Как состыковать под стропила разной длины. Соединение стропил между собой по длине встык. Стропила из бревен

Любое строительство состоит из комплекса мероприятий и, пожалуй, одним из важнейших этапов является оборудование стропильной системы крыши . Она выполняет несущие функции для кровли, а кровля в свою очередь защищает всё остальное строение от негативного воздействия окружающей среды. Поэтому можно говорить о том, что обеспечение прочности и устойчивости каркаса стропильной системы является одной из приоритетных задач. От того, насколько качественно выполнено соединение стропил зависит очень многое. Именно об этом и пойдет речь ниже.

Виды соединений

Следует сказать, что основные отличия между соединениями, как правило, обусловлены местом их локализации. И, исходя из этого, узловые соединения стропил можно условно разделить на несколько обособленных групп:

• соединение стропильной ноги с мауэрлатом,
• соединение стропильных ног между собой,
• соединение стропильных ног и конькового бруса,
• соединение стропильных ног и дополнительных элементов стропильной системы (подкосов, раскосов, затяжек),
• соединение составных частей стропил при стыковании элементов.

Каждый из этих узлов соединения может быть выполнен разными способами, осуществление которых в некоторой степени отличается с технологической стороны. Выполняться разные соединения будут с помощью различных крепежных элементов. Для лучшего понимания сути вопроса и нюансов выполнения работ, каждый из способов соединения стоит рассматривать отдельно.

Скрепление отдельных частей

Встык. В качестве одного из основных способов соединения элементов стропильной системы следует рассматривать соединение встык. При таком соединении скрепляемые части упираются друг в друга. В основном этот метод применяется при наращивании длины элементов, например, стропильной ноги. Торцы составных частей, которые необходимо соединить, отпиливаются под углом 90⁰, после чего совмещаются и соединяются с помощью накладок. Можно использовать как обрезки деревянных досок, так и специальные металлические пластины.

Обратите внимание! Крепить накладки можно гвоздями или саморезами, но при этом нужно помнить, что располагать их нужно в шахматном порядке.

Метод косого прируба. Следующим способом соединения частей стропильной системы является так называемый метод косого прируба. Этот прием также применяется при соединении составных частей стропильных ног между собой. В этом случае торцы соединяемых частей отпиливаются под углом 45⁰, после чего состыковываются друг с другом. После этого, сверлится сквозное отверстие, в которое вставляется резьбовая шпилька, при помощи которой элементы притягиваются.

Обратите внимание! При затяжке должны использоваться широкие шайбы для предотвращения возможности растрескивания элементов.

Еще одним вариантом скрепления отдельных частей в стропильной системе является соединение внахлест. Этот способ характеризуется тем, что соединяемые части накладываются друг на друга с некоторым заступом по длине и фиксируются саморезами или гвоздями. Таким образом, обычно соединяют составные части стропильных ног, если не хватает их длины. Этот же способ можно применять при сборе длинных стропил из трех составных частей, когда одна часть как бы зажимается между двумя другими и фиксируется саморезами.

Обратите внимание! Если используются составные стропильные ноги, то их жесткость должна быть равномерной по всей длине. Если этого не обеспечить, то кровля может деформироваться.

Соединение стропил между собой

Что касается мест соединения стропильных ног между собой вверху, то тут тоже могут быть различные варианты.

1. Стропила можно соединить внахлест. То есть речь идет о том, что стропильные элементы накладываются друг на друга, после чего сверлится сквозное отверстие и части притягиваются либо болтом с гайкой, либо резьбовой шпилькой. При этом обязательно должны быть подложены широкие шайбы с обеих сторон.
2. Стропила могут быть соединены под углом. Для этого торцы отпиливаются под нужным углом, стыкуются между собой или к коньковому прогону и стягиваются гвоздями или саморезами. При отсутствии конькового бруса, стропильные ноги могут быть соединены с помощью специальной крепежной пластины, которая накладывается с двух сторон. В сквозные отверстия в пластинах и стропилах вставляются болты или резьбовые шпильки, и элементы стягиваются.
3. Ещё один способ соединить стропильные ноги в коньке – это метод врубки в полдерева. При этом лобзиком или ножовкой на обеих стропильных ногах выпиливаются выемки, глубиной до половины толщины бруса. После чего части соединяются, и в месте стыковки выполняется сквозное отверстие, через которое при помощи болта производится притягивание элементов друг к другу.

Соединение стропильных ног и мауэрлата

Наряду с прочим, необходимо рассмотреть и способы соединения стропильных ног и мауэрлата. Этот узел соединения играет немаловажную роль, ведь именно благодаря ему происходит фиксация всей стропильной системы к остальному каркасу строения. Соединение может быть осуществлено несколькими способами.

• Соединение при помощи врубки в стропильной ноге. В этом случае в стропильной ноге делается врубка, глубиной до трети толщины стропильной ноги, которая играет роль своеобразного паза. Назначение врубки в том, чтобы противодействовать различным смещениям стропильной ноги относительно мауэрлата. После установки элементов их фиксируют при помощи трех гвоздей, два из которых вбиваются под углом к плоскости мауэрлата, а третий вертикально. Таким образом, соединение получается достаточно прочным.
• Также стропильная нога может фиксироваться при помощи специально смонтированного опорного бруса. Его крепят на мауэрлат, и стропильная нога упирается в него. Для предотвращения смещения по бокам стропильной ноги устанавливаются фиксирующие металлические уголки.

Что касается того, как соединяются дополнительные элементы стропильной системы, разнообразные подкосы, раскосы, затяжки и подпорки, то следует сказать, что это может быть осуществлено любым из перечисленных способов. Всё зависит от конкретного случая.

Стоит также добавить, что в качестве расходного материала, используемого при сборке стропильной системы, могут использоваться как привычные гвозди, так и саморезы, деревянные клинья, болты или резьбовые шпильки.

В заключение вышесказанного можно добавить несколько слов о том, что несмотря на то, каким способом будут крепиться отдельные элементы стропильной системы, важно помнить одно правило. Излишне жесткое крепление элементов крайне нежелательно. Дело в том, что дерево при перепадах температуры и влажности склонно в некоторой степени менять свои размеры, а именно, расширяться и сужаться. Это является естественным процессом.

Обратите внимание! Если сделать все крепления излишне жесткими, это может привести к нарушению целостности всей конструкции.

К слову говоря, некоторые деформации могут возникать и в результате усадок грунта, так что данное правило представляется достаточно актуальным в большинстве случаев.

Видео

В этом видеоролике показано, как соединять и сращивать стропила:

Содержание статьи

Стропильная система – это основная конструкция крыши, которая обеспечивает надежность всей кровли. В её состав входит достаточно много элементов, связанных между собой различными способами соединения.

Но основную нагрузку несут стропильные ноги, поэтому от качества соединения стропил, их установки на мауэрлат зависит прочность крыши и безопасность внутреннего пространства дома.

Стропильные системы бывают наслонными и висячими. Но независимо от их конструкции они в любом случае передают нагрузки от веса кровли и свой собственный вес на несущие стены, колонны или другие конструкции. Кроме того, соединения стропил происходит не только с мауэрлатом (брус — основа стропильной конструкции), но и с другими элементами стропильной системы. Также они иногда требуют увеличения длины, и в этом случае происходит соединение стропил между собой.

Виды стропильных соединений

Таким образом, все узлы соединения стропил можно разделить условно на несколько групп:

• узел соединения стропил с мауэрлатом;
• узлы соединения стропил с дополнительными элементами стропильной системы, придающие прочность и жесткость;
• узлы стыкования стропил при их удлинении.

Способов соединения стропил с мауэрлатом существует два. Это жесткое соединение и скользящее. Но делать все соединения только жесткими нельзя, поскольку дереву присущи такие свойства, как расширяться и сжиматься в зависимости от погодных условий. При жестком соединении стропил могут возникнуть большие распорные нагрузки на несущие стены, что приводит к их деформации.

Жесткое соединение стропил

Такое соединение применяют чаще всего при наслонных стропилах, когда нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом. При этом соединение стропил на коньке жестким уже не устраивается.

При жестком креплении стропил с мауэрлатом должны исключаться любые действующие усилия – крутящие, скользящие, сдвигающие, поворачивающие. Чтобы получить узлы соединения стропил жесткими используют два метода:

• путем устройства врубки на стропильной ноге;
• путем нашивки на стропило подпорного бруска.

Врубка или седло на стропильной ноге делается на глубину, не превышающую 1/3 высоты доски. Для создания жесткого соединения, стропило упертое седлом в мауэрлат, закрепляется двумя гвоздями, забиваемыми под углом друг к другу с боков стропильной доски, и одним вертикальным.

При таком креплении создается особо прочное жесткое соединение. Таким способом наиболее часто соединяются стропила с мауэрлатом при возведении любых крыш.

Другой способ соединения стропил с мауэрлатом заключается в том, что к стропилу подшивается брусок длиной в один метр, при помощи которого стропило упирается в мауэрлат. Сбоку оно крепится при помощи металлических уголков, чтобы исключить сдвиг в стороны.

Если стропильная нога крепится к затяжке, то чтобы оно не скользило на конце и не произошло раскола конца затяжки, крепление делают по методу шипа или двойного зуба на расстоянии от края затяжки 30см или больше.

Для дополнительного крепления стропил со стенами здания, независимо от применяемого метода соединения, их прикручивают проволокой, которая закладывается в кладку на стадии возведения стен или при помощи анкеров, которые также монтируются во время устройства стен.

Скользящее соединение

Скользящее соединение выполняют при устройстве наслонных стропил. Висячие стропила в таком соединении не нуждаются, поскольку опираются на коньковый прогон и не создают распорных нагрузок на несущие стены здания. Чаще всего висячие стропила применяют для зданий, возводимых из оцилиндрованного бревна или бруса.

После постройки дерево еще несколько лет продолжает изменять свои физические свойства, т. е. происходит усадка здания. При этом стропильная система постоянно находится в движении и жесткое крепления может привести к изменениям в стенах. Перед тем как соединить стропила в узле крепления, ему создают условия для некоторой свободы движения. Добиваются этого тремя способами.

На стропильной ноге делается запил, который упирается в мауэрлат. Крепление стропила производится забиванием двух гвоздей с обеих сторон стропильной ноги наискосок в мауэрлат или забиванием одного гвоздя сверху в мауэрлат. Вместо крепления гвоздями могут применяться скобы и металлические пластины с готовыми отверстиями под гвозди.

• Стропило выпускается на определенную длину за границы стены и крепится к мауэрлату при помощи металлических уголков.
• Используется специальная металлическая система крепления под названием «салазки».
• В каждом случае стропило упирается в мауэрлат, но при определенных обстоятельствах оба элемента могут совершать подвижки по отношению друг к другу.
• Подкосы, распорки и бабки висячих стропил крепятся к ним с помощью скоб и хомутов. Кроме этого стропильные ноги крепятся к стенам проволочным скрутками, чтобы снизить риск срыва крыши сильным ветром.

Соединение стропильных ног

Иногда при больших пролетах крыши требуется удлинить стропильные ноги. Пиломатериал, поступающий в продажу, больше шести метров в длину не бывает, поэтому приходится делать соединение стропил по длине. Способов соединения существует несколько:

• сращиванием досок косым прирубом;
• соединением встык;
• соединением внахлест.

При соединении косым прирубом торцы стропильных брусьев или досок соединяются под углом в 45 градусов. Соединяются сверху при помощи болта диаметром от12 до 14 мм.

Соединение встык делается обрезанием торцов стропильных брусьев или досок строго под углом в 90 градусов. Стыки прикрываются с двух сторон накладками из досок, которые прибиваются гвоздями или прикручиваются саморезами в шахматном порядке, либо накладки делают в виде металлических пластин с зубьями.

При соединении внахлест торцы брусьев или досок могут быть обрезаны под любым углом. Доски накладываются друг на друга с заходом концов не менее чем на один метр. Крепление досок производится так же в шахматном порядке.

Соединение стропил с другими элементами крыши

Соединение стропил в коньке производится разными способами.

• Можно обрезать доски под углом, так чтобы получить плотное соединение и после этого скрепить посредством гвоздей, которые забиваются с двух сторон.
• Можно крепить стропильные ноги непосредственно к коньковому брусу, сделав на торце запил нужной формы.
• Соединяют доски стропил друг с другом на коньке внахлест, пробивая их гвоздями или прикручивая саморезами.
• Для любого из этих способов рекомендуется дополнительно укреплять соединения накладками из доски или металлическими пластинами.
• Висячие стропила крепятся между собой при помощи одинарного или двойного зуба (при повышенных нагрузках) или «в шип».

При строительстве дома практически нет таких элементов или соединительных узлов, которые были бы не особо важны, так как от каждого из них зависит общая надежность конструкции в той или иной ее области. Сращивание стропил в районе конька – это достаточно сложная задача, которая может быть выполнена различными способами. Мастер обычно выбирает из них наиболее надежный, применимый для конкретного строения.

Следует постоянно помнить, что любые ошибки, совершенные при монтажных работах при возведении конструкции крыши, начиная от стропильной системы и заканчивая кровельным материалом, рано или поздно негативно отразятся на качестве всей постройки. Поэтому, составляя проект дома, необходимо обязательно продумать соединение каждого из узлов. И особенно важно выбрать надежное скрепление стропильных ног при формировании конька.

Несколько слов о базовой конструкции стропильной системы

В первую очередь несколько минут внимания необходимо уделить общему строению стропильной системы, чтобы вспомнить, как называются ее основные элементы, так как в дальнейшем описании монтажных работ они будут достаточно часто встречаться.

• Мауэрлат - это брус, закрепляемый на несущей стене. Он служит для закрепления на ней нижней стороны стропильной ноги, и для равномерного распределения нагрузки от всей кровельной системы на стены.

Мауэрлат – надежная основа для стропильной системы

Этот элемент стропильной системы должен быть правильно подобран и зафиксирован на стене, так как от этого зависит надежность установки всех других несущих деталей. Как установить – подробно описано в соответствующей публикации нашего портала.

• Стропильные ноги или просто стропила – формируют каркас ската, закрепляется на мауэрлате в нижней части, а сверху – на коньковом прогоне или же между собой, формируя конек.
• Коньковый прогон закрепляется на стойке, подпираемой подкосами. Он предназначен для жесткого крепления стропил.
• Затяжка – это горизонтальный брус, дополнительно связывающий пару стропильных ног, придавая конструкции дополнительную жесткость. Особое значение затяжки имеют в висячих стропильных системах, когда невозможно создать промежуточные опоры на капитальные стены. Затяжки, уложенные между двух брусьев мауэрлата, часто используются в качестве балок чердачного перекрытия. Установленные ближе к коньку – могут послужить основой для подшивки потолка чердачного помещения.
• Подкосы и подмога – это усиливающие элементы, предназначенные для придания ферме стропильной системы дополнительной жесткости и прочности. Обычно применяются в случаях, когда требуется большая длина стропильных ног, более 5 ÷ 6 метров.

• Стойка используется как подпора для конькового прогона и чаще всего устанавливается в каждую из ферм, если возводится наслонная стропильная система, имеющая дополнительные опоры в виде капитальных внутридомовых перегородок.
• Лежень - это брус, укладываемый на несущие перегородки дома, и предназначенный для закрепления на нем стоек или подкосов.

Важность правильности креплений стропил на коньке

Такой элемент, как конек, присутствуют в конструкции большинства разновидностей крыш. Нет его в шатровом, сводчатом и

крепление для стропил

Конек является самой высокой точкой крыши, в которой соединяются элементы, формирующие скаты – стропила. Поэтому основная миссия конькового узла заключается в придании всей стропильной системе прочности и жесткости. От того, насколько правильно будет произведено крепление, настолько длительнее станет эксплуатация конструкции крыши без необходимости выполнения ремонта.

Основные способы монтажа стропил

Установка на несущие стены строения может производиться различными способами, о которых нужно иметь представление перед тем, как выбрать тип соединений несущих элементов скатов на коньке:

• Стропила и затяжка соединяются в треугольник на земле, а затем поднимаются на коробку дома в готовом виде, где закрепляются на мауэрлате, уложенном на стенах. Установленные фермы соединяются между собой боковыми откосами или коньковым прогоном.

• На земле собираются две крайних треугольных фермы, которые будут выходить на торцевые, фронтонные стороны конструкции. Затем они поднимаются наверх и закрепляются на мауэрлате. Верхние коньковые углы двух противоположных ферм соединяются натянутым шнуром, становящимся своеобразным уровнем, по которому будут выставляться остальные, серединные стропильные пары, собираемые уже на месте. После этого собранные фермы соединяются коньковым прогоном.

• Все элементы поднимаются на перекрытие по отдельности и собираются по месту их установки. В этом случае на торцевых стенах, по центру, устанавливаются вертикальные стойки, задающие высоту конька. Затем стойки соединяются между собой коньковым прогоном, на который и ведется закрепление стропильных ног.

Если стропила соединяются на прогоне, то они не требуют контроля с помощью натягиваемого шнура. Поэтому стойки и прогон должны быть выставлены очень тщательно, по уровню и отвесу, под прямым углом друг к другу.

Разновидности соединений стропил на коньке

Как говорилось выше, существует несколько способов сопряжения стропил при формировании конька, и для этой цели используются разные крепежные элементы.

К основным вариантам в частном домостроении относят три вида соединений:

• Врубка «в полдерева», когда в краях стропильного бруса выбирается половина его толщины. Эти выбранные участки накладываются друг на друга и скрепляются одним из подходящих для этого случая креплений, например, скручиваются пропущенным насквозь болтом.

• Внахлест – концы стропил накладываются друг на друга и фиксируются между собой сквозным крепежным элементом.

• Подрезкой торцевых сторон стропил – этот способ соединений выполняется чаще всего. Он осуществляется путем накладки стропил внахлест друг на друга, затем они одновременно подрезаются. Так формируется ровный срез двух стропильных под одинаковым углом в зеркальном отображении, поэтому они идеально стыкуются друг с другом.

Необходимо отметить, что существуют и другие способы соединений, например, «шип-паз» или встык к коньковому прогону, возможно – с закреплением на прогон для дополнительной прочности между стропилами дополнительных брусков или досок.

Часто одна из сторон стропильной ноги, верхняя или нижняя, фиксируются на подвижные крепления, шарнирное (сверху) или скользящее (снизу). Это важно предусмотреть в тех случаях, когда крыша устанавливается на только построенный, новый дом, в особенности – бревенчатый сруб. Такой подход обусловлен тем, что в первые годы эксплуатации строение обычно дает усадку, и если будет применено жесткое крепление, то кровельная конструкция может быть повреждена, деформирована, так как будет изменяться «геометрия» системы, нарушаться распределение нагрузок.

Читайте советы профессионалов, какой лучше выбрать , в нашей новой статье на нашем портале.

Элементы для скрепления стропил на коньке

Существует немало вариантов креплений стропил между собой или на коньковом прогоне — они могут быть жесткими или шарнирными. Чтобы определиться с их выбором, нужно знать, что они собой представляют и на какие соединения стропил подходят.

Для фиксации стропил в коньковой области используют такие крепления, как накладки из металлических или деревянных пластин, брус, металлические уголки различной конфигурации, скобы, подвижные крепления, деревянные клинья, гвоздевые пластины. Эти крепежные детали фиксируются саморезами, шурупами, болтами и гвоздями. Выбор креплений, в основном, зависит от выбранной конструкции соединения.

Фиксация болтом

Фиксация стропил на коньке с помощью одного болта дает им возможность смещаться в одну или другую сторону относительно оси при усадке строения. Если применено такое крепление в верхней части, нижняя сторона стропильной ноги должна иметь жесткую установку на мауэрлате.

• На представленной выше схеме под первым номером показано соединение стропил способом «паз-шип» и скрепленных болтом, допускающим их небольшой люфт относительно друг друга при усадке здания.

Необходимо особо отметить, что этот способ подойдет для легких холодных крыш, которые не будут отягощены большой нагрузкой, так как стропила в крепежном узле несколько ослаблены вырезами для соединения «паз-шип» и просверленным в них сквозным отверстием.

• Шестым рисунком схемы показано также крепление стропил болтом, но они в этом случае, установлены между собой «внахлест», а на прогоне – методом врубки. Этот способ скрепления дает меньший диапазон смещения, но все-таки оно в определенных пределах возможно. В подобном варианте стропила менее ослаблены, так как не имеют вырезов для соединения и смогут выдержать большую . Тем не менее, все-таки не рекомендовано применять такую технологию соединения для крыш с большой площадью скатов.

• Если планируется сделать в коньковой части жесткое скрепление подогнанных в торцевой части стропильных ног с помощью болтов, то используются два крепежных элемента, устанавливаемых в сквозные отверстия, через две металлические пластины, которые монтируются с двух сторон соединения.

• При желании сделать соединение стропил, установленных внахлест и зафиксированных одним болтом, жестким, используются дополнительные крепежные элементы – металлические уголки, закрепляемые к коньковому прогону.

Скрепления стропил пластинами

На представленной выше схеме, под номерами два и три, показаны варианты жесткого скрепления с помощью металлических пластин и деревянных накладок. В этом случае очень важное значение принимает правильное расположение дополнительных элементов. Подобный способ скрепления применяется в том случае, когда соединение стропил производится встык методом подрезки и подгонки их краев, а также при установке стропил на коньковый прогон.

• Металлические перфорированные пластины закрепляются на стропилах с помощью гвоздей, саморезов или болтов. Для жесткости соединения стропила могут дополнительно прикрепляться к прогону с помощью металлических уголков. Этот вид фиксации достаточно прочен, и вполне может быть применен для монтажа крыш с большой площадью и нагрузкой.
• Деревянные накладки более надежны, так как они работают не только, как крепления, но и в качестве затяжки стропил между собой.

Если предполагается сделать усиленный вариант крепления, для кровельного покрытия, имеющего большой вес, стропила скрепляются двумя рядами накладок, между которыми защемляется коньковый прогон. Этот способ фиксации жестко скрепляет стропила в области конька, но на мауэрлате в этом случае, должно быть установлено скользящее соединение, которое позволит избежать деформации системы при усадке строения.

саморезы по дереву

• Отдельной строкой можно выделить скрепление стропил на коньке треугольной накладкой, повторяющей .

Этот способ фиксации дает высокую степень жесткости крепления, но если скаты имеют большую площадь, то дополнительно стропильные ноги соединяются затяжками. Их располагают ниже конькового соединения, и они предназначены не только для придания жесткости конструкции, но и для снятия с несущих стен части распирающей нагрузки от стропильной системы.

Эти элементы также могут выполнять роль каркаса для обшивки потолка, если на чердаке планируется обустроить жилое или хозяйственное помещение.

Накладки и затяжки могут быть закреплены на стропилах с помощью гвоздей или саморезов.

Закрепление стропил врубкой

Этот способ закрепления показан на представленной выше схеме четвертым и пятым номерами. При таком подходе на стропилах делаются вырезы по размеру ширины конькового прогона. Вырезы делаются на 5÷7 мм больше ширины прогона, так как необходимо предусмотреть расстояние для температурных и влажностных расширений. Врубка может быть применена в комплексе с другими креплениями, например, «внахлест», «паз-шип», накладками и металлическими уголками.

Шарнирное крепление стропил

Этот способ соединения стропил нечасто применяется в строительстве, хотя он достаточно удобен в монтаже и позволяет балансировать стропильной системе при усадке несущих стен. В этом способе не придется подгонять угол стропильных ног, так как его можно сформировать с помощью шарнирного крепления. Оно фиксируется между стропилами на необходимом расстоянии, которое будет зависеть от угла уклона скатов крыши. В качестве шарнира выступает болт, которым скрепляются стропила после установки их на прогон под нужным углом.

Скрепление стропил гвоздевыми пластинами

Кроме упомянутых выше элементов для скрепления стропил на коньковом соединении, применяют гвоздевые пластины.

Однако, их возможно применить только в том случае, когда фермы собираются в лежачем положении на земле, и уже в готовом виде устанавливаются на мауэрлат, так как этот вид пластин закрепляется на стропильных ногах с помощью специального пресса. Этот процесс практически невозможно провести на весу, в вертикальном положении.

Применяя этот способ скрепления деревянных деталей, можно значительно ускорить процесс монтажа, но для этого придется приобрести или взять в аренду специальный пресс.

шуруповерт

Этим способом скрепляются не только стропильные ноги, но и другие элементы конструкции. Гвоздевые пластины помогают значительно сэкономить средства на саморезах, болтах или гвоздях, так как этих крепежных элементов придется приобрести немало, учитывая количество соединительных узлов в стропильной системе.

Кроме этих креплений, как вспомогательные используются металлические уголки и скобы нужного размера, вбиваемые сразу в оба стропила на коньковой их части. Однако со скобами необходимо работать крайне аккуратно, так как ими вполне можно расколоть стропильный брус.

Сращивание стропил на разных типах крыш

Теперь, ознакомившись с основными способами соединения и скрепления стропильных ног на коньке, далее следует рассмотреть, какие их виды применяются для монтажа различных стропильных систем.

Двускатная система крыши

Сращивание стропильных ног в системе двускатной крыши может производиться:

— Встык, то есть они упираются друг в друга, и в этом случае их концы подгоняются с помощью подрезки;

— С закреплением на коньковом прогоне с двух его сторон.

• Если стропила соединяются встык, то их обычно фиксируют между собой накладками, которые прикручивают саморезами или болтами.

• Если же стропила закрепляются на коньковом прогоне, то их фиксируют на нем металлическими уголками, угловыми скобами или накладками, прикручиваемыми с использованием саморезов.

На этой схеме представлена конструкция с двумя прогонами:

1 – Стропильные ноги.

2 – Стойки.

3 – Затяжки (ригели).

4 – Прогоны.

5 – Мауэрлат.

6 – Лежни.

• Стропильные ноги двускатной стропильной системы могут опираться на два прогона, закрепленных на стойках, которые устанавливаются и фиксируются на лежнях. Для распорного эффекта конструкции также применены затяжки (ригели). Все эти элементы прочно удерживают стропильные ноги, снимая с конька основную нагрузку, поэтому стропила могут быть скреплены внахлест или соединением «шип-паз».
• Если стропильная система собирается без применения прогона, только соединением встык торцов стропильных ног, то дополнительно они обязательно снабжаются одной или двумя парами накладок, которые закрепляются на стропилах гвоздями, саморезами или болтами.
• Для скрепления стропильной ноги с ригелем, при установке его встык, используются боковые деревянные или металлические накладки, а также могут быть применены гвоздевые пластины, если ферма собирается заранее.

• Если же стропильные ноги изготавливаются из бревна, то их скрепляют с ригелем без применения накладок. Для соединения на концах ригеля делаются выемки на ½ их толщины, затем их прижимают к стропилам и фиксируют с помощью гвоздей или саморезов. Дополнительно усиливают такие стропильные ноги подкосами. Особенно это важно учесть в том случае, если расстояние между несущими стенами составляет более 7000 мм.
• Угловые скобы применяют для более надежной фиксации стропильных ног на коньковом прогоне в строениях, расположенных в регионах с сильными ветрами. Скобы помогут предотвратить возможные смещения и деформации элементов стропильной системы.

Стропила из бревен делают только при надежно укрепленных, имеющих большую толщину несущих стенах, так как вся стропильная система из них получится достаточно массивной. Если планируется применить для конструкции именно этот материал, то рекомендовано заранее произвести точные расчеты несущей способности стен и самой системы, и лучше всего будет доверить их специалистам.

Еще один момент, который должен быть учтен при составлении проекта крыши и при ее монтаже – чем круче скаты крыши, тем прочнее должны быть укрепляющие горизонтальные элементы конструкции. И, наоборот, если скаты крыши расположены под небольшим углом, то особое внимание нужно уделить прочности вертикальных подпорных элементов стропильной системы.

Вальмовая и полувальмовая крыша

Существует две похожие конструкции — это и полувальмовая стропильная система. Отличаются они конфигурацией торцевых скатов: если в первой обустраиваются два полных вальмовых ската, от конька до уровня карниза, то во второй скат заканчивается выше уровня карниза или же сверху венчается небольшим треугольным вертикальным фронтоном.

Закрепление стропил в коньковом прогоне в обеих конструкциях имеет свои особенности, несколько отличающиеся от обычной двускатной крыши. Усложняют монтаж этих стропильных систем дополнительные элементы, формирующие вальмы – накосные ноги или диагональные стропила. Кроме того, помимо обычных стропильных ног, которые в этой конструкции называются центральными и промежуточными, параллельно им устанавливаются укороченные (нарожники).

Если выбирается вальмовая крыша, то размер конька будет меньше длины здания. По «классической» схеме, при равных углах крутизны боковых и вальмовых скатов длина конька уменьшится на величину ширины постройки.. Карнизная же сторона боковых скатов будет равна длине стены без учета свесов. Таким образом, боковые скаты будут иметь трапециевидную форму, а торцевые вальмы — треугольную.

В таких крышах установка конькового прогона (консоли) отличается от стандартной конструкции, так как нагрузка на нее будет намного выше, чем в обычной стропильной системе с двумя скатами.

Стойки-опоры, на которые будет закрепляться прогон, должны быть установлены на лежень, уложенный и закрепленный на капитальную внутридомовую перегородку или на мощные балки перекрытия. Крайняя к вальме стропильная нога в данной конструкции фиксируется на прогоне, с отступом от края 150÷200 мм. Это расстояние будет зависеть от ширины диагональных стропил, которые должны быть закреплены на этот участок прогона встык с крайними стропилами трапециевидной части крыши. Подобный соединительный узел - достаточно сложен в самостоятельной подгонке, и углы элементов, сходящиеся на нем, должны быть тщательно просчитаны и подогнаны подрезкой.

Мауэрлат в вальмовой и полувальмовой конструкции крыши укладывается обязательно по всему периметру коробки строения, представляя собой единую, жестко соединенную раму, так как это необходим для закрепления элементов вальмы и равномерного распределения всех нагрузок на стены.

Диагональные (накосные) стропила, формирующие края вальмы, должны иметь по всей своей длине с двух сторон вырезы в виде ступени, или смонтированные черепные бруски. Это необходимы для упрощения крепления укороченных стропильных ног вальмы – Так как диагональные стропила имеют более значительную длину, чем центральные, и на них выпадает максимальная нагрузка, их нередко делают из двух досок, скрепляя их между собой. Черепные бруски на диагональных стропилах закрепляют с помощью гвоздей или саморезов.

Работы по монтажу элементов вальмы осуществляются в следующем порядке:

• Готовые диагональные стропила устанавливаются и закрепляются методом врубки на край конькового прогона и к центральным стропилам двускатной части конструкции. Нижняя сторона стропил закрепляется точно на углу строения на мауэрлат. Крепление может осуществляться с помощью металлических уголков и угловых скоб.

• Следующим шагом может стать установка двух подкосов, которые фиксируются на стойке основной стропильной системы одним краем, и на внутренних сторонах диагональных стропил, на уровне примерно ⅓ длины от верхнего крепления – другим. Закрепление осуществляется с помощью металлических уголков или накладок и саморезов (гвоздей).

• Далее, если в этом есть необходимость, следует усилить диагональные накосные стропила снизу стойками-подпорками, закрепленными на шпренгеле. Шпренгель – это брус, устанавливаемый по диагонали на углах рамы мауэрлата, на который опирается стойка, подпирающая накосные стропила. Эти элементы могут скрепляться металлическими уголками или скобами.

• Верхний край стоек срезается под углом, равным уклону диагональных стропил, и закрепляется на них саморезами. При необходимости стойка может быть дополнительно укреплена подкосами, фиксируемыми на ней и на шпренгеле.

• Затем, в зависимости от уклона диагональных стропил, на них размечаются и закрепляются способом врубки на черепные бруски нарожники. В нижней части конструкции нарожники закрепляются на мауэрлате.

Расчет и монтаж вальмовой крыши – непростая задача!

Если принято решение возвести именно такую крышу, то придется хорошо поработать и над расчетами, и над подготовкой необходимых конструктивных элементов. Подробнее о рассказывается в специальной публикации нашего портала.

Установка любой стропильной системы – это чрезвычайно ответственное мероприятие, так как от качества ее монтажа зависит долговечность всего строения в целом. Поэтому, если решено выполнять эту работу самостоятельно, то рекомендовано пригласить в помощники опытного мастера, который не допустит совершения грубых ошибок, которые часто допускают новички.

В завершение публикации – небольшой видеосюжет, в котором показан процесс подгонки и установки стропильных ног.

Видео: установка стропил на двускатную конструкцию крыши

При возведении каркаса крыши могут применяться различные способы соединения стропил между собой и с другими элементами конструкции. Выбор типа соединений зависит от особенностей стропильной системы, характеристик материала и предпочтений строителей.

Классификация соединительных узлов

Каркас крыши состоит из целого ряда элементов, надежно скрепленных между собой. Но основную эксплуатационную нагрузку несут стропила, поэтому от прочности их крепления на мауэрлат и соединения между собой зависят функциональные характеристики крыши и безопасность всей конструкции.

Стропильные системы, висячие и наслонные, передают нагрузку от собственного веса, веса кровельного пирога и атмосферных воздействий на несущие стены и другие конструкции. Нижние концы стропил опираются на опорную балку или мауэрлат, верхние попарно скрепляются непосредственно друг с другом или монтируются к коньковому прогону. Кроме того, для жесткости конструкции применяются дополнительные опоры, ригели, подкосы и другие элементы. При необходимости увеличить длину стропил выполняется наращивание стропильных ног. В целом, узлы соединения стропил можно подразделить на несколько основных групп :

• узел соединения с «фундаментом» крыши»;
• узел конькового соединения;
• узел крепежа дополнительных элементов стропильной системы;
• стыкование стропил при наращивании.

Все виды соединения стропил подразумевают использование определенных крепежных элементов.

Наращивание стропил

Соединение стропил между собой по длине позволяет изготовить стропильную ногу необходимых размеров из имеющегося пиломатериала. Чаще всего сращивание выполняется следующими методами соединения :

• встык;
• внахлест;
• способом косого прируба;
• в три доски;
• с опорой на прогон.

Крепление встык . Для сращивания стыкуемые концы требуется отрезать строго под углом 90°. После плотного совмещения получившихся торцов, на стропила в месте стыка монтируется деревянная накладка или металлический крепежный элемент (пластина с зубьями). Накладки из доски устанавливаются с обеих сторон и прибиваются в шахматном порядке гвоздями соответствующей длины, либо крепятся саморезами.

Метод косого прируба . Подрезка концов выполняется под углом 45°. Срезанные концы стыкуются, после чего посередине сверлится сквозное отверстие для болтового крепежа. Бруски стягиваются болтом диаметром 12 или 14 мм с широкой шайбой.

Крепление внахлест . Деревянные элементы укладываются с нахлестом и по всей длине сшиваются гвоздями, которые должны располагаться в шахматном порядке. В отдельных случаях могут применяться шпильки с гайками и шайбами. Такое соединение стропил по длине не требует точного выполнения срезов торцов.

Длинную стропильную ногу можно изготовить, используя три доски и прокладки. В этом случае одна из досок укладывается между двумя другими с нахлестом не менее метра и крепится гвоздями в шахматном порядке. Затем в пустой промежуток между крайними досками вставляются и пришиваются гвоздями деревянные прокладки, равные по толщине средней доске, чтобы обеспечить жесткость конструкции.

Соединение стропил по длине с опорой на промежуточный прогон выполняется в том случае, когда все стропильные ноги наращиваются на одном расстоянии от свеса крыши. Горизонтальный прогон монтируется на стойках, которые опираются на внутреннюю несущую стену или колонны. В случае, когда место сращивания приходится на прогон, появляется возможность обеспечить необходимую жесткость длинной стропильной ноги. Обе части стропила соединяются между собой скобами либо другими элементами, и дополнительно гвоздями крепятся к прогону.

Наращенная стропильная нога должна по всей длине иметь одинаковую жесткость и прочность, в противном случае в процессе эксплуатации крыша деформируется.

Крепеж верхней части стропил

Соединение стропил в коньке может выполняться различными способами в зависимости от типа системы и других особенностей конструкции.

При наличии конькового прогона верхняя часть ноги обрезается под углом, соответствующем углу наклона ската кровли, затем устанавливается срезом к коньковому брусу и крепится гвоздями либо саморезами. Для усиления конструкции можно использовать дополнительные металлические накладки. В некоторых случаях выполняется врубка шипа стропила в паз в коньке.

Для крепления висячих стропил между собой в коньковой части используются следующие способы :

1. Соединение стропил внахлест. В этом случае в верхних торцах, уложенных внахлест, необходимо выполнить отверстие для соединения с помощью болта или резьбовой шпильки. Важно использовать широкие шайбы, чтобы крепеж не повредил древесину при нагрузках.
2. С обрезкой торцов под углом. Верхние концы подрезаются таким образом, чтобы соединение торцов было вертикальным, а стропила располагались под углом, заданным проектом крыши. Чтобы обеспечить необходимую прочность узла, используются пластины для соединения стропил.
3. Крепеж «шип-паз». Как и в предыдущем случае, стропила располагаются под заданным углом. В верхней части выполняется пазо-шиповое соединение, которое дополняется металлическим крепежом. Также применяется крепление одинарным или двойным зубом (если кровля рассчитана на повышенные нагрузки).

Строительство сооружений из бруса или бревна требует особого подхода к возведению стропильной системы. Если дом имеет фронтоны из стенового материала, усадка постройки заметно повлияет на конструкцию каркаса – его нельзя делать жестким, чтобы избежать деформации . Соединение стропил болтами в коньковой части в комплексе со скользящим креплением на стенах обеспечивает необходимую подвижность стропильной системы. Кроме того, можно применять специальные подвижные коньковые крепления из металла.

Крепление нижней части стропил

Соединение стропил с мауэрлатом бывает жестким и скользящим. При жестком креплении должны быть исключены любые смещения стропильной ноги, поворачивающие, скользящие и другие усилия. Чтобы узел крепления был жестким, применяются два основных способа :

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

Врубка (седло) на стропильной ноге не должна превышать 1/3 высоты доски, чтобы не снизить ее несущую способность.

Стропильная нога, упертая седлом в мауэрлат, закрепляется тремя гвоздями – два из них вбиваются с обеих сторон под углом, а третий – вертикально сверху.

Второй способ монтажа заключается в установке на мауэрлат бруса длиной не более метра, в который упирается нижняя часть стропильной ноги, срезанная под углом, соответствующим углу наклона крыши. Чтобы исключить боковой сдвиг, с обеих сторон монтируются специальные металлические уголки.

Скользящие крепления используются на стенах деревянных домов, склонных к усадке. Это специальные металлические элементы, которые обеспечивают стропильной системе некоторую степень свободы в определенном направлении.

Соединение стропил с балкой используется в случае, если опорой для стропильных ног служат затяжки. Следует учесть, что крепление выполняется на расстоянии не менее 40 см от края балки, чтобы обеспечить необходимую прочность конструкции под нагрузками.

Обычно выполняется врезка двойным или одинарным зубом, с упором или без упора. Дополнительно применяется металлический крепеж и обвязка катаной проволокой с креплением ее к анкеру на стене.

Может использоваться и болтовой крепеж – в этом случае стропильная нога срезанным торцом устанавливается на балку, в нижней части которой выполнен вырез. Болт должен располагаться перпендикулярно верхней стороне доски стропила. Также может применяться соединение хомутом. В обоих случаях в балке вырезается упор для стропильной ноги.

Соединение стропил необходимо при наращивании элементов, стыковке с мауэрлатом, в коньке, с дополнительными элементами системы (стойки, затяжки). Способы крепления деревянных конструкций выбираются в зависимости от схемы стропильной системы, предпочтений мастера, характеристик пиломатериала. При этом обычно используется строганый брус либо сращенные по ширине доски.

Существуют наслонные, висячие стропила, передающие нагрузку от силового каркаса крыши на стены неодинаково.

Дополнительными элементами являются:

• коньковые прогоны;
• стойки;
• подкосы;
• ригели;
• кобылки.

Они придают пространственной конструкции необходимую жесткость, увеличивают эксплуатационный ресурс, безопасность пользования. При любом типе соединения используются крепежные элементы.

Наращивание стропил

При больших габаритах здания стандартной длины пиломатериала недостаточно, поэтому брус приходится наращивать. Соединение стропил по длине производится несколькими технологиями:

• внахлест – не требуется подрезка концов деталей, нахлест не меньше 0,7-1,2 м, шахматное расположение метизов;
• встык – элементы фиксируются зубчатыми пластинами либо деревянными накладками, саморезы располагаются со смещением;
• на прогон – узел усиливается опиранием на продольный брус либо доску;
• косым прирубом – угловой рез пиломатериала, фиксация в сквозное отверстие шпильками/болтами (10-14 мм) с широкими шайбами;
• «три доски» – двойной нахлест, излишнее увеличение веса стропильной системы, максимальная жесткость, прочность конструкции.

Последним способом соединения стропил пользуются при изготовлении сложных крыш мансардного, шатрового типа. Пустые промежутки после узла соединения заполняются обрезками пиломатериалов. используя одинаковые по толщине доски.

Соединение стропил с опиранием на прогон позволяет увеличить темп работ – все заготовки одного ската имеют одинаковый размер, отпиливаются по шаблону. При использовании фахверковой технологии строительства металлические детали для фиксации традиционно заменяют врубкой всех элементов друг в друга. Это обеспечивает максимальную жесткость. Способ косого переруба чаще применяется для висячих стропил, стыковое соединение – для наслонных вариантов.

Верхний коньковый узел

Стропила в сопряжении скатов в коньке опираются друг на друга либо на коньковый прогон. В первом варианте применяют шаблонный метод:

• треугольные конструкции подготавливаются заранее;
• по месту монтируются крайние треугольники;
• по ним натягивается шнур с соблюдением горизонтали;
• устанавливаются средние конструкции.

Соединение стропил в коньке прогоном не требует контроля горизонтали шнуром, ориентиром является сам прогон. Не требуется предварительная сборка стропильных ферм, крыша собирается из поданного наверх пиломатериала по месту.

Соединение конькового узла выполняется по одной из трех технологий:

• внахлест – концы стропил обрезаются после фиксации друг к другу гвоздями, саморезами, поперечными пластинами;
• шип-паз – соединение аналогично предыдущему, однако каждый край имеет выборку в полдерева;
• подрезкой торцов – стык стропил выполняется строго вертикально, угол реза размечается по месту, элементы упираются друг в друга.

Все соединения должны иметь одну степень свободы, минимальную. Это обусловлено усадкой пиломатериала в первые 1,5-2 года. В противном случае конструкция будет ослабевать, разрушаться под собственным весом. Поэтому крепление болтами либо шпильками в сквозные отверстия всегда предпочтительнее гвоздей, саморезов.

Стропила также могут фиксироваться специальными шарнирными металлическими элементами, надеваемыми на брус либо крепящимися к нему саморезами. Это незначительно повышает стоимость строительства, однако резко увеличивает ресурс, ремонтопригодность кровли. Соединение с двумя степенями свободы применяется в сложных конструкциях.

Нижний узел опирания

В нижней части (сопряжение скатов крыши со стенами здания) стропила опираются на продольный брус, называющийся мауэрлатом. Его фиксируют в верхнем периметре стен такими способами, как:

• обвязка проволокой;
• надевание на закладные шпильки;
• вмуровывание в бетонную заливку, кирпичную кладку.

В зависимости от схемы расположения стропил, нагрузки либо раздвигают стены здания, либо сжимают их. Жесткий узел соединения стропил с мауэрлатом имеет две разновидности:

• подпорный брус – стропила обрезаются под углом, опираются на мауэрлат внутри периметра здания либо за его пределами;
• врубка в опорный брус – величина седла ограничена третью высоты пиломатериала для сохранения несущей способности.

Чтобы соединить на мауэрлате врубку, используется три метиза: один проходит сквозь всю толщину ноги под углом 90 градусов, два других крепятся по бокам. При опирании на мауэрлат первым способом боковой сдвиг исключается креплением с обеих сторон опорных уголков. Существует вариант опирания на затяжку, когда на мауэрлат ложатся поперечные балки, выходящие за периметр стен. Треугольная стропильная ферма опирается на эти балки, брус фиксируется аналогично врубке тремя саморезами либо гвоздями.

Основным назначением затяжек является компенсация раздвигающих стены нагрузок.

Они воспринимают усилия со стропильных ног, изменяют их направление на вертикальное, что благоприятно для ресурса коробки здания.

Для склонных к усадке деревянных коттеджей часто используется скользящий металлический крепеж. Он добавляет пиломатериалу необходимую степень свободы в продольном направлении. Эта технология обеспечивает максимальную ремонтопригодность кровли, все нагрузки компенсируются самой системой.

Дополнительные элементы имеют собственные методы крепления:

• дощатый ригель пришивается к ногам внахлест;
• брусковый ригель врубается в седла обеих ног;
• стойки обычно врубают в ноги, соединяют уголками к балкам-стяжкам;
• коньковый прогон ввиду большой длины наращивается указанными выше способами;
• стропила врубаются седлами в коньковый прогон.

Шаблонная технология изготовления стропильных ферм всегда предпочтительнее сборки по месту. В этом случае скаты гарантированно имеют прямоугольную, а не трапециевидную форму, что облегчает укладку кровельного материала, обеспечивает максимальную эстетику восприятия.

При использовании врубки низа стропильных ног в мауэрлат седло может выпиливаться в любом элементе конструкции в зависимости от необходимой величины свеса карниза. На практике мауэрлат выпиливают реже, чем брус, из которого изготавливают стропила.

В вальмовых крышах каждая стропильная нога состоит из двух деталей, стыкующихся под углом друг к другу. Способы фиксации бруса, досок в этом случае не отличаются от вышеуказанных. Чаще всего используется метод в три доски с заполнением внутреннего пространства обрезками пиломатериалом такой же толщины.

Выбор скользящих креплений оправдан лишь в случае срубовой, каркасной технологии изготовления стен. Панельные, фахверковые конструкции не дают вертикальной усадки, поэтому стропила к мауэрлату, затягивающим балкам можно крепить жестко.