Крепление стропил между собой в коньке. Соединение стропил в коньке

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

• Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
• Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
• Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

• Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
• Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

• Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
• Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
• Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

• Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
• Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
• Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

• Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
• Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
• Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

В стропильной конструкции необходимо правильно выполнить соединение стропил.

Стропильная система состоит из множества деталей, от прочности соединения которых зависит надежность всей крыши.

Надежное соединение стропил между собой гарантирует безопасность людей, живущих в здании.

Стропила несут на себе основную нагрузку - они должны выдерживать вес кровельного материала, давление ветра и осадков.

Если сами стропила будут изготовлены из прочных, качественных пиломатериалов, но их соединения окажутся слабыми, то вся конструкция станет непригодной к эксплуатации.

Узлы крепления

Стропила могут соединяться в наслонные и навесные каркасы. В обоих случаях они должны выдерживать нагрузку кровельных материалов, карнизного свеса и своей собственной массы.

Стропила опираются на стенки (капитальные и внутренние), на колонны, опорные столбы и элементы стропильной конструкции: опоры, коньковый прогон, лежни.

Соединение со всеми этими элементами должно быть выполнено по всем правилам.

Место соединения стропил с другими элементами называется стропильный узел.

Существуют следующие стропильные узлы:

• узел схождения стропила с мауэрлатом (опорным поясом);
• узел схождения стропил с дополнительными элементами стропильной системы, повышающими ее прочность;
• узел схождения стропил в местах их удлинения.

Существует два вида крепления стропил:

• неподвижное;
• подвижное.

Неподвижное используют в наклонных конструкциях при соединении стропильных ног с мауэрлатом. Жесткая интеграция предполагает отсутствие свободы движения в любой плоскости.

Стропильная нога не должна смещаться - для этого ее либо врубают в мауэрлат, либо подпирают бруском, который другим концом упирается в мауэрлат.

Выполнять все сочленения жестким способом нельзя, так как древесина, из которой выполнены элементы стропильной системы, имеет свойство расширяться и сжиматься в зависимости от температуры окружающей среды.

Кроме того, если здание не каменное, а деревянное, то сруб будет усаживаться на протяжении длительного времени.

Если соединения будут выполнены жестким способом, то это приведет к искривлению или поломке стропильной конструкции. Поэтому на определенных участках кровельного каркаса используют скользящие крепления.

Скользящее крепление применяют только в наслонных системах, так как в висячих конструкциях стропила опираются в основном на коньковый прогон и не распирают стены дома.

Чаще всего скользящее крепление используют при строительстве домов из бревен или бруса.

В таких домах даже через несколько лет после завершения строительства стропильная система продолжает находиться в движении.

Неподвижная интеграция стропил в систему приводит к деформированию крыши и повреждению коробки.

Подвижное соединение стропил в коньке и с другими элементами стропильной конструкции, прежде всего, с опорной балкой, дает им свободу, что предупреждает поломку.

Для скользящего соединения используется специальный крепеж, состоящий из двух частей: уголка и вставленной в него планки.

Связка в коньковом узле

В наклонной системе совмещение стропил друг с другом можно осуществить различными способами.

Способы соединения стропил:

• доски обрезают под углом, плотно соединяют их концы и забивают с двух сторон гвозди;
• закрепляют ноги на коньковый брус, сделав на их концах соответствующие запилы;
• соединяют концы стропилин над коньком внахлест с помощью гвоздей или саморезов.

Любое из этих соединений дополнительно закрепляют накладками из дерева или металла.

Запилы - самый распространенный способ скрепления концов стропильных ног друг с другом. Для этого каждое стропило на торце делают наполовину тоньше и просверливают в зауженной части отверстие под болт. Торцы соединяют и закрепляют болтом с прокладкой.

При креплении встык верхнюю часть стропилин срезают под косым углом, соблюдая правило - угол среза должен быть равным углу наклона ската.

Стропилины закрепляют попарно, вбивая в них длинные гвозди. Сделать это не сложно, если изготавливать все ноги по одному шаблону. Металлическая накладка в этом случае будет выполнять функцию стяжки.

Скрепление на коньковый прогон аналогично соединению встык, только ноги в этом случае опираются не на друг друга, а на коньковую балку.

Их концы обрезают под углом и скрепляют с коньковой балкой гвоздями или саморезами.

Стыковку внахлест используют при возведении легких и временных конструкций. В этом случае стропила соединяются над коньковой балкой шпильками или болтами.

Иногда возникает ситуация, когда нужно усилить уже существующую стропильную систему, увеличив диаметр ног. В этом случае ноги наращивают дополнительными досками, прибивая их обычными гвоздями.

Висячие стропила соединяют друг с другом врезкой «в шип» или «в зуб». В первом случае на первой детали вытачивают выпуклую часть соединения - шип, а на второй делают углубление - паз.

«Шип-паз» - достаточно сложное угловое соединение, которое требует от мастера достаточной квалификации.

Шип должен точно войти в паз, при этом между двумя стропилинами не должно остаться зазора. Дополнительно узел закрепляют металлической пластиной.

Еще одно сложное угловое соединение - врубка «в зуб» или «в два зуба». Последнюю используют, когда нужно получить особенно надежное соединение.

Одно из самых простых угловых соединений - врубка «в полдерева». Этот способ можно использовать при сборке висячих стропильных конструкций.

Как провести соединение стропил с ригелями - горизонтальными планками, соединяющими парные стропила на некотором удалении от конька? Обычно ригеля служат еще и обрешеткой для настилки мансардного потолка.

Соединить стропила с ригелями несложно. Ригель прибивают с каждой стороны стропильной пары двумя-тремя гвоздями, прошивая насквозь и сам соединяемый ригель, и стропилину.

Вылезший кончик гвоздя можно просто загнуть молотком от себя. Если стропильные пары сбиты внахлест, то ригель прибивают к одной из стропил тоже внахлест, а к другой - запиливая конец под углом, равным углу наклона стропила.

Аналогично соединяют стропила с подкосами - элементами стропильной конструкции, связывающими стропильные ноги с лежнем.

Закрепление на мауэрлате и стойках

Для соединения стропил с балкой-мауэрлатом потребуется определенная сноровка. В нижней части стропила делают зарез до половины его диаметра.

Форма зареза должна быть такой, чтобы стропильная нога смогла «зацепиться» за внешний угол мауэрлата, не соскользнув с него.

Запрещается соединение стропила с мауэрлатом без устройства такой выемки, так как в этом случае стропилина просто соскользнет с опорной балки, и вся конструкция рухнет вниз.

В некоторых случаях выемку делают в самом мауэрлате. Для этого опорная балка должна быть сделана из древесины твердых пород или лиственницы. Нельзя делать зарубки в мауэрлате, изготовленном из сосны и других хвойных пород.

Почему так важно надежно закрепить стропила на опорной балке? Если этого не сделать, то скаты разъедутся под давлением даже небольшого снежного покрова.

Чтобы этого не случилось, была придумана методика врезания ног в мауэрлат.

Существует два метода врезки в мауэрлат:

• в балку;
• в прорезь в балке.

При врезке в балку в стропилине вырезают шип, а в мауэрлате – паз. Глубина щели не должна превышать 1/4 диаметра опорной балки.

Второй метод - врезка стропилины в прорезь - используют на крутых кровлях. Угол наклона ската должен быть > 35 градусов.

Во избежание сколов врубка в мауэрлат должна находиться не ближе 4-х сантиметров от края балки. Для более пологих крыш используют метод врезки двойным зубом.

Врезка двойным зубом может производиться как:

• два шипа с замковым соединением;
• соединяющий упор с шипом;
• упор без шипа.

Зубы могут входить в опорную балку на одинаковую глубину или на разную, при этом первый зуб всегда входит на меньшую глубину, чем второй.

Крепление стропил с затяжкой в висячих стропильных конструкциях и соединения стропил с лежнями в наклонных конструкциях обязательно проводится с помощью врезки.

Дополнительно узел соединения усиливается металлическими уголками или тремя длинными гвоздями.

Теперь вы знаете, как правильно соединить стропила друг с другом и с другими элементами каркаса крыши и сможете самостоятельно выполнить эти операции.

Каждому, кто решил самостоятельно построить дом, необходимо помимо всего прочего разобраться в том, как правильно крепить стропила кровли к мауэрлату . Это одно из самых ответственных соединений, от правильности выполнения и надежности которого напрямую зависит срок эксплуатации кровельной конструкции и, конечно же, безопасность людей, пребывающих в доме. Именно поэтому важно досконально разобраться во всех нюансах соединения стропильных ног с другими элементами кровли, чтобы избежать трагических последствий.

Способ сочленения стропил с мауэрлатом подбирается с учетом особенностей конкретной системы. Самое главное – обеспечить оптимальное распределение поступающей нагрузки от веса кровельной конструкции в целом и непосредственно стропил на стены строения.

Существует несколько основных узлов соединения, главными среди которых являются, прежде всего, соединения стропильных ног с мауэрлатом, а также крепление брусьев к дополнительным конструктивным элементам с целою увеличения жесткости и в целом прочности крыши.

Непосредственно мауэрлат — это сравнительно толстая балка, закрепляемая по верхней части внешней стены дома параллельно по отношению к коньку кровли. Как правило, для устройства мауэрлата применяется брус сечением 150х150 мм. Крепление опорной системы к стене обычно выполняется с использованием оцинкованных шпилек.

Необходимость в монтаже брусьев на мауэрлат возникает в процессе обустройства безраспорных и распорных конструкций. Висячие и наслонные стропила устанавливаются на опорную систему с применением скользящего либо жесткого сочленения. Подходящий метод соединения подбирается с учетом особенностей конкретной конструкции.

