Как выполнить монтаж стропильной системы – элементы конструкции, правила установки

Строительство домов

Стропила служат основой всей кровельной конструкции, а их монтаж – одна из наиболее ответственных задач при строительстве дома. Каркас будущей крыши можно изготовить и установить самостоятельно, соблюдая технологические особенности кровель разных конфигураций. Приведем основные правила по разработке, расчету и выбору стропильной системы, а также опишем поэтапно процесс установки «скелета» крыши.

Содержание

Стропильная система: правила расчета и разработки

Стропильная система – несущая конструкция, способная оказывать сопротивление порывам ветра, принимать на себя все наружные нагрузки и равномерно распределять их на внутренние опоры дома.

При расчете стропильной конструкции учитывают следующие факторы:

Угол наклона крыши:
- 2,5-10% – плоская кровля;
- более 10% – скатная кровля.
Нагрузки на крышу:
- постоянные – общий вес всех элементов «кровельного пирога»;
- временные – давление ветра, тяжесть снега, вес людей, которые проводят на крыше ремонтные работы;
- форс-мажорные, например, сейсмические.

Величину снеговых нагрузок рассчитывают исходя из особенностей климата региона по формуле: S=Sg*m, где Sg – вес снега на 1 м2, m –расчетный коэффициент (зависит от наклона кровли). Определение ветровой нагрузки базируется на таких показателях: тип местности, нормативы ветровой нагрузки региона, высота здания.

Коэффициенты, необходимые нормативы и расчетные формулы содержаться в инженерно-строительных справочниках

При разработке стропильной системы надо рассчитать параметры всех составляющих конструкции.

Элементы стропильной конструкции

Стропильная система включает в себя множество составляющих, выполняющих конкретную функцию:

Мауэрлат – основа конструкции кровли. «Фундамент» крыши крепится по периметру стен и равномерно распределяет нагрузку, защищает постройку от опрокидывания. Мауэрлат изготавливается из бруса, в деревянном доме роль этого составляющего выполняет верхняя обвязка стен.
Стропильные ноги – удерживают вес кровельного пирога. Между стропилами укладываются листы утеплителя, а сверху монтируется обрешетка.
Прогоны – брусья, горизонтально расположенные вдоль кровли. Выступают как опора для стропильных ног. Различают коньковый прогон (находится на вершине кровли, удерживает стропила) и боковые прогоны (находятся посередине стропильных ног).
Стойки – дополнительные упоры для конька и стропил, берут на себя часть веса конструкции.
Подкосы – наклонные брусья, подпирающие стропильные ноги. Усиливают прочность и жесткость сооружения.

Материалы для изготовления стропил

Стропила чаще всего изготавливают из деревьев хвойных пород (ель, лиственница или сосна). Для обустройства кровли применяют хорошо просушенную древесину с уровнем влажности до 25%.

Деревянная конструкция имеет один существенный недостаток – со временем стропила могут деформироваться, поэтому в несущую систему добавляют элементы из металла.

С одной стороны металл добавляет жесткости стропильному сооружению, но с другой – снижает срок эксплуатации деревянных частей. На металлических площадках и опорах оседает конденсат, который приводит к загниванию и порчи древесины.

Совет. При установке стропильной системы из металла и дерева надо позаботиться о том, чтоб материалы не соприкасались друг с другом. Можно использовать влагозащитные средства или применять пленочную изоляцию

В промышленном строительстве используют металлические стропила, выполненные из стального проката (двутавра, тавра, уголков, швеллера и т.д.). Такая конструкция более компактна, чем деревянная, но хуже удерживает тепло, и поэтому требует дополнительной теплоизоляции.

Выбор стропильной системы: висячие и навесные конструкции

Существуют два виды стропильных конструкций: висячие (распорные) и наслонные. Выбор системы определяется типом кровли, материалом перекрытия и природными условиями региона.

Висячие стропила опираются исключительно на внешние стены дома, промежуточные опоры не задействуются. Стропильные ноги висячего типа выполняют работу на сжатие и изгиб. Конструкция создает горизонтальное распирающее усилие, передающееся к стенам. При помощи деревянных и металлических затяжек можно снизить эту нагрузку. Затяжки монтируют у основания стропил.

Висячая стропильная система часто используется для создания мансарды или в тех ситуациях, когда пролеты на крыше составляют 8-12 м, а дополнительные опоры не предусмотрены.

Наслонные стропила монтируются в домах с промежуточной столбчатой опорой или дополнительной несущей стеной. Нижние края стропил фиксируются на внешних стенах, а их средние части – на внутреннем простенке или несущем столбе.

Установка единой кровельной системы над несколькими пролетами должна включать распорные и наслонные стропильные фермы. В местах с промежуточными опорами монтируют наслонные стропила, а где их нет – висячие.

Особенности обустройства стропил на разных крышах

Двускатная крыша

Двускатная крыша, согласно строительным нормам, имеет угол наклона до 90°. Выбор наклона во многом определяется погодными условиями местности. В районах, где преобладают обильные осадки лучше устанавливать крутые скаты, а там, где господствуют сильные ветра – пологие кровли, чтоб максимально снизить давление на сооружение.

Распространенный вариант двускатной крыши – конструкция с углом наклона 35-45°. Такие параметры специалисты называют «золотой серединой» расхода строительных материалов и распределения нагрузки по периметру здания. Однако в таком случае чердачное помещение будет холодным и здесь не получится обустроить жилую комнату.

Для двускатной крыши применяется наслонная и висячая стропильная система.

Шатровая крыша

Все скаты крыши имеют одинаковую площадь и одинаковый угол наклона. Конькового прогона здесь нет, а стропила соединяются в одной точке, поэтому монтаж такой конструкции достаточно сложен.

Шатровую крышу целесообразно устанавливать при выполнении двух условий:

основание постройки квадратной формы;
в центре сооружения имеется несущая опора или стена, на которую можно будет зафиксировать стойку, поддерживающую стык стропильных ног.

Создать шатровую крышу можно и без стойки, но при этом конструкцию надо усилить дополнительными модулями – стойками затяжками.

Вальмовая крыша

Традиционная конструкция вальмовой кровли предполагает наличие накосных стропил (диагональных), направленных к углам постройки. Угол наклона ската такой крыше не превышает 40°. Диагональные прогоны обычно делают с усилением, так как именно на них приходится существенная часть нагрузки. Изготовляют такие элементы из сдвоенной доски и прочного бруса.

Места стыковки элементов обязательно подпираются стойкой, которая повышает надежность сооружения. Опора располагается на расстоянии ¼ длины больших стропил от конька. На месте фронтонов двускатной крыши устанавливаются укороченные стропила.

Стропильная конструкция четырехскатной кровли может включать очень длинные диагональные элементы (более 7 м). В этом случае под стропила надо монтировать вертикальную стойку, которая будет опираться на балку перекрытия. В качестве опоры можно использовать шпренгель – балка располагается в углу крыши и фиксируется на смежных стенах. Шпренгельную ферму усиливают подкосами.

Ломаная крыша

Ломаные крыши обычно создаются для обустройства большей мансарды. Установку стропил при таком варианте кровли можно разбить на три этапа:

Монтаж П-образной конструкции – опоры для прогонов, которые удерживают стропильные ноги. Основание конструкции – балки перекрытия.
Устанавливается не менее 3-х прогонов: два элемента проходят по углам П-образного каркаса, а один (коньковый прогон) монтируется по центру мансардного перекрытия.
Монтаж стропильных ног.

Двухскатная крыша: установка стропил своими руками

Расчет угла наклона и нагрузок

Расчет двухскатной крыши конечно можно произвести самостоятельно, но все же лучше это доверить профессионалам, чтоб исключить погрешности и быть уверенным в надежности конструкции.

При выборе угла наклона надо учесть, что:

угол 5-15° подходит не для всех кровельных материалов, поэтому сначала выбирают тип покрытия, а потом делают расчет стропильной системы;
при угле наклона свыше 45° – возрастают материальные расходы на закупку составляющих «кровельного пирога».

Пределы нагрузки от воздействия снега колеблются от 80 до 320 кг/м2. Расчетный коэффициент для крыш с углом наклона меньше 25° составляет 1, для кровли с уклоном от 25° до 60° – 0,7. Это значит, что если на 1 м2 приходится 140 кг снежного покрова, то нагрузка на крышу со скатом под углом 40° составит: 140*0,7=98 кг/м2.

Для подсчета ветровой нагрузки берется коэффициент аэродинамического влияния и колебания ветрового давления. Значение постоянной нагрузки определяется суммированием веса всех составляющих «кровельного пирога» на м2 (в среднем – 40-50 кг/м2).

Исходя из полученных результатов, узнаем общую нагрузку на кровлю и определяем количество стропильных ног, их размер и сечение.

Монтаж мауэрлата и стропил

Установку стропил своими руками начинают с монтажа мауэрлата, который фиксируется анкерными болтами к продольным стенам.

Дальнейшее возведение конструкции выполняется в такой последовательности:

Сделать шаблон, по которому собирается стропильная система. Взять две доски (длина одной доски равна длине стропил) и соединить между собой гвоздем.
Получившиеся «ножницы» уложить двумя краями в места, где будут крепиться стропильные ноги. Зафиксировать угол между балками поперечной перекладиной.
Из фанеры изготовить еще один шаблон – он понадобится для изготовления монтажных запилов на стропилах.
С помощью шаблона вырезать на стропилах монтажные запилы и соединить их под выбранным углом наклона ската. В результате получается стропильная ферма.
Фермы поднять на крышу и прикрепить к мауэрлату:
- установить фронтальные (крайние) фермы;
- между вершинами фронтальных ферм натянуть веревку – она обозначит месторасположение будущего конька и станет ориентиром для крепления остальных стропильных ног;
- монтаж остальных ферм (расстояние между стропильными элементами – не меньше 0,6 м).
При необходимости, укрепить конструкцию подкосами, ригелями и подпорами.
Коньковый прогон установить на специальные опоры и прикрепить к нему короткие, диагональные и промежуточные стропила.

Установка стропил: видео

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

Затяжки для усиления стропил изготовляются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.
Для того чтоб капли дождя не попадали верхние края стен дома и на стропильную конструкцию, необходимо сделать свес (длина от 55 см).
Стропила из древесины перед установкой обязательно надо обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.
При болтовом соединении стропильных элементов обязательно надо использовать металлические пластины или шайбы – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Способы соединения элементов стропильной конструкции: видео

Как крепить стропила

Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.

Как крепить стропила

Несколько слов о стропильной системе

Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.

Основные части стропильной системы

Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.

Проектирование стропильной системы – важная задача

Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.

В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.

Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен

На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла

Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.

Шаг, см / Длина, см	300	350	400	450	500	550	600
60	4х15	4х17,5	5х15	5х15	5х17,5	5х20	5х20
90	5х15	5х17,5	5х20	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20
110	7,5х12,5	7,5х15	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	10х20
140	7,5х15	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20
175	10х15	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20	10х25	10х25
215	10х15	10х17,5	10х20	10х20	10х25	10х25	–

Калькулятор расчета длины стропильных ног

Варианты креплений в нижней части ног

Стропила крепятся либо к мауэрлату, либо к перекрытиям. Но как можно закрепить достаточно массивные стропильные ноги на этих основаниях? Существует два основных способа крепления стропильных ног непосредственно к мауэрлату – жесткий и скользящий вариант соединений. Жесткий вариант подойдет для наслонных стропил – в этом случае нога будет прочно «сидеть» на мауэрлате, чего и необходимо добиться. Это получится сделать благодаря созданию врубки на стропилине либо за счет крепления к ней специального подпорного бруска. В первом случае делается шаблон, и по нему производится выпиливание необходимых размеров врубки на каждой стропильной ноге. Стропила опираются на край мауэрлата как раз этими врубками и фиксируются на месте гвоздями или другими крепежными элементами. Также дополнительно требуется забить гвоздь вертикально в ногу. Соединение будет прочным и жестким.

Стропила прикреплены к мауэрлату

Важно! Врубка не должна быть в глубину больше, чем 1/3 ширины стропилины. Иначе система будет ненадежной. В мауэрлате делать врубки и вовсе запрещено, иначе его несущая способность будет сильно ослаблена.

Создание врубок можно заменить прикреплением к стропилинам брусков, которые будут упираться в мауэрлат. Брусья крепятся к стропилам при помощи металлических уголков – благодаря им нога сдвинуться в сторону просто не сможет.

Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат

Следует помнить, что если на одной стороне стропилины был реализован именно жесткий тип соединения, то с другой стороны тип крепления должен быть иным. Если же с обеих сторон использовать жесткий способ, то риск деформации деревянной конструкции в будущем возрастает. Дерево – живой и дышащий материал, который обладает способностью сжиматься и расширяться под воздействием ряда факторов, в том числе влажности и температуры.

Если дом строится из бревен или бруса, то может быть использован скользящий вариант крепления стропильных ног. В этом случае деревянные элементы получают возможность незначительно сдвигаться. В продаже есть даже специальные крепежные системы, именуемые салазками. Но можно использовать также металлические уголки, имеющие продолговатые отверстия, через которые вбиваются/вкручиваются крепежные элементы.

Пример скользящих стропил

Крепежные элементы

Итак, для крепления стропил в нижней части могут использоваться:

металлические шпильки. В этом случае понадобятся еще и укрепляющие накладки из металла;
гвозди и скобы. Надежно, просто, не дорого. Часто используемый вариант;
гвоздевые полосы из оцинкованной стали. Они имеют несколько рядов зубцов высотой около 8 мм. Эти пластины позволяют добиться максимально прочного и надежного соединения.

Виды крепежных элементов

Также могут применяться саморезы, болты, различные металлические уголки, кронштейны. Используются хомуты, шпильки и прочие элементы. Что касается уголков, то они бывают с запилом и без него, могут отличаться параметрами, в том числе толщиной металла и количество отверстий для крепежных элементов. Бывают уголки и усиленные, с дополнительным ребром жесткости на сгибе.

На заметку! Выбирать способ крепления лучше в зависимости от сложности всей конструкции кровли.

Крепление стропил к мауэрлату

Цены на различные виды крепежа для стропил

Соединение стропил в области конька

В верхней части стропильные ноги также крепятся одним из двух основных способов – встык либо непосредственно к коньковому прогону. В первом случае верхняя часть стропил под определенным углом спиливается и две противоположных ноги упираются друг в друга в месте спила. Удобнее всего спилы делать по заранее изготовленному шаблону, с помощью которого будет проще сохранить правильный угол, который зависит от угла наклона ската кровли. Либо спил может производиться непосредственно сразу по двум ногам в верхней части. Между собой две стропильные ноги могут быть соединены различными крепежными элементами. Если используются гвозди, то их длина не должна быть менее 15 см. Вбиваются они под углом.

Крепление стропил на крыше

Также стропила могут соединяться внахлест. В этом случае торцы не срезаются, крепление производится между боковыми плоскостями при помощи шпилек. Это, кстати, самый простой способ соединения.

К коньковому прогону напрямую крепить стропила несколько сложнее. Но, тем не менее, использование этого способа – не редкость. В этом случае фиксация производится на самом коньковом брусе. Стропила не опираются друг на друга.

Способы крепления стропильных ног

Технология крепления стропил к мауэрлату

В данной инструкции рассмотрим, как на стропильных ногах выполняются запилы, как сами детали конструкции крепятся к мауэрлату.

Шаг 1. Чтобы сделать правильный запил на стропильной ноге, важно нанести разметку. Удобнее всего в этом случае пользоваться угольниками и карандашом.

Шаг 2. Далее по нанесенной разметке следует выполнить запилы. Для этого можно использовать электролобзик или обычную ручную пилу. Для ускорения выполнения работы рекомендуется использовать первый вариант. Получившаяся «пятка» или запил будет укладываться непосредственно на уже установленный мауэрлат.

Для работы можно использовать ручную пилу

Шаг 3. Далее нога с запилом должна быть установлена на свое место.

Установка ноги с запилом

Шаг 4. С одной и с другой стороны стропильной ноги устанавливаются два крупных металлических уголка.

Крепятся металлические уголки

Шаг 5. В боковых частях уголки фиксируются крепежными элементами – например, саморезами, гвоздями. Вкручивать или вбивать их нужно в мелкие отверстия – не менее 4 штук в каждую сторону.

Для крепления используются саморезы

Еще одно фото процесса

Шаг 6. Далее стропильную ногу нужно просверлить насквозь – отверстие должно подойти для шпильки диаметром 12 мм.

Проделывается сквозное отверстие

Шаг 7. Далее нужно вставить в получившееся отверстие шпильку и стянуть уголки между собой, закручивая гайку на другой стороне шпильки.

Шаг 8. После этого необходимо установить «глухарь» в мауэрлат через отверстие в другой стороне уголка. «Глухарь» – это тоже крепежное изделие.

После этого необходимо установить «глухарь»

Шаг 9. Затем требуется установить маленькие уголки. Они крепятся к мауэрлату и стропильной ноге, но с другой стороны пятки.

Крепление маленьких уголков

Кстати, для расчета углов запилов стропил сейчас можно использовать различные онлайн-калькуляторы. Там можно указать все необходимые параметры кровли, и система выдаст искомый результат за считанные секунды.

Монтаж узла в коньковой части

Рассмотрим на примере, как можно соединить стропила друг с другом в области конька.

Шаг 1. Чтобы соединить стропила стык в стык, требуется отпилить их верхнюю часть так и под таким углом, чтобы два противоположно стоящих элемента сошлись друг с другом над коньковым брусом.

Как будут соединяться стропила

Шаг 2. Далее нужно изготовить две деревянные накладки (форма показана на рисунке). Они прикладываются с одной и с другой стороны двух состыкованных ранее стропильных ног.

Также необходимо сделать две деревянные накладки

Шаг 3. После этого накладки нужно закрепить длинными гвоздями на стропильных ногах. Также соединить стропильные ноги в области конька можно при помощи специальной зубчатой пластины.

Крепление деревянных накладок

Также может использоваться специальная пластина

Дельные советы

Важно помнить и о нескольких советах, которые знают опытные строители и дают их начинающим.

Важно не забыть обработать деревянные элементы защитными составами против насекомых и влаги. В этом случае дерево проживет намного дольше, хотя само по себе оно в любом случае – достаточно надежный и долговечный материал.
Не стоит пренебрегать мауэрлатом, даже если на участке сооружается небольшой дачный домик.
Вентиляционные зазоры при кровле крыши важно соблюдать. Они обеспечат правильный микроклимат для всех элементов кровли и, соответственно, увеличат срок ее службы.

Инструменты, необходимые для монтажа стропил

Стропила для крыши

Если не забывать об этих советах и использовать их на практике, то кровля получится надежной, аккуратной. А это – залог того, что прослужит она долго и будет радовать взгляд. Разобравшись со всеми тонкостями, создать качественную стропильную систему самостоятельно сможет даже начинающий строитель.

Цены на популярный модельный ряд электропил

Видео – Технология крепления стропил

Создание стропильной системы своими руками – шаг очень ответственный. Именно от того, насколько правильно и надежно она будет собрана, будет зависеть в целом прочность и качество кровли, ее способность противостоять ветрам и снегу. Если стропила были установлены неправильно, то велик риск быстрого обрушения кровли.

Процесс установки стропильной системы

Строя свой дом вы обязательно столкнетесь с множеством трудностей. Вначале нужно составить проект, затем заготовить материал, после чего приступить к возведению строения. Каждый этап имеет свои особенности и трудности, если заранее с ними не познакомится, то строительство легко может затянуться. К примеру, монтаж стропильной системы. От правильности выполнения данного этапа зависит долговечность всего дома. А как правильно его сделать?

В начале о самой конструкции

Монтаж стропильной системы проводится в определенной последовательности. Чтобы знать, как выполнить работу, необходимо вначале познакомиться с самой конструкцией. Стропильная система крыши состоит из следующих основных элементов:

В стропильной системе есть как обязательные, так и не обязательные компоненты. Например, мауэрлат. Его используют практически всегда, исключение составляют дома из деревянного бруса. Тут без элемента можно обойтись. В этом случае роль мауэрлата будет выполнять верхний брус.

Некоторые специалисты в стропильную систему включают и обрешетку. Данная конструкция служит опорой для кровельного материала. В ряде случаев требуется сплошная, а в других разряженная обрешетка. Первый вариант используется при мягкой кровле.

Виды системы

Стропила являются основой всей конструкции крыши. Именно они берут на себя все нагрузки и переносят их на стены. Если речь идет о двухскатной кровле, а именно такой вариант применяется чаще всего, то сама стропильная система может быть выполнена в двух основных вариантах:

. Подобные стропильные системы используют в тех случаях, когда дом имеет небольшую ширину. Длина пролета не должна превышать шести метров. Висячая система подразумевает упор стропил только на мауэрлат или непосредственно на стены. Сверху пары просто соединяются между собой, коньковый прогон отсутствует. Снизу стропила дополнительно крепятся между собой, попарно, растяжками; . Такая стропильная система применяется в том случае, если посередине дома проходит несущая стена или колонна. Они служат опорой для установки конькового прогона. Наслонная стропильная система используется при строительстве широких домов.

Нередко применяется и комбинированный вариант. Например, его используют при возведении щипцовой крыши. В этом случае от основного здания отходят под прямым углом пристройки. Главный дом покрывают крышей с использованием наслонной стропильной системы. Боковые пристройки, так как они, как правило, неширокие, можно «накрывать» висячей конструкцией.

Порядок установки

Правильный монтаж стропильной системы проводится в определенной последовательности. Тут многое зависит от характеристик и вида крыши. Самый простой вариант – это плоская кровля. В этом случае особых навыков не требуется. Достаточно только уложить балки, создав необходимый наклон, и на них произвести установку обрешетки и кровельных материалов.

Второй по сложности считается двухскатная крыша. Именно о ней и пойдет речь. Зная последовательность в случае двускатной кровли, можно легко сориентироваться в других вариантах.

