Как крепить стропила к балкам перекрытия

Как крепить стропила к балкам перекрытия

Во время возведения крыши, как и любой другой конструкции дома, нужно обращать внимание на все мелочи. От этого, так же как и от качества используемых материалов, будет зависеть прочность и долговечность всего строения. Например, крепление стропил к балкам перекрытия, как проводится подобная работа? Такая конструкция крыши, где используется такое соединение, встречается не так часто. Но если вам предстоит выполнить эту операцию, то знать все ее нюансы вы должны. Именно об этом и пойдет речь в статье.

Из чего состоит конструкция

Если внимательно посмотреть что представляет собой стропильная система вальмовой крыши, то можно увидеть две конфигурации скатов, два трапециевидных больших и два треугольных коротких (читайте – стропильная система четырехскатной крыши). Последние и есть вальмы, название немецкое, означает – шатер. Длинные скаты в отличие от традиционной формы не перекрывают всю площадь. Установленные по бокам вальмы, накрывают не закрытые участки. Конструктивные особенности вальмовой крыши обеспечивают её превосходство над другими.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из основных элементов:

Вспомогательные элементы стропильной системы вальмовой крыши не менее важную роль играют в распределении нагрузки, обеспечении жесткости конструкции, связывании стропильной системы. Вспомогательные элементы:

• Вертикальный брус для выноса вверх конька. В конструкции вальмовой крыши этот элемент связующий, он держит конек, венчающий стропильную систему (при устройстве мансарды стойки заменяются иными подпорными элементами, чтобы не занимать жилое пространство);
• Затяжки, стягивающие стропильную систему в нижней части;
• Кобылка, элемент обеспечивающий свес крыши, обеспечивающий защиту стен дома от атмосферных осадков;
• Ветровая балка, её монтируют на стропила, наискосок;
• Шпренгель, диагональная балка, монтаж которой происходит по диагоналям из угла в угол (балка лежит на мауэрлате), необходимая для снятия нагрузки со стен, обеспечивающая жесткость стропильной системы;
• Подкосы необходимые для устройства углов жесткости, их устанавливают под разным углом к стропильным ногам;
• Прогоны, это не деталь, это расстояние между креплениями стропил. Отмеряется оно по коньковому элементу. Точность расчета прогона – момент принципиальный. Расчет расстояния производится с учетом того, какая выбрана кровля, профлист, ондулин или иное и объема снега выпадающего в том или ином регионе.

Очевидно, что для устройства стропильной системы вальмовой крыши понадобится чертеж, но и брус правильно подобранного сечения.

Монтаж стропил на перекрытие

Выполнить крепление стропил можно несколькими способами:

Варианты крепления стропил

Ниже я подробней расскажу обо всех способах монтажа, а вы сможете подобрать подходящий вам вариант.

Новички зачастую называют брус, на который опираются стропила, стропильной балкой. В действительности же стропильная балка — это разновидность стропильной фермы, которая выполнена из металла или железобетона. Эти конструкции применяют для перекрытия больших зданий без несущих стен, к примеру, цехов или складов.

Стропильные балки позволяют перекрывать большие здания, не имеющие внутренних стен

При помощи крепежных элементов

Данный способ крепления наиболее простой и быстрый. Принцип его основан на том, что нога зарезается с торца под углом, равным углу наклона ската, что позволяет максимально увеличить площадь опирания стропильной ноги.

При этом для фиксации ноги используются специальные крепежные элементы, такие как:

• Зубчатые пластины, которые забиваются на участке стыка деталей. Пластