Делаем кобылку в стропильной системе правильно

Завершающим элементом любого строения является крыша, представляющая собой сложную систему балок, скрепленных друг с другом. Основным элементом каркасной системы являются стропила, обеспечивающие необходимый уклон скатов. Для защиты стен строения от стекающей по кровле воды в стропильной системе применяется кобылка. Именно о ней и пойдет речь в дальнейшем.

Прогоны и стойки в стропильных системах

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки — прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

Крепление стропил — как правильно … Крепление стропил — как правильно … Как укрепить стропила крыши — Клуб Мастеров Как правильно крепить стропила …

  1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.
  2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.
  3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

Конструкция стропильной системы

Система стропил является своеобразным каркасом крыши. Все узлы и элементы должны обладать достаточной жесткостью для выдерживания нагрузки при распоре и сдвиге. Конструкционные элементы изготавливают из дерева, чтобы кровля имела легкий вес. Материал необходим качественный, с небольшим числом трещин и сучков. Для мауэрлата, прогона и подушек берут сорта твердых пород дерева.

В систему стропил входят следующие элементы:

  • Мауэрлат – своего рода фундамент кровли, служащий опорой. Благодаря ему вес одинаково распределяется по периметру постройки. Это толстая балка, прикрепленная к стене, уложенная строго параллельно балке конька.
  • Ноги стропил. Определяют внешний вид верха дома и уклон крыши.
  • Коньковый прогон. Это брус, положенный в горизонтальном положении, на котором закрепляют стропила.
  • Боковой прогон. Аналогичен коньковому, но фиксируется по центру стропильных ног на скате.
  • Затяжка. Соединяет крайние стропила, чтобы они не расходились.
  • Подкос (ноги под стропами). Состыковывается с лежнем и стропильной ногой, что делает его более стойким.
  • Лежень. Устроенный поверху внутренней стены постройки, параллельно коньку, брус. Служит для установки подкоса и стойки.
  • Конек крыши. В этом месте соединяются скаты кровли, набивается сплошная обрешетка для повышения прочности.
  • Свес. Часть крыши, ограждающая стены от контакта с большим объемом атмосферных осадков.
  • Кобылки. Устанавливаются для увеличения длины стропил, если их не хватает при монтаже свесов.
  • Обрешетка. Сплошная или из реек, служащая основой для кровельного материала.

Важно выбрать подходящие методы соединения участков системы, качественно их соединить с общей кровлей для стойкости к расчетной нагрузке.

Рекомендуем

  • Вальмовая крыша – основные узлы и правила крепления стропил
  • Мауэрлат – как сделать основание для стропил?
  • Каркасная баня своими руками – проекты, чертежи и пошаговая инструкция по строительству

Материалы для мауэрлата

Мауэрлат для крыши делают из следующих материалов:

Наиболее часто мауэрлат делают из бруса. Брусья должны иметь минимум сучков, быть ровными и хорошо просушенными.

Если взять брусья с сучками, ни не смогут в достаточной мере выполнять опорную функцию. Дерево в области сучков слабое. Если на сучок приходится стропильная нога, надежность конструкции не будет большой. В этих местах брус со временем может дать взять плохо просушенный неровный брус, он вскоре после возведения крыши будет скручиваться, нарушая всю конструкцию.

Мауэрлат для крыши из досок применяется только в тех случаях, если крыша не будет давать большой нагрузки на стены. Такое основание под ее конструкцию применяется при строительстве легких каркасных при установке крыши частных домов используется деревянный мауэрлат. Стальная труба в качестве основания подходит для больших построек. Использование такого мауэрлата приемлемо в тех местах, где дуют сильные ветры.

Да и в такой местности чаще применяется комбинированная конструкция. Парусность крыши можно уменьшить путем усиления деревянного мауэрлата стальными трубами минимального сечения. Они крепятся хомутами на деревянных подкладках поверх деревянного основания. Когда устанавливается крыша, нагрузка равномерно распределяется на деревянный брус и трубу.

