Как сделать крепление стропил к стене – варианты и способы из практики

Перед тем, как приступить к возведению крыши, важно разобраться во всех тонкостях процесса, в частности, как крепить стропила между собой. Прочно соединить элементы каркаса можно только с помощью специальных стропильных крепежей. В этом качестве могут выступать детали из дерева и металла.

К деревянным элементам, которые используются для соединения узлов стропильного каркаса, можно отнести следующее:

  • Брусья.
  • Треугольные косынки.
  • Нагеля.
  • Шипы.

К металлическим элементам, используемым для этой цели, относят следующее:

  • Гвозди или шурупы.
  • Болты, укомплектованные гайками и шайбами.
  • Скобы и хомуты.
  • Накладки.
  • Петли.
  • Анкерные болты.
  • Гвоздевые и зубчатые пластинки.
  • Уголки.
  • Перфорированная лента.

Использование того или иного вида крепежного элемента определяется требуемой прочностью конструкции, ее геометрией, а также величиной нагрузки.

Общие сведения

Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.

Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.

Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:

  • Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.

Крепление стропил – особенности

Итак, кажется, что проведя все необходимые расчеты и подобрав подходящий материал, можно приступать к делу, однако следует еще определиться и со способом, которым будет осуществляться фиксация стропил. Все элементы фиксируются с помощью всем известных гвоздей, болтовых соединений, саморезов, а также специальных накладок. Дело остается за малым – правильно рассчитать их количество.

Если решили использовать наслонную систему, то крепление стропил может предусматривать распорную конструкцию или же, напротив, безраспорную. В последнем случае на стропильных ногах делаются специальные врубки, имеющие горизонтальную опорную плоскость. А для того, чтобы компенсировать продольные усилия необходимы ригеля. Что же насчет висячей системы, так она встречается только лишь распорного типа.

Крепление стропил различается для висячей и наслонной системы, для последней также имеются свои особенности в зависимости от распорного и безраспорного варианта.

Методы крепления стропил к мауэрлату ↑

Один из основных креплений в процессе сборки каркаса крыши, это соединение стропил с мауэрлатом . За счет этих точек фиксации обеспечивается равномерное распределение нагрузок создаваемых конструкцией.

Метод крепежа подбирается зависимо от материала постройки, и конкретных ситуаций.

Жесткий метод крепежа ↑

Второе название – крепление с вырубкой. Это наиболее распространенный метод, позволяющий создать надежный монтаж стропил на брусья мауэрлата.

Осуществляется двумя приемами, с выборкой части материала в месте крепления стропилины, либо с предварительной нашивкой подпорных брусьев. Чаще всего используется первый вариант.

Процесс выполняется поэтапно с соблюдением технологии.

1 Изначально готовится шаблон, по которому будет осуществляться вырубка. Однако подготовка стропил таким способом возможна, только если мауэрлат уложен точно по уровню и не имеет никаких изъянов. В противном случае придется подгонять каждую стропилину индивидуально.

Готовый шаблон нужно проверить, пройдясь вдоль балок мауэрлата прикладывая его к поверхности. Небольшие отступления в несколько миллиметров вполне допустимы и не повлияют на качество сборки стропильной системы .

2 Готовый шаблон прикладывается к стропилу при соблюдении одинакового расстояния вырубки от коньковой части (именно от нее, длина карниза потом будет обрезаться!).

3 Пропилы делаются с помощью электрической пилы или же ручной ножовки. Пиление нужно осуществлять очень аккуратно не прорезая доску больше требуемой ширины. Чтобы снизить процент брака лучше выполнять резку ручными пилами, в особенности, если опыт работы с электроинструментом отсутствует.

4 Шаблоном нужно проверить все готовые посадочные гнезда на стропилах.

5 Если сборка стропильных ног осуществляется на крыше, то можно подавать готовые детали наверх, где их крепят к мауэрлату скобами, гвоздями или уголками.

Жесткое крепление с подпорным брусом ↑

Подобный способ применяется для монтажа стропил на небольших деревянных строениях. С использованием такого способа намного проще монтировать стропильные пары, так как о жесткой фиксации их можно сдвигать вдоль строения выбирая необходимое положение.

Для этого к стропилам гвоздями или болтами крепятся дополнительные элементы длиной 400-500 мм, на которых делается вырубка под мауэрлат. Сечение доски может соответствовать толщине стропила, но если они более тонкие, то подпорный брус можно смонтировать с обеих сторон.

Скользящие крепления стропил ↑

Этот метод необходимо использовать при сборке стропильных систем на деревянных срубах.

Скользящий метод монтажа заключается в укладке стропил непосредственно на венцы здания, где они и закрепляются.

Но, скользящие стропила укладываются только в случае наличия в схеме каркаса конькового бруса с упором на стойки. Эти опоры в свою очередь дополнительно усиливаются подпорками – бабками.

К мауэрлату и коньковому брусу стропилины прикрепляются за счет использования уголков из оцинкованной стали, или гвоздевых пластин. Но, в первом случае элементы укладываются поверх венцов, а на коньковый брус нужно осуществить вырубку.

Уголки жестко фиксируются к мауэрлату, но за счет двухсоставной конструкции они должны обеспечить скольжение стропила (так называемая скользящая опора) с возможностью изменения углов наклона. Это и компенсирует возможные будущие подвижки всего каркаса крыши.

На коньках лучше всего для обеспечения скольжения монтировать пластинчатые шарниры.

Наслонное крепление ↑

В отличие от висячего способа наслонное крепление обеспечивается упором стропила в мауэрлат, а не укладкой его поверх бруса.

Выполняется такая фиксация следующим образом.

    Нужно точно определить угол наклона стропил, и отмерить их длину с упором на мауэрлат. При достаточной ширине стропила нужно сделать запил доски под упор. Такой зуб не позволит скользить элементу поперек мауэрлата. Для предотвращения скольжения вдоль опоры, по бокам стропила фиксируются металлическими уголками, или скобами из обожженной проволоки. Чтобы сформировать карниз в таком случае крепежа стропилин на них дополнительно монтируют кобылки, изготовленные из доски с сечением не менее 30-35 мм. В коньках лучше всего выполнить крепление с упором на брус.

При наслонном креплении стропил длиной более чем 4500 мм, их нужно дополнительно усилить упорами на промежуточные опоры (прогоны, или подкосы).

Выбирая тот или иной способ крепления стропил, стоит помнить, что только достаточное количество точек крепления обеспечит прочность и жестокость конструкции. Экономия на материалах недопустима, так как и использование несоответствующих по сечению досок и брусьев. В противном случае эксплуатация такой кровли будет попросту недолговечной и опасной.

Читайте также  На какой ткани не видно пота

Основные способы крепления к балкам

Применяются следующие варианты крепления стропил, как самостоятельно, так и в комбинации:

  • зуб с упором;
  • зуб с шипом;
  • упор в конец балки.

Использование одного либо двух зубьев обусловлено величиной угла наклона стропила. Вышеперечисленные способы крепления позволяют передавать нагрузку от одного элемента стропильной системы другому.

Врубка одинарным зубом применяется при монтаже кровель с углом наклона скатов более 35 градусов. В пятке стропила выполняется зуб с шипом, в балке вырезается упор, в котором предусмотрено гнездо для шипа. Глубина гнезда не должна превышать 1/3 толщины балки. Врубка выполняется на расстоянии 25-35 см от края балки, выходящего за плоскость стены дома. Шип предотвращает боковой сдвиг стропильной ноги.

Для крыши с меньшим углом наклона скатов стропильные ноги монтируются таким образом, чтобы увеличить площадь контакта между стропилиной и балкой, благодаря чему увеличивается опорная площадь конструкции. С этой целью выполняется врубка в два шипа, в замок или упором с шипом либо без шипа и другие комбинации.

Помимо врубки, связывание стропильных ног с балками может выполняться при помощи болтового соединения либо болта и хомута.

Опорные узлы стропил при креплении к мауэрлату

Места, где производят крепления стропил, называют опорным узлом. Их бывает несколько видов:

  • Узел шарнирный, у которого одна степень свободы. При таком соединении имеется возможность кругового вращения балки.
  • Узел шарнирный, у которого имеется две степени свободы. Такое соединение даёт возможность балке кроме кругового вращения ещё и возможность горизонтального смещения. Крепление производится с помощью салазок или ползунов.
  • Шарнирный узел, который имеет три степени свободы, даёт балке возможность горизонтального и вертикального перемещения. Имеется возможность кругового вращения, но для этого необходимо изготовить специальный шарнир. Его устанавливают на мауэрлат.
  • Наибольшее распространение получили узлы с нулевой степенью свободы. При таком способе крепления для стропил производится жёсткое крепление обоих концов стропильными уголками с обеих сторон. Такой способ исключает возможность для смещения балки.

Крепление стропильной системы: виды и особенности

  • с помощью шпилек, при этом стропила крепятся встык с двумя укрепляющими накладками из металла или водостойкой фанеры;
  • с помощью гвоздей или специальных скоб этот недорогой и надежный способ применяется при креплении стропильных ног;
  • с помощью гвоздевых пластин или полос, которые изготавливаются из оцинкованной стали и имеют один или несколько рядов (в зависимости от размера) штампованных зубьев высотой до 8мм, при их использовании получается очень прочное соединение.

В зависимости от месторасположения несущих стен, стропильные ноги подразделяются на наслонные и висячие.

Виды стропильных систем крыш.

Первые устанавливают в домах с односкатными или двухскатными крышами, где есть средняя или центральная несущая стена. Они могут быть из досок или коротких деревянных брусьев, у которых в конструкции предусмотрены две или три жесткие точки опоры: конек и несущие стены. Коньковый брус в такой конструкции укреплен стойками, которые упирают в лежни. Если длина будущих стропил больше 6-6,5 метров, то надо заложить дополнительные опорные конструкции, капитальные стены или столбчатые опоры. При одной дополнительной опоре ширина перекрываемого помещения увеличится до 12 метров, а с двумя опорами – до 16 метров. Также для придания дополнительной жесткости конструкции крыши используют дополнительные опоры: подкосы, прогоны и ригели. Кроме этого, именно при длине перекрытия больше 6-7 метров целесообразно применять металлические балки и ферму.

По виду нагрузок выбирают надежное крепление необходимого стропила к мауэрлату и коньку, для наслонных стропил используют распорный и безраспорный способы.

При безраспорной конструкции стропильных ног не образуется распирающее давление между стенами и опорами строения. При устройстве распорной конструкции применяются только жесткие крепления (без использования ползунов) по фронтону. Стены и опоры строения принимают усилие стропильных ног. Стропила в распорной конструкции крепим к мауэрлату, благодаря наличию «зуба» – опорного бруска. По конструкции верх устанавливаемого стропила упирается в верхнюю часть противоположного.

Крепление стропила к необходимому мауэрлату в таких конструкциях монтируется к кирпичной стене постройки. Это может быть жесткая рама, в которой опорные элементы крепления связаны между собой с помощью косого заруба и закреплены гвоздями, шурупами или болтами. В углах рамы устанавливают уголки как крепеж. Саму раму надо закрепить на стены с помощью анкерных соединений или скобами, которые вбивают в деревянные пробки. Такая конструкция используется при возведении кровли небольших домов, а если постройка большая, то мауэрлаты укладываются в специально устроенные железобетонные желоба с анкерными креплениями по фронтону. Желоб крыши в такой конструкции несет основную нагрузку и используется для зданий из газосиликатных блоков, пенобетона, шлакоблоков и других достаточно легких материалов.

Способы соединения мауэрлата со стропильной ногой.

Способы крепления стропил к мауэрлату:

  1. Мауэрлат служит опорой стропильных ног. Верхний конец надо закрепить на прогон конька с креплением стропил к стене, при этом используется принцип скользящей опоры.
  2. Нижний конец стропила и его ног крепится к мауэрлату или штучным брускам с помощью ползуна, сверху стропила соединяются гвоздями или болтами.
  3. Стропила и прогон конька жестко скрепляются в узлы, называемые коньковыми, с помощью деревянных брусков, которые крепятся гвоздями параллельно коньку или брусу с обеих сторон.

Рассмотрим теперь, как крепить стропила к мауэрлату при безраспорной конструкции крыши правильно.

  1. Правильно делать крепление с помощью «ползунов», при этом нижняя часть стропила лишена каких-либо вспомогательных упоров, а элементы верхней части упираются друг в друга и могут соединяться между собой благодаря специальным накладкам. При этом способе крепления второй конец стропила и его ноги, опирающиеся на коньковый прогон, могут тоже иметь как небольшую степень вращения, так и жесткое защемление.
  2. Закрепить надо жестким защемлением нижнего конца стропил с мауэрлатом, используя опорную планку или запил, при этом верхние концы опираются на прогон к коньку горизонтальной врубкой или крепятся с помощью «ползунов» и имеют небольшую возможность вертикального вращения в месте соединения.

Висячие стропила

Сам термин говорит о том, что нижний конец стропил выходит за пределы кровли, как бы свешивается. Применяется такой вид в том случае, когда постройка не имеет внутренних опор в виде стен или столбов и стропильная система всем весом опирается на наружные стены. Самый распространенный вариант крыши для данного вида – симметричная треугольная ферма. Конструктивно она состоит из висячих стропил, длина которых может доходить до 7-12 метров, растяжек из горизонтального бруса и стропильных ног, устанавливаемых с определенным наклоном. При помощи затяжек стропильные ноги своими нижними концами опираются на мауэрлаты. Здесь применяется запил для крепления верхних концов стропил к коньку. Эту конструкцию целесообразно усилить специальной стяжкой – ригелем.

Виды висячих стропил.

Существуют еще два менее распространенных способа: укрепление от балок перекрытия и для построек из бруса и бревен – крепление на верх стропила и стен к мауэрлату.

Читайте также  Декоративный кирпич в прихожей

Давайте более подробно рассмотрим самые ответственные узлы сборки стропильных систем – крепление стропила к главному мауэрлату. В этом строительном процессе есть свои особенности, которые необходимо учесть, чтобы избежать дефектов. Не является исключением и крепление стропил к балкам.

Стропила балочные

Для надежного соединения стропила с балкой, чтобы при монтаже исключить скольжение стропильных ног, правильно применять три основных метода крепления:

  • «зуб» с технологической деталью «шип»;
  • «зуб» с упором;
  • упор в нижний конец балки перекрытия.

Схема наслооных стропил.

Крепление стропил к балкам состоит из нескольких моментов:

  • в пятке стропила вырубают крепежный элемент «зуб с шипом», одновременно в балке крыши прорубают упор с гнездом для шипа;
  • гнездо для шипа должно иметь глубину 1/4 или 1/3 часть от толщины балки, при вырубке на большую глубину (запил) прочность балки ослабевает;
  • место вырубки гнезда не должно находиться на расстоянии менее 25-40 см от свисающего края балки, иначе ее конец может расколоться под давлением стропила;
  • шип, вырезаемый на «зубе», предотвращает возможность бокового сдвига стропила.

Крепление стропил к балкам двумя «зубьями» производят аналогично монтажу с одним «зубом»; используют такие усиленные соединения в тех местах, где надо увеличить опорную площадь стропила. Далее весь узел перекрытия нужно укрепить к вмурованному в стену анкеру или костылю.

Как крепить стропила к мауэрлату

Потребуется монтирование стропил на опорных брусьях, когда возводят безраспорные и распорные стропильные системы. Размещение на мауэрлате стропильных наслонных или висячих ног выполняется с помощью соединений двух типов: жестко или скользяще. Как крепить стропила на мауэрлате — выбирается с учетом всех особенностей стропильной конструкции.

Чтобы избежать потери надежности и несущей способности, врубку делают в стропиле, а не в брусьях мауэрлата.

Жесткое крепление относительно друг друга предотвращает полностью смещение деталей и отсутствие таких проблем конструкции, как сдвиги, изгибы или кручение. Нужная жесткость узлов соединения получается, если ноги стропил к мауэрлатным брусьям прикрепляются уголками с опорным брусом или если в стропиле изготавливается спецвырез — «седло». Сам участок вреза в стропилине дополнительно скрепляется скобами, саморезами, болтами. Помимо этого, выполняется скрутка из проволоки, соединяющая место крепления ног стропил на мауэрлате и анкера, вмонтированного в капитальную стену.

При возведении и креплении крыши домостроения из деревянных элементов используется спецдеталь — «салазки», обеспечивающая скользящее соединение. Крепежный узел стропильных ног с мауэрлатом, который имеет возможность небольшого смещения стропил, позволяет избежать деформирования крыши при усадке деревянного домостроения из брусьев или бревен.

Крепление стропил без мауэрлата

Для этого используют удлиненные балки, которые на 40 см должны выступать за линию стен. Поперек балок натягивается струна – так соблюдается равный угол при креплении. Эта струна будет служить ориентиром, когда под подошвы стропил начнут выпиливать пазы. Как происходит крепление балки и стропил? Известно три популярных способа:

  • упор в торец балки;
  • зуб упорный;
  • зуб шипованный.

Число требуемых зубьев (два или один) зависит от величины угла наклона стропильной подошвы. Стропильные концы вставляют в пазы, дополнительно фиксируя стропила на балках стальными уголками или болтовым соединением. Одинарного зуба вполне достаточно, если крепления с балкой происходит с помощью врубки.