Любой дом — сложная конструкция, все элементы которой должны быть безукоризненными. Поэтому при самостоятельном строительстве у мастеров то и дело возникают вопросы, касающиеся той или иной системы. Немало затруднений вызывает возведение крыши, в частности — надежная фиксация стропильных ног. Именно они отвечают за устойчивость конструкции к внешним воздействиям и осадкам, а значит, от этих элементов зависит все: как безопасность жильцов, так и долговечность здания. Ошибки в монтаже могут стать причиной потери прочности и деформации системы. Чтобы избежать серьезных последствий, нужно узнать, как крепить стропила правильно, и какие способы существуют.
Элементы стропильного каркаса
Стропильная система состоит из большого количества элементов, главные задачи которых придать крыше форму и необходимый уклон, равномерно распределить нагрузку от нее на несущиеся стены, предотвратить дефекты фундамента. Главными элементами конструкции являются именно стропильные ноги. Это балки, зафиксированные под определенным углом попарно. С одной стороны они крепятся к мауэрлату, с другой — формируют конек.
Разновидности стропил
Существует 2 основных вида стропил.
Висячие элементы
Они имеют только одну точку опоры: это мауэрлат. Поэтому висячие стропила вынужденно испытывают дополнительную нагрузку — на растяжение. Чтобы усилить такую конструкцию, в нее добавляют горизонтальные, компенсирующие элементы — ригели (схватки), затяжки. Первых может быть несколько, на разной высоте. Висячие стропила устанавливают на здания, имеющие небольшие пролеты — до 6 м.
Наслонные, с опорными элементами
Такие стропила имеют сразу две точки для фиксации. Их крепят к коньковому прогону и к мауэрлату. Данные стропильные системы можно использовать в том случае, если внутри здания есть одна или несколько несущих стен, которые могут держать конек (стропила). Эти опоры — возможность значительно уменьшить нагрузку на стропильные ноги.
Наслонные системы используют для зданий впечатляющей площади, с большими пролетами (10-12 м). Верхние их края опираются на коньковый прогон, а он — либо на несущую стену, либо на колонны. В односкатных конструкциях эту роль берет на себя более высокая стена здания.
Мауэрлат
В большинстве стропильных систем ноги крепят к мауэрлату, который фиксируют по периметру стен здания. Он — необходимость для строений, стены которых сделаны из бетона, кирпича и других искусственных блоков. Без мауэрлата обходятся только несколько видов сооружений. К ним относятся:
- Дома, где стены возведены из бревен или бруса. В этом случае дополнительная обвязка не требуется, так как «дерево и дерево» — союз идеальный.
- Здания, построенные по каркасной технологии. В них роль мауэрлата берут на себя опорные балки — верхняя обвязка.
Для стен, сложенных из любых других материалов, эта часть кровельной системы — элемент обязательный. Чаще им становится массивный брус (100х150 мм, 150х150 мм, 200х200 мм), в домах из сруба — бревна. Первостепенные задачи мауэрлата — смягчение давления на стены, устранение нагрузок на точки крепления, равномерное распределение веса кровельного пирога. Фиксируют этот элемент анкерными болтами, или металлическими шпильками, вмурованными на этапе строительства стен. Между мауэрлатом и стенами дома обязательно укладывают гидроизоляционный слой, защищающий его от контакта с другими материалами.
Проектирование стропильной системы — сложный этап, потому что необходимо корректно рассчитать ветровую, снеговую нагрузку, а также определить тип материала для кровли, угол наклона скатов, учесть вес всех элементов, входящих в конструкцию крыши. Любая ошибка при расчетах может стать причиной сооружения некачественной, ненадежной стропильной системы. Худшее из возможных последствий — разрушение крыши.
Виды соединений стропильной системы
Крепление может быть жестким и подвижным.
Жесткие крепления
Именно благодаря надежной фиксации все элементы конструкции становятся системой, где все узлы надежно связаны друг с другом. Поэтому она становится жесткой, максимально устойчивой, способной выдержать серьезные нагрузки. Есть несколько видов соединений, которые можно назвать самыми основными.
- Фиксация стропил к коньковому прогону. Данное соединение характерно для наслонных систем, в которых стропильные ноги имеют верхнюю точку опоры — доску или брус, закрепленный на вертикальных стойках.
- Соединение стропил с мауэрлатом. Данный крепежный узел присутствует в любой стропильной системе, он считается самым важным, поэтому главное требование к фиксации — максимальная надежность.
- Крепление стропильных ног к дополнительным опорным элементам, придающим конструкции максимальную жесткость. Они — ригели, затяжки, подкосы, бабки и т. д.
В некоторых случаях требуется удлинение стропил. Их сращивают, если длина ската больше, чем длина пиломатериалов.
Подвижные соединения
Древесина — материал податливый, но «неблагонадежный», потому что для конструкции из дерева характерна серьезная усадка, нередко сильно меняющая ее линейные размеры. По этой причине перед возведением крыши бревенчатых или брусовых домов строители рекомендуют делать паузу в год.
В противном случае при жесткой фиксации стропил крыша, скорее всего, деформируется. Чтобы избежать таких последствий, помимо жестких соединений используют подвижные крепежные элементы. Они позволяют не делать большой перерыв между этапами строительства здания, упростить процесс крепления элементов, но дать дому шанс благополучно пережить усадку.
Есть две разновидности подвижных креплений.
- Открытые. Они состоят из двух элементов, конструкция является разборной. Уголок с петлей крепят к мауэрлату, а направляющую фиксируют на стропильной ноге.
- Закрытые. Они, в отличие от предыдущих, неразборные, поэтому соединяют их сразу с обоими элементами.
Лучшим, практичным вариантом считают первые крепежные элементы, поскольку они удобнее в установке. Однако если оценивать эти подвижные крепления с точки зрения надежности, то победу одерживают приспособления закрытого типа.
Как крепить стропила?
Перед поисками ответа на вопрос, как крепить стропила, необходимо рассмотреть весть список крепежных элементов, которые могут быть использованы при создании стропильной системы.
Гвозди или саморезы?
Идеалов-материалов нет. Каждый крепеж тоже наделен как достоинствами, так и недостатками. Для крепления стропильных ног используют:
- Гвозди, но не простые, а имеющие зазубрины. Плюс варианта — использование простейшего инструмента — молотка. Минус — максимальное количество времени, которое «убивает» эта операция.
- Оцинкованные саморезы. Они не боятся коррозии, а благодаря резьбе обеспечивают максимально надежное соединение. Их преимущество перед простыми конкурентами — быстрая работа с помощью шуруповерта. Претензия — длительное время удаления саморезов, если потребуется демонтаж каких-либо элементов конструкции.
Споры о фаворите продолжаются, но большинство мастеров все же выбирают ершеные оцинкованные гвозди, длина которых на 3-5 мм больше, чем размеры пиломатериалов. Еще один надежный крепеж — болты с гайками. Их нередко используют для соединения верхних частей стропил. Для крупных узлов системы лучше всегда выбирать болты или шпильки.
Разновидности креплений
Ассортимент изделий довольно широк. Большинство из них объединяет одно — материал изготовления: это металл. При выборе крепежа учитывают несколько моментов. К ним относится материал стропильной системы, сечение элементов, будущая нагрузка на них. Для сборки стропильной системы используют:
- Металлические уголки, которые имеют отверстия для соединения деталей саморезами гвоздями или болтами. Данная фурнитура считается самым надежным вариантом для крепления стропил к стенам, мауэрлату, коньковому прогону и другим элементам сложной конструкции. Уголки гарантируют увеличение жесткости, а значит, и несущей способности стропильного каркаса.
- Металлические пластины, тоже перфорированные. Эти крепежные элементы позволяют избежать запила в заготовках и мауэрлате, поэтому гарантируют надежность и максимальную прочность узлов конструкции.
- Скользящие крепления — ползуны или салазки. Главное предназначение подвижного вида крепежа — компенсация изменения размера элементов в процессе усадки здания.
- Деревянные накладки, или просто «прибоины». Это небольшие бруски прямоугольного сечения. Ими соединяют стропила — друг с другом и с другими элементами.
Лучшими вариантами соединения считаются уголки и пластины, которые обеспечивают максимально жесткую фиксацию стропильных ног. Нередко используют комбинацию видов: например, два подвижных крепления и одно неподвижное. Этот вариант гарантирует жесткость, но возможность «дыхания» стропильной системы дома. Она не будет деформироваться даже при сильной усадке нового здания.
Как крепить стропила сверху?
В верхней части системы стропильные ноги фиксируют несколькими способами, в зависимости от вида системы.
Соединение встык
В этом случае верхний край досок спиливают под необходимым углом так, чтобы стропила в месте спила упирались друг в друга. В этом случае сначала изготавливают шаблон, затем его проверяют. Если он сделан идеально, то следующие детали изготавливают по нему, еще на земле.
Второй вариант — спиливание на рабочем месте. Обе стропильные ноги располагают на коньке, проверяют, затем одновременно спиливают «лишнее» с обеих заготовок. Оптимальный метод крепления — их соединение с помощью металлических накладок и болтов. Можно использовать деревянные элементы (и гвозди/саморезы). Пример — косынки (треугольники), зафиксированные с обеих сторон. Еще один способ — соединение гвоздями, их вбивают под углом. Минимальная длина крепежа — 150 мм.
Когда необходимо очень надежное соединение стропильных ног, то используют иной метод. Его называют «жестким защемлением». Это тоже соединение встык, однако здесь прогон дополнительно фиксируют (зажимают) с обеих сторон стропил парами деревянных накладок — сверху и снизу конька.
Внахлест или к коньку
Самый простой вариант, при котором не требуется предварительного изготовления шаблона и спиливания, — фиксация внахлест. В этом случае для соединения стропил используют металлические шпильки и шайбы, или болты. Затем лишний материал обрезают.
Возможен и другой способ — крепление стропил непосредственно к коньковому прогону. Этот метод соединения немного сложнее, однако используют его нередко. Сначала торцы обрезают под нужным углом, затем на коньке фиксируют первый элемент, потом второй. Для упрощения работы на этом этапе шаблон тоже необходим. Он дает шанс сделать корректные спилы на земле, а значит, максимально упростить работы наверху.
Как крепить стропила к мауэрлату?
Для фиксации стропильных ног на этой опорной балке можно использовать как жесткое, так и скользящее соединение.
Жесткое крепление
Такое соединение полностью исключает изменение положения элементов конструкции относительно друг друга — невозможен поворот, сдвиг и т. д. Оно подходит для наслонных стропильных систем, так как надежно зафиксированная нога сможет прочно «устроиться» на мауэрлате. В качестве крепежа используются:
- Металлические уголки. В этом случае стропильную ногу устанавливают, затем фиксируют ее боковые стороны уголками, которые предупредят поперечное смещение.
- Запил стропил и их крепление уголками, либо гвоздями и уголками. Глубина врубки ограничена: ее максимум — треть ширины стропильной ноги. В последнем случае сначала под углом забивают крепежные элементы, причем таким образом, чтобы они скрещивались внутри мауэрлата. Третий гвоздь вбивают в стропила вертикально. Затем соединение дополнительно фиксируют уголками.
Третий вариант — помощь небольшого опорного бруса, спиленного с одной стороны под необходимым углом. Древняя технология запила имеет серьезный недостаток: это снижение прочности элементов. Поэтому многие мастера от этого способа отказываются, используя небольшой брус, которые фиксируют в нижней части стропильных ног так, чтобы его торец упирался в мауэрлат. Для крепления этого элемента используют пластины (для соединения с ногой) и уголки (для фиксации к мауэрлату), гвозди либо саморезы.
Скользящее соединение
Такое шарнирное крепление гарантирует возможность некоторого смещения стропильных ног. Поэтому исключает возможность деформации элементов конструкции во время усадки дома. Как правило, в таком соединении нуждаются не только дома из бруса или бревен, но и каркасные конструкции, в которых именно крыша остается самым «слабым звеном».
Оптимальный вариант — «салазки». Это два элемента из стали. Первый — кронштейн, который крепят на стропилах, второй — уголок с петлей, его фиксируют на верхнем венце. Эти приспособления отличаются количеством отверстий для крепежа и длиной хода (60-160 мм), поэтому требуют правильного выбора элементов. При серьезной снеговой нагрузке в регионе скользящее соединение делают с обеих сторон стропил. После завершения усадки здания подвижные опоры можно заменить обычными, жесткими креплениями.
Как крепить элементы к балкам перекрытия?
В этом случае главным требованием становится предотвращение скольжения стропил по опорным элементам. Если не обеспечить им максимально надежную фиксацию, то ноги могут начать разъезжаться. Поскольку балки часто являются и затяжками для висячих систем, то эта работа требует особого внимания. Для крепления стропил используются врубки, причем разных видов. Самые популярные из способов — запилы в 1-2 зуба, с последующим усилением конструкции болтовыми соединениями и хомутами. Выбор варианта зависит от будущей нагрузки на кровлю.
Крепление с помощью одного-двух зубов
Такой способ фиксации подходит для систем, которые будут испытывать небольшое давление. Например, он будет оптимальным для построек с односкатными крышами, для домов с большим углом наклона скатов (свыше 35°).
В этом случае на конце стропильной ноги вырезают зуб, а на балке — паз (гнездо) соответствующих размеров. Максимальная его глубина — ¼ толщины опорного элемента. Расстояние от гнезда до торца балки — 250-300 мм. В роли дополнительной фиксации используют металлические накладки. Если расчетная нагрузка на систему очень велика, то добавляют второй зуб, который позволит усилить соединение.
Болтовое соединение в роли дополнения
При таком креплении в опорной балке делают вырубку. В нижней ее поверхности вырезают небольшое отверстие для крепежа. Затем над ним делают второе — теперь сквозное, перпендикулярное стропильной ноге. В него вставляют болт, который затягивают гайкой, снизу.
Простейший вариант — соединение стропильной ноги и балки на ее конце. Крепежные элементы в этом случае — гвозди, саморезы либо металлические накладки. Это далеко не лучший способ для жилых домов, поэтому его лучше оставить для более легких хозяйственных построек.
Узнать, как крепить стропила, можно и несложно, однако при выборе оптимального варианта необходимо учитывать множество факторов. Создание стропильной системы невозможно отнести к относительно легким этапам строительства дома. Поэтому прежде чем принимать окончательное решение, нужно трезво оценить свои силы.
О том, как крепить стропила, лучше расскажет мастер-практик. Например, специалист в этом видео:
Была ли статья полезна?Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!