Коньковый узел крыши определение, устройство и особенности

Крыша — важнейший элемент дома, сочетающий защитную, теплосохраняющую и эстетическую функцию. Большинство крыш частных коттеджей и загородных домов сооружается на основании стропильной системы из бруса. Покрытие для дома из бруса с обшивкой из выбранного кровельного материала — это долговечный и недорогой вариант. Стоимость такой крыши на 80% зависит от типа кровли, что позволяет сделать крышу на любой бюджет.

Что такое стропильная система?

Стропильная система для двускатной крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов, которые в совокупности составляют каркас конструкции.

Что такое стропильная система?
Что такое стропильная система?

Она изготавливается из древесины или металла в соответствии с расчетом нагрузок, которые будут воздействовать на них в процессе эксплуатации. Стропильный каркас кровли выполняет следующие функции:

Что такое стропильная система?
Что такое стропильная система?
  1. Придает кровельным скатам необходимый уклон. Традиционную форму в виде равностороннего прямоугольника двухскатной крыши придает именно стропильный каркас, формирующий уклон между основанием кровли и ее коньком. Расположенная под углом поверхность, позволяет снегу и воде свободно соскальзывать со ската.
  2. Распределяет нагрузку от веса кровельного пирога. Вес кровельного пирога с учетом снеговой нагрузки может достигать до 500 кг/м2, поэтому двухскатная кровля подвергается интенсивной нагрузке особенно в зимний период. Стропила двускатной крыши равномерно распределяют вес, который на них ложиться, а затем передают нагрузку на несущие стены и фундамент дома.
  3. Служит основой для крепления термоизоляции и кровельного материала. Стропильный каркас кровли служит своеобразным скелетом конструкции, вокруг которого строится ее «тело». Между стропильных ног должна устанавливаться термоизоляция, а на обрешетку фиксируется кровельное покрытие, которое защищает от проникновения влаги.
Что такое стропильная система?
Что такое стропильная система?

Обратите внимание, что конструкция стропильной системы двухскатной крыши достаточно сложна для проектирования и сборки, особенно если у мастера не хватает опыта. Ведь чтобы она была способна выдерживать интенсивные нагрузки, нужно правильно рассчитать сечение стропил и шаг стропил, учитывая уклон и длину скатов, используемый кровельный материал, а также составить чертеж, по которому будет выполняться сборка.

Что такое стропильная система?
Что такое стропильная система?

Конструкция двухскатной крыши

Что такое стропильная система?
Что такое стропильная система?

Способы крепления стропил к мауэрлату

Для начала отметим, что возможно два основных типа крепления к мауэрлату: скользящие и жесткие.

В скользящих само крепление состоит из пары отдельных элементов, один из которых способен свободно перемещаться по отношению к другому.

Способы крепления стропил к мауэрлату

По своей конструкции они бывают закрытыми и открытыми.

Закрытое крепление

Это уголок, с одной стороны которого сделана специальная проушина в виде щели, а другой поверхностью его прикрепляют к мауэрлату. В щелевидной проушине фиксируется петля из металла, оснащенная отверстиями, с помощью которых она крепится к стропилу. Незакрепленная, свободная вертикальная сторона уголка позволяет стропилу слегка смещаться при необходимости, не нагружая и не деформируя своим воздействием стены.

Открытое крепление

Способы крепления стропил к мауэрлату

Принцип устройства открытого крепления в целом такой же. Отличие заключается в том, что никакая петля в проушину не вставляется. После монтажа верхняя часть полки уголка загибается вниз для фиксации соединения.

Жесткие крепления Жестких креплений имеется значительно большее количество видов. Наиболее подходящий выбирают исходя из различных факторов: тяжести и массивности деревянных составляющих, выбранного метода установки стропил.

Сюда относятся всевозможные разноразмерные уголки из металла, LK крепления, держащие установленные с помощью запила стропила. При этом последние не повреждаются гвоздями или крепежными саморезами.

Крепления LK выполняются в разных размерах, и под любую толщину доски или бруска без труда можно подобрать оптимальный. Независимо от размеров таких креплений для их изготовления всегда используется металл одной толщины – 2 мм. Разобраться в них несложно – разные размеры крепежа обозначаются по-разному.

Способы крепления стропил к мауэрлату

Надо заметить, что такие крепления удобны не только для фиксации мауэрлата и стропил. Также они подходят для фиксации мауэрлата с балками перекрытия. Основное преимущество такого крепежа – максимальная надежность и жесткость соединения частей из дерева.

Фиксация на мауэрлате стропил с запилом посредством уголков должна осуществляться с двух сторон. Только так можно гарантировать требуемую жесткость.

Выпускаются также уголки, которые служат для фиксации стропил без запилов. Они имеют большую высоту полок, для их крепления нужно больше саморезов. Изготавливаются они из металла в 2; 2,5 или даже 3 мм толщиной.

Еще один интересный вариант крепления стропил. Они устанавливаются между двумя досками, спиленными под заданным углом, а внизу дополнительно фиксируются LK-креплениями или металлическими уголками. Такая фиксация обеспечивает отличную жесткость и высокую надежность. Данный способ хорош, когда требуется закрепить стропило под определенным углом, слегка подняв его над плоскостью мауэрлата, при этом зафиксировав его на внешнюю вертикальную сторону.

Способы крепления стропил к мауэрлату

Еще один способ используется, когда мауэрлат сделан из не очень большого бруса. Такой брусок можно усилить посредством деревянных подкладок различной толщины. Отрезки досок присоединяются гвоздями или саморезами к мауэрлату в тех местах, где встанут стропильные ноги.

Тогда в стропилах проделываются специальные вырезы необходимой глубины и формы. Можно надежно прикрепить стропильные ноги к стене посредством прочной проволоки из стали, которая надежно крепится на стальной костыль, надежно вбитый.

Стропила можно скобами прикрепить к мауэрлату. Этот метод используется довольно давно, и считается довольно распространенным. Если все сделать правильно, такая стропильная система будет служить много лет. Скобы бывают разной величины, также они могут вбиваться в различных местах.

Перфорированную ленту TM можно считать вспомогательным крепежным элементом. Ее применяют, если требуется дополнительная фиксация крепежного узла, для его усиления. В отдельных случаях она оказывается незаменимой.

Способы крепления стропил к мауэрлату

Части конструкции

Схема стропильной системы включает в себя множество элементов. Чтобы понимать чертежи и правильно воспринимать информацию, нужно знать хотя бы основные из них. Итак, из чего состоит крыша?

Конек, карниз и скаты – основная часть крыши

Части конструкции

В первую очередь – это конек, карниз и скаты. Эти элементы являются основными частями. Конек — это самая верхняя часть конструкции. Карниз или свес — нижняя. Скаты — это наклонные поверхности, которые располагаются между коньком и карнизом.

Читайте также:  Вертикальная пожарная лестница с ограждением

Возведение стропильной системы требует знания несущих элементов. К таким относятся:

  • Мауэрлат — брус, который укладывают по обрезу стен здания. Мауэрлат нужен, чтобы равномерно передать нагрузку от стропильных ног, которые опираются точечно. Обычно для его изготовления используют брус размерами 150х150 мм или 200х200 мм (для больших зданий).
  • Стропильные ноги представляют собой наклонные балки, которые передают нагрузку от собственного веса крыши, снега и ветра на мауэрлат. Такие балки обычно устанавливаются от конька до карниза. Но при возведении вальмовой крыши появляются элементы, которые имеют только одну из указанных точек. Их опирают на конек или на карниз. Такие детали называют нарожниками. Они обычно имеют такое же сечение, как и стропила. По сути, нарожники — это обрезанные с одной стороны стропильные ноги.
  • Прогон — балка, на которую опираются элементы крыши. Прогон может быть установлен под стойки. Еще один вариант — коньковый прогон (ригель). На него опираются стропила в верхней точке. Сечение прогона зависит от его пролета, обычно принимается 200х200 мм.
  • Накосные ноги нужны только для вальмовых крыш. Они представляют собой диагональные стропила, опирающиеся на мауэрлат по углам. Сечение принимается увеличенным, обычно 150х200 или 100х200 мм.
  • Конструкция деревянной крыши предполагает наличие затяжек, подкосов и стоек. Они предназначены для того, чтобы уменьшить нагрузку на основные элементы. При строительстве дома своими руками важно помнить, что стойки нельзя опирать на пролет перекрытия. Установка возможна только на нижележащие стены или на прогоны, перекинутые между стенами. Монтировать такие элементы на перекрытие можно только в том случае, если оно рассчитано на такую нагрузку и усилено в нужной зоне.
  • Обрешетка нужна для того, чтобы сделать основание под покрытие. Для металлочерепицы и фальцевой кровли обрешетка может быть разреженной из досок толщиной 32—40 мм. Для битумной черепицы нужно сплошное основание из досок толщиной 25—32 мм или влагостойкой фанеры.
  • Для того чтобы сделать вылет карниза, устанавливают кобылки. Они становятся продолжением стропил. Крепление кобылки к стропилу выполняется на длину минимум 1 м. Сечение элемента обычно принимается 50х100 мм.

Несущие элементы вальмовой крыши

Части конструкции

Еще один элемент стропильной системы — ферма. Это цельная конструкция, которая состоит из стропил, затяжек, подкосов и стоек, жестко соединенных между собой. Ферма имеет треугольную форму, а внутри разбита на несколько более мелких треугольников, что обеспечивает ей хорошую устойчивость.

Система с висячими стропилами

Такая система стропил идеально подходит для строительства двухскатных крыш, где пролёт не превышает 6 метров, а так же отсутствуют внутренние несущие стены. Опорой нижних частей стропил является мауэрлат, вверху опираясь друг на друга, они сами себе являются опорами.

Особенностью данной конструкции — это необходимость использовать затяжку, которая не даёт стропильным ногам расходиться, тем самым, распирающая нагрузку на стены дома отсутствует и действует только вертикальная сила. Дополнительную затяжку (ригель) можно установить и под коньком. Все строительные работы производятся по аналогии с системой монтажа наслонных стропил.

Особенности конструкций висячего типа:

  • Обязательное наличие затяжки, выполняющей основную функцию — скрепление стропильных ног.
  • При использовании данной системы от мауэрлата и вовсе можно отказаться, его может заменить, уложенная на рубероид, обычная обрезная доска.
  • Возможность установки на стены готовых скрепленных треугольников (стропильных ферм).

Двухскатная крыша своими руками — примеры висячих стропильных систем (схема)

К преимуществам висячей системы можно отнести отсутствие в центре опорных стоек, что делает мансардный этаж просторней и позволяет более рационально спланировать данное пространство.

Данная конструкция легче в исполнении, для неё необходимо меньшее количество строительного материала, что автоматически существенно удешевляет её стоимость. Её рекомендуют использовать при строительстве домов небольшого размера. Надежность данной конструкции достаточно высока.

Как вы сами смогли убедиться, двухскатная крыша своими руками — задача вполне выполнимая для каждого. Необходимо лишь обладать элементарными знаниями и строительными навыками, для того чтобы все сделать правильно.

Вконтакте

О собственноручном обустройстве загородных владений мечтает каждый мастеровитый хозяин. Правда, для серьезных объектов не у всех находится достаточно времени и сил. Зато с несложными конструкциями типа навесов и сараев весьма приятно повозиться. Особенно, если радует результат. Простые постройки завершаются одним пологим скатом. Стропильную систему составляют уложенные по отдельности брусья. На возведение обычно уходит пара-тройка дней. Однако чтобы союз простоты и скорости стал реальным поводом для гордости владельца, следует знать, как сооружается односкатная крыша из бруса, в какой последовательности проводятся работы.

Монтаж кровли деревянных домов из других материалов

Существует два основных способа укладки шифера. Монтаж листов производится снизу вверх. В первом случае укладка кровельного материала выполняется со смещением листов в каждом следующем ряду на одну волну. Второй способ укладки считается более сложным, так как предполагает срезание углов листов, укладываемых выше. Укладка выполняется справа налево.

Для того чтобы кровля была надежной, долговечной и одновременно красивой, при ее устройстве можно использовать листовой металлический материал.

Современный рынок строительных материалов предлагает широкий ассортимент всевозможных металлических листов для этой цели — медные, стальные, алюминиевые, из сплава цинка и титана. Установка кровельного материала отличается простотой и удобством, сами листы достаточно легкие и прочные по сравнению со штучным материалом.

Для устройства водоотвода понадобятся водоотводящие трубы, водосточные желобы и ливневая воронка. Их либо заказывают, либо изготавливают собственными руками, предварительно выяснив характерные особенности водоотливной системы, разработанной в проекте.

Читайте также:  8 советов по выбору поликарбоната для теплицы

Мауэрлат узлы крепления стропильных ног

Опирание деревянных стропил на мауэрлат может выполняться по двум технологиям :

  • жесткое крепление к мауэрлату;
  • скользящее крепление к мауэрлату.

При жестком креплении полностью исключаются любые виды смещения стропильной ноги, которая упирается в мауэрлат (изгибы, сдвиги, кручение). С этой целью при монтаже стропильной системы кровли установка стропил может выполняться с применением подшивного бруска, который предотвращает соскальзывание стропильной ноги в месте опирания. Боковые сдвиги при этом методе соединения исключаются благодаря установке металлических уголков.

Во втором варианте жесткого крепления стропильной ноги на мауэрлат необходимо выполнить запил (седло) в нижней части стропильного бруса или доски. Плоскость опирания должна быть горизонтальной, для этого запил в стропилах производится под углом, соответствующим наклону ската. Для фиксации узла с обеих сторон стропила под углом вбивается по гвоздю (внутри мауэрлата они должны быть скрещенными), сверху вертикально через стропило в мауэрлат вбивается третий гвоздь.

Скользящее крепление обычно используется при возведении стропильной системы на доме из бруса или бревна. Основанием для опирания стропильных ног в этом случае служит не мауэрлат, а верхний венец сруба. Чтобы избежать деформации крыши при усадке дома, необходимо выполнить узел с определенной степенью свободы для стропильной ноги. Нередко с этой целью используется специальный крепежный элемент из металла – скользящая опора («салазки»). Его верхняя часть представляет собой петлю, которая смещается по направляющей, закрепленной на стропильной ноге, при изменении геометрии сруба.

Используются и другие методы монтажа скользящего узла. В стропильной ноге выполняется запил, балка устанавливается срезом на верхний венец, после чего закрепляется одним из способов :

  • посредством одного вертикально забитого гвоздя;
  • с помощью забитых с двух сторон гвоздей, скрещивающихся в мауэрлате;
  • посредством скобы;
  • выполнив единичную фиксацию стальными крепежными пластинами.

Такой метод крепления оставляет возможность элементам системы смещаться друг относительно друга при изменении геометрии строительных конструкций.

Коньковые соединения

Устройство стропильной системы кровли с двумя скатами подразумевает наличие в верхней части крыши горизонтального ребра, образованного в результате примыкания скатов – конька. Коньковый узел может выполняться несколькими способами, выбор зависит от типа стропильной системы и особенностей самого здания.

Наслонная конструкция подразумевает крепление стропильных ног на коньковый прогон – горизонтальную балку, расположенную на стойках параллельно длинным стенам дома. Верхние концы стропильных ног следует запилить под углом, соответствующим углу наклона скатов. Примыкания срезанных торцов стропил к коньку должны быть максимально плотными. В качестве крепежных элементов используются гвозди. Наслонные стропила применяются, если есть возможность установить на внутренней стене или столбчатых опорах стойки для крепления конькового прогона. Кроме того, стены должны быть оснащены мауэрлатом для опирания стропил.

Сборка стропильной фермы висячего типа требует соединить верхние концы пары стропильных ног. Для этого торец каждого из стропил подрезается под углом, равным углу наклона крыши, балки соединяются плоскостями срезов — требуется обеспечить плотность их примыкания. Фиксируются при помощи двух гвоздей, забитых под углом в верхние плоскости стропил. Затем с каждой стороны прибивается по деревянной накладке или металлической пластине, которые закрывают место стыка.

Чтобы обеспечить коньку необходимую прочность, может выполняться врубка в полдерева: в этом случае вместо плоскости сопряжения соединения встык, стропила соединяются уступом. Далее сверлится сквозное отверстие под шпильку или болт диаметром 12 или 14 мм, для крепления используются гайки с широкими шайбами.

Если на стене сруба предстоит установить скользящие опоры или создать примыкания (сопряжения стропила с мауэрлатом) с некоторой степенью свободы, коньку следует уделить особое внимание. Рекомендуется выполнить подвижный узел соединения, чтобы крыша не деформировалась при неравномерной усадке сооружения

С этой целью концы стропил соединяются металлическим пластинчатым шарниром.

Стропила на баню как крепить

Стропильная система крыши для бани не зависит от ее материала. Строение можно изготовить из пеноблоков, бревна или кирпича. Выбор материала зависит лишь от сметы на строительство. Вне зависимости от материала стен, крышу чаще всего возводят из бруса и досок. Легче всего надежно закрепить их на бане из бревен или бруса. Разберемся, как сделать крепкие стропила на баню.

Выбор типа крыши

Перед началом строительства необходимо выбрать тип крыши. Для начала рассмотрите преимущества и особенности каждого варианта:

  1. Для небольшой бани, которая будет использоваться только летом, хватает и односкатной кровли. Чердак при таком варианте нельзя использовать в качестве места для отдыха, но его площади будет достаточно для хранения веников и банных принадлежностей. Она просто монтируется и не требует больших финансовых вложений. Недостатком можно назвать низкие теплоизоляционные характеристики, необходимость правильно рассчитывать угол наклона.
  2. Двускатная крыша дает возможность оборудовать чердачное помещение, в котором вам удастся не только просушивать веники, но и отдыхать. Для удобства неплохо сделать скаты ломаными, это позволяет использовать баню круглый год. Высокие теплоизоляционные характеристики позволяют сделать баню пригодной для отдыха и морозным днем.

Эти особенности крыш могут иметь исключения. Так, баня способна иметь легкую двускатную крышу или теплую конструкцию с одним скатом. Важно правильно рассчитать ее уклон, и создать стропильную систему.

Как опереть стропила на баню

Как правило, коробка собирают на месте из штучных материалов. Можно использовать сделанные заранее промаркированные бревна. Сразу после ее возведения стоит приступать к строительству стропильной системы. Перед монтажом рекомендуется обработать пиломатериалы специальным огнеупорным лаком.

Стропильная система возводится исходя из типа крыши. В ее основе лежит мауэрлат или балки перекрытия. Если баня изготовлена из бруса, то функции мауэрлата выполняет верхний венец. На верхнем крае стен конструкции из кирпича закрепляют мауэрлат. Для него берут брус, уложенный по верхнему краю коробки. Он необходим для равномерного распределения нагрузки от крыши на стены.

  1. Для большой кирпичной бани по краю необходимо выполнить железобетонный пояс со шпильками для мауэрлата.
  2. На небольшом строении можно закрепить крышу при помощи прочной стальной катаной проволоки, устойчивой к деформации.
  3. Еще один способ крепления мауэрлата – на длинные анкеры.
Читайте также:  Деревянный навес — все о плюсах и минусах конструкции

Перед установкой стропильной системы исправьте погрешности верхнего венца крыши. Он должен быть строго горизонтальным. Установка балок перекрытия происходит одним из способов:

  • врезкой торцов в верхний венец;
  • укладкой поверх стен с выходом за их пределы, чтобы стать опорой для стропильных ног;
  • использование вместо традиционных балок стропильных ферм висячего вида.

Части стропильной системы изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Дополнительные элементы придают конструкции жесткость, поэтому стоит делать крышу максимально тщательно.

Особенности монтажа односкатной крыши

Стропила на баню как крепить

Прежде всего, необходимо рассчитать правильный уклон для крыши. Он должен быть таким, чтобы с нее легко скатывались осадки:

  • минимальное значение – 20 градусов;
  • оптимальное – 35 градусов;
  • для снежных районов рекомендовано 45 градусов.

Перепад высот для устройства кровли можно получить следующим образом:

  • сделать одну стену выше другой;
  • смонтировать опорную конструкцию на одной из стен.

Более устойчивым является первый вариант, но его чаще всего используют. Если баня сделана из пеноблоков или кирпича. Второй вариант более практичный, при нем вы получите фронтон, который нужно зашить досками. Для опоры стропил используется прогон, крепящийся к стойкам.

Стропилами здание перекрывается по длине. Под них не нужно использовать подпорки, если длина пролета не достигает 4,5 метра. В противном случае необходимо устанавливать подкосы.

Шаг между стропилами должен быть не более 60 сантиметров. Верхним и нижним концом части стропильной системы крепятся к опорам при помощи металлических пластин и саморезов.

Можно использовать метод выпила, тогда основа для крыши будет жестче.

Особенности монтажа двускатной крыши

В ерхние концы стропильных ног при наслонном монтаже крепятся к коньковому прогону. Он устанавливается на опорах, которые строго выверены по высоте. Сначала стойки устанавливают на фронтальных стенах, а потом добавляются элементы между ними. Высоту замеряйте шнуром. К коньку стропила крепят гвоздями, а к верхнему венцу или мауэрлату при помощи врезок и пластин.

Для изготовления висячей системы используются стропильные фермы, которые закрепляются на мауэрлате и для жесткости дополняются перемычками – затяжками и ригелями. В коньке они соединяются между собой встык.

Если баня представляет собой свежий сруб, то крепление в коньке должно быть шарнирным, чтобы при усадке кровля не деформировалась.

Легче всего понять, как возвести двускатную крышу, если обратиться к видеоинструкции и схемам готовой стропильной системы.

Расчет бруса для стропил

Цель расчета стропильной системы — определение требуемого сечения бруса. Для этого необходимо знать: длину стропильных ног, шаг установки элементов и параметры будущих нагрузок. Зависимость сечения бруса от шага установки стропил приведена в таблице:

Длина стропильных ног, см Шаг стропил, см Сечение стропильного бруса, см
до 300 120 8 х 10
до 300 180 9 х 10
до 400 100 8 х 16
до 400 140 8 х 18
до 400 180 9 х 18
до 600 100 8 х 20
до 600 140 10 х 20

Пример: для изготовления стропил из бруса длиной 3,5 м можно использовать два варианта: 1) брус 8х16 см с шагом 1 м; 2) брус 8х18 см с шагом 1,4 м. Зная длину стены дома и шаг можно легко рассчитать необходимое количество стропил и бруса.

Для других элементов крыши размеры следует брать на основании СНиП (обнов. СП ):

  • мауэрлат — 10х10 или 15х15;
  • прогоны, ригели и подкосы — 10х10, 15х15 или 10х20;
  • затяжки — 5х15;
  • подшивочные доски — 2,5х10 или 3х10.

Длина стропил не должна превышать 6 м! Конструкция более 6 м не обеспечит достаточной прочности на прогиб.

При проектировании крыши из бруса инженеры-проектировщики обязательно производят расчет действующих нагрузок на стропильную систему. При расчете учитывается вес финишного кровельного покрытия, тепло- и гидроизоляции, обрешетки, водосточных и снегозадерживающих элементов, а также временные нагрузки. Расчет производится с использованием специальных программ. Самостоятельно сделать такой расчет невозможно ввиду большого количества изменяемых переменных.

Технология крепежа

От того, как осуществлен крепеж стропильной системы к срубу, в конечном итоге будет зависеть прочность всей шатровой системы. Когда в верхнем венце сделана разметка, вырублены пазы, можно ставить стропильный брус. Кроме того, что брус уже прочно закреплен специальным “зубным замком”, каждый элемент усиливают специальным уголком при помощи саморезов, длиной не меньше 45 мм.

После наступает не менее важный этап работ по монтажу стропил. Это раскрепка бруса раскосами. Для дела используют доски размером 25х100 миллиметров. Заделывают в массив стропил заподлицо. Их установка не может быть меньше 80 сантиметров, если иного не предусмотрено проектом.

Технология крепления к мауэрлату

Мауэрлат является одним из крайних элементов крыши сруба. На него приходится давление от большого веса всей кровли, которое равноценно должно распределяться по несущим элементам. производится со стропильными элементами, которые и дают это давление. Мауэрлат бывает как из цельных бревен, уложенных по периметру, так и кусками метровой длины, которые устраиваются непосредственно под стропильные элементы.

Для изготовления мауэрлата используют исключительно бревна, брусья и доски с минимальными размерами 100х100 мм, 100х150 мм и 150х150 мм. Если применяются бревна, то один из боков обрезается для максимального соприкосновения с верхним венцом сруба. Крепление мауэрлата можно производить несколькими методами.

Когда сруб выполнен из бревна или из бруса, мауэрлат монтируется по верхнему ряду и устанавливается на бревна. Закрепить можно:

  • с помощью деревянных или стальных нагелей;
  • стальными скобами;
  • металлическим уголком;
  • с использованием оцинкованной проволоки с минимальным диаметром в 4 мм.