Крепление стропил к мауэрлату: рассмотрим узлы

Монтаж стропильной системы

стропильной системы крыши

1. Стропила , размер которых должен полностью соответствовать  проектной документации. Обычно это брусок размера 100-200х100-200х4000-6000 мм;
2. Всевозможный гидроизоляционный материал (можете использовать обычный рубероид.);
3. Топор;
4. Простой карандаш;
5. Доски – 6 шт. , размер которых должен составлять 25х4000-6000мм. Ширина не будет иметь значение, но не менее 100 мм;
6. Крепежный материал: скобы металлические гвозди (от 75-и до 200-и),  саморезы (6-12 мм х70-150мм);
7. Гвоздодер
8. Молоток;
9. Бензопила ( можно использовать и ножовку по дереву);
10.  Уровень (1000 мм);
11.  Рулетка ( не менее 10 метров);
12.  Сверла( диаметр 4-10мм (все зависит от размера Ваших скоб));
13.  Дрель.

Непосредственно монтаж.

Шаблон выполняется из досок. Это облегчает процесс выбора угла при монтаже стропильной системы.

Чтобы  избежать нагрузок при фиксации перекладины, которые могут запросто нарушить искомый угол, перекладину следует закрепить саморезами.

1. Следующим   шагом будет зарезка стропил по шаблону и непосредственная сборка их (смотреть схему ниже).

Стропила собирать следует  при помощи гвоздей,  саморезов и  поперечной перекладины. На скрещивании стропил оптимальным вариантом будет  забить три гвоздя, это позволит обездвижить их.

Далее  поднимаем весь каркас  и устанавливаем его на основание. Чтобы забраться  на высоту, используем лестницу (соблюдайте меры безопасности!!!).

Карандашом сделайте отметки на основании и на стропилах, для того чтобы потом бензопилой ( ножовкой по дереву) сделать зарезы. По такой же системе собирайте и  еще одну стропильную ферму. (Примечание: основание – балка размерами 15*15 см).

1. Потом устанавливаем стропильные фермы деревянные на краях нашего здания и между ними     натягиваете шнур, который будет своеобразным  уровнем. Фермы следует устанавливать точно перпендикулярно основанию, этот параметр контролируете уровнем.

Выполнение пункта 6

Фермы, которые устанавливаются по краям, крепятся с двух сторон подпопорами, установленными под углом к стропилам.

1. После того, как вы установили два стропила, приступаем к сборке остальных с интервалом 60-80 см.

По окончанию стропильная система должна иметь такой вид:

Окончательный вид

Между стропил будет удобно прибить  несколько досок, во избежание их смещение относительно друг друга.

1. В заключительном этапе можете устанавливать поперечные планки и подпорки, все работы связанные с крепежом выполняйте при помощи саморезов, так как они удобней и служат для лучшей фиксации стропил — усиление которых нам необходимо.

По завершению монтажа стропил спокойно приступайте к монтажу обрешетки.

Для того, чтобы на мансарде  было уютно и тепло не только летом ,но  и зимой, стены следует обшивать панелями из дерева, а между стропилами уложите утеплитель.

Какие способы крепления стропил применяются

При возведении крыш применяется два вида стропильных конструкций — это висячие и наклонные стропила. Постараемся кратко рассмотреть оба вида таких конструкций и их крепление к мауэрлату.

Для равномерного распределения нагрузок наклонной конструкции крыши выбирают распорный и безраспорный способы крепления стропил к мауэрлату. Когда используют безраспорную конструкцию стропильных ног, тогда отсутствует распорное давление между стенами и опорами строения.

Чтобы устроить распорную конструкцию, применяют только жёсткое крепление стропил по фронтону без использования ползунов. Усилие от крыши через стропильные ноги воспринимают несущие стены и опоры. Крепление стропил к мауэрлату делается таким образом:

1. Опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Стропила крепят, используя принцип скользящей ноги, а верхнюю часть закрепляют на прогоне конька.
2. Нижнюю часть стропильной ноги закрепляют на мауэрлате, используя ползун. В верхней части стропила соединяются болтовыми соединениями или другими способами.
3. Стропильные конструкции и прогоны конька соединяют в прочную конструкцию, её ещё называют коньковым узлом, с помощью деревянного бруска. Скрепляют их гвоздями, которые необходимо забить с обеих сторон параллельно коньку.

Крепление стропильных конструкций к мауэрлату безраспорным способом несколько отличается от того, что было описано ранее:

1. Будет правильным решением делать крепление, используя ползуны. В этом случае в нижней части стропильной ноги не будет вспомогательного упора. В верхней части элементы конструкций упираются одно в другое и соединяются они между собой различными накладками.
2. Крепление производят с помощью жёсткого защемления нижних концов стропил с мауэрлатом. Для этого используют нижнюю опорную планку или запил, а верхний конец опирается на прогон конька в горизонтальную врубку. Можно использовать крепление с помощью ползуна, тогда будет небольшая возможность для вертикальных вращений в местах соединения.

В случаях, когда конструкцией крыши предусмотрено устройство висячих стропил, а такое бывает, если нет внутренних опор в здании или столбов, нижний конец стропильной ноги имеет свес и выходит за пределы опорной стены. Вся нагрузка, исходящая от крыши распределяется по наружным стенам.

Система имеет вид симметричного треугольника, сторона которого может иметь длину от 7 до 12 метров. В её конструкции предусмотрены горизонтальные растяжки из бруса, а также стропильные ноги, которые устанавливают под наклоном с определённым углом. Верхние концы стропил на коньке устанавливают в выполненный запил. Усиление конструкции производят с помощью ригеля.

Особенности устройства и влияние небольшого наклона

Крыша, которая состоит из одного ската, предполагает увеличенную высоту одной из стен.

В теории стропила должны прикрепляться к мауэрлату, смонтированному на армопоясе стены. Однако на лёгких строениях с небольшим уклоном и небольшими нагрузками, его можно уложить непосредственно на стенах и закрепить анкерами либо скрутить вмурованной в раствор между кирпичами проволокой (подробно о том, каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте тут).

Верхнюю плоскость стен застилают влагозащитным материалом, чтобы обеспечить опорному брусу надёжную преграду от влаги.

Крепление стропил в коньковой зоне

Стропила и конек соединяются по особой технологии, которая подразумевает следующие варианты:

Соединение встык — считается самым надежным вариантом. Для этого стропильные ноги в верхней части спиливают под углом, который соответствует уклону скатов будущей крыши. Местами срезов стропилины соединяют между собой и фиксируют гвоздями размером не меньше 150 мм. Крепежные элементы должны входить под определенным углом и проходить в противоположную стропилину, обеспечивая плотное соединение. Соединять стропильные ноги встык можно посредством металлических иди деревянных накладок. Они располагаются в месте соединения, при этом металлические накладки крепятся болтами, деревянные – гвоздями.
Крепление на коньковый брус также предполагает спил верхней части стропильных ног под определенным углом. Однако каждый стропильный элемент крепится к коньковому прогону индивидуально.
Соединение внахлест можно назвать самым простым способом, при котором стропильные ноги прикладывают друг к другу боковыми плоскостями, не спиливая верхние кромки

При этом важно знать, чем скрепить стропила между собой. Для фиксации используют болты или шпильки с шайбами.

Чтобы монтаж стропильного каркаса не показался слишком сложным, рекомендуется использовать заранее приготовленные шаблоны из досок. Для этого берут материал, соответствующий размерам стропил и делают на нем соответствующие вырезы. По шаблону готовят все стропильные ноги и поднимают их на крышу.

Принципы крепления стропил к мауэрлату

Монтаж стропил на опорный брус может требоваться при создании распорных и безраспорных стропильных конструкций. Установка наслонных или висячих стропил на мауэрлат выполняется при помощи жесткого или скользящего соединения. В зависимости от особенностей конструкции, выбираются способы крепления стропил к мауэрлату.

Врубку рекомендуется выполнять в стропильной ноге, а не на мауэрлате, чтобы избежать ослабления его несущей способности.

Жесткое соединение подразумевает полное исключение смещения элементов относительно друг друга, отсутствие таких воздействий, как сдвиг, кручение, изгиб. Необходимая жесткость соединения обеспечивается, если стропила к мауэрлату крепятся уголками с опорным бруском, либо в стропильной ноге выполняется специальный вырез «седло». Место выреза в стропиле дополнительно закрепляется саморезами, гвоздями, скобами, болтами. Кроме того, необходимо выполнить проволочную скрутку, которая соединяет узел крепления стропила с мауэрлатом и анкер, вмонтированный в стену.

При строительстве крыш деревянных домов применяется специальный крепежный элемент («салазки»), который позволяет выполнить скользящее соединение. Узел крепления стропил к мауэрлату с определенной степенью свободы стропил дает возможность избежать деформации кровли при усадке дома из бруса или бревна.

Установка стропил с применением уголка

Выбирая, как крепить стропила к мауэрлату, необходимо исходить из конструктивных особенностей крыши. Если речь идет не о деревянных постройках, то сочленение должно быть жестким.

Если установка стропила выполняется с вырезкой «седла», то технология работ следующая :

• в стропильной ноге выполняется вырез таким образом, чтобы горизонтальной частью стропилину можно было установить на деревянный брус, при этом угол наклона стропильной ноги должен соответствовать углу наклона ската;
• стропилина фиксируется тремя гвоздями, два из которых вбиваются с обеих сторон стропильной ноги под углом (внутри мауэрлата должно произойти скрещивание), а третий гвоздь вбивается вертикально сверху;
• дополнительно узел крепления фиксируется скобами, проволокой-катанкой.

Такое крепление стропил к мауэрлату обеспечивает необходимую жесткость и прочность узла.

Достаточно распространенной технологией является монтаж стропил с использованием металлического уголка и подшивного бруса. Крепятся стропила следующим образом :

• стропильная нога зарезается под необходимым углом, чтобы обеспечить заданный проектом наклон ската кровли;
• по краю мауэрлата монтируется подшивной брус, длина которого составляет около 1 метра, стропило жестко упирается в него по линии давления – такая конструкция исключает сдвиг стропильной ноги под нагрузками на распор;
• по бокам стропило следует крепить к мауэрлату при помощи металлических уголков – крепеж стропил к мауэрлату этими элементами дает возможность избежать поперечного смещения стропильной ноги;
• готовый узел крепления дополнительно усиливается проволокой-катанкой.

Крепление стропила к мауэрлату следует выполнять, придерживаясь инструкции, с подробностями технологии работ можно ознакомиться по видео.

Стропила к деревянному опорному брусу крепятся при помощи специальных уголков. К подвидам уголка КР относятся :

• модели КР11 и 21 (усовершенствованные КР1 и КР2) снабжены овальными отверстиями для анкеровки, что позволяет значительно снизить риск обрыва крепежного элемента при осадке здания или нагрузке конструкции;
• модель КР5 позволяет крепить конструктивные элементы с большой несущей способностью;
• модель КР 6 (усиленный уголок) изготавливается из стали 3 мм, имеет овальное отверстие для анкеровки, применяется для монтажа конструкций с большим весом.

Несущие и вспомогательные элементы деревянной стропильной конструкции также крепятся с применением монтажного уголка КМ, выполненного из перфорированной стали. К его преимуществам относится возможность крепежа саморезами и шурупами, отсутствием необходимости использовать для монтажа специальное оборудование.

Усиленный уголок KMRP применяется для соединений под углом 90°. Его использование позволяет надежно установить деревянные стропила на опорный брус. Уголок может регулироваться.

Жесткие или подвижные соединения: что выбрать

Итак, мы отметили, что опорные узлы, соединяющие мауэрлат с досками, могут быть разной степени подвижности: от «0» до «3». Нулевая степень – это жесткие крепления, которые исключают любые изменения положения балок.

Жесткие соединения: когда они необходимы

Мауэрлат устанавливают тогда, когда необходимо передать распорную нагрузку от стропил на несущие стены. Это делается, в основном, в домах из кирпича, панелей и блоков. Деформацию и усушку кровли в данном случае стараются исключить, чтобы не допустить изменения нагрузки на опорные стены. Здесь и появляется необходимость неподвижного соединения стропильной системы с мауэрлатом.

Неподвижные узлы, закрепляемые с запилом

Многие специалисты рекомендуют делать соответствующе запилы в месте крепления стропил к балкам перекрытия для большей прочности и неподвижности соединительных узлов. Эти запилы должны плотно стыковаться с мауэрлатом. Дополнительно такие узлы укрепляются болтами, анкерами и металлическими пластинами:

Или же длинными саморезами:

И еще один важный момент: размер запила бруска не должен превышать 1/3 его сечения. В противном случае стропильная система может потерять свои несущие способности:

Жесткие узлы без заруба стропил

Способ крепления с помощью подшивного бруска используется в наслонных стропильных системах. Стропилина срезается по шаблону и скашивается (для придания крыше нужного уклона) в месте прилегания к мауэрлату. Изнутри такие стропила усиливаются опорными брусками и укрепляются уголками с двух сторон к раме основы:

Еще один вариант не стыкового узла – жесткое крепление стропил, усиленное брусьями-накладками с обеих сторон. Две доски длиной не менее метра окаймляют каждую стропильную ногу. Один конец таких опор срезается под углом, который соответствует наклону ската крыши (в том числе, стропилин). Доски крепятся срезом к мауэрлату с помощью длинных болтов и усиленных стальных уголков. Брусья крепятся по заранее размеченным местам, сначала по одному. Затем вплотную к накладкам с одной стороны монтируются сами стропила, которые сразу укрепляются такой же накладкой с другой стороны. Есть вариант установки сразу двух брусьев-накладок, а после, стропил, но этот способ используют реже, так как он требует более точных расчетов.

Виды стропильных систем

Стропила могут быть висячими и наслонными .

Висячие опираются на стены и создают распор. Чтобы уменьшить его, в основании стропил делают затяжки, которые соединяют стропила и образуют с ними треугольники. Висячие системы различных типов используются для домов шириной не более 17 м. В зависимости от ширины строения, устраивают их по-разному.

Если ширина дома не больше 9 м, то стропила поддерживаются вертикальным брусом — так называемой бабкой. Она находится под коньком.

Если ширина дома от 9 до 13 м, дополнительно устанавливают подкосы, которые одним концом упираются в стропильные ноги, а другим — в бабку.

При ширине дома 13-17 м используются две вертикальные стойки, соединяющиеся в верхней ригелем (подгоном), как на рисунке.

Наслонные стропила опираются на несущую стену или колонны внутри здания. При таком способе стропило имеет три или больше точек опоры. Наслонный тип стропильной системы создает меньшую нагрузку на стены здания и более прочен, его используют для зданий большей ширины. Такие крыши могут быть устроены по-разному, в зависимости от расположения внутренних стен, они могут быть симметричными или асимметричными.

Монтаж нижних концов стропил

Способ, посредством которого осуществляется фиксация нижних концов стропил, определяется типом постройки.

В случае деревянной постройки опорой может служить верхняя обвязка стен, но при пено- и газоблоках такой способ не подходит. Суть проблемы заключается в необходимости крепления стропил к мауэрлату, поскольку каменные блоки не могут удерживать стропила.

Если основу стен составляют пеноблоки, это создает определенные условия, при которых традиционно применяемые способы не работают надлежащим образом. Например, гвоздь длиной 10 см возможно выдернуть руками из блока – по этой причине фиксация скрутки не получается. Кроме того, необходимо учитывать наличие значительного давления в горизонтальной плоскости.

Если используются кладочные материалы, одним из максимально эффективных решений считается создание армпояса, благодаря чему можно не придумывать новые методы крепления стропил. Как правило, армированный пояс представляет собой расположенную в верхней части стены железобетонную конструкцию. По ширине она равна толщине стены, а высота обычно составляет 200 мм.

Выполнение заливки требует опалубки: как правило, она устраивается из соединенных стяжками досок. До начала заливки в опалубку монтируют анкерные болты или же шпильки. Их расположение должно быть строго вертикальным. Они служат крепежными элементами для бруса, монтаж которого осуществляется после обретения бетоном необходимой прочности. Помимо строго вертикального расположения шпилек, необходимо следить, чтобы длина шага не превосходила 150 см. При использовании меньшего по диаметру крепежа он не обеспечит требуемой степени надежности и прогнется.

Метод крепления стропил к мауэрлату – самый популярный способ фиксации их нижнего участка. Работа должна выполняться с максимальной тщательностью, поскольку долговечность конструкции напрямую зависит от прочности участков соединения. Создание такого соединения требует устройства выреза в стропильных ногах, чтобы их можно было надевать на балку мауэрлата.

В мауэрлате может устраиваться ответная выемка. Данный момент определяется тем, из дерева какой породы изготовлен брус. В случае, когда основой элемента является древесина лиственных сортов, будет достаточно создать прорезь. Действуя с прорезью в стропильной ноге, она образует упорный замок.

Процесс закрепления стропил к выполненному из хвойных деревьев мауэрлату осуществляется без прорези, так как ее наличие будет снижать надежность конструкции.

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров.  Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна

В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Установка стропил на мауэрлат: полезные советы.

Итак, теперь подытожим все, что мы ранее описали и закрепим это в виде советов, которые будут полезны при монтаже кровельной системы. От правильно проведенных работ зависит устойчивость крыши, ее долговечность, способность вынести сильный ураганный ветер, тяжелые осадки.

1. Обязательно используйте рубероид при монтаже мауэрлата, чтобы избежать гниения дерева.
2. При сцеплении балок мауэрлата по длине стены, нельзя использовать слишком короткие участки. Необходимо соединять максимально длинные балки.
3. Длина опорной доски может составлять не больше одного метра.
4. Необходимо обеспечивать максимальное прилегание деревянных элементов при монтаже. Это обеспечит хорошее крепление.
5. При креплении болтами обязательно следует установить шайбы, а также металлические пластины. При их отсутствии гайка со временем может быть утоплена в древесину, от этого крепление расшатается.
6. Вместо рубероида можно использовать иные гидроизоляционные материалы. Это может быть дешевый полиэтилен или иной дорогостоящий. Разницы нет.
7. После того, как работа по установке мауэрлата закончена, приступают к креплению стропил. Оно может быть жестким или шарнирным.
8. Стропильные балки крепятся с учетом максимально опасных погодных условий и расширяющего эффекта, который так или иначе со временем отразится на дереве.
9. Вся кровельная система сначала конструируется на земле. Проводятся замеры, производятся врезки в мауэрлате, распилы на стропильных ногах. В итоге все подгоняется.

Только потом производится установка на высоте здания.