытия

Двускатная крыша

Стоит отметить, что угол между плоскостями, равно как их длина и протяженность свесов, бывают самыми разными – в данном случае все зависит от особенностей проекта.

Двускатная крыша. Конструкция

Очень популярна сегодня такого рода крыша с мансардой на чердаке. Это решение позволяет обзавестись дополнительной жилплощадью.

Двускатная крыша с мансардой

Важным этапом строительства является расчет стропильной конструкции, ведь именно она влияет на прочность и надежность всей кровли. Словом, на качестве стройматериалов экономить не стоит: подбирайте только ровные брусья без сучков или трещин. Обычно для стропил используют высокопрочную сосну. При этом не нужно использовать перекрученную древесину, иначе на поверхности кровли после монтажа образуются неровности.

Расчет стропил

Расчет стропил

Как соединяют узлы в коньковой части?

Существует три основных типа крепления в коньковых частях кровельной системы:

  1. Соединение встык.
  2. Крепление на основе конькового прогона.
  3. Коньковый стык внахлест.

С целью крепления первым способом обрезают коньковую часть с верхнего края под углом, который является одинаковым с углом ската крыши. Затем его упирают в необходимое стропило, которое должно быть тоже обрезано под углом, но с противоположной стороны кровли. Для обрезки углов иногда используют специальный шаблон.

Статья по теме: Пластиковых дверей устройство: характеристики

Гвозди для соединения стропил под коньком должны быть размером 150 мм и больше, их понадобится две штуки. Каждый гвоздь забивается в стропила в их верхней части под соответствующим углом. Острый конец прибитого гвоздя обычно входит в срез стропила с противоположных сторон. Укрепления конькового стыка можно добиться путем наложения на него пластины из металла сбоку либо деревянной накладки так, чтобы достаточно было притянуть ее с помощью болтов либо гвоздей.

Схема вариантов крепления стропил к стене.

Соединение вторым способом, то есть через коньковый прогон, связано с укреплением стропил на коньковом брусе. Прогон представляет собой одну из дополнительных опорных балок или брусов, который является подпоркой стропил. Он располагается параллельно коньку или мауэрлату. Способ отличается от предыдущего тем, что между стропилами, которые спилены под углом, укладывается коньковая балка, что является трудоемким процессом, поэтому данный способ используется реже.

Более распространен способ, который схож с первым, но отличается он тем, что крепление производится внахлест, а метод стыка не применяется. Стропила должны при этом соприкасаться торцами, а не боковыми поверхностями. Стянуть стропила следует болтом или шпилькой, гвоздями. Это соединение применяется многими мастерами на практике.

В целом устанавливать стропила на мауэрлате можно путем создания конструкций кровельных стропильных систем, которые являются распорными либо безраспорными. Это определяет выбор соответствующего способа соединения мауэрлата и стропил, которые можно аналогично укрепить к коньку.

Основные недочеты при монтаже узлов крепления стропильной системы

Проблема выбора способа крепления стропильной системы к конструкции строения является очень важной при создании узлов крепления. Зачастую при создании узлов мауэрлат служит опорой для стропил. Крепление мауэрлатного бруса осуществляется «намертво» с помощью анкерных болтов к армированному поясу жесткости.

Схема конькового соединения стропильной системы.

Возможным недочетом является незаанкерованный пояс жесткости, что может привести к опрокидыванию мауэрлатного бруса и нарушению устойчивости кровельной стропильной системы. Происходит расшатывание крыши, а кровля при этом сползает. Из-за ошибочного размещения анкерных болтов или неправильно выполненных отверстий крепление является уже неэффективным.

Статья по теме: Ламинат для водяного теплого пола: какой выбрать лучше, подогрев и укладка, теплопроводность и маркировка

Если гайки навинчивают с перетягом на болты, то узел крепления становится непрочным и подвергается скорому разрушению. Для создания узла крепления при этом иногда применяется проволочная скрутка.

При строительстве стропильной системы следует соблюдать безопасность соединений.

Например, если стропильная конструкция совмещается с перекрытием без учета несущей способности перекрытия чердака, то это является наиболее опасным моментом, который может повлечь разрушение постройки.

Узел крепления стропил к мауэрлату.

Если затяжку меняют на сборную железобетонную балку перекрытия, предназначенную на изгиб, то использование сборных железобетонных балок должно быть эффективным за счет их жесткого закрепления в армированном поясе жесткости перекрытия, который устроен с использованием арматурного каркаса. Его ось должна идти в одном направлении с действующими силами.

Вместе с тем наличие недочетов в процессе создания стропильной системы, которая является несущей деревянной конструкцией перекрытия, зачастую возникает по причине недопонимания функций, выполняемых затяжкой и ригелем во всей кровельной системе. Затяжка отличается от ригеля тем, что она представляет собой продольную, а ригель — поперечную балку.

Строительство стропильной системы связано с созданием распорной системы, работающей по принципу расхождения внизу плоскостей, что происходит под влиянием не только их собственного веса, но и нагрузки, которая приходится на линию пересечения плоскостей, чему должна препятствовать поперечная балка, то есть затяжка.

Приступая к устройству крыши, следует выяснить все моменты, связанные с допущением определенных ошибок, возникающих при выполнении работ по устройству стропильной системы. Устройство кровли дома связано с возможными трудностями и недочетами, не позволяющими достичь поставленной цели.