Врубка для соединения должна быть сделана непосредственно в стропилине. Создание врубки в опорной системе нежелательно по той причине, что это способно уменьшить несущую способность опорного бруса и в целом поспособствовать снижению надежности системы.

При жестком соединении полностью исключается вероятность смещения конструктивных элементов в любых направлениях. Для достижения требуемой жесткости выполняется крепление с применением металлических уголков. Также это можно сделать путем создания специальных вырезов в стропильных ногах. Эти вырезы в стропилинах дополнительно закрепляются скобами или саморезами, также можно использовать болты и прочие крепежные элементы.

При обустройстве кровельных систем деревянных строений довольно часто выполняется скользящее соединение стропилин с мауэрлатом . Для его создания используются т.н. «салазки». Это специальный крепеж, соединяющий элементы системы таким образом, что у стропильных ног остается определенная свобода, благодаря чему в дальнейшем удается предотвратить появление всевозможных деформаций крыши во время естественной усадки строения из натуральной древесины.

Использование уголка для соединения элементов конструкции

При выборе метода крепления стропил кровли к мауэрлату нужно ориентироваться на особенности конкретной крыши. В случае с деревянными постройками обычно используется скользящее соединение, во всех остальных же ситуациях сочленение делается жестким.

Если предпочтение отдается соединению с применением специальных вырезов, работу нужно начинать непосредственно с их подготовки. Вырезы делайте так, чтобы стропилина безо всяких проблем устанавливалась своей горизонтальным участком на мауэрлат, а угол наклона бруса соответствовал наклону кровельного ската. Для фиксации одного бруска будет достаточно трех гвоздей, два из которых следует вбить по обеим сторонам стропилины под углом. Последний гвоздь забивайте в направлении вертикально сверху. Используйте проволоку для усиления соединения. В результате вы получите максимально прочное и жесткое соединение.

Наиболее распространенным методом соединения стропил с мауэрлатом является способ, предполагающий применение подшивного бруса и уголка. В данном случае работа начинается с того, что стропилина разрезается под требуемым углом. Угол подбирается в соответствии с уклоном кровельного ската, закрепленным в проекте.

Далее необходимо установить по краю опорного бруса подшивной брус длиной порядка 100 см. Стропилина будет жестко упираться в этот брусок по линии давления. Конструкция рассматриваемой системы такова, что соединение будет максимально жестким, без сдвигов и прочих нарушений. Боковое крепление стропильной ноги к опорной системе выполняется металлическими уголками. Такие крепежные элементы позволяют предотвратить поперечное смещение стропилин. Дополнительно специалисты рекомендуют усиливать узлы крепления за счет специальной проволоки.

Существует несколько разновидностей уголков, которые можно использовать для сочленения стропилин с мауэрлатом. Наиболее распространенным и являются уголки марок КР11 и КР21. Такие изделия имеют овальные отверстия под анкера, благодаря которым значительно уменьшается вероятность обрыва крепежа под воздействием нагрузок или в процессе осадки строения. При помощи уголка марки КР5 можно крепить элементы конструкции с большим значением несущей способности. Уголок марки КР6 имеет упрочненную конструкцию и используется для фиксации тяжелых элементов.

Дополнительно применяются уголки марки КМ, для изготовления которых традиционно используется перфорированная сталь. С их помощью закрепляют основные несущие и разного рода дополнительные элементы стропильной системы. Среди преимуществ такого крепежа нужно отметить возможность применения традиционных шурупов и саморезов, а также отсутствие необходимости привлечения к монтажным работам спецтехники.

Также в продаже доступны усиленные уголки марки KMRP. Они предназначены для фиксации конструктивных элементов под прямым углом. Такие изделия обеспечивают качественную фиксацию стропил. Подобные уголки можно регулировать, что делает работу максимально удобной.

Порядок выполнения жесткого соединения

Крепление, как уже отмечалось, может выполняться по жесткой и скользящей технологиям.

Жесткое сочленение традиционно применяется при фиксации стропил наслонного типа. Такая работа требует обеспечения максимально прочной посадки стропилины на опорный брус. Жесткое соединение не должно подвергаться никаким усилиями. Для получения нужной жесткости можно использовать метод врубки и нашивки.

При креплении с врубками в первую очередь необходимо подготовить врубки на каждой отдельной стропилине . Высота подобной выемки должна быть не более 1/3 высоты бруса. Каждую стропилину надо упереть в мауэрлат подготовленными выемками и закрепить с помощью двух гвоздей, забитых по бокам стропильной доски. Для дополнительной фиксации нужно забить третий гвоздь, только уже вертикально. Такой метод получил наиболее широкое распространение и традиционно используется при обустройстве кровельных систем любого уровня сложности.

Помните, что врубку можно делать исключительно в стропилинах. Создавать подобные «седла» в мауэрлате нельзя, т.к. из-за этого будет снижаться показатель его несущей способности.

В соответствии со вторым способом фиксации стропилин к мауэрлату (метод нашивки) нужно предварительно подготовить дополнительные бруски длиной 1 м . Они будут подшиваться к стропилинам, и непосредственно деревянные брусья будут упираться в поверхность мауэрлата. Бруски фиксируются с помощью рассмотренных ранее уголков.

Если один конец стропилины фиксируется с применением метода жесткого сочленения, второй конец должен быть закреплен «скользяще». Свойства древесины таковы, что она имеет склонность менять свой объем в зависимости от погодных явлений. И в том случае, если оба конца бруса будут закреплены жестко, это неизбежно спровоцирует повышение уровня нагрузок на стены и довольно быстро приведет к нарушению их прочности и в целом деформации.

Особенности скользящего соединения

Такое сочленение, как уже отмечалось, используется при обустройстве кровельных систем домов, построенных из древесины (бруса, сруба и пр.). Жесткое сочленение запрещается использовать из-за все тех же свойств древесины.

После завершения строительства материал еще пару лет будет меняться в размерах, т.е. давать усадку. Стропильные элементы тоже будут двигаться, так что ни о каких жестких соединениях речи быть не может, т.к. из-за них стены дома попросту деформируются.

Важно дать стропильным ногам небольшую свободу движений. Делается это с помощью уже упоминавшихся «салазок». Также монтаж может выполняться с применением специальных уголков, имеющих продолговатое крепежное отверстие.

Распорки, подкосы и бабки крепятся к стропилинам за счет хомутов и скоб. Дополнительно должно обеспечиваться крепление стропилин к стенам здания при помощи проволочных скруток. Благодаря им будет существенно снижен риск срыва кровельной системы при сильном ветре.

Какие еще крепления используются для соединения?

Каждый существующий способ крепления предполагает использование соответствующих крепежных элементов. К примеру, со стальными уголками и толстыми проволоками вы уже знакомы. Дополнительно используются разнообразные усиленные уголки, специальная лента, всевозможные болты, гайки и саморезы, крепеж особого назначения и т.д.

В случае если монтаж будет выполняться с применением кронштейнов, врезки в стропильных ногах не делаются. То есть данный метод позволяет получать максимально надежное и эффективное соединение.

Инструкция по креплению стропил к балкам

Важно знать не только порядок соединения стропилин с мауэрлатом, но и особенности скрепления этих элементов с другими частями кровельной конструкции . Одним из таких моментов является соединение стропилин с балками. Последние опираются на стены дома и располагаются в единой плоскости со стропилинами.

Для выполнения подобного соединения нужно вырезать на концах балок перекрытий специальные выемки, в которые в дальнейшем будут вставляться брусья стропил. Для обеспечения максимально ровной укладки поперечных балок, можно натянуть на крайние бруски струну и ориентироваться по ней.

В этом месте сочленение обычно выполняется по методу «встык». Для этого нужно, прежде всего, подрезать верхний край стропилин под углом. Угол подрезки должен быть таким же, как угол наклона кровельного ската. Для облегчения работы рекомендуется сделать шаблон и обрезать все стропильные ноги по нему. Скрепление стропилин под коньком выполняется с помощью двух гвоздей, которые забиваются под углом.

Дополнительно стык можно усилить деревянной либо металлической накладкой, притянутой с помощью гвоздей или болтов соответственно. Стропилины скрепляются с коньковым брусом. Такая технология довольно сложна в исполнении, из-за чего в частном домостроительств е почти не применяется.

Самым любимым и популярным среди строителей вариантом монтажа в данном случае является сочленение «внахлест». Стропилины скрепляются своими боковыми частями и стягиваются гвоздями либо болтом. Также для соединения подходят специальные оцинкованные шпильки. Этот метод отличается особой простотой выполнения, из-за которой и пользуется такой большой популярностью.

В процессе соединения мауэрлата и стропильных ног нередко возникает необходимость удлинения последних. Стандартное значение длины пиломатериала равняется 6 метрам. При необходимости получения более длинных балок их приходится наращивать. Существует три основных способа удлинения стропилин.

В случае если для выполнения соединений будут использоваться гайки с болтами, нужно обязательно использовать специальные шайбы либо пластины. Без них гайки могут попросту «утонуть» в материале. Среди всех существующих вариантов соединений крепеж с использованием гвоздей является наименее надежным, поэтому его рекомендуется использовать только в крайних случаях.

От того насколько правильно будет выполнено соединение бруса с мауэрлатом напрямую зависит срок службы, качество и надежность кровли. Вне зависимости от выбранного способа соединения нужно придерживаться основных правил. Прежде всего, плоскости элементов должны максимально плотно прилегать друг к другу. Этого можно добиться только путем точного и аккуратного выполнения всех углублений и врубок.