Последовательность действий при монтаже стропильной системы следующая:

Первый делом проводят установку мауэрлата. Эту работу выполняют в обязательном порядке для всех домов, стены которых выполнены не из древесины. В последнем варианте монтаж мауэрлата можно не производить, здесь для этих целей использует верхний венец стены. Если дом построен из пеноблоков или газоблоков, то их прочности будет недостаточно. В этом случае перед монтажом мауэрлата возводят армированный пояс.
Следующим шагом в последовательности действий будет установка самих стропил. Первым делом выполняют монтаж крайних ферм. Их крепят временными упорами. Это необходимо для того, чтобы выровнять фермы, только в этом случае дальнейшая установка стропильной системы пройдет «гладко». Если торцовая стена ровная, то к ней крепят доску, которая выступает высоко вверх. По такому ориентиру легко выровнять стропильные пары. Кроме того, сама доска будет служить дополнительным временным упором.
Дальнейший правильный монтаж стропильной системы должен проводиться с использованием «ориентиров». В качестве таковых служат три веревки или шпагата. Один натягивается между крайними стропильными парами на уровне конька. Два других у самых оснований стропил. Их необходимо строго выровнять по горизонтали с использованием строительного уровня. Если обнаружены неровности, то их устраняют путем подпиливания основания стропил.
Далее установленные крайние фермы надежно закрепляют к мауэрлату. Выполнение может быть жестким или скользящим. Последний вариант применяется, чаще всего, для деревянных конструкций, чтобы снизить влияние усадки стен.
Перед монтажом остальных элементов системы желательно провести разметку на мауэрлате. Заранее высчитывает шаг. Далее, на мауэрлате отмечают места установки стропильных ног. Также желательно сделать шаблон выпилов. В этом случае стропила можно легко подогнать к мауэрлату еще внизу. Это заметно ускорит и упростит монтаж.
Далее проводят монтаж остальных стропильных ног. При этом в обязательном порядке следует выравнивать каждую ферму по натянутым веревкам. Для того, чтобы во время установки не сбить стропильные ноги, их закрепляют между собой распорками, а также устанавливают подпорки.

В заключение монтажа стропильной системы проводят установку обрешетки. Предварительно следует уложить гидроизоляционный материал. Если этого не выполнить, то деревянные элементы намокнут и быстро выйдут из строя.

Есть некоторые особенности монтажа стропильной системы на дом, построенный из древесины. Во-первых, в этом случае не используется мауэрлат. Во-вторых, сами стропила к верхнему венцу стен крепятся в обязательном порядке скользящим способом. Это необходимо из-за особенностей древесины. Она со временем начинает усыхать. Если стропила закреплены жестким способом, то всю систему обязательно поведет и крыша просто разрушится.

Особенности монтажа разных типов крыш

Вариантов кровли очень много. Каждый владелец выбирает по своим предпочтениям и вкусам, также учитывается и особенности самого дома. В зависимости от вида крыши монтаж стропильной системы выполняется с некоторыми отличиями, а именно:

Шатровая кровля. В этом случае крыша будет иметь четыре треугольных ската с одинаковыми размерами. Особенность стропильной системы в этом случае в том, что конструкция не имеет конькового прогона. Все стропила соединяются вверху в одной точке. Здесь требуется наличие центральной опоры. Такая особенность существенно осложняет монтаж, подробнее здесь;
Вальмовая кровля. Здесь особенность в наличии накосных или диагональных стропил. Именно эти элементы системы будут брать на себя значительную часть нагрузки. Поэтому, при монтаже обязательно используют дополнительные подкосы и упоры. Сами диагональные стропила делают из толстого бруса, с двойным запасом прочности, подробнее тут;
Ломаная кровля. Это разновидность двухскатной крыши. Ее часто применяют в том случае, если чердачное помещение будет использоваться как жилая мансарда. Монтаж стропильной системы ломаной крыши выполняют в три этапа. В первую очередь создают П-образный каркас. Его прогоны будут расположены на месте изгиба ската. Вторым этапом будет монтаж конькового бруса, который устанавливается по центру дома. Далее крепят сами стропила. При этом их делят на две части. Первая крепится нижним концом к мауэрлату, а верхним к прогону П-образного каркаса. Вторая часть стропил, верхняя, крепится к коньковому брусу.

Двухскатную и односкатную крышу можно возвести самостоятельно. Для монтажа стропильной системы нужны небольшие навыки в плотницком деле и четкий расчет и планирования своих действий. Все расчеты можно легко сделать с помощью специальных программ в интернете. Там же можно познакомиться и с рекомендациями по проведения монтажа.

Для других вариантов кровли необходим достаточно большой опыт. Именно поэтому их возведение чаще всего доверяют профессионалам. Конечно, в этом случае стоимость крыши значительно возрастет. Но у вас будет гарантия, что все выполнено правильно. А это значит, что дом будет надежно защищен от внешних воздействий и простоит не одно десятилетие.

Как крепить стропила: простые и надежные методы фиксации элементов

Любой дом — сложная конструкция, все элементы которой должны быть безукоризненными. Поэтому при самостоятельном строительстве у мастеров то и дело возникают вопросы, касающиеся той или иной системы. Немало затруднений вызывает возведение крыши, в частности — надежная фиксация стропильных ног. Именно они отвечают за устойчивость конструкции к внешним воздействиям и осадкам, а значит, от этих элементов зависит все: как безопасность жильцов, так и долговечность здания. Ошибки в монтаже могут стать причиной потери прочности и деформации системы. Чтобы избежать серьезных последствий, нужно узнать, как крепить стропила правильно, и какие способы существуют.

Элементы стропильного каркаса

Стропильная система состоит из большого количества элементов, главные задачи которых придать крыше форму и необходимый уклон, равномерно распределить нагрузку от нее на несущиеся стены, предотвратить дефекты фундамента. Главными элементами конструкции являются именно стропильные ноги. Это балки, зафиксированные под определенным углом попарно. С одной стороны они крепятся к мауэрлату, с другой — формируют конек.

Разновидности стропил

Существует 2 основных вида стропил.

Висячие элементы

Они имеют только одну точку опоры: это мауэрлат. Поэтому висячие стропила вынужденно испытывают дополнительную нагрузку — на растяжение. Чтобы усилить такую конструкцию, в нее добавляют горизонтальные, компенсирующие элементы — ригели (схватки), затяжки. Первых может быть несколько, на разной высоте. Висячие стропила устанавливают на здания, имеющие небольшие пролеты — до 6 м.

Наслонные, с опорными элементами

Такие стропила имеют сразу две точки для фиксации. Их крепят к коньковому прогону и к мауэрлату. Данные стропильные системы можно использовать в том случае, если внутри здания есть одна или несколько несущих стен, которые могут держать конек (стропила). Эти опоры — возможность значительно уменьшить нагрузку на стропильные ноги.

Наслонные системы используют для зданий впечатляющей площади, с большими пролетами (10-12 м). Верхние их края опираются на коньковый прогон, а он — либо на несущую стену, либо на колонны. В односкатных конструкциях эту роль берет на себя более высокая стена здания.

Мауэрлат

В большинстве стропильных систем ноги крепят к мауэрлату, который фиксируют по периметру стен здания. Он — необходимость для строений, стены которых сделаны из бетона, кирпича и других искусственных блоков. Без мауэрлата обходятся только несколько видов сооружений. К ним относятся:

Дома, где стены возведены из бревен или бруса. В этом случае дополнительная обвязка не требуется, так как «дерево и дерево» — союз идеальный.
Здания, построенные по каркасной технологии. В них роль мауэрлата берут на себя опорные балки — верхняя обвязка.

Для стен, сложенных из любых других материалов, эта часть кровельной системы — элемент обязательный. Чаще им становится массивный брус (100х150 мм, 150х150 мм, 200х200 мм), в домах из сруба — бревна. Первостепенные задачи мауэрлата — смягчение давления на стены, устранение нагрузок на точки крепления, равномерное распределение веса кровельного пирога. Фиксируют этот элемент анкерными болтами, или металлическими шпильками, вмурованными на этапе строительства стен. Между мауэрлатом и стенами дома обязательно укладывают гидроизоляционный слой, защищающий его от контакта с другими материалами.

Проектирование стропильной системы — сложный этап, потому что необходимо корректно рассчитать ветровую, снеговую нагрузку, а также определить тип материала для кровли, угол наклона скатов, учесть вес всех элементов, входящих в конструкцию крыши. Любая ошибка при расчетах может стать причиной сооружения некачественной, ненадежной стропильной системы. Худшее из возможных последствий — разрушение крыши.

Виды соединений стропильной системы

Крепление может быть жестким и подвижным.

Жесткие крепления

Именно благодаря надежной фиксации все элементы конструкции становятся системой, где все узлы надежно связаны друг с другом. Поэтому она становится жесткой, максимально устойчивой, способной выдержать серьезные нагрузки. Есть несколько видов соединений, которые можно назвать самыми основными.

Фиксация стропил к коньковому прогону. Данное соединение характерно для наслонных систем, в которых стропильные ноги имеют верхнюю точку опоры — доску или брус, закрепленный на вертикальных стойках.
Соединение стропил с мауэрлатом. Данный крепежный узел присутствует в любой стропильной системе, он считается самым важным, поэтому главное требование к фиксации — максимальная надежность.
Крепление стропильных ног к дополнительным опорным элементам, придающим конструкции максимальную жесткость. Они — ригели, затяжки, подкосы, бабки и т. д.

В некоторых случаях требуется удлинение стропил. Их сращивают, если длина ската больше, чем длина пиломатериалов.

Подвижные соединения

Древесина — материал податливый, но «неблагонадежный», потому что для конструкции из дерева характерна серьезная усадка, нередко сильно меняющая ее линейные размеры. По этой причине перед возведением крыши бревенчатых или брусовых домов строители рекомендуют делать паузу в год.

В противном случае при жесткой фиксации стропил крыша, скорее всего, деформируется. Чтобы избежать таких последствий, помимо жестких соединений используют подвижные крепежные элементы. Они позволяют не делать большой перерыв между этапами строительства здания, упростить процесс крепления элементов, но дать дому шанс благополучно пережить усадку.

Есть две разновидности подвижных креплений.

Открытые. Они состоят из двух элементов, конструкция является разборной. Уголок с петлей крепят к мауэрлату, а направляющую фиксируют на стропильной ноге.
Закрытые. Они, в отличие от предыдущих, неразборные, поэтому соединяют их сразу с обоими элементами.

Лучшим, практичным вариантом считают первые крепежные элементы, поскольку они удобнее в установке. Однако если оценивать эти подвижные крепления с точки зрения надежности, то победу одерживают приспособления закрытого типа.

Как крепить стропила?

Перед поисками ответа на вопрос, как крепить стропила, необходимо рассмотреть весть список крепежных элементов, которые могут быть использованы при создании стропильной системы.

Гвозди или саморезы?

Идеалов-материалов нет. Каждый крепеж тоже наделен как достоинствами, так и недостатками. Для крепления стропильных ног используют:

Гвозди, но не простые, а имеющие зазубрины. Плюс варианта — использование простейшего инструмента — молотка. Минус — максимальное количество времени, которое «убивает» эта операция.
Оцинкованные саморезы. Они не боятся коррозии, а благодаря резьбе обеспечивают максимально надежное соединение. Их преимущество перед простыми конкурентами — быстрая работа с помощью шуруповерта. Претензия — длительное время удаления саморезов, если потребуется демонтаж каких-либо элементов конструкции.

Споры о фаворите продолжаются, но большинство мастеров все же выбирают ершеные оцинкованные гвозди, длина которых на 3-5 мм больше, чем размеры пиломатериалов. Еще один надежный крепеж — болты с гайками. Их нередко используют для соединения верхних частей стропил. Для крупных узлов системы лучше всегда выбирать болты или шпильки.

Разновидности креплений

Ассортимент изделий довольно широк. Большинство из них объединяет одно — материал изготовления: это металл. При выборе крепежа учитывают несколько моментов. К ним относится материал стропильной системы, сечение элементов, будущая нагрузка на них. Для сборки стропильной системы используют:

Металлические уголки, которые имеют отверстия для соединения деталей саморезами гвоздями или болтами. Данная фурнитура считается самым надежным вариантом для крепления стропил к стенам, мауэрлату, коньковому прогону и другим элементам сложной конструкции. Уголки гарантируют увеличение жесткости, а значит, и несущей способности стропильного каркаса.
Металлические пластины, тоже перфорированные. Эти крепежные элементы позволяют избежать запила в заготовках и мауэрлате, поэтому гарантируют надежность и максимальную прочность узлов конструкции.
Скользящие крепления — ползуны или салазки. Главное предназначение подвижного вида крепежа — компенсация изменения размера элементов в процессе усадки здания.
Деревянные накладки, или просто «прибоины». Это небольшие бруски прямоугольного сечения. Ими соединяют стропила — друг с другом и с другими элементами.

Лучшими вариантами соединения считаются уголки и пластины, которые обеспечивают максимально жесткую фиксацию стропильных ног. Нередко используют комбинацию видов: например, два подвижных крепления и одно неподвижное. Этот вариант гарантирует жесткость, но возможность «дыхания» стропильной системы дома. Она не будет деформироваться даже при сильной усадке нового здания.

Как крепить стропила сверху?

В верхней части системы стропильные ноги фиксируют несколькими способами, в зависимости от вида системы.

Соединение встык

В этом случае верхний край досок спиливают под необходимым углом так, чтобы стропила в месте спила упирались друг в друга. В этом случае сначала изготавливают шаблон, затем его проверяют. Если он сделан идеально, то следующие детали изготавливают по нему, еще на земле.

Второй вариант — спиливание на рабочем месте. Обе стропильные ноги располагают на коньке, проверяют, затем одновременно спиливают «лишнее» с обеих заготовок. Оптимальный метод крепления — их соединение с помощью металлических накладок и болтов. Можно использовать деревянные элементы (и гвозди/саморезы). Пример — косынки (треугольники), зафиксированные с обеих сторон. Еще один способ — соединение гвоздями, их вбивают под углом. Минимальная длина крепежа — 150 мм.

Когда необходимо очень надежное соединение стропильных ног, то используют иной метод. Его называют «жестким защемлением». Это тоже соединение встык, однако здесь прогон дополнительно фиксируют (зажимают) с обеих сторон стропил парами деревянных накладок — сверху и снизу конька.

Внахлест или к коньку

Самый простой вариант, при котором не требуется предварительного изготовления шаблона и спиливания, — фиксация внахлест. В этом случае для соединения стропил используют металлические шпильки и шайбы, или болты. Затем лишний материал обрезают.

Возможен и другой способ — крепление стропил непосредственно к коньковому прогону. Этот метод соединения немного сложнее, однако используют его нередко. Сначала торцы обрезают под нужным углом, затем на коньке фиксируют первый элемент, потом второй. Для упрощения работы на этом этапе шаблон тоже необходим. Он дает шанс сделать корректные спилы на земле, а значит, максимально упростить работы наверху.

Как крепить стропила к мауэрлату?

Для фиксации стропильных ног на этой опорной балке можно использовать как жесткое, так и скользящее соединение.

Жесткое крепление

Такое соединение полностью исключает изменение положения элементов конструкции относительно друг друга — невозможен поворот, сдвиг и т. д. Оно подходит для наслонных стропильных систем, так как надежно зафиксированная нога сможет прочно «устроиться» на мауэрлате. В качестве крепежа используются:

Металлические уголки. В этом случае стропильную ногу устанавливают, затем фиксируют ее боковые стороны уголками, которые предупредят поперечное смещение.
Запил стропил и их крепление уголками, либо гвоздями и уголками. Глубина врубки ограничена: ее максимум — треть ширины стропильной ноги. В последнем случае сначала под углом забивают крепежные элементы, причем таким образом, чтобы они скрещивались внутри мауэрлата. Третий гвоздь вбивают в стропила вертикально. Затем соединение дополнительно фиксируют уголками.

Третий вариант — помощь небольшого опорного бруса, спиленного с одной стороны под необходимым углом. Древняя технология запила имеет серьезный недостаток: это снижение прочности элементов. Поэтому многие мастера от этого способа отказываются, используя небольшой брус, которые фиксируют в нижней части стропильных ног так, чтобы его торец упирался в мауэрлат. Для крепления этого элемента используют пластины (для соединения с ногой) и уголки (для фиксации к мауэрлату), гвозди либо саморезы.

Скользящее соединение

Такое шарнирное крепление гарантирует возможность некоторого смещения стропильных ног. Поэтому исключает возможность деформации элементов конструкции во время усадки дома. Как правило, в таком соединении нуждаются не только дома из бруса или бревен, но и каркасные конструкции, в которых именно крыша остается самым «слабым звеном».

Оптимальный вариант — «салазки». Это два элемента из стали. Первый — кронштейн, который крепят на стропилах, второй — уголок с петлей, его фиксируют на верхнем венце. Эти приспособления отличаются количеством отверстий для крепежа и длиной хода (60-160 мм), поэтому требуют правильного выбора элементов. При серьезной снеговой нагрузке в регионе скользящее соединение делают с обеих сторон стропил. После завершения усадки здания подвижные опоры можно заменить обычными, жесткими креплениями.

Как крепить элементы к балкам перекрытия?

В этом случае главным требованием становится предотвращение скольжения стропил по опорным элементам. Если не обеспечить им максимально надежную фиксацию, то ноги могут начать разъезжаться. Поскольку балки часто являются и затяжками для висячих систем, то эта работа требует особого внимания. Для крепления стропил используются врубки, причем разных видов. Самые популярные из способов — запилы в 1-2 зуба, с последующим усилением конструкции болтовыми соединениями и хомутами. Выбор варианта зависит от будущей нагрузки на кровлю.

Крепление с помощью одного-двух зубов

Такой способ фиксации подходит для систем, которые будут испытывать небольшое давление. Например, он будет оптимальным для построек с односкатными крышами, для домов с большим углом наклона скатов (свыше 35°).

В этом случае на конце стропильной ноги вырезают зуб, а на балке — паз (гнездо) соответствующих размеров. Максимальная его глубина — ¼ толщины опорного элемента. Расстояние от гнезда до торца балки — 250-300 мм. В роли дополнительной фиксации используют металлические накладки. Если расчетная нагрузка на систему очень велика, то добавляют второй зуб, который позволит усилить соединение.

Болтовое соединение в роли дополнения

При таком креплении в опорной балке делают вырубку. В нижней ее поверхности вырезают небольшое отверстие для крепежа. Затем над ним делают второе — теперь сквозное, перпендикулярное стропильной ноге. В него вставляют болт, который затягивают гайкой, снизу.

Простейший вариант — соединение стропильной ноги и балки на ее конце. Крепежные элементы в этом случае — гвозди, саморезы либо металлические накладки. Это далеко не лучший способ для жилых домов, поэтому его лучше оставить для более легких хозяйственных построек.

Узнать, как крепить стропила, можно и несложно, однако при выборе оптимального варианта необходимо учитывать множество факторов. Создание стропильной системы невозможно отнести к относительно легким этапам строительства дома. Поэтому прежде чем принимать окончательное решение, нужно трезво оценить свои силы.

О том, как крепить стропила, лучше расскажет мастер-практик. Например, специалист в этом видео:

Как крепить стропила: самые простые и надежные способы крепления

Когда при строительстве дома очередь доходит до устройства кровли, возникает резонный вопрос: как крепить стропила? Ответ на него зависит от многих факторов: конструкции крыши и расчётной нагрузки на неё, крутости скатов, материала и несущей способности стен, предполагаемой усадки строения и т.д. Каждый из этих факторов влияет на выбор способа крепления и стропильного крепежа. Кроме того, к стенам и между собой стропила тоже крепятся по-разному.

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.

Дополнительная затяжка увеличивает пролёт до 8 метров, а упирающиеся в затяжку подкосы – до 10 метров Источник obustroeno.com

Наслонные стропила устанавливают на здания с большими пролётами свыше 10-12 метров со средней несущей стеной или опорными колоннами. Верхними концами они опираются на коньковый прогон, который в свою очередь поддерживается стойками, упирающимися в лежень – горизонтальная балка, лежащая на колоннах или внутренней стене. Если решается задача, как установить стропила на односкатную крышу, то также выбирается наслонная конструкция, так как в ней роль конькового прогона исполняет более высокая стена.

Крепление стропил в нижней части

В нижней части стропила могут опираться прямо на стену, если она сложена из бревна или бруса. На стены из штучных материалов (кирпич, бетонные, газобетонные блоки и т.д.) их опирать нельзя, так как ставить стропила можно только на прочные основания, не передающие влагу.

Но это не единственная причина. Опорой для кровли должна служить конструкция, которая равномерно распределяет нагрузку по стенам. Поэтому на их верхней части по всему периметру монтируют мауэрлат – толстую деревянную балку, исключающую точечную нагрузку на элементы кладки. Между ней и материалом стен обязательно прокладывают гидроизоляцию.

Также кровельная система может крепиться к балкам перекрытия. Это делается в случае с каркасными строениями или мансардными крышами. Часто балки перекрытия используют в качестве затяжек для висячих стропил. Они должны выступать за внешнюю плоскость стен минимум на полметра, чтобы образовать карнизный свес. А стропильная нога устанавливается на край балки.

Это важно. Без мауэрлата или верхней обвязки можно обойтись только при том условии, что стены обладают достаточной прочностью и могут выдержать точечную нагрузку. Поэтому на каркасные постройки стропила устанавливают точно над вертикальными несущими стойками.

Крепление к деревянной стене

Перед тем как установить стропила на бревенчатые или брусовые стены не нужно делать на них никакой обвязки – монтаж осуществляется прямо на несущие конструкции. При этом способ крепления зависит от предполагаемой усадки строения:

Если дом уже дал усадку или в случае реконструкции и замены кровли на старом деревянном доме, крепление делают жёстким, вырубая в верхнем бревне пазы под стропила и жёстко закрепляя их скобами или металлическими уголками с двух сторон.

При устройстве кровли на новых деревянных домах используют скользящее крепление. При усадке здания его геометрия может меняться, вызывая избыточное напряжение в местах жёсткого крепления и деформацию конструкции крыши. Чтобы этого не происходило, стропилам оставляют возможность двигаться в поперечном направлении, подстраиваясь под усадку. Для этого используют специальный крепёж, позволяющий им это делать. Это может быть стальной уголок с длинной прорезью на одной полочке вместо монтажных отверстий. Или скользящая опора, как на следующем фото.

Крепление к мауэрлату

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Для справки. Безраспорный мауэрлат проще и дешевле в монтаже, но вся кровельная конструкция получается не слишком устойчивой к ветровым нагрузкам. Поэтому его устанавливают только на небольшие постройки – садовые домики, гаражи, бани.

Возможные варианты показаны на схеме:

На конце стропила выпиливается «седло», которым оно надевается на мауэрлат, после чего соединение укрепляется двумя стальными уголками, установленными с обеих сторон, либо тремя гвоздями, два из которых забиваются сбоку под углом и скрещиваются в теле мауэрлата, а один вбивается в стропило вертикально.
Вместо изготовления запила к стропильной ноге подшивается опорный брусок, упирающийся торцом в мауэрлат. Так поступают, если возникают сложности с тем, как запилить стропила под нужным углом и нужных размеров. Дальнейшее крепление также осуществляется на перекрещённые гвозди или уголки.
Запил или опорный брусок ограничивают свободу движения стропилины, не давая ей скользить по опорной плоскости. А дополнительный крепёж не позволяет ей сдвигаться в горизонтальном направлении. Если увеличить степень свободы этого узла, не делая «седло» или используя в качестве крепежа скобу, то максимально жёстким придётся делать соединение стропил в верхней части.

Видео описание

Подробнее об этом на видео:

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

Видео описание

Видео об устройстве стропильной системы для односкатной кровли:

Современный стальной стропильный крепёж очень облегчает работу по созданию каркаса крыши. При их применении стоит воспользоваться следующими советами и рекомендациями:

все скрепляемые деревянные элементы должны иметь толщину не менее 50 мм;
фиксировать фасонный крепёж следует оцинкованными саморезами или гвоздями. Причём гвозди должны быть не обычные, а ершённые – с насечками на стволе, длиной минимум 40 мм;
симметрично расположенные крепёжные элементы можно дополнительно стягивать шпильками, затягивая гайки с обеих сторон стропила.

Крепление к балкам

Основная задача при таком соединении заключается в предотвращении скольжения стропил по балкам, иначе они будут «разъезжаться». Этого допускать нельзя. Так как подстропильные балки часто выполняют двойную роль – балок перекрытия и затяжек для висячих стропил, то сопряжение должно быть особенно надёжным.

Лучше всего использовать врубки различных видов. Самые распространённые – в один или в два зуба, с усилением болтами и хомутами:

Соединение в один зуб годится для кровельных конструкций с небольшой нагрузкой – односкатных крыш пристроек или двухскатных с крутым наклоном скатов – более 35 градусов. Для этого на конце стропила вырезается зуб, а на балке соответствующее ему гнездо, глубина которого не должна превышать четверти толщины балки во избежание её ослабления. Расстояние от гнезда до конца балки не менее 25-30 см.

На фото показано, как закрепить стропила на односкатной крыше врубкой одинарным зубом с усилением скобой Источник banya-expert.com

Если расчётная нагрузка на кровлю велика, опорную площадь увеличивают за счет второго зуб, усиливая соединение шипами.
При болтовом соединении конец стропила сажают в вырубку на верхней плоскости балки, а снизу делают небольшой вырез под болт. Затем сверлят сквозное отверстие перпендикулярно стропильной ноге и затягивают вставленный в него болт гайкой снизу.

Совет. Перед тем как запилить стропила и балки необходимо сделать шаблоны, чтобы каждый раз не переносить необходимые размеры на все детали. Запилы и вырубки удобнее выполнять на земле, подгоняя собранные фермы друг к другу. Это экономит время и силы.

Иногда стропила упирают в конец балки и скрепляют их саморезами, гвоздями либо накладными пластинами. Или сбивают их боковыми поверхностями. Такие соединения очень ненадёжны и допускаются только на лёгких бюджетных нежилых постройках.

Крепление в верхней части

В верхней части элементы конструкции тоже скрепляются по-разному в зависимости от её вида и необходимости создания жёсткого или подвижного соединения.

Висячие стропила могут крепиться встык или внахлёст. Соединение встык довольно жесткое, так как они упираются друг в друга. Для этого верхние торцы срезаются под таким углом, чтобы срезы при установке приняли строго вертикальное положение и плотно состыковались.

Их скрепляют:

гвоздями, вбитыми под углом: они должны иметь достаточную длину, чтобы пройти насквозь одну стропилину и хорошо закрепиться в другой;
деревянными треугольными накладками-косынками, закреплёнными с обеих сторон ершёнными гвоздями или саморезами;
металлическими пластинами на саморезах или болтах.

Ещё один способ стыковки – через горизонтальный прогон из повёрнутой на ребро доски. Торцы стропил с обеих сторон крепятся к ней стальными уголками.

Намного проще крепление внахлёст: не нужно думать, как сделать стропила точной длины и отпилить торцы. Они соединяются боковой плоскостью и скрепляются болтами или шпильками, после чего лишнюю длину просто срезают.

В наслонных конструкциях дополнительной опорой для стропил является коньковая балка. Они могут соединяться над ней уже описанными способами, имея по одной точке опоры. Но крепление будет гораздо более надёжным и прочным, если увеличить площадь опоры с помощью запилов.

В этом случае стропилины можно не скреплять между собой, оставляя им дополнительную степень свободы, а фиксировать индивидуально только на коньковой балке с помощью уголков или накладок.

Если же требуется максимально жёсткое соединение, применяют соединение встык с запилами и укреплением деревянными накладками над и под балкой. Этот способ называют жёстким защемлением.

Видео описание

Один из способов соединения на коньковой балке можно изучить по видео:

В заключение осталось добавить, что все запилы и врубки должны обеспечивать идеальное прилегание деталей друг к другу. Без должного опыта и старания выполнить это требование очень трудно. Грубые и неплотные прилегания ни в коем случае нельзя компенсировать прокладками или клиньями, которые в результате усушки или усадки могут вылететь или изменить форму.

Резюме

Мало знать, как поставить стропила и закрепить их на стенах дома. Для начала нужно рассчитать нагрузки и выбрать оптимальный способ крепления, учитывая длину пролётов, возможность усадки и прочие факторы, влияющие на стабильность и долговечность создаваемой конструкции. А самое главное – необходимо иметь опыт работы с деревом и быть перфекционистом, чтобы добиться идеальной идентичности каждой стропильной пары и установить их в одной плоскости.

Браться за такую работу самостоятельно можно, если иметь на руках подробный проект, а рядом – опытного помощника. В противном случае имеет смысл обратиться к профессионалам.

Устройство и изготовление стропильной системы крыши

Стропила — традиционный способ обустройства кровли. Они собираются из удлинённых деревянных брусьев, которые обычно имеют уклон от центральной балки конька.

Стропильная система обязательно соединяется с внешними стенами строения.

Возведение крыши с использованием стропил представляет собой сооружение деревянного каркаса, каждая часть которого тщательно измеряется и отрезается по размерам, после чего стягивается под нагрузкой.

Устройство деревянного каркаса кровли

Если вкратце, то стропила используются для поддержки сооружения крыши и её кровельного настила. Если вы строите новый дом, гараж или техническую/хозяйственную пристройку к уже существующему зданию, то одно из важнейших решений, которые приходится принимать, — это выбор способа поддержки кровли. Во многих случаях оптимальным решением будет установка стропил.

Стропильная система включает в себя:

Два основных внешних бруса, которые предназначены для поддержки конструкции крыши.
Центральный продольный брус – конёк крыши.
Совокупность наклонных поперечных брусьев, угол установки которых должен совпадать с углом ската кровли.
Горизонтальные доски обрешётки/контробрешётки, служащие основой для настила чердачного пола.
Стальные стяжные скобы, предназначенные для соединения каждого поперечного бруса с внешней рамой стропильной системы.
Рёбра жёсткости (опционально), которые устанавливаются в местах повышенных нагрузок на кровлю. Такие рёбра, например, предусматриваются в тех случаях, когда на крыше будет монтироваться резервуар для сбора дождевой воды или система солнечных батарей.

Во многих случаях стропильные конструкции эффективнее ферм. Основные преимущества:

Допускают значительное увеличение высоты чердачного помещения, вследствие чего чердак можно приспособить под дополнительную комнату или в качестве склада сезонных вещей.
Универсальность. Стропила изготавливаются и собираются непосредственно на стройплощадке, поэтому при доставке компонентов сооружения логистические проблемы отсутствуют.
Идеально подходят для небольших строительных проектов домов или пристроек к ним, поскольку подгонка брусьев производится прямо на месте.
Сокращение времени проектирования, поскольку нет необходимости в детальной проработке всей конструкции.

Важно: стропильная система разрабатывается под конкретное планировочное решение дома (как правило, небольших размеров).

Виды стропил

Поскольку стропила определяются как наклонные элементы кровли, то основная часть каркаса строится в соответствии с выбранным типом крыши. Кровельные стропила — это элементы кровли, поэтому они подразделяются на горизонтальные и наклонные.

Размеры стропил зависят от геометрических характеристик кровли. Низ опирается на раму, которая является связующим звеном между стеной и крышей. Верх (конёк) крепится к наклонным элементам одним из множества способов, определяемых типом кровли – скобами или гвоздями.

По расположению, форме и размерам стропила бывают:

Обычные/прямые

Для обеспечения необходимой жёсткости сечение продольных брусьев должно быть развёрнуто в положение «на ребро».

Встречаются также и комбинации все вышеперечисленных типов.

Требования к опоре

Общие технические требования к деревянным элементам, используемым при строительстве гражданских зданий и сооружений, приводятся в ГОСТ Р 56705-2015. Они в полной мере касаются и стропил.

Выбор конструкции и геометрических размеров досок и брусьев проводится с учётом толщины стен, угла скатности крыши, высоты объекта и его архитектурного дизайна. В расчёт принимается также долговечность крыши и её стойкость от перепада внешних температур, интенсивности осадков и ветровых нагрузок.

Важно: на завершающем этапе обязательно учитывают также вопросы эксплуатационной безопасности сооружения.

К правилам, применяемым при строительстве крыши со стропилами, относятся:

Оптимальный угол наклона поперечных брусьев. Уклон крыши дома обычно определяется пролётом боковых стен и конструкцией кровли. Однако этот параметр всегда зависит от погодных условий. Например, если зимой в вашем районе выпадает много снега, а в тёплую пору года – дождя, то уклон крыши должен гарантировать, самопроизвольное соскальзывание влаги с крыши.
Расстояние между стропилами. Они должны быть достаточно прочными, чтобы удерживать суммарный вес обшивки крыши и расположенных на ней кровельных элементов (шифера, черепицы, профилированного настила). Чем ближе стропила друг к другу, тем прочнее будет крыша.
Тип древесины. Часто поместным условиям стропила изготавливают из определённых пород дерева, например, если, сосны или лиственницы. В зависимости от физико-механических характеристик пиломатериала стропила обеспечат крыше ту или иную дополнительную поддержку.
Минимально допустимые размеры поперечного сечения всех элементов. По мере уменьшения уклона крыши увеличивается весовая нагрузка на стропила. Для крыш с малым скатом строительные нормы и правила могут потребовать увеличенного размера сечения.

ГОСТ Р 56705-2015 предусматривает определённые требования к мауэрлатам (опорным конструкциям наклонных брусьев), к самим брусьям, доскам рамы и подкосам. Они касаются несущей способности элементов, их влажности, допускаемых напряжений, несущей способности и т.п.

Типы конструкций и их чертежи

Стропильные системы отличаются типом устройства в зависимости от разновидности крыши. К основным типам каркасов относят наслонные, висячие и шатровые виды.

Висячие

Находят применение при возведении многоуровневых крыш. Представляют собой структурные элементы крыши на пересечении двух поверхностей, которые образуют раму. Такие стропила идут от конька к углам стен, поддерживающих кровельное покрытие. Характеризуются закреплением только по двум точкам, среднее поддерживающее звено отсутствует.

Могут быть горизонтальными и наклонными, иметь промежуточные горизонтальные брусья.

Несущая способность висячих стропил невысока, поэтому их используют при строительстве домов малых размеров, пристроек, оранжерей. Однако простота конструкции и отсутствие многих элементов, обязательных для установки в стропильных системах иных типов, обеспечивают малую трудоёмкость работ и экономию по номенклатуре приобретаемых пиломатериалов.

С другой стороны, малое количество точек закреплений налагает повышенные требования к прочности соединительных элементов.

Наслонные

Характеризуются наиболее традиционным использованием составляющих элементов. Используются в основном для создания двускатной крыши. Этот тип начинается от внешней стены и продолжается до коньковой доски. Размеры составляющих элементов определяют высоту крыши и уровень размещения коньковой доски. В зависимости от ширины строения может понадобиться дополнительная опора, которая располагается по продольной оси симметрии.

Разновидностью наклонных стропил являются вальмовые, угол ската которых составляет 450. Вальмовые стропила устанавливают на угол стены или фундамента и доводят до коньковой доски. Этот тип используется для отделки конца крыши, где она встречается с торцом здания.

Шатровые

Готовятся под крышу, у которой все четыре стороны наклонены вниз от вершины под одинаковым углом. У шатровых стропил нет фронтона или плоского торца. Характеризуются простотой возведения, поскольку все стены имеют одинаковую высоту.

Существует несколько типов и стилей шатровой системы:

Пирамидальные (или квадратные) с единственной вершиной.
Мансардные, угол каждого ската которых может различаться между собой. Нижний уклон обычно круче верхнего.
Комбинированные, когда, наоборот, нижний уровень образуется более пологим склоном. Возможна и другая комбинация, когда шатровые стропила образуют впадины – места, где две плоскости крыши встречаются и выступают вниз.

При строительстве вполне вероятно, что для завершения строительства кровли может быть реализована комбинация нескольких типов стропил.

Требования к материалам

Типы древесины, используемые для строительства, зависят от их доступности в данной местности. Но, как правило, для изготовления используются три основных вида древесины: ель, желтая сосна и красный кедр. Эту древесину можно укрепить путем нанесения клея или ламинированием более тонких частей, склеенных вместе, чтобы сформировать брус увеличенного, против стандартного, размера поперечного сечения.

Перед применением брусья тщательно просушивают: влажность пиломатериала не должна превышать 20%.

Важно: допустимо применение планок из клееного шпона. Их длина может быть до 5 раз длиннее, чем стандартного деревянного бруса.

Помимо дерева, иногда встречаются рекомендации по установке металлических ферм, элементы которых изготовлены из строительных марок сталей.

Несмотря на заверения производителей, такие прутки не являются адекватной заменой дереву, поскольку они не только увеличивают массу всей конструкции, но и усложняют процесс монтажа стропильной системы.

Неудачи со стальными конструкциями объясняются тем, что металл не является материалом, который может противостоять нагреванию так эффективно, как дерево. Ещё хуже дело обстоит с коррозией и электробезопасностью. Поэтому, чтобы избежать проблем в будущем, лучше выбрать дерево вместо металла.

Для изготовления напольной обрешётки и контробрешётки используются доски из массива древесины. Преимущественно используются хвойные породы, причём сосна лучше, чем ель. Более дорогой вариант – лиственница. Эти породы уже естественным образом (выделяющейся смолой) защищены от гниения. Доски кладут бок о бок, чтобы затем соединить их с брусьями стропильной системы. Затем элементы можно надёжно закрепить с помощью гвоздей или стальных скоб.

Основную обрешётку рекомендуется выполнять из досок прямоугольного поперечного сечения 30×100 мм, контробрешётку чаще делают из квадратных брусьев размерами 50х50 мм.

Изготовление своими руками

Рассмотрим основные этапы обустройства на примере обычной системы с наклонными брусьями.

Аналогичным образом ведётся сборка и остальных составляющих стропильной системы (обычно вдоль короткой стены дома устанавливают только один стропильный брус). Собранная конструкция должна держаться самостоятельно от конькового бруса.

Заключение

Используя данные советы и рекомендации, можно самостоятельно выбрать подходящую именно вам схему стропильной конструкции, исходные материалы и крепёжные детали, подогнать элементы и выполнить их успешную сборку. При должной тщательности и регулярном обслуживании установленная вами сборка прослужит не менее 40…50 лет.