Способы крепления стропила к мауэрлату: основные способы и схемы крепления стропильных ног

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

• удобство и простота монтажа;
• приемлемая стоимость;
• незначительный вес изделия.

Недостатки:

• высокий уровень огнеопасности;
• подверженность поражению жуком-короедом;
• возможное гниение конструкции с течением времени;
• конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

• допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
• стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
• огнеустойчивость.

Недостатки:

• высокая цена;
• возможно образование коррозии;
• низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
• для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

• отсутствие прогибов;
• повышенная несущая способность;
• формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

• сложность монтажа;
• потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

• отличные прочностные данные;
• стойкость к деформированию;
• незначительный вес.

Недостатки:

Главные соединительные узлы

Главными узлами стропильной системы выступают:

• стропильная ферма — соединение стропильной пары, растяжки, а также стоек и раскосов;
• коньковый узел — совмещение двух противоположных стропил;
• звено из мауэрлата и опирающегося на него стропила;
• модуль, включающий в себя прогон, стойку и лежень;
• соединение стропила с подкосом и стойкой.

Наиболее сложное звено каркаса кровли, как считает автор, это стропильная ферма, которая отличается тем, что:

• собирается на земле, а потом переправляется на кровлю, поскольку только так получается удачно подогнать одну деревянную деталь под другую;

Стропильная ферма состоит как минимум из трёх элементов

Коньковый узел тоже имеет несколько особенностей:

• образуется в результате соединения двух противоположных стропил за счёт специальных срезов или выемок;

Для создания конькового узла существует множество методов

Стропила и мауэрлат становятся единым звеном, для которого характерно следующее:

• соединение происходит за счёт вырубки в каждой стропильной ноге, соответствующей форме элемента, служащего для неё опорой;

Стропила закрепляют на мауэрлате, чтобы они не смещались в сторону

Модуль из прогона, стойки и лежня формируют, вбивая в места их соединений строительные скобы, стальные нагели или накладки из полос стали.

Узел из лежня, стойки и прогона позволяет разделить нагрузку между внешними и внутренними стенами здания

Подкосы, стойки и стропила собирают в единый модуль, создавая вырубки. Чтобы их соединение не было слабым, применяют строительные скобы.

Узел из подкосов, стойки и стропил позволяет смягчить давление на внутреннюю стену дома

Способы крепления с запилом и без

Сопряжение без запила используется только при скользящем соединении. Стропильная нога свободно лежит нижней своей кромкой на мауэрлате, удерживаемая только крепежом, в качестве которого чаще всего используются уголки. Такой вариант крепления нельзя назвать абсолютно надежным при значительных нагрузках со стороны кровли, поэтому он используется в основном для перекрытия небольших пролетов.

Для более надежного сочленения элементов нижнего узла в стропильной доске выпиливается блокирующий зуб‑запил. Он может быть выполнен следующими способами:

С упором во внутреннюю сторону мауэрлата, образуя жесткое крепление, работающее на сжатие.

С упором на внутреннюю часть

Вместо выполнения запила в стропильной доске иногда используется прибиваемый к стропилине упорный брусок. С прибиваемой доской

Подвижное соединение с зубом на наружной стороне. Для предотвращения соскальзывания стропила с бруса применяется их сцепление скобами, уголками или проволокой, работающее на растяжение.
В большинстве случаев запил необходимо выполнять в стропильной доске, а не в мауэрлате, чтобы не ослаблять и не деформировать его.

В недалеком прошлом в качестве крепежных изделий для элементов кровельных каркасов применялись традиционные скобы и гвозди, а в простейшем случае — обычная проволока‑катанка, сложенная в несколько рядов. Сегодня на строительном рынке можно найти крепежные детали различных видов для любых применений

Выпускаются промышленностью и специализированные комплекты для применения в стропильных системах.
Гвозди, используемые в соединениях, во избежание вытаскивания, следует брать крученые либо со специальной насечкой.
Важно! Если соединение деревянных деталей выполняется шурупами или болтами, под них обязательно необходимо подкладывать шайбы или пластины из металла во избежание утапливания крепежных деталей в древесине.
Заготовку стропильной ноги необходимо положить верхним краем на коньковый брус, а нижний ее угол совместить с внутренним ребром бруса мауэрлата.
Приложив кусок доски, служащий шаблоном, отчертить на стропилине линию, параллельную верхней грани мауэрлата.

Если необходимо, разметить с наружной или внутренней стороны упорный зуб‑запил.
Отрезать по линиям разметки.
При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции .
Установить стропило на свое место, точно совместив все запилы.
Зафиксировать его выбранным методом крепления. Каждый из приемов крепления имеет свои особенности для правильного исполнения:
Гвозди забиваются под углом сквозь стропильную доску в мауэрлат по два с каждой стороны

Забиваем гвозди

Скоба забивается с внутренней стороны мауэрлата примерно в его середину. Другой ее конец разворачивается на 90° в сторону стропилины и забивается в нее. Забиваем скобой

Из проволоки‑катанки сложенной в 4 ряда делается хомут, которым снаружи вовнутрь стропилина надежно прикручивается к брусу. Часто стяжка проволокой или скобами комбинируется с другими видами соединений, выполняя роль резервного. Вместо проволоки можно взять специальную перфорированную монтажную ленту. Крепление проволкой-катанкой

Уголки, прикручиваются шурупами к верхней грани бруса с двух сторон от стропила и прикрепляются к нему. Для большей надежности уголки следует брать с двумя рядами отверстий и ребром жесткости. Крепление уголками

Наращивание стропильных ног

Для сращивания стропил и удлинения кобылками используются следующие способы:

внахлест. Длина нахлеста не меньше метра, гвозди забивают в шахматном порядке;

встык. Детали спиливают под прямым углом, стыкуют и фиксируют с обеих сторон деревянными накладками. Эти два способа применяются для плоской доски;

косым прирубом. Концы квадратных брусьев спиливают по диагонали, соединяют, фиксируют шпилькой насквозь. При сверлении отверстия под шпильку следите, чтобы не оставался люфт, из-за которого возникнет лишняя изгибающая нагрузка.

Вот так выполняется крепление стропил.

Если вы не уверены в собственных силах или у вас нет времени этим заниматься, обращайтесь к нам в СТМ-Строй. Мы установим для вас стропильную систему или выполним монтаж крыши полностью быстро, недорого и качественно.

+7(495) 241-00-59

Монтаж и ремонт кровельных и фасадных покрытий от эконом до VIP-класса

Рассчитать онлайн

мой опыт — ваши сэкономленные деньги и нервы.

Я консультирую всех кто ко мне обращается, даже если вы потом уйдете строится к другой бригаде. Задавайте вопросы, не стесняйтесь, я всем отвечаю — это бесплатно

+7(495) 241-00-59Я доступен для звонков 7/24 — буду рад вам помочь, обращайтесь!

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.

Порядок крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Чтобы установка прошла максимально быстро и просто, без ошибок, стоит придерживаться определенного порядка действий.

1. Уложить стропильную ногу на конек и мауэрлат для определения угла подрезки балки.
2. Наметить линию обрезки.
3. Отпилить фрагмент стропильной ноги.
4. Уложить стропило на место с подшивкой опорного бруска при необходимости.
5. Выполнить соединение стропил над коньком. Это можно сделать со смещением балок так, чтобы они соединялись внахлест, или скрепить балки встык, наложив дополнительную связь.

Если установка производится так, чтобы вверху стропильные ноги не просто опирались на конек, а имели запил, последовательность работ немного меняется. После обрезки первого стропила под упор на мауэрлат и выполнения запила под конек эта деталь используется как шаблон для всех последующих. Стропила при этом заходят друг за друга, обрезаются после закрепления всех балок.

При выполнении запила на нижнем конце стропила поступают аналогично – подгоняют одну балку и используют ее как шаблон для других.

После первичной установки каждая стропильная нога дополнительно закрепляется металлическими фиксирующими элементами – гвоздями, шурупами (обязательно с использованием металлических шайб!), скобами, хомутами и так далее.

Основные способы крепления к балкам

Для крепления стропильных брусов к балкам применяют два основных способа.

Самым простым вариантом является прикладывание стропила к балке с последующей фиксацией конструкции с помощью гвоздей, однако созданная таким методом кровля не будет отличаться надежностью. Она может устраиваться на небольшой постройке хозяйственного назначения или беседке. Для монтажа крыши дома требуется большая надежность конструкции.

Для предупреждения скольжения деталей по отношению друг к другу при креплении стропил к балкам перекрытия используются специальные соединения:

• зуб с шипом;
• упор в конечную часть балки;
• зуб с упором.

Соединение осуществляется с применением одного или двух зубьев. Конкретный выбор определяется углом наклона скатов. Надежность конструкции можно повысить и посредством использования металлических уголков.

Выполнение врубки одним зубом целесообразно при достаточно крутой кровле – в случае, когда величина угла наклона ската превышает 35 градусов. На стропильной пятке устраивается зуб с шипом, а выполнение упора с гнездом под шип производится в балке. Глубина гнезда будет составлять 1/4 или 1/3 толщины балки. Глубина непременно должна сохраняться в указанном диапазоне – это необходимо для предупреждения ослабления конструкции.

Стропила должны крепиться к балке с отступом 25-40 см от края – соблюдение этого требования предупредит скол конца балки под давлением стропильных ног.

При величине угла наклона менее 35 градусов монтаж ног осуществляется таким образом, чтобы площадь соприкосновения увеличивалась благодаря перекрытию с балкой – одним словом, посредством увеличения опорной ноги. В подобном случае применяются следующие способы крепления:

• упор с шипом или без шипа;
• в два шипа;
• в 2 два шипа в замок.

При упоре с щипом (без него) предполагается применение вырезки шипа с упором лишь под один зуб, а также использование отдельного упора для второго зуба. В стропильной ноге необходимо вырубить проушину с заданными характеристиками. В подобной ситуации стропила крепятся к балкам перекрытия при помощи врубки, глубина которой составляет третью часть толщины балки. При разной глубине врезки зубов рекомендовано использование следующих значений:

• для первого – 1/3;
• для второго – 1/2.

Менее популярным способом является монтирование стропильных балок в конец затяжки. Для этой цели в стропильной ноге производится вырезка зуба-упора, одна плоскость которой должна приходиться на самый конец балки, а вторая плоскость – упираться в созданный запил. Его глубина должна быть больше 1/3 части общей толщины балки, а выполнение самого упора должно осуществляться на возможно большем расстоянии от края.

Надежность соединения можно повысить посредством использования стропильных болтов или хомутов, затем произвести монтаж всего узла к стене здания – точнее, к предварительно вмурованному анкерному костылю. При этом применяются железные полосы или проволочные петли.

Какими способами могут крепиться к балкам стропила

Мы рассмотрим все возможные методы фиксации элементов, некоторые из них используются крайне редко и только во время строительства аутентичных домов по старинным технологиям. Такие работы выполняют плотники высочайшего класса, умеющие работать топором, долотом, стамеской и прочими традиционными плотницкими инструментами.

Специальными металлическими крепежными пластинами

Строители применяют два типа пластин. Соединение прочное, делается быстро и без ручного труда. В развитых странах стропильные фермы домов собираются на производственных линиях, при этом все процессы почти полностью автоматизированы. Технология сборки дает возможность увеличивать производительность оборудования и снижать себестоимость продукции. Элементы домов на строительной площадке быстро собираются, количество ручного труда сводится к минимуму. Деревянный дом под ключ ставится всего за две-три недели в зависимости от этажности и размеров.

Крепежные пластины

Какие пластины применяются для крепления стропилин к балкам?

Зубчатые

В нашей стране, к сожалению, малоизвестны, в развитых странах используются давно. Зубчатое крепление – металлические пластины с различными линейными размерами. По всей площади имеются зубья, которые вбиваются в деревянные конструкции. Длина и расстояние между зубьями выбирается с учетом размеров стропильных ног и балок перекрытия. Такое соединение дает возможность автоматизировать процесс производства ферм стропильной системы. Зубчатые пластины устанавливаются с двух сторон соединяемого узла.

Стальные зубчатые пластины

Зубчатые пластины можно забивать и вручную, но необходимо следить за правильностью их положения.

Перфорированные

Хорошо известные крепежные элементы, универсального использования. Могут фиксировать все элементы стропильной системы, имеют различные размеры и толщину. Пластины накладываются на узел, стягивание выполняется саморезами, болтами или обыкновенными гладкими гвоздями. Могут монтироваться с одной или двух сторон соединения. Преимущества – нет строгих требований по качеству пиломатериалов, большое количество отверстий позволяет выбирать самые удачные места вкручивания саморезов. Недостатки – требуют довольно много ручного труда. Работать с ними тяжелее, чем с зубчатыми. Кроме того, возрастает время монтажа стропильной системы.

Использование перфорированного крепежа

Общий вид на стропильные фермы

Крепление ригеля к стропилам

Крепить стропила к балкам перекрытия рекомендуется том случае, когда оба элементы изготовлены из одинаковых досок. Такой метод на сегодняшний день считается самым распространенным.

Болтовое

Крыши небольших хозяйственных зданий и пристроек не имеют значительных нагрузок, во время их изготовления используются упрощенные методы соединения стропилин и балок перекрытия. Самый распространенный вариант – болтами. Проделываются отверстия в балках перекрытия и стропилинах, элементы располагаются рядом, в отверстия вставляются болты, узел прочно стягивается.

Соединение стропил болтами

Соединение врезкой

Более сложное соединение, требуется практический строительный опыт. Врезка полностью исключает вероятность подвижек стропилин в местах соединения с потолочными балками, узел более прочный и статичный. На балке выпиливается углубление, а на стропилине выступ, детали должны плотно входить друг в друга.

Такой метод фиксации делается только на доме, что усложняет процесс строительства. Кроме того, каждое соединение подготавливается индивидуально, что еще больше увеличивает сроки строительства и повышает его стоимость. Еще один недостаток врезки – каждое соединение уменьшает толщину досок стропилин и балок, это становится причиной уменьшения их несущих показателей. Как следствие, проектировщики должны во время расчетов предусматривать увеличенные размеры пиломатериалов с учетом уменьшения их ширины в результате запиливания. А это негативно сказывается на стоимости строения.

Конструктивные узлы опоры стропил на балки перекрытия

Соединение врубкой

Старинный метод, в настоящее время применяется крайне редко. Работы делаются плотниками, умеющими обращаться с ручными инструментами и топором. Врубка делается только на толстых стропилинах и балках. Топором, долотом и стамеской делается соединение шип/паз под необходимым углом. Работа физически тяжелая, в качестве дополнительного соединения могут использоваться металлические самодельные скобы. Длина скоб и диаметр прутка выбираются с учетом конкретного места установки и предполагаемой максимальной нагрузки.

Варианты врубки стропил в балку

Сложные крыши

Многощипцовые, вальмовые, полувальмовые или купольные кровли сложнее рассчитывать и строить. Каркас представляет сложную систему, состоящую из деталей:

• мауэрлат;
• основные, накосные (диагональные), укороченные стропила;
• стойки;
• подкосы;
• прогоны;
• шпренгели.

В полувальмовых крышах участок фронтона опирается на горизонтальную усиленную доску. Если скаты соединяются под внутренним углом, присутствуют разжелобки или ендовы. Конструктивные элементы крепятся между собой врубкой и дополнительно метизами. Если опыта недостаточно, браться за монтаж таких крыш не стоит, даже если на руках есть подробный проект.

Что представляет собой скользящее крепление?

Подвижное соединение выполняется с помощью установления скользящих креплений, называемых «салазки» или «ползуны». Такой узел предусматривает определенную свободу стропильных ног, что позволяет предотвратить деформацию кровельной системы после естественной усадки деревянных строений:

Вот какие виды скользящих опор бывают:

Делать ли запил на стропилах, если дом из бруса: альтернативное мнение эксперта

Я предлагаю все-таки запиливать, но не стропила, а верхний венец. Во-первых, в этом случае снижается риск искривления стропил, во-вторых — уменьшается «мостик холода», в третьих – уменьшается касательное давление на мауэрлат (верхний брус сруба) и в-четвертых — упрощается утепление крыши в дальнейшем. Недостаток такого способа — при запиле верхнего венца балки уменьшается высота конька, поэтому, если в будущем планируется поднятие высоты потолка, следует предусмотреть на 1 венец больше. Но! Такие схемы годятся только для домов из дерева, так как в кирпичных и бетонных строениях мауэрлат должен быть целым, чтобы сохранить несущие качества.