Стропильная система – это основа, «скелет» любой крыши, поэтому к ее обустройству нужно подходить со знанием дела. От правильности установки и фиксации основных элементов конструкции напрямую зависит срок ее службы и основные эксплуатационные характеристики. Поэтому будьте внимательны, придерживайтесь полученных рекомендаций на каждом этапе монтажа и все получится. Удачной работы!

Видео – Как крепить стропила к мауэрлату

При сооружении каркаса кровли используются разные варианты соединения стропилин меж собой и с другими компонентами системы. Подбор типа соединений подчиняется от свойств системы стропил, параметров материала и желаний рабочих.

Класификация узлов соединений

Кровельный каркас складывается из большого ряда компонентов, прочно между собой закрепленных. Но главную эксплуатационную нагрузку несут стропилины, и поэтому от надежности их крепежи на мауэрлат и соединения меж собой зависят безопасность и функциональные характеристики крыши всей конструкции.

Стропильные конструкции, висячие и наслонные, передают нагрузку от своего авторитета, веса кровельного пирога и воздействий атмосферы на несущие стены и иные конструкции. Нижние кончики стропилин опираются на опорную балку или мауэрлат, верхние попарно скрепливаются конкретно между собой или устанавливаются к коньковому прогону. Также, для жесткости системы используются добавочные опоры, ригели, подкосы и иные детали. Если необходимо повысить длину стропилин создается наращивание стропильных ног. В общем, узлы соединения стропилин можно подразделить на несколько главных групп :

• узел соединения с «фундаментом» кровли»;
• узел конькового соединения;
• узел крепежа добавочных компонентов системы стропил;
• стыкование стропилин при наращении.

Все разновидности соединения стропилин предполагают применение конкретных элементов крепежа.

Наращивание стропилин

соединение стропилин меж собой по длине дает возможность сделать стропильную ногу нужных размеров из имеющегося пиломатериала. Очень часто сращивание создается такими способами соединения :

• встык;
• внахлест;
• вариантом косого прируба;
• в три дощечки;
• с опорой на прогон.

Крепление встык . Для сращивания состыковываемые кончики требуется отрезать строго под угол 90°. После плотного соединения получившихся торцов, на стропилины в стыковочном месте устанавливается древесная накладка или железный крепежный компонент (пластина с зубьями). Накладки из дощечки ставятся с двух сторон и прибиваются как в шахматах гвоздками нужной длины, или крепятся саморезами.

Способ косого прируба . Подрезка концов создается под угол 45°. Срезанные кончики состыковываются, после этого в середине сверлится сквозное отверстие для болтового крепежа. Бруски стягиваются болтом диаметром 12 или 14 мм с широкой шайбой.

Крепление внахлест . Элементы из дерева ложатся с нахлестом и по всей длине сшиваются гвоздками, какие должны находится как в шахматах. В некоторых случаях используются шпильки с гайками и шайбами. Подобное соединение стропилин по длине не просит конкретного исполнения срезов торцов.

Длинную стропильную ногу можно сделать, применяя три дощечки и прокладки. В этом варианте одна из дощечек ложится между 2-мя иными с нахлестом не меньше метра и закрепляется гвоздками как в шахматах. Потом в пустой зазор между крайними дощечками ставятся и пришиваются гвоздками древесные прокладки, равные по толщине усредненной дощечке, чтоб обеспечить конструкционную жесткость.

соединение стропилин по длине с опорой на переходной прогон создается на случай, когда все стропильные ноги наращиваются на одном расстоянии от свеса кровли. Горизонтальный прогон устанавливается на стойках, какие опираются на внутреннюю несущую стенку или колонны. На случай, когда место сращивания доводится на прогон, есть возможность обеспечить нужную жесткость длинной стропильной ноги. Две части стропилины между собой соединяются скобками или иными компонентами, и дополнительно гвоздками фиксируются к прогону.

Наращенная стропильная нога обязана по всей длине иметь прочность и одинаковую жёсткость, в другом случае во время эксплуатации кровля меняет размеры.

Крепеж части находящейся сверху стропилин

соединение стропилин в коньке может делаться всевозможными вариантами в зависимости от типа конструкции и прочих свойств системы.

Если есть наличие конькового прогона верхняя часть ноги обрезается под угол, подходящем углу наклона ската крыши, потом ставится срезом к коньковому бруску и закрепляется гвоздками или саморезами. Для усиления системы можно применять добавочные железные накладки. В большинстве случаев создается врубка шипа стропилины в паз в коньке.

Для крепежа висячих стропилин меж собой в коньковой части применяются следующие варианты :

1. соединение стропилин внахлест. В этом варианте в верхних торцах, положенных внахлест, нужно сделать отверстие для соединений при помощи болта или резьбовой шпильки. Важно применять широкие шайбы, чтоб крепеж не испортил древесину при нагрузках.
2. С отрезкой торцов под угол. Верхние кончики подрезаются так, чтобы соединение торцов было по вертикали, а стропилины расположились под угол, установленным проектом кровли. Чтоб обеспечить нужную крепость узла, применяются пластины для соединений стропилин.
3. Крепеж «шип-паз». Как и в прошлом случае, стропилины размещаются под установленным углом. Сверху создается пазо-шиповое соединение, которое дополняется железным крепежом. Также используется крепление одинарным или двойным зубом (если крыша который рассчитан на большие нагрузки).

Строительство построек из бруска или бревна просит специального подхода к построению системы стропил. Если например дом имеет фронтоны из стенового материала, проседание постройки ощутимо будет влиять на каркасную конструкцию – его нельзя делать жёстким, чтоб избегать деформирования . соединение стропилин болтами в коньковой части в сочетании со скользящим креплением на поверхности стен обеспечюет нужную подвижность системы стропил. Также, можно применять специализированные двигающиеся коньковые крепежи из металла.

Крепление части которая находится снизу стропилин

соединение стропилин с мауэрлатом бывает жёстким и скользящим. При жёстком креплении обязаны быть исключены любые смещения стропильной ноги, поворачивающие, скользящие и иные старания. Чтоб узел крепежи был твёрдым, используются два главных варианта :

• монтаж с вырубкой в ноге;
• монтаж с нашивкой подпорного бруска.

Врубка (седло) на стропильной ноге не обязана быть больше 1/3 высоты дощечки, чтоб не уменьшить ее несущую способность.

Стропильная нога, упертая седлом в мауэрлат, крепится тремя гвоздками – два из них вбиваются с двух сторон под угол, а 3-ий – вертикально сверху.

Второй вариант монтажа состоит в установке на мауэрлат бруска длиной не больше метра, в который упирается часть находящаяся внизу стропильной ноги, срезанная под угол, подобающим углу наклона кровли. Чтоб убрать боковой сдвиг, с двух сторон устанавливаются специализированные уголки из металла.

Скользящие крепежи применяются на поверхности стен домов из дерева, предрасположенных к усадке. Это специализированные элементы из металла, какие предоставляют стропильной конструкции некую степень свободы в конкретном направлении.

соединение стропилин с балкой применяется например если опорой для стропильных ног работают затяжки. Нужно учитывать, что крепление создается на расстояние не меньше 40 см от края балки, чтоб обеспечить нужную конструкционная прочность под нагрузками.

В большинстве случаев создается врезка двойным или одинарным зубом, с упором или без упора. Дополнительно используется обвязка и металлический крепёж катаной проволокой с креплением ее к анкеру на поверхности стены.

Может применяться и болтовой крепеж – в этом варианте стропильная нога срезанным торцом ставится на балку, снизу какой сделан вырез. Болт обязан находится перпендикулярно верхней стороне дощечки стропилины. Тоже может использоваться соединение хомутом. И в том и другом случае в балке режется упор для стропильной ноги.

Крепление компонентов системы стропил

Варианты соединения стропилин с другими компонентами каркаса кровли зависят от практичных свойств этих компонентов. Ригель, объединяющий стропильные ноги сверху фермы, в большинстве случаев врезается в стропилины, если они сделаны из бруска огромный толщины. На случай применения стропильных дощечек, ригель создается из подобных же дощечек, установленных горизонтально внахлест со всех сторон стропильной ноги. Стойки и подкосы устанавливаются способом врубки.

Строительство дома от фундамента до макушки – удивительное событие! Особенно, если какую-то часть работ вы делаете своими руками, живете и дышите будущим гнездом. И вы знаете, что какая бы усталость не накопилась к финишным работам, все равно все нужно делать грамотно и основательно. Особенно, когда дело касается крыши, где любые ошибки чреваты дорогостоящими неприятными ремонтами.

А потому, чтобы “зонт” вашего дома мечты служил исправно, правильно выполняйте все конструктивные узлы, особенно сращивание стропил в районе конька – это самая верхняя точка! А мы поможем вам разобраться с видами соединений и важными технологичными нюансами.

Что собой представляет конек крыши?

Итак, для начала немного разберемся с понятиями.

Так, прогон – это дополнительная балка, которая ставится параллельно коньку крыши и мауэрлату. Говоря простым языком, этот тот же мауэрлат, только поднятый по уровню. И в итоге конек должен располагаться на определенном расстоянии от прогона – смотря какой угол крыши был выбран.

Конек – это горизонтальный элемент крыши, который соединяет в верхней точке оба ската крыши.

А главная задача соединительных элементов в коньке – создание надежной жесткости и прочности всей конструкции крыши. О чем сейчас и будет идти речь.

Виды сращивания стропил в коньке

Всего есть три способа, как это сделать:

Этот способ отличается от всех предыдущих тем, что здесь стропила соединяются боковыми плоскостями и стягиваются шпилькой или болтом. Достаточно популярная технология на сегодняшний день.

Если дом деревянный, тогда в качестве опора для этого способа подойдет верхнее бревно или брус, а вот на блоки придется положить мауэрлат.

Самое популярное такое крепление – сращивание стропил вполдерева:

Внахлест стропила в коньке чаще всего соединяются при помощи гвоздей. Обычно это крыши беседки, навесов, бани и гаража – здесь нет особых требований к прочности стропильной системы.

Способ №2. Соединение встык

Для этого вам нужно:

• Обрезать под углом край стропила так, чтобы этот угол был равен углу ската крыши.
• Сделать упор стропила.
• Применить крепежный элемент.

Намного легче делать подобные обрезки по шаблону – просто изготовьте его заранее. Так все плоскости будут прилегать друг друга плотно.

Если вы скрепляете стропила гвоздями, берите их не менее двух. Каждый из гвоздей забивайте в верхнюю полость стропил под углом так, чтобы гвоздь шел в срез второго стыкуемого стропила. Дополнительно укрепите сращивание стропил в коньке металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Или частично встык:

Суть этой конструкции в том, что кромки двух стропил подогнаны настолько точно, что равномерно распределяют друг с другом возложенную на них нагрузку. Но одним гвоздем это соединение будет мало закрепить – нужны еще металлические или деревянные насадки. Возьмите доску толщиной 30 мм, закрепите ее с одной (лучше двух) сторон узла и прибейте.

Способ №3. Соединение на брус

В это способе мы будем крепить стропила прямо на коньковый брус. Эта конструкция хороша тем, что брусу можно обеспечить центральные подпорки, а каждое стропило можно крепить по отдельности и в удобное время. Такой способ незаменим, если нет времени изготавливать шаблон.

Соединение на коньковый брус рекомендовано в тех случаях, если крыша получится достаточно широкой – шире, чем 4,5 метра. Эта конструкция достаточно надежна, но порой требует установки под собой дополнительных опор, из-за чего функциональность чердака снижается в разы. Ведь посреди помещения теперь балки! Для небольших чердачных крыш это, конечно, не беда, а вот в мансарде придется обыгрывать как элемент интерьера. Зато никакого шаблона для этой конструкции не нужно, и небольшие расхождения не страшны.

Вариация:

Можно, конечно, использовать металлическую фиксирующую пластину – но это только соединение, но никак не затяжка. Суть затяжки как раз в том, что она располагается ниже и берет на себя часть нагрузки.

Это – комбинированное сращивание стропил, т.к. выполняется он встык, точно так же, как при упоре на мауэрлат.

Чем сращивать? Выбор крепежных элементов

Стропильные ноги формируют контур крыши и передают точечную нагрузку от крыши на мауэрлат, а мауэрлат в свою очередь равномерно распределяет ее на несущие стены.

Издавна для крепления стропил использовались такие элементы:

• Накладки.
• Бруски.
• Деревянные штыри.
• Клинья.
• Нагели.
• Металлические скобы.

А вот современный рынок предлагает более функциональные крепления, которые позволяют сращивать стропила в области конька намного проще и надежнее. Под любым углом получается нужная жесткость и прочность. Это:

• Гвоздевые и перфорированные пластины.
• Саморезы.
• Болты и шурупы.
• И многое другое.

Но выбор того или иного крепежного элемента зависит больше не от того, сколько он стоит и насколько окажется прочным, а от того, какова нагрузка на конкретный коньковый узел и что его него требуется.

Итак, вот как, например, сращивают стропила в коньке саморезами:

А вот так гвоздевыми и перфорированными пластинами:

Но для того, чтобы эти пластины применить, вам придется поработать с прессом:

А теперь – от простого к сложному.

Сращивание стропил в коньке двускатной крыши

При опирании на коньковый прогон двускатной крыши стропильные ноги могут как упираться друг в друга своими скошенными торцами, так и быть вразбежку.

• Если стропила упираются торцами друг в друга, иными словами – встык, тогда их концы нужно соединить накладками на гвоздях или болтах.
• Если же концы стропильных ног в коньковом узле находятся вразбежку, тогда их соединяют угловыми скобами и болтами.
• Если стропильные ноги опираются сразу на два прогона, тогда концы ног опирают еще друг на друга. Возникает, естественно, определенный распор, напряжение которого снимают при помощи горизонтальных ригелей.
• Если прогон отсутствует вовсе, тогда стык стропильных ног в коньковом узле выполняют упором скошенных торцов ног друг в друга. Дополнительно закреплять такие стыки нужно парными накладками, которые прибивают к ногам гвоздями или соединяют болтами.
• Чтобы закрепить стропильную ногу с ригелем, стык выполняют при помощи деревянных накладок – боковых. Их прибивают прямо к ригелю гвоздями либо крепят болтами – все зависит от поперечных сечений используемых материалов. Далее под ригель ставят уже колодку – для восприятия поперечных усилий.
• А вот стропильные ноги из бревен с ригелем уже крепятся без накладок. Только в конце самого ригеля делают выемку в ½ от сечения шпренгеля. Чтобы система в итоге оказалась устойчивой, в поперечном направлении стропильные ноги усиливаются подкосами и ригелями-затяжками. Особенно, если речь идет о ширине пролета между наружными несущими стенами от 8 метров.
• Если в местности сильные ветра – не редкость, кровельный конек крайне важно защитить от возможного смещения. А для этой цели концы стропильных наслонных ног дополнительно соединяют с коньковым прогоном угловыми скобами. Плюс обязательно закрепляют проволокой стропильные ноги и кладку дома.
• Если вы сращиваете в коньке стропильную систему из бревен, круглого леса, тогда рассчитывайте, что она получится достаточно тяжелой.

Заметим, что при значительных нагрузках на стропильную систему врезку в стропильной ноге вообще не рекомендуют делать – только применять промежуточные косынки.

Вот более подробная информация:

Если стропильные схеме находятся под наклоном, внешние нагрузки передаются опорами (мауэрлату, прогонам, стойкам, подкосам и лежням), при этом в самих стрежнях возникают силы напряжения сжатия и изгиба. И чем более крутая крыша ската, т.е. чем более вертикально идет наклон стержней, изгиб уже идет меньше, а вот горизонтальные нагрузки, наоборот, только увеличиваются.

Проще говоря, чем круче крыша, тем более прочными должны быть все горизонтальные конструкции, а чем скат более полог – тем прочнее должны быть уже вертикальные конструкции стропильной системы.

Сращивание стропил у вальмовой крыши происходит совсем по другому сценарию, чем у двускатной. Так, здесь уже есть новые элементы – накосные стропила, которые нужно ставить по определенной технологии. А к коньковому брусу эти детали нужно крепить методом врубки с дополнительной фиксацией верхними стяжками и ригелями. Еще своих сложностей придает то, что у вальмовой крыши наклонные скаты содержат в себе мансардные окна и вентиляционные отверстия, которые нередко располагаются прямо под коньком.

Если в вальмовой крыше – всего один прогон, его диагональную стропильную ногу опирают на консоль прогона. Сами консоли нужно выпустить на 10-15 см за подстропильную раму. Причем сделайте так, чтобы отпилить лишнее, а не наращивать недостающее.

Если же прогонов два, тогда в коньке прямо к стропилам нужно пришить короткую доску, толщиной до 5 см – прибоину. На нее как раз и будем опирать накосные стропила и диагональные стропильные ноги.

А теперь давайте разберемся с внешней ендовой. Стропильные ноги, которые опираются на нее, также называются накосными и диагональными. Причем диагональные стропила длиннее, чем обычные, и на них опираются укороченные стропила со скатов – нарожники. По-другому их еще называют стропильными полуногами. В этом случае накосные стропила уже несут нагрузку, которая в полтора раза больше, чем у обычных стропил.

Такие диагональные стропила сами по себе длиннее обычных досок, а потому делать их следует спаренными. Это сходу решает три задачи:

• Удвоенное сечение несет удвоенную нагрузку.
• Балка получается длинной и не разрезанной.
• Размеры применяемых деталей становятся унифицированными.
• Для устройства накосных стропил можно применять те же доски, что и для обычных.

Подытоживая и говоря простым языком, применение досок одной высоты для конькового узла значительноу прощает все конструктивные решения вальмовой крыши.

Идем далее. Для обеспечения многопролетности, под накосные ноги нужно установить одну-две опоры. Ведь накосные стропила по своей сути – это наклонившийся и раздвоившийся коньковый прогон, его некое продолжение. А потому сращивать по длине эти доски нужно так, чтобы все стыки были на расстоянии 15 м от центра опоры. А длину стропильной ноги подбирайте в зависимости от того, какова длина пролетов и какое количество опор.

Технически этот узел выполняется так:

Пару технических моментов:

• Если вы делаете опорный узел крепления стропил в коньке вальмовой крыши прямо над мансардным оконном, тогда опирание диагональных стропильных ног должно приходиться на боковые подкосы и ригель.
• Если же стропильные ноги вальмовой крышей сращиваются прямо над вентиляционной отдушиной, тогда центрального упора на подкосы делать не нужно.
• У вальмовой крыши обязательно убедитесь в том, что стыкуемые поверхности в коньковых узлах примыкаются плотно, почти идеально. А потому куда проще изготавливать нужную конфигурацию всех коньковых элементов еще на земле, и только потом монтировать на крыше каждую стропильную ногу по отдельности.

Вот наглядный мастер-класс: