Стропильная система двухскатной крыши: доступное описание устройства и монтажа для новичков


При значительных нагрузках

и больших расстояниях между стойками
прогоны усиливают подбалками
,
подкосами и ригелями
. В конструкциях покрытий применяют
прогоны разрезные с подбалками, подкосами, консольно-балочные и неразрезные балки
.

К простейшим подкосным системам

относятся
конструкции треугольного очертания
, состоящие из двух
подкосов с затяжкой
встык. Основные типы
подкосных систем
, применяемые в строительстве, показаны на рис.1.

Расстояние между центрами опор

рассматривается как
пролёт между опорами
(
стойками
).
Пролёты
в таких системах принимаются в пределах
от 4 м до 9 м
.
Подкосные системы
выполняют из брёвен или брусьев и применяются в виде каркасов для одно-, двух- и многопролётных зданий.

Конструкции подкосных систем

состоят
из стоек
, на которые уложены в одном направлении
главные балки
. В другом направлении идут
стропильные ноги
(брусья или доски).

Стойки

могут опираться на внутренние несущие стены или колонны среднего ряда на расстоянии
не более 6 м
. Для уменьшения
пролёта верхних продольных прогонов
устанавливают
подкосы
, которые служат также для обеспечения устойчивости всей системы
в продольном направлении
.

Если в чердачном помещении

имеются торцевые несущие стены, то
продольные прогоны
опираются на них. При отсутствии таких стен в крыше устраивают
вальмовые скаты по накосным стропильным ногам
(рис.8 и рис.9).

Подкосы

в таких конструкциях в средних пролётах, работая в основном на сжатие,
примыкают к стойкамна лобовых врубках
со скреплением в узлах скобами. В крайних пролётах
подкосы
при воздействии односторонней нагрузки — снега и горизонтальной ветровой нагрузки (обычно с северной стороны крыши) — могут работать на растяжение.

ВНИМАНИЕ! Крайние подкосы

двухпролётных стропильных схем (рис.10), при возникновении в них растягивающих усилий (от ветровых нагрузок или несимметричной снеговой нагрузки,
вдвое превышающей постоянную нагрузку
), поэтому
подкосы
прикрепляют к стойке и ригелю с помощью
накладок и болтов
.

В деревянных стойках

и колоннах до начала монтажа следует выносить метки для постановки
ригелей, прогонов, распорок, связей
, панелей и других конструкций.

ВНИМАНИЕ! Во всех случаях стропильные фермы

(балки) следует
устанавливать с соблюдением односторонней направленности
отклонений от прямолинейности их верхних поясов по разметке, определяющей их проектное положение на опорах (
лежнях
) и выполняемой после установки в проектное положение конструкций, на которые они опираются (опорные
стены, балки, ригели, стропильные фермы
и т.п.).

ВНИМАНИЕ! При установке деревянных стоек, прогонов

и т.п., а также
при стыковке их элементов
необходимо добиваться плотного примыкания торцов сопрягаемой конструкции.
Величина зазора в стыках
с одного края не должна превышать
1 мм — сквозные щели
НЕ ДОПУСКАЮТСЯ.

Стойки, подкосы, ригели, стропильные балки

укладывают насухо на опорные
антисептированные поверхности
(
лежни и закладные пробки
) несущих конструкций.

ВНИМАНИЕ! При опирании балок на стойку

следует обращать внимание на то, чтобы нагрузки
на стойку
шли вдоль волокон, а
на балки
— поперёк волокон.

Способ сведения вместе горизонтальных, вертикальных или диагональных строительных элементов
в конструктивную точку-узел
и определяет
несущую способность конструкции
(рис.1). В соответствии с этим различаются допускаемые нагрузки (напряжения), которые следует учитывать при
подборе поперечных сечений
. Например, средняя величина временного
сопротивления древесины в кГ/см²
при влажности 15% из сосны и других пород приведена в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1: ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ.

п/пПородаРастяжениеСжатиеИзгибСкалывание вдоль волоконОбъёмный вес кг/м³
вдоль волоконпоперёк волоконвдоль волоконпоперёк волокон
123456789
1Сосна7002235011060060400-700
2Ель6502030010055055350-550
3Лиственница8502540013070070500-800
4Дуб90060450200800100600-900

Поскольку допустимое напряжение на смятие поперёк волокон

древесины из сосны составляет 2Н/мм² (
22кГ/см²
), а
вдоль волокон
70Н/мм² (
700кГ/см²
), устойчивость
стойкам и прогонам
придают
раскосы и ригели
, соединённые
продольными и поперечными креплениями
.

ВНИМАНИЕ! Поэтому следует СТРОГО СОБЛЮДАТЬ размеры поперечных сечений конструкций

, рассчитанных на продольные и поперечные усилия работы узлов
сопряжения (стыковки)конструкций
, и указанных в проекте на строительство
стропильных систем
.

В конструкциях покрытий

зданий и сооружений применяют
прогоны
нескольких модификаций, в том числе:

  • прогоны разрезные
    ,
  • прогоны с подбалками
    ,
  • прогоны неразрезные
    ,
  • прогоны консольно-балочные
    ,
  • прогоны с подкосами
    .

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Ветровые связи стропильной кровли
В индивидуальном строительстве

(при стенном ограждении) — в основном применяют
прогоны с подкосами
.

1.1. Монтаж разрезных прогонов.

При наличии в здании внутренней несущей продольной стены

вводиться
прогон
, устанавливаемый на несущую стену (при разных уровнях стен) или (при одинаковом уровне стен)
на стойки
, опёртые
на лежень
(рис.9 разрез 2-2). При
двух внутренних несущих продольных стенах
ставят
два ряда прогонов
по
стойкам
(рис.8 разрез 2-2). Если
стропильные ноги
опираются на два
прогона
, то
в конькепрогоны не ставят
и
концы стропил
опираются друг на друга с упором встык. Выше прогонов в этом случае возникает распор, который воспринимают с помощью устройства
ригелей
.

ВНИМАНИЕ! Высота от чердачного перекрытия

до низа
ригелей
для удобства передвижения по чердаку должна быть
не менее 1800 мм
.

Расстояние от верха чердачного перекрытия

до низа
среднего лежня
должна быть
не более 400 мм
.(рис.9 разрез 2-2)

Прогоны разрезные

выполняют из лесоматериалов, стыкуемых на опорах (рис.2 узел А, узел Б и узел В). Они просты в изготовлении и монтаже, но расход материалов больше чем для других типов прогонов, особенно при пролётах между несущими стенами более
4 м
.

ПРИМЕЧАНИЕ: Прогибы и максимальные величины изгибающих моментов для различных конструкций прогонов

зависят от расстояния
х
, т.е. участка от опоры до места расположения стыка, поэтому при устройстве прогонов необходимо
уделять этому особое внимание
.

Простота, возможность выполнения таких балок
из брёвен, брусьев или досок, поставленных на ребро
, обеспечивают их широкое применение.
Пролёт таких балок
сплошного сечения может быть
от 6 м
(для досок)
до 7…8 м
(для брусьев и брёвен).

1.2. Монтаж прогонов с подбалками

Одним из способов усиления однопролётных балок

сплошного сечения является
применение подбалок
(рис.2 узел Б).
Подбалки
выполняют из брёвен или брусьев такого же сечения, как прогоны и скрепляют с ними болтами с каждой стороны
стойки
.
Подбалки
, будучи
соединёнными болтами
с концами
несущих балок
, в то же время служат для выполнения
стыков этих балок
.

Подбалками

называют короткие брусья, укладываемые
на стойках в местах стыковпрогонов
и воспринимающие опорные давления
балок
, образующих
многопролётный прогон
(рис.2 узел Б).

ВНИМАНИЕ! На крайних стойках подбалки

не укладывают, так как они поворачиваются при изгибе под нагрузкой вместе с прогоном.

Длину выноса подбалки

обычно принимают в пределах
от 0,15L до 0,19L
, добавляя к этому размеру
10 см
на скошенную часть у конца подбалки.
При равномерной нагрузкена прогон (балку)
полную длину выноса консоли целесообразней всего
брать 0,17L + 10 см
.

Прогоны с подбалками

применяют
в виде балок
различных
перекрытий, прогонов, наслонных стропил, обвязок и каркасных стен
для уменьшения расчётного пролета
при равномерной нагрузке на стойки
.

ВНИМАНИЕ! Рекомендуется крайние пролёты
прогонов
делать меньше промежуточных либо
увеличивать сечениекрайних прогонов
.

1.3. Монтаж прогонов неразрезных

Неразрезные прогоны

(балки) обычно применяют при небольших уклонах
под рубероидную кровлю
, поскольку при крутых уклонах тонкие доски не могут воспринимать скатные нагрузки. При наличии
в покрытиях стропил
, прочно соединённых
с прогонами и
между собой
в коньке
и рассчитанных на действие скатной составляющей нагрузки, они могут применяться и при больших уклонах.

Неразрезные двух- или многопролётные балки

позволяют использовать более экономичные
поперечные сечения, чем однопролётные балки
такого же пролёта, потому что в большинстве случаев при подборе сечений прогиб не является определяющим фактором.

У неразрезных балок

, перекрывающих более чем два одинаковых
пролёта
, опорные изгибающие моменты меньше, чем пролётные моменты
однопролётных балок
. Проще говоря,
чем длиннее такой прогон
, тем он менее устойчив
на изгиб и требует больше поперечных связей.

ВНИМАНИЕ! Особое внимание необходимо обратить при использовании таких балок в прогонах
с неравномерными пролётами и подвижной нагрузкой в пролётах
или если приходиться иметь дело
с осадкой опор
в результате сжатия или усадки опорных конструкций или с неравномерной осадкой фундамента. Это будет влиять не только на напряжения в сечениях (стыки держать конструкцию не будут), но и в первую очередь, на прогибы —
прогон будет терять устойчивость
.

Неразрезные прогоны

выполняют из спаренных элементов — досок или пластин (рис.3 узел Д-Ж).

ВНИМАНИЕ! В крайних пролётах равнопролётных прогонов

(рис.3 узел Е), где изгибающий момент больше, чем в средних пролётах,
сечение прогонов увеличивают
за счёт введения
дополнительного элемента
без проверки их расчётом или уменьшают крайние пролёты
прогона
.

Стыки элементов

размещают вразбежку от оси опоры, и
каждый стык
одного элемента перекрывается целым другим элементом. По длине
прогонаэлементы соединяют гвоздями
. Длина гвоздей должна обеспечить загиб их концов при выходе из прогона. Расчёт длины стальных нагелей — болтов и гвоздей, а также шага (
S
) расстановки нагелей (из-за большого объёма материала) будет рассмотрен в отдельном разделе сайта.

Крепеж для стропил

Крепление стропил к коньковому прогону выполняется с помощью трех видов крепежей: крепежные метизы, деревянные соединительные элементы и металлические крепежные детали.

Крепежные метизы

Крепежные метизы — это все, что вбивается или ввинчивается непосредственно в дерево. Чтобы соединить стропила с коньковым брусом используют:

  1. Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Самый старый и простой тип крепления, который применяют при возведении практически каждой стропильной системы.
  2. Кровельные скобы — П-образный крепеж с заостренными плечами длиной 60 мм, который изготавливают из проволоки или прута диаметром 8-12 мм. Очень надежный и простой тип крепежа.
  3. Саморезы и шурупы для крепления металлических соединительных элементов. Заменять длинными саморезами ершенные гвозди нежелательно, поскольку такой узел менее надежен.
  4. Болты для сквозных креплений. Болты М16 нужны для создания шарнирного соединения стропил, болты М10 или М12 — для установки соединительных элементов, в основном, деревянных.

Крепежные метизы для стропил

Металлические зубчатые пластины (МЗП), которые часто используют для соединения висячих стропильных ног, для крепления стропил на конек стропильной системы не подходят. Для их монтажа нужен специальный пресс, который создаст усилие, достаточное для того, чтобы все шипы пластины плотно зашли в дерево. Создать такое усилие просто молотком невозможно, поднять пресс к коньку — тоже.

Деревянные соединительные элементы

К этой категории относятся:

  1. Косынки — треугольные накладки, которые по форме повторяют узел крепления конька и стропил.
  2. Ригели — деревянные доски-накладки, у которых края подрезаны на угол, равный наклону стропил.
  3. Нагели — деревянный крепежный элемент, работающий на сдвиг. Деревянные нагели в строительстве сейчас практически не используют, за исключением устройства срубов по традиционной технологии.

Деревянные накладки, как и вся стропильная система, «дышат» — меняют свои размеры при изменении влажности. Поэтому для домов из бруса лучше, когда стропильная система с коньковым прогоном связана именно с помощью подвижных деревянных накладок, а не закреплена металлическими пластинами.