При использовании металлических труб для установки мауэрлата, необходимо соблюдать обязательные требования. Труба должна иметь диаметр не более 40 мм. Перед установкой следует ее покрасить во избежание образования ржавчины, и, следовательно, возможного ослабления конструкции.

Толщина бруса под мауэрлат дома рассчитывается, исходя из таких критериев:

  • площади и периметра дома;
  • типа крыши;
  • выбора кровельного материала;
  • типа материала для несущей конструкции;
  • климатических условий региона;
  • необходимости установки мансардного этажа

Но самый главный критерий – это тип крыши. В зависимости от веса и конфигурации крыши размеры бруса подбираются, исходя из того, что сечение должно быть кратным 50.

Читайте также:  Виды поликарбоната для навеса, какой выбрать

Основные узлы каркаса крыши

Узел крепления к балке

  • В пятке стропила изготавливают зуб с шипом, в балке с соответствующим гнездом для шипа вырезают упор.
  • Глубина гнезда составляет порядка 25–30% от толщины балки.
  • Врубку выполняют на расстоянии 0,25–0,4 м, начиная  края балки, который свисает.
  • Одинарный зуб выполняют, как правило, вместе с шипом, который не допускает сдвига вбок. Поэтому такое соединение называют «зуб с шипом и упором».

В случае полой крыши, угол наклона которой меньше 35°, стропильные ноги устанавливают так, чтобы опорная площадь на балку увеличилась. Для этого пользуются врубкой двумя зубами:

  • в два шипа;
  • упор с шипом и без;
  • двумя шипами в замок.

Все соединения в конструкции выполняются при помощи крепежей:

  • металлических – шурупов, гвоздей, болтов с шайбами, различных уголков;
  • деревянных – брусьев, треугольных накладок (косынок), шипов.

К мауэрлату:

Есть две технологии, согласно которым стропила крепят к мауэрлату.

Жесткое – в этом варианте между данными  конструктивными элементами полностью исключается возможность каких-либо воздействий (сдвигов, поворотов, изгибов, кручения). Для достижения подобного результата:

  • при креплении используют уголки с подшивным опорным брусом;
  • выполняется седло (запил) на ноге, полученное соединение дополнительно закрепляется с помощью проволоки, гвоздей и скоб. Гвозди прибивают с боков, по направлению друг к другу под углом (внутри мауэрлата они скрещиваются), затем забивается третий гвоздь в вертикальном положении. Это более распространенный метод крепления.

Скользящее (шарнирное)– подобного сопряжения, имеющего два уровня свободы достигают за счет использования специального крепежа, который обеспечивает возможность одному из сопрягаемых элементов свободно перемещаться (в заданных пределах).

Можно выделить следующие варианты скользящего крепления стропил и мауэрлата:

  • выполняется запил, после чего стропила запилом укладывают на мауэрлат:
  • элементы соединяют наискось двумя гвоздями по направлению друг к другу;
  • соединяют одним гвоздем, который прибивают вертикально сверху вниз в тело бруса-основы через ногу;
  • альтернативой гвоздям могут послужить стальные пластины с отверстиями для гвоздей;
  • крепят доски к мауэрлату с помощью скобы;
  • выпускают стропильную ногу за стену и выполняют единичную фиксацию крепежными пластинами;
  • используют специальный стальной крепеж – «салазки».

Во всех этих случаях обеспечен упор ноги в мауэрлат, но при подвижках элементы системы имеют возможность двигаться по отношению друг к другу.

Подобное сопряжение особенно актуально для деревянных домов, воздвигаемых из бруса или бревен, которые со временем претерпевают усадку. Использование жесткого сопряжения может стать причиной нарушения целостности стен.

Стропильная система бывает «плавающей» или жестко-закрепленной. Плавающая крепится на специальных кронштейнах, которые позволяют деревянному каркасу «садиться» одновременно с усадкой фронтонов и не дает им зависать над коньковым бревном.

Узел конькового соединения

Способов соединения в коньковой части – три.

ВстыкВерхний край стропил обрезают под тем же углом, что и угол наклона крыши, упирают в находящееся с противоположной стороны нужное стропило, оно должно быть так же обрезано. Обрезку углов обычно делают по шаблону. Для фиксации под коньком используют два гвоздя (150″)  или больше. По одному гвоздю под углом забивают в верхнюю плоскость первого и второго стропила, они при этом должны войти в срез противоположного. Коньковый стык дополнительно укрепляют, наложив на него сбоку деревянную накладку или металлическую пластину, которую притягивают болтами или гвоздями.

Крепление на коньковый брус Конструктивно этот способ довольно похож на первый. Единственное, между стропилами, спиленными под углом, укладывают коньковую балку. Процесс этот достаточно трудоемкий, поэтому коньковый прогон особой популярностью при строительстве крыши не пользуется.

Внахлест

Это наиболее распространенный способ. Он достаточно похож на первый, только соединение осуществляют не стык, а внахлест. Стропила в этом случае соприкасаются боковыми плоскостями, а не торцами. Их стягивают болтом или шпилькой (можно гвоздями).

2019

Почему не используют стропила большей длины

Первый способ, приходящий на ум для решения проблемы коротких скатов – удлинение стропил на требуемые 65-85 см в соответствие с расчетами по теореме Пифагора. Если учесть, что в зависимости от угла уклона кровли длина ребер каркаса может достигать 8-10 метров, то увеличение на кажущиеся небольшими величины приведет к росту нагрузки на каркас дома, которая и без этого достаточно велика.

Кроме этого, выход стропил за пределы стен потребует изготовления сложной пазовой системы крепления за мауэрлат. При установке нижним торцом процесс соединения происходит значительно проще. Удлинение стропил ведет и к росту массы деталей, что осложняет их подъем наверх. Работа по выравниванию нижних торцов длинных деталей для выведения их в общую плоскость также усложнена.

Использование кобылки позволяет немного снизить остроту данных проблем. Делается это за счет уменьшения толщины и ширины деталей, используемых для удлинения стропил. Если учесть, что нагрузка на нижние части ребер каркаса не велики, такой выход из ситуации считается оптимальным.

Виды металлических креплений

Стропила крепятся к мауэрлату с помощью следующих элементов:

  • Металлический уголок. Его монтируют по бокам стропила и закрепляют с помощью саморезов.
  • Металлическая проволока, диаметр которой не превышает 6 миллиметров.
  • Скоба. Представляет собой изогнутый виде буквы «П» прут, имеющий удлинённую верхушку. Крепёж осуществляется с помощью молотка. При этом один конец скобы забивается в стропило, а другой — мауэрлат.
  • Металлические пластины. При меняются для фиксации стропил из железа. Крепятся с помощью саморезов или болтов с гайками.
  • Перфорированная монтажная лента. Может выполнять роль как основного, так и дополнительного крепления стропил к мауэрлатному брусу. Лента закрепляется с помощью гвоздей или шурупов. Она придает кровельной конструкции лучшую жесткость.
  • Кронштейны. При их использовании не нужно выполнять врезку на мауэрлате, благодаря чему несущая конструкция не ослабляется. Кронштейны изготавливают из оцинкованного металла толщиной 2 миллиметра. Этот элемент закрепляют с помощью анкерных болтов, шурупов или гвоздей.
  • Крепежи типа LK. Применяются, как правило, при закреплении стропил к кровельной конструкции. Фиксация этого крепежа выполняется посредством гвоздей и шурупов.
  • Кронштейн WB. Крепится с помощью болтов и саморезов. Этот элемент позволяет применять стропила, имеющие нестандартные размеры.
Читайте также:  Инструкция по монтажу гибкой черепицы: тонкости устройства

Крепеж для стропил

Крепление стропил к коньковому прогону выполняется с помощью трех видов крепежей: крепежные метизы, деревянные соединительные элементы и металлические крепежные детали.

Крепежные метизы

Крепежные метизы — это все, что вбивается или ввинчивается непосредственно в дерево. Чтобы соединить стропила с коньковым брусом используют:

  1. Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Самый старый и простой тип крепления, который применяют при возведении практически каждой стропильной системы.
  2. Кровельные скобы — П-образный крепеж с заостренными плечами длиной 60 мм, который изготавливают из проволоки или прута диаметром 8-12 мм. Очень надежный и простой тип крепежа.
  3. Саморезы и шурупы для крепления металлических соединительных элементов. Заменять длинными саморезами ершенные гвозди нежелательно, поскольку такой узел менее надежен.
  4. Болты для сквозных креплений. Болты М16 нужны для создания шарнирного соединения стропил, болты М10 или М12 — для установки соединительных элементов, в основном, деревянных.
Крепеж для стропил

Металлические зубчатые пластины (МЗП), которые часто используют для соединения висячих стропильных ног, для крепления стропил на конек стропильной системы не подходят. Для их монтажа нужен специальный пресс, который создаст усилие, достаточное для того, чтобы все шипы пластины плотно зашли в дерево. Создать такое усилие просто молотком невозможно, поднять пресс к коньку — тоже.

Деревянные соединительные элементы

К этой категории относятся:

  1. Косынки — треугольные накладки, которые по форме повторяют узел крепления конька и стропил.
  2. Ригели — деревянные доски-накладки, у которых края подрезаны на угол, равный наклону стропил.
  3. Нагели — деревянный крепежный элемент, работающий на сдвиг. Деревянные нагели в строительстве сейчас практически не используют, за исключением устройства срубов по традиционной технологии.

Деревянные накладки, как и вся стропильная система, «дышат» — меняют свои размеры при изменении влажности. Поэтому для домов из бруса лучше, когда стропильная система с коньковым прогоном связана именно с помощью подвижных деревянных накладок, а не закреплена металлическими пластинами.

Металлические крепежные детали

Для строительства стропильных систем современных домов практически всегда применяют крепежи из металла. Они прочны, долговечны, выдерживают очень большую нагрузку и менее трудоемкие в использовании, по сравнению с традиционными видами крепежных элементов.

Крепеж для стропил

Крепление конькового прогона и стропил к нему выполняют с помощью таких металлических деталей:

  1. Усиленные уголки для дерева. Металлический уголок с перфорированием, по центру усиленный продавленным ребром жесткости. Все способы крепления стропил к коньковому брусу без вырубки требуют использование таких уголков.
  2. Перфорированные металлические пластины. Нужны для крепления стропил в месте стыка, заменяют собой деревянные накладки.
  3. LK-крепления. Металлический ассиметричный уголок со сдвинутыми плечами, форма которого напоминает цифру 4. Используется для крепления стропил к коньковому брусу без вырубки. Устанавливаются сбоку, а не сверху прогона.

Как правило, металлический крепеж делают из оцинкованной стали. Но для большей надежности ставят пассивированные соединительные элементы, поскольку они лучше защищены от коррозии.

Практические советы

Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам. Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца.

Узел располагается на мауэрлате

Никогда не используйте для соединения черные саморезы. Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.

Практические советы

Черные саморезы использовать не стоит

Не переусердствуйте с количеством метизов. Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.

Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 33687Количество использованных доноров: 7Информация по каждому донору:

  1. -stropil-po-dline: использовано 6 блоков из 11, кол-во символов 6858 (20%)
  2. -sistema/stropila/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3933 (12%)
  3. -doma/krysha-i-krovlya/: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 13743 (41%)
  4. : использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 5225 (16%)
  5. : использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 566 (2%)
  6. : использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1896 (6%)
  7. -sistema/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 1466 (4%)
Читайте также:  Дымоходы из нержавеющей стали — рекомендации по выбору и монтажу

Практические советы

Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам. Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца.

Практические советы

Узел располагается на мауэрлате

Никогда не используйте для соединения черные саморезы. Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.

Черные саморезы использовать не стоит

Практические советы

Не переусердствуйте с количеством метизов. Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.

Крепление стропил к мауэрлату двускатной крыши

Лучше понять все нюансы поможет «живой» пример монтажа стропильной системы двускатной крыши. Это самая распространенная конструкция в частном строительстве.

Дом из кирпича с внутренней несущей стеной. Рационально применить наслонную схему с опиранием стропил на мауэрлат и коньковый прогон.

Для стропильных ног используются доски 50х150 мм. По периметру дома укладывается мауэрлат сечением 200х200 мм, по внутренней стене — лежень 150х150 мм.

Мауэрлат по длине соединяется косой врубкой, в углах стыкуется «в полдерева». Крепится к армопоясу на шпильки с гайками.

В зданиях с кирпичными стенами, в отличие от деревянных домов, мауэрлат соединяется со стропилами жестко. Используется врубка — в нижней части вырезается паз по конфигурации опорного бруса. Дополнительно детали фиксируются металлическим крепежом.

Как сделать запил

Вырезание паза — наиболее ответственный момент при подготовке стропил к монтажу. Применяются разные способы:

  • Целая доска одним концом выравнивается по мауэрлату, вторым по коньковому прогону. По фактическим замерам делается разметка и запил. Следующие стропила обрезаются по первой заготовке.

Угол уклона ската рассчитывается по тригонометрическим формулам и запиливается помощью торцовочной пилы с угломером. Этот метод чаще всего используется в заводских условиях, когда нужно подготовить много стропил.

Можно отмечать углы угольником с встроенным транспортиром. Он стоит недорого, а пользоваться им просто. Профессиональные строители используют угольник Свенсона (Swanson Speed Square). Это приспособление позволяет быстро измерять и размечать углы в пространственных конструкциях — крышах или лестницах.

Наиболее простой и быстрый вариант — вырезать шаблон. Даже если у вас есть только рулетка и карандаш, вы легко сможете изготовить его из обрезков доски или листового жесткого материала — ДВП, ОСП, ДСП. Используются тригонометрические расчеты или транспортиры, с помощью которых вычерчивается контур паза с нужными характеристиками. После вырезания дисковой пилой шаблон готов.

Для монтажа двускатной крыши потребуется 2 шаблона — для опорного и конькового узла. Для удобства на нижний край лекала набивается брусок, который будет служить упором при разметке.

Подготовка стропил и монтаж

В двускатных кровлях стропильные ноги могут опираться не только на конек и мауэрлат, но и промежуточные стойки. Чтобы избежать погрешностей при измерениях, за основу нужно взять самую верхнюю точку и контролировать расстояний только от нее.

Этот шаблон нужен для изготовления стропил

Подготовка начинается с торцевания конькового торца с помощью дисковой пилы. Угольник Свенсона или шаблон выставляется с нужным углом и производится запил.

Если предусмотрена врубка для крепления к коньковому прогону, в верхней части стропил по разметке выбирается посадочное место.

От точки сочленения стропил на коньке (по оси прогона) отмеряется расчетная длина до мауэрлата. С помощью шаблона или треугольника Свенсона размечается посадочное гнездо и аккуратно выпиливается дисковой или цепной пилой. Для удобства выставляется глубина пиления, равная толщине доски плюс 1 мм.

Рекомендуется не допиливать линии разметки до конца, чтобы потом их можно было доработать ножовкой. Это позволит не уменьшать рабочую высоту сечения, если пила слишком глубоко зайдет в доску.

Глубина «седла» не должна превышать одной трети от ширины стропила

Карнизный свес отпиливается уже по смонтированным стропилам по шнурке. Остается примерить стропильную ногу по месту, подогнать посадочные пазы до плотного примыкания и закрепить соединения металлическими уголками.

Запилы нужно делать очень аккуратно, чтобы обеспечить максимальное прилегание. Допускаются зазоры не более 2-3 мм. В кривые неплотные стыки запрещено подкладывать деревянные клинья. Со временем они усыхают и выпадают, а крепление становится неустойчивым.