Крепление для стропил: варианты и способы, инструкции по монтажу

Разновидности крепления стропил является важным пунктом в обустройстве крыши, поскольку она не только защищает дом, но и сопротивляется напорам ветра и снега.

Подробный обзор

Стропильная система

Вам будет интересно:Правильная укладка тротуарной плитки: технологии, пошаговая инструкция

Стропильная система
Стропильная система

Под этим определением можно считать каркас крыши любого дома, который принимает на себя вес всего кровельного материала, равномерно распределяя его по всей своей поверхности. А ведь он может достигать значения в 500 кг/м2!

Стропильная система
Стропильная система

Стропильная система
Стропильная система

Надежность всей крыши находится в прямой зависимости от трех главных факторов:

Стропильная система
Стропильная система
  • Точность расчета – он важен для правильного подбора количества и сечения опорных элементов.
  • Материал изготовления.
  • Соблюдение технологии монтажа.
Стропильная система
Стропильная система

Знание и понимание того, как именно крепить стропила, позволяет повысить несущие качества всего каркаса и обеспечить необходимую прочность и надежность. Допущенные ошибки в системе крепления стропил приводят к значительным потерям свойств кровельной конструкции. Нельзя также исключать и вероятность деформации крыши. Наверное, уже не стоит упоминать о том, к чему в итоге это все может привести…

Стропильная система
Стропильная система

Каркас крыши не просто так зовется стропильной системой, поскольку здесь элементы взаимосвязаны посредством крепежных элементов. Что в результате и придает всей кровельной конструкции необходимый уклон. Собственно, благодаря этому и достигается равномерное распределение всей нагрузки на несущие стены дома.

Несколько советов по креплению стропил к мауэрлату

Для большей уверенности в надежности крепления стоит соблюдать пару правил, призванных оптимальным образом улучшить данный процесс:

  • При использовании для монтажа металлических соединительных деталей, они должны тщательно крепиться к деревянным элементам качественными саморезами нужной длины.
  • Если стропила укладываются в запилы в мауэрлате, необходимо максимально вымерить их размеры. Это обеспечит плотную установку каждого стропила в подготовленный запил, глубина которого должна быть равна одной трети мауэрлата. Но здесь следует помнить, что данное правило справедливо лишь тогда, когда мауэрлат изготовляется из мощного бруса, размер которого в сечении не меньше 150 × 150 мм.
  • Для того, чтобы не допустить ослабления мауэрлата, запилы в большинстве случаев выполняют непосредственно в стропильной ноге под необходимым углом, дополнительно узел потом фиксируется уголками. Запил не должен превышать четвертую часть толщины стропила. Такое крепление достаточно жесткое и его часто используют в висячей стропильной системе.
  • Когда стропила с откосами скрепляются болтами, затяжками и прочими металлическими элементами, обязательно нужно устанавливать шайбу либо металлическую пластину на болт. Это делается для того, чтобы избежать затопления гайки в дереве и, как следствие, ослабления всей конструкции.
  • Монтаж стропил на мауэрлат лишь на саморезы или гвозди считается не таким надежным, поэтому следует использовать уголки либо другой металлический крепеж различных конфигураций.
  • Когда стропила устанавливаются на деревянные стены, независимо от стропильной системы, для крепления стропильной ноги к мауэрлату лучше использовать скользящий тип крепежа. Это особенно хорошо при достаточно большом весе кровли.
Несколько советов по креплению стропил к мауэрлату

Конструкция крыши будет прочной и надежно прослужит длительное время, если все расчеты по ее возведению сделать верно, оптимально подобрать и грамотно смонтировать все крепежные узлы.

Установка мауэрлата – крайне важный процесс, ведь построенный специально под стропила мауэрлат будет хорошим решением, но и саму стропильную систему всегда можно легко подогнать под уже готовую основу при верных расчетах.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Нарастить стропильную ногу до нужных размеров — это только часть дела, ее еще нужно состыковать с нижней опорной балкой и правильно прикрепить к коньковому брусу. Но для начала давайте разберемся, при помощи чего такое крепление выполняется.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Основные крепежные элементы

Каждый узел нужно как-то крепить, сам он держаться не будет и здесь есть несколько вариантов:

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Гвозди — крепление гвоздями самый простой и распространенный способ фиксации. Существует 2 вида гвоздей — гладкие и ершеные. Гладкие привлекательны по цене, но для прочности их нужно набивать в полтора раза больше. Ершеные чуть дороже, зато они имеют заусенца, которые при входе в массив цепляются там намертво;

Ершеные гвозди в деревянном массиве держатся на порядок лучше, чем гладкие.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Саморезы — фиксация саморезами, по сравнению с гвоздями на порядок качественней. Плюс саморезы всегда можно выкрутить, а те же ершеные гвозди извлечь весьма проблематично;

Для монтажа стропильной системы лучше использовать саморезы с антикоррозийным покрытием.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Шпильки — металлические шпильки и болты считаются самым прочным и надежным видом стыковки. Правда под них нужно вначале просверлить сквозное отверстие и только после этого узел можно стянуть при помощи гаек. Для прочности под гайки обязательно подкладываются широкие шайбы, плюс ставится гравер и контргайка;

Стягивание узлов шпильками считается самым надежным.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Скобы — в недавнем прошлом гвозди, и металлические скобы были основными способами крепления. Сейчас мастера больше переходят на соединение стропил пластинами, тем не менее, для страховки во многих ответственных узлах по-прежнему забиваются мощные скобы.

Металлические скобы используются практически в каждой стропильной системе.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Варианты соединения в районе конька

Существует несколько распространенных способов соединения стропильных ног в районе конька. Выбор того или иного способа зависит от вида стропильной системы и наличия или отсутствия конькового прогона.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Наиболее распространенные способы соединения стропильных ног в районе конька.

  • Самым простым соединением считается стыковка внахлест. Здесь смежные балки просто накладываются друг на друга, после чего по центру высверливается сквозное отверстие и узел скрепляется болтом или шпилькой. Соединение считается подвижным, поэтому узел должен опираться на коньковый прогон;
  • Более сложным видом считается соединение типа шип-паз. При такой стыковке в одной из стропильных ног выбирается паз, а на другой вырезается шип. При соединении бруски заходят друг в друга и фиксируются саморезами или гвоздями. Стыковка относится к жестким, поэтому может выполняться как с коньковым прогоном, так и без него;
  • Соединение вполдерева похоже на предыдущий вариант, только в этом случае на смежных стропильных ногах вырезаются пазы в половину толщины бруса и после стыковки, узел также скрепляется саморезами или гвоздями;
Тонкости обустройства стыковочных узлов

Варианты жесткой стыковки стропильных ног без опоры на коньковый прогон.

Читайте также:  Как правильно утеплить мансарду с ломаной крышей

Стыковка стропильных ног при помощи накладок может выполняться как в жестком, так и в подвижном вариантах. Жесткие разновидности стыковки не требуют опоры на коньковый прогон, а шарнирное соединение выполняется только в связке с коньковым прогоном.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Жесткое соединение при помощи двух деревянных накладок применяется довольно широко. Зачастую накладки фиксируются несколькими сквозными шпильками. Помимо стыковки такие накладки еще исполняют роль поперечных затяжек, поэтому их может быть несколько;

Деревянные накладки выступают как дополнительные элементы и исполняют роль поперечных затяжек.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Металлические накладки бывают нескольких видов. Самый простой вариант это перфорированная пластина, которая фиксируется в нескольких точках, тем самым обеспечивая жесткое соединение. Как вариант, вместо пластины может прикручиваться уголок. Так соединение стропил уголками используется для вальмовой крыши;

На вальмовой крыше стропила стыкуются уголками через коньковый прогон.

Тонкости обустройства стыковочных узлов
  • Для обеспечения подвижного соединения из металлических накладок собирается шарнирный узел, который скрепляется металлической шпилькой. Подвижный шарнирный узел обычно монтируется на крышах деревянных домов для компенсации деформаций при усадке дома.

Подвижный шарнирный узел компенсирует деформации при усадке дома.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Стыковка стропил со стенами дома

Любая стропильная система опирается не на несущие стены дома, а на так называемый мауэрлат. Он представляет собой брус большого сечения. Если дом блочный или кирпичный, то стропильные ноги с мауэрлатом стыкуются жестко. То есть в стропильной ноге делается треугольный вырез, который и опирается на мауэрлат.

В блочных домах стропила с мауэрлатом стыкуются жестко.

Деревянные дома первые несколько лет довольно сильно усаживаются, поэтому здесь используются скользящие крепления стропил к мауэрлату. То есть балка опирается на брус и с обеих сторон прикручиваются подвижные металлические крепления.

Скользящее соединение стропил используется только на крышах деревянных домов.

Жесткое крепление стропил

Для жесткого типа соединений используются следующие виды креплений:

Жесткое крепление стропил
  1. Уголки. Одной стороной уголок крепится саморезами или гвоздями к мауэрлату, а второй к стропилу. Существует много разновидностей данного вида креплений, назовем лишь основные.
    • Прежде всего, это обычный уголок KP. Усиленный уголок KP отличается наличием треугольного ребра жесткости на изгибе. Уголок KP с овальным отверстием для анкеров снижает риск срыва крепежа при смещении конструкции;
    • Уголок KM, его основное отличие – большая ширина;
    • Уголок LK – плоскости смещены в разные стороны относительно друг друга, подразделяется на правые и левые.
  2. Пластины. Используются для соединения стропила с упорным бруском, крепятся сбоку.
  3. Скобы. Один конец скобы вбивается в стропило, другой в мауэрлат с внутренней стороны стены.

    Иллюстрация крепления стропил с помощью скоб

  4. Гвозди. Стропило прибивается к мауэрлату с боков крест-накрест, один гвоздь забивается сверху.
  5. Саморезы. Могут использоваться вместо гвоздей аналогичным способом.
  6. Болты и шпильки в паре с шайбами и гайками. В стропильной ноге и мауэрлате просверливается сквозное отверстие, в которое вставляется болт или шпилька, затем надевается шайба, фиксируется соединение гайкой. Трудоемкий, но очень надежный способ крепления.
  7. Проволока. Стропильная нога перехватывается сверху хомутом из нескольких рядов проволоки, под ногой проволока скручивается косичкой и крепится к анкеру, вбитому в мауэрлат или стену. Проволочное крепление стропил к мауэрлату обычно используется в качестве дополнительного.
  8. Перфорированная лента. Отрезок ленты фиксируется гвоздями или саморезами на стропильной ноге и мауэрлате. Как и проволока, применяется для усиления другого крепления.
Жесткое крепление стропил

Ниже представлено видео о жестком способе сочленения стропил с мауэрлатом.

Жесткое крепление стропил

Сколько креплений необходимо использовать при монтаже и какой именно вид стоит предпочесть, зависит от величины нагрузок на стропильную систему.

Жесткое крепление стропил

Соединение стропильных ног с мауэрлатом нашивкой упорного бруска

Жесткое крепление стропил

Брусок пришивается к стропилу снизу, предварительно для равномерного распределения нагрузки упорная плоскость бруска запиливается таким образом, чтобы обеспечить плотное прилегание к мауэрлату. Для получения дополнительного упора сзади брусок можно немного утопить в стропильной ноге, сделав соответствующую выборку.

Жесткое крепление стропил

При использовании досок надежность крепления будет выше, если действующие нагрузки будут направлены поперек волокон.

Жесткое крепление стропил

Как сделать жесткое крепление стропил с помощью врубки

Жесткое крепление стропил

При жестком креплении способом врубки в мауэрлат упирается непосредственно стропильная нога, в которой сначала делается П-образный запил, затем стропило садится на мауэрлат сверху. Образовавшийся блокирующий зуб-запил упирается во внутреннюю вертикальную плоскость мауэрлата. Для усиления крепление стропил к мауэрлату с помощью врубки можно сочетать с нашивкой упорного бруска или досок.

Следует отметить, что П-образная форма посадочной пятки – опирающейся о мауэрлат части стропила – возможна только при небольшом угле наклона крыши и достаточной ширине стропильной ноги.

В противном случае стропило придется срезать по длине заподлицо с мауэрлатом, а вынос за пределы стены осуществить с помощью кобылки – пришитого к стропильной ноге сбоку бруска.

Металлический каркас для гипсокартона

Сначала при помощи отвеса и уровня замеряются плоскости, чтобы готовая отделка располагалась под правильным углом. Если замеряется плоскость стены, то на потолке с небольшим отступом от края проводят ровную линию. Затем от нее опускают отвес и чертят вторую линию на полу. Именно на этих линиях и должны будут располагаться элементы профиля.

Чтобы сделать каркас, потребуется некоторое количество металлических профилей. Дополнить их можно деревянными частями, например, рейками или брусками. Они сделают конструкцию более прочной.

Безраспорные наслонные стропила

В этой конструкции опорное основание монтируется на изгиб, оно не перераспределяет распирающее усиление на несущие стены. Обустройство безраспорной системы предполагает 3 различных вариации.

В первом случае внизу опорного основания закрепляется несущий брус или создается выемка и соединяется с мауэрлатом. В верхней части опоры создается выемка с большим размером и небольшим уклоном. Это нужно для предотвращения упора в прогон краевой частью, так как возникнет вероятность оказания давления на стропила, что приведет к прогибу.

Учитывая, что на концах опоры прогиб стремится к нулевой отметке, его все равно можно подрезать, но с небольшой оговоркой. Во всех случаях размер подреза должен быть меньше величины сечения опоры. Если по определенным обстоятельствам не удается осуществить подрезку, принято производить наращивание при помощи стропильных обрезков. Они закрепляются строительными пластинами со всех сторон.

В процессе установки потребуется создать наибольшую степень горизонтальности для покрытия верхней выемки. Изменив тип несущей опоры, существует вероятность образования распорной наслонной системы.

Во 2-ом случае нижняя часть опорной основы размещается на ползуне. Этот метод является самым популярным. Верхняя часть крепится на болтовом соединении или гвоздях. Крепление также делается путем упора стропил друг в друга, они соединяются при помощи монтажных пластин или древесных накладок.

Данный метод подразумевает закрепление опоры к мауэрлату с учетом задуманного интервала. Соединение можно создать посредством 2-х гвоздей, забивающихся под определенным наклоном в краевое покрытие, или при помощи 1-го, прибитого в верхнюю часть. Кроме того, можно воспользоваться любой пластиной смягченного типа.

В 3-м случае создается крепкое защемление конька. Если верхняя часть закрепляется таким образом, а нижняя размещается на ползуне, удается избежать возникновения распора на стены. Этот метод подразумевает образование повышенного давления на изгиб, но вместе с тем опорное основание больше защищено от прогиба. Крепкое защемление верхней части стропил позволяет обеспечить резервную надежность, увеличивающую несущую способность опоры.

Вышеперечисленные методы конструкции наслонных стропил имеют единый принцип построения: одна сторона опоры крепится на шарнире, а другая размещается на ползуне, что позволяет осуществлять поворот.

Закрепление на скользящих опорах осуществляется несколькими способами:

  • забиванием гвоздей;
  • строительными скобами;
  • укрепляющими пластинами.

Все методы наделяют конструкцию неподвижностью при оказании неровного давления и при различной степени уклона кровли. Для этого потребуется опереть коньковый прогон краями на стенные фронтоны. Если упор будет сделан на стойки, то неподвижность не гарантируется.

2 и 3 методы обеспечивают неподвижность посредством равномерного давления на 2 ската кровли, а также идентичности степени их уклона. Практика показывает, что абсолютно равномерного давления на кровельные скаты не бывает. Это обусловлено атмосферными и погодными явлениями, так как растаявший снег и ветер оказывают различную степень нагрузки на каждый из скатов.

Первый метод позволяет создавать различную степень уклона кровельных скатов, отлично справляясь с неравномерным давлением. Но для этого потребуется добиться абсолютной вертикальности стропил, которые поддерживают крышной конек.

рекомендации по по установке,технология монтажа

Организация стропильной конструкции для обустройства кровли в дальнейшем в деревянном доме является ответственным мероприятием.

Малейшая ошибка со временем может привести к полному разрушению объекта, в лучшем случае – к потере им своих технических характеристик (герметичности).

Чтобы обеспечить целостность стропильной конструкции и кровли в целом, в то же время учесть особенности деревянного строения (его усадку), используют скользящие стропила.

Чем вызвана необходимость использования скользящих стропил?

Любой конструкционный материал деревянного дома – обычное бревно, профилированный, клееный брус, в ходе эксплуатации дает усадка. Она продолжается на протяжении первых 2-5 лет после строительства.

Она заключается в потере бревна естественной влаги, которая не может быть удалена искусственным способом в ходе обработки материала. Процент естественной усадки может составлять 5-8% от общего объема древесины.

Однако опасность заключается не в присутствии усадки, а в ее неравномерности. То есть каждое бревно теряет влагу в большей или меньшей степени.

В результате происходит нарушении конструкции системы стропил, которые соединены с кладкой жестким способом – при помощи железных скоб или болтов. Стропила с нарушенной геометрией не могут выступать надежной опорой для кровли. Последняя в свою очередь провисает, теряет герметичность.

Скользящие стропила, благодаря особой конструкции, могут компенсировать неравномерность усадки бревна, тем самым сохранив правильной геометрию крыши.

Что собой представляет система “скользящие стропила”?

Скользящие стропила в деревянном доме состоят из двух элементов – металлические кронштейн и петля с уголком.

Они выполняются из высокопрочного материала – стали, марки 08 ПС, которая в своем составе содержит низкий процент углерода – 0,08% (согласно ГОСТу 14918-80).

Именно благодаря этому кронштейн и петля могут выдержать на себе всю нагрузку стропильной системы на протяжении длительного промежутка времени, при этом не потеряв своей целостности.

Стандартные характеристики для скользящей стропильной системы следующие:

  • толщина – от 2 мм;
  • 40 мм ширины;
  • в высоту до 90 мм;
  • длина находится в диапазоне 90 мм – 160 мм.

Принцип работы системы такой: кронштейн крепиться при помощи болтов на стропило, петля – на бревно. Таким образом, конструкция перемещается относительно друг друга, тем самым компенсирую изменение геометрии здания и перекос крыши.

Рекомендации по установке скользящих стропил

Перед тем, как начать организовывать движущиеся стропила, нужно учесть несколько нюансов. Специалисты в данной области приводят следующий ряд рекомендаций:

  • установка проводится только на геометрически правильном объекте. Так как скользящие стропила – подвижная система, то корректировку в дальнейшем провести будет невозможно, а в крепежные элементы в процессе усадки здания не будут справляться со своей задачей. Перед началом работ рекомендуется обмерять периметр объекта и скорректировать его рекомендуемыми допусками;
  • изготовление крепежных элементов можно проводить самостоятельно. Но каждый из них должен делаться по одному и тому же шаблону, дабы соблюдать соответствие размеров;
  • коньковая система крепления также должна быть подвижной. Это можно выполнить при помощи подвижных шарниров, монтированных саморезами;
  • если здание большое, часто для качественного перекрытия приходится наращивать стропила. Это делается внахлест при помощи болтов в заранее подготовленные отверстия. Они делаются при помощи сверла, размеры которого должны соответствовать параметрам используемых болтов. Расположение отверстий должно быть хаотичным и не доходить до края доски как минимум на 10 см. Эти мероприятия предотвратят расслаивание материала;
  • каждая последующая стропила должна крепится строго параллельно предыдущей и строго перпендикулярно несущему бревну. В противном случае будут наблюдаться нарушения в работе системы скользящих стропил.

Выполнение данных, нехитрых рекомендаций приведет к успешному завершению дела и работоспособности конструкции в целом.

Техника монтажа скользящих стропил

Поскольку вышеуказанная система является динамичной (движущейся) структурой, то просто поверх опорного бревна ее установить не получится. В таком случае она упадет под собственным весом.

Для этого в опорном бревне делают полукруглый запил. Также на стропиле делается шип, его угол должен соответствовать углу наклона крыши. Это позволит снять нагрузку из системы и переместить ее на опорное бревно.

Глубина прореза не должна превышать ¾ диаметра бревна, в противном случае оно может разрушиться. Упор также делается на глубину не более ¾ балки. Если не придерживаться данного условия, ослабится несущая способность конструкции. Врубку выполняют в 30 см от свисающего края балки.

Далее ведется монтаж крепежных элементов скользящих стропил.

Компоненты подстропильных конструкций

Система должна обладать высокой устойчивостью. Для того чтобы достичь этого, наклонные стропила нужно обеспечить горизонтальной схваткой, использование которой немного обеспечит устойчивость, но совсем немного. Прикреплять её стоит там, где схватка пересекает стойки. Она обязательно сработает в любых обстоятельствах. Их расположение нужно сориентировать со средним человеческим ростом. А если вы конец стропила вынесете наружу, устойчивость гарантируется.

Если случиться аварийная ситуация это обеспечит схватке сработать молниеносно и безошибочно. Если целью стоит повышение устойчивости наслонных стропил и системы в целом жёстко зафиксируйте стойки. Если перекрытие чердака неудачно, то усиление устойчивости окажется невозможным. Те строения, которые содержат 2 внутренние стены, используют сквозящие стропильные конструкции. Нужно правильно выбрать все компоненты, от этого зависит качество сделанной работы и надёжность крыши.

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

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

I. Подготовка мауэрлата и стропил к работе

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

Мастер-класс по монтажу мауэрлата:

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

II. Создание запила

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

III. Установка стропил на мауэрлат

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

IV. Крепление каждого стропила к мауэрлату

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

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

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

Также рассмотрим один из дедовских способов — крепление скобами:

И в завершение предлагаем посмотреть видеоролик:

Факторы, влияющие на расчет конструкции

Перед началом возведения крыши с висячими стропилами необходимо сделать грамотный расчет. Он поможет подобрать подходящие материалы, определить необходимую разновидность и сэкономить средства, сохранив прочность конструкции. Хотя это можно сделать самостоятельно, лучше довериться специалисту, тогда под такой крышей будет спать спокойнее. Для безошибочного расчета потребуется следующая информация:

  • габариты постройки;
  • материалы стен;
  • схема расположения дополнительных опорных элементов, например, колон;
  • наличие мансардного этажа;
  • несущая способность стен;
  • форма крыши.
Факторы, влияющие на расчет конструкции

С помощью этих данных определяется материал для стропил, сечение и с каким шагом проводить монтаж.

Кроме того, мастера-кровельщики учитывают климатические условия (количество осадков, сила и направление ветра). Исходя из этой информации принимается решение об угле наклона и выборе кровельного материала.