Металлические крепежные детали

Для строительства стропильных систем современных домов практически всегда применяют крепежи из металла. Они прочны, долговечны, выдерживают очень большую нагрузку и менее трудоемкие в использовании, по сравнению с традиционными видами крепежных элементов.

Металлические крепежные детали для стропил

Крепление конькового прогона и стропил к нему выполняют с помощью таких металлических деталей:

  1. Усиленные уголки для дерева. Металлический уголок с перфорированием, по центру усиленный продавленным ребром жесткости. Все способы крепления стропил к коньковому брусу без вырубки требуют использование таких уголков.
  2. Перфорированные металлические пластины. Нужны для крепления стропил в месте стыка, заменяют собой деревянные накладки.
  3. LK-крепления. Металлический ассиметричный уголок со сдвинутыми плечами, форма которого напоминает цифру 4. Используется для крепления стропил к коньковому брусу без вырубки. Устанавливаются сбоку, а не сверху прогона.

Как правило, металлический крепеж делают из оцинкованной стали. Но для большей надежности ставят пассивированные соединительные элементы, поскольку они лучше защищены от коррозии.

Грамотное обустройство стропильной системы

Основным фактором высокой прочности крыши в будущей постройке является грамотное обустройство всех узлов и опорных точек.

В случае наслонных стропил для мансардной кровли предполагается наличие не менее 3 опорных пунктов. Это значение может поменяться, если величина пролета превышает стандартные нормы. Например, если величина пролета не более 10 м, потребуется всего одна добавочная опора.

Узел висячих опор собирается на основе размеров пролета.

На малых пролетах затяжной элемент чаще всего заменяется ригелем. При больших размерах пролета затяжные элементы провисают, а опоры идут на изгиб.

Таким образом, узлы висячего типа могут иметь следующие различия относительно размера пролета:

Рисунок 1. Схема устройства мауэрата.

  1. 9 м. Опоры необходимо сдерживать при помощи деревянного бруска, устанавливающегося перпендикулярно чердачному полу. В области основания он укрепляется скобами, а затяжные элементы крепятся специальными хомутами.
  2. 13 м. Крепеж осуществляется с помощью подкосов, которые верхушкой упираются в основание, а нижней частью – в перпендикулярный брус. Интервал между опорами не должен быть больше 5,5 м.
  3. 17 м. Основание необходимо усилить специальными приспособлениями. Для верхушки применяется шпренгельная структура: затяжные элементы прикрепляются к двум деревянным брускам, а между ними монтируется ригель.

Зачем нужна вырубка, и когда ее можно не делать

Вырубка — это запилы на стропилах, глубиной в четверть или треть доски и шириной в половину ширины коньковой балки. Они повторяют форму бруса конька и нужны для предотвращения продольного скольжения стропильных ног по коньковому прогону.

По традиционной технологии крепление стропил к коньку всегда выполняется с вырубкой. Кроме надежной фиксации стропильных ног на коньковом брусе, благодаря запилу стропила опираются на конек не по линии ребра, а прилегают к нему по всей ширине. Следовательно, и нагрузка распределяется не по тонкой линии, а по куда большей площади.

Монтаж стропил на конек с вырубкой

Теперь о том, как запилить конек на крыше. Важно понимать, что вырубку делают только на стропилах. Коньковый прогон ни в коем случае нельзя ослаблять запилами. Вырубку на стропильных ногах обычно делают на земле по заготовленному шаблону.

Шаблон вырубки изготавливают из короткого отреза той же доски, что используется для стропил. Отрезок прикладывают к торцу конькового прогона, и выставляют так же, как будут установлены стропила: под тем же углом, на той же глубине запила. Карандашом на доске размечают контуры конькового бруса и делают по этой линии вырез. Затем доску с вырубкой снова прикладывают к коньку, чтобы убедиться, что запил плотно прилегает к прогону, а наклон такой же, как должен быть у стропил. Если все правильно, то шаблон готов.

Несмотря на сложности, связанные с выполнением запила, к этому способу крепления стропил к коньковому прогону прибегают все еще довольно часто. Хотя, в основном, это связано с кровельными традициями — сейчас есть альтернативные методы фиксации стропильных ног. Причем эти методы часто даже более надежные: вырубка уменьшает ширину доски, что закономерно снижает ее прочность, а любой способ крепления, когда запил не нужен, лишен этого недостатка. Например, установка коньковой доски и крепление стропильных ног с помощью металлических уголков и пластин позволяет надежно зафиксировать соединение без ослабления стропил вырубкой.

Но учитывайте, что при строительстве домов из оцилиндрованного бревна, сделать стропильную систему без запилов, скорее всего, не получится. На круглом коньке хорошо закрепить стропильные доски с помощью только металлического крепежа сложно.

Монтаж стропил с вырубкой на круглом коньке

Если вы решили отказаться от вырубки, при креплении стропил к коньку следуйте правилам:

  1. Стропильные ноги должны быть и соединены друг с другом, и закреплены к брусу конька. Исключение одно: шарнирное крепление стропил.
  2. Дерево для стропильной системы должно быть хорошо высушено, иначе при жестких креплениях стропила может повести.
  3. Стропила должны опираться на коньковый брус, а не висеть на саморезах или гвоздях и креплениях.

Последнее правило должно соблюдаться при любом способе крепления. Даже если стропила соединены металлическими планками на шарнире, они все равно должны лежать на коньковом брусе, передавая на него нагрузку.

Как крепить стропила: встык или внахлест?

В отличие от висячих стропил, наслонные можно крепить и встык, и внахлест.

Крепление стропил встык

Крепление встык считается более надежным, поскольку стропила торцами опираются друг на друга и нагрузка на сжатие передается на всю доску. Но выполнить его сложнее: нужно точно подрезать стропильные ноги, чтобы их торцы плотно соприкасались по всей площади. Этот способ крепления стропил оптимален для домов из кирпича, газоблока, ракушняка и других подобных материалов.

Крепление стропил внахлест

У крепления внахлест тоже есть свои преимущества. Не нужно подгонять стропила друг к другу, что облегчает монтаж стропильных ног. Кроме того, крепление стропил к коньковому прогону внахлест — подвижное, а не жесткое. Поэтому этот метод хорошо подходит для домов из бруса или оцилиндрованного бревна — для них жестко закрепленная стропильная система противопоказана. Но нужно учитывать, что нагрузка на крепления стропильных ног при их соединении внахлест увеличивается. И для фронтонов такое решение не подходит: если стропила установлены со сдвигом, то необходимо набивать еще брус, чтобы получить ровную плоскость для обшивки фронтона или для установки ветровой доски.

Если упростить, то крепление стропил внахлест — хороший выбор, если дом деревянный или монтировать стропильную систему вы будете сами. Во всех остальных случаях лучше крепить стропила встык.

Разновидности стропильных систем и устройство их узлов

Стропильная система разделяется на два основных типа: наслонные и . Поскольку узлы соединения в каждой из систем имеют различные характеристики, определенный тип стропил подбирается, исходя из свойств предпочитаемой крыши, включая ее архитектурные особенности.

Основные факторы при выборе нужного типа системы:

  • общая функциональность кровли;
  • сила давления кровельных стройматериалов на конструкцию;
  • распространенность и частота атмосферных осадков на территории, где располагается дом.

У висячего типа стропил отсутствуют опоры, размещающиеся в промежутках. По этой причине возникает усиленный распор, передающийся на стены строения по горизонтали. Чтобы уменьшить этот показатель, в узел опор внедряют затяжной элемент из древесины или металла, предназначенный для объединения стропильных ног. Таким образом, узлы висячих стропил приобретают форму треугольника. Затяжной элемент размещается в основании ног, он выполняет функцию перекладины (чаще всего используется в двускатных конструкциях крыши) и работает на изгиб и сжатие. От высоты затяжного элемента зависит прочность соединения с основанием опор.

Наслонный тип стропил зачастую обустраивается в строениях, где присутствует центральная опорная колонна или несущая стена. Стропила упираются конечностями в боковые стороны постройки, а центральная часть ложится на колонну или другую опору внутри дома. Такой узел конструкции рассчитан на изгибное функционирование. Наслонные опоры создают меньшую нагрузку на составные части постройки, поэтому их монтаж не такой трудоемкий, как в случае с висячими стропилами. Кроме того, он не требует больших материальных расходов.

Существуют также варианты обустройства крыши, совмещающие в себе оба типа стропил. В этом случае каждый тип чередуется, то есть зоны без несущих стен обустраиваются висячими стропилами, а области с необходимыми опорами – наслонными.

6 способов крепления стропил к коньковому прогону

Закрепить стропила на коньковой балке можно как минимум шестью способами. И хотя металлические пластины и уголки в последние годы используют все чаще, начнем с традиционного метода — крепления гвоздями и скобами.

Крепление стропил к коньку гвоздями и скобами

Этот способ крепления «работает» только в сочетании с врубкой при монтаже встык. Это значит, что перед тем, как крепить стропила к коньковому прогону, их надо подогнать друг к другу. Для этого уже запиленные по шаблону стропильные ноги устанавливают внахлест и выравнивают по уровню до нужных углов наклона. Затем стропила скрепляют струбциной, намечают карандашом строго вертикальную линию будущего стыка, и по ней разрезают доски пилой. После этого стропила устанавливают на место и получают идеальную линию стыка, по которой доски плотно прилегают друг к другу.

Крепление стропил гвоздями

Дальше все просто:

  1. В верхнюю плоскость каждой стропильной ноги наискось вбивают кровельный гвоздь так, чтобы он зашел в торец соседнего стропила. Гвозди должны как бы перекреститься внутри досок.
  2. Коньковая балка стропильной системы соединяется с обеими стропильными ногами кровельными скобами.

Гвоздевое соединение простое и надежное, если сделано правильно. Вот только при таком способе крепления очень многое может пойти не так. Например, ровно вбить в торец доски гвоздь, длинной 150-200 мм не так просто. А если его перекосит, узел уже будет не таким надежным. Еще неаккуратный удар может привести к растрескиванию древесины, причем не сразу, а спустя месяцы и годы, когда заметить это уже будет сложно. Поэтому гвоздевое крепление стропил к коньковому брусу — вариант, который для стропильных систем современных домов почти не используют.

Монтаж стропил с накладкой

Деревянная накладка из ригеля или косынки — еще один классический способ, как закрепить коньковый брус и стропила в один конструктивный узел. Накладки всегда устанавливают с обеих сторон стропил и соединяют либо длинными саморезами, либо болтами. Запилы при этом не делают. Второй вариант надежнее, поскольку, во-первых, болт намного толще самореза, а, во-вторых, при большой нагрузке шуруп может вырвать из дерева, в то время как срыв болтового соединения в условиях бытовых нагрузок принципе невозможен.

Крепление стропил с деревянной накладкой

Обычно каждую пару стропил укрепляют только накладкой сверху. Ригель соединяет концы стропил и прилегает к коньковому брусу, опираясь на него. К коньку конструкцию крепят любым удобным способом: уголками, кронштейнами, скобами.

Монтаж стропил с двумя деревянными ригелями

Но есть и усиленный вариант. В этом случае одной парой накладок стропила скрепляют сверху конькового прогона, а вторую устанавливают сразу под брусом, как бы зажимая его. Такой узел позволяет обойтись даже без жесткого крепления стропил к коньковому брусу. Главное, чтобы и верхние, и нижние накладки плотно прилегали к прогону.

Метод крепления с накладками очень надежен. Но он довольно трудоемок и требует повышенного расхода пиломатериалов. Поэтому деревянные накладки используют, в основном, при монтаже стропильных систем домов из дерева, для крыш большой площади или при возведении здания с пологой кровлей в регионе с большой снеговой нагрузкой.

Крепление стальными уголками и пластинами

Это не один метод фиксации стропил, а сразу несколько. Все эти способы крепления конькового бруса к стропильным ногам объединяет только одно: использование металлических соединительных элементов.

Чаще всего стропила к брусу крепят металлическими уголками, а между собой — перфорированной пластиной. Такое соединение получается очень надежным и элементарным в монтаже — даже новичок вряд ли допустит ошибку. И пластины, и уголки устанавливают с обеих сторон стропильных ног, что еще сильнее повышает прочность узла крепления конька и стропил.

Крепление стальными уголками и пластинами

Вместо уголков для крепления стропил к коньковому прогону можно использовать LK-кронштейны. Их верхнее плечо привинчивают к широкой стороне доски, нижнее — к коньковому брусу. Установленные с обеих сторон стропил, LK-крепления не только соединяют стропильные ноги с коньком, но и мешают их продольному сдвигу. При этом если уголок крепится прямо под пластиной, LK-крепления устанавливаются чуть дальше, что снижает вероятность растрескивания стропил.

LK-крепления стропил к коньку

Намного реже для крепления стропил между собой используют не пластину, а перфорированную металлическую ленту. Ее крепят по верхней плоскости стропил в шахматном порядке, захватывая 20-25 см верха каждой доски. Поскольку при таком соединении саморезы ввинчиваются в доску с торца, лента надежнее пластины стягивает стропила вместе. Но лента скрепляет только стропила, с коньковым брусом их обязательно соединяют уголками или LK-кронштейнами. Поскольку особых преимуществ у перфорированных лент перед пластинами нет, а ставить их сложнее, чаще всего, выбор делают не в их пользу.

Крепление стропил перфорированной металлической лентой

Если стропила и коньковый прогон соединяются любой комбинацией металлических крепежных элементов, вырубки обычно не делают.

Соединение врубкой вполдерева

По своей сути этот вид соединения напоминает крепление стропил внахлест. Только вместо полной ширины «нахлестывается» только половина: в стропилах делают выборку так, чтобы при их соединении доски были в одной плоскости. Скрепляются стропильные ноги болтами или несколькими гвоздями.

Соединение врубкой вполдерева

Крепление врубкой вполдерева — одно из самых трудоемких. Поэтому такое соединение стропил используют, в основном, при строительстве срубов по традиционной технологии. Только болт в этом случае заменяют деревянным нагелем.

Примыкание стропил к коньковому брусу

Очень редкий в России способ монтажа стропил. Зато он очень распространен в США и Канаде, откуда и пришел к нам вместе с технологией быстровозводимых домов из SIP-панелей. При таком методе крепления стропила не опираются на прогон, а упираются в него. Это принципиально меняет схему распределения нагрузок в коньковом узле кровли, поэтому при монтаже стропил примыканием нужно очень точно следовать проектным чертежам.

При примыкании стропил к коньковому брусу их обычно крепят сразу в трех плоскостях:

  • устанавливают стропила на кронштейны или на LK-крепления;
  • соединяют стропильные ноги металлической перфорированной полосой по верхней плоскости досок или 2-3 длинными гвоздями, забивая их наискось так, чтобы они зашли глубоко в коньковый брус;
  • по бокам от стропил с обеих сторон конька устанавливают доски того же сечения, что и стропильные ноги.

Для крыш небольшой площади можно ограничиться только двумя крепежами: кронштейнами и досками-фиксаторами. Соединять стропила гвоздями или полосой в этом случае не нужно.

Примыкание стропил к коньковому брусу

Учитывая сложность монтажа и неясные преимущества метода перед стандартными способами крепления стропил, его практически не применяют для строительства домов по индивидуальному проекту. Но в готовых проектах такая стропильная система встречается.

Шарнирный узел крепления стропил к коньку

Срубы и дома из бруса после возведения дают усадку. Даже если она равномерная, угол наклона стропил может немного измениться. А если скаты крыши разной длины или стены дома усаживаются неодинаково, это изменение может быть очень значительным. Поэтому жесткое крепление стропил в деревянных домах недопустимо: в лучшем случае после усадки такое соединение ослабнет, в худшем — стропильные доски могут выгнуться и растрескаться, что приведет к необходимости срочного капитального ремонта крыши. Поэтому в домах из бруса или оцилиндрованного бревна узел крепления стропил к коньку делают подвижным — шарнирным.

В качестве шарнира в таких соединениях всегда выступает болт М16 или шпилька, зафиксированная гайками с двух сторон. В этом случае при изменении наклона стропильных досок они просто поворачиваются вокруг болта без появления микротрещин или других дефектов.

Шарнирное соединение делают двумя способами: с помощью удлинения стропил металлическими пластинами или простым монтажом стропильных досок внахлест.

При использовании пластин, перед тем как крепить диагональные стропила к коньковому брусу, их подрезают так, чтобы в нижней точке торца был небольшой зазор — 5-10 мм. Край доски обычно срезают под 90°, поэтому при установке стропил получается выемка треугольной формы. Но допустим и вертикальный срез, хотя в этом случае зазор делают шире — минимум 20 мм. Дальше на стропила устанавливают металлические пластины с двух сторон и закрепляют их 1-2 болтовыми соединениями и шурупами. Пластины должны выступать за стропила и перекрещиваться примерно над средней линией конька. В этом месте их соединяют болтом-шарниром.

Дальше есть два варианта, как крепить коньковый брус к стропилам с подвижным соединением. Первый — это обычная врубка, как на фото:

Шарнирный узел крепления стропил к коньку

Второй способ — это подвешивание стропил на уголке. При таком креплении болтом-шарниром пластины соединяют не только друг с другом, но и еще с уголком, который, в свою очередь, привинчивают к коньковому брусу:

Шарнирный узел крепления стропил к коньку с опорой на уголок

Этот метод дает большую свободу соединению, но используют его, в основном, для небольших домов и бань. Слишком большую нагрузку стальной уголок может просто не выдержать.

Иногда стропильные ноги вообще не крепят к коньковому брусу. Но тогда они должны плотно опираться на конек. Причем не только сразу после постройки дома, но и после его усадки.

При укладке стропил внахлест и креплении их болтом также получается шарнирное соединение:

Шарнирный узел крепления стропил внахлест

Как и пластинчатый шарнир, соединенные внахлест болтом стропила либо фиксируют на коньке вырубками, либо подвешивают на уголках. Все подвижные виды соединений хорошо показаны на рисунке:

Все виды шарнирных креплений стропил

Способ крепления вполдерева тоже относят к шарнирному типу соединений, но, кроме трудоемкости, у него есть еще один существенный недостаток — относительно небольшая свобода соединения. Если уклон скатов измениться значительно, стропильные ноги будут сдавливаться, что может привести к деформации досок и трещинам.

Подведем итоги

В статье подробно рассказано, как правильно крепить стропила к коньку, начиная от обзора видов крепежа до подробного описания каждого способа крепления. Крепить стропильные ноги к коньку можно:

  1. С вырубкой — традиционный способ, и без нее — более простой метод монтажа, который стал возможен благодаря современному металлическому крепежу.
  2. Встык — более надежный, но и более сложный метод крепления, который подходит для домов из газоблока, кирпича, бетона, или внахлест — более простой метод, который хорош для срубов и домов из бруса.
  3. Гвоздями и скобами — устаревший метод, который менее надежен, чем другие способы крепления.
  4. С помощью деревянных накладок, которые надежно связывают стропила и коньковую балку в один узел.
  5. С помощью металлических крепежных элементов — оптимальный на сегодня метод крепления, который обеспечивает прочное соединение и очень прост в реализации.
  6. Вполдерева — очень трудоемкий способ, который обычно используют при монтаже стропильной системы по традиционной технологии.
  7. Примыканием к коньковому брусу — метод крепления родом из Северной Америки. Редко используется, поскольку у него нет особых преимуществ перед стандартными способами монтажа стропил, а сложность работ — высокая.
  8. На шарнирах — не один, а сразу несколько методов соединения стропил, которые объединяет одно: подвижное крепление, которое выдерживает изменение уклона крыши во время усадки сруба или дома из бруса.

Все перечисленные методы крепления надежны и проверены. Поэтому для обычного дома, который строится на юге и в средней полосе России, рекомендуем выбирать метод крепления стропил к коньковому прогону исходя из критерия простоты монтажа. В большинстве случаев, это соединение стропил перфорированной пластиной, а стропильных ног и конька — металлическими уголками. Для деревянных домов нужны шарнирные соединения, а для зданий в северных регионах с большой снеговой нагрузкой — усиленные методы крепления стропильных ног, которые способны выдержать сотни килограмм снеговой нагрузки.

Требования к стропильной системе

Стропильная система любой кровли должна соответствовать таким важным требованиям, как:

  • Максимальная жесткость. Любой узел каркаса должен выдерживать нагрузки, не подвергаясь при этом деформации или смещению. Получаемый при обустройстве стропильной системы треугольник должен обеспечивать жесткость конструкции, и ее максимальную устойчивость;
  • Оптимальный вес. В зависимости от кровельного материала выбирают материал, используемый для стропил. Обычно выбирают деревянный брус, но для тяжелых крыш может быть использован и металл.
    Важно! Чтобы предотвратить повреждение стропил, их гниение и образование грибка на древесине, ее обрабатывают антисептиком, а металлические конструкции — антикоррозионными составами.
  • Высокое качество используемых материалов. Древесина, используемая в качестве стропильных ног должна не иметь трещин и сколов.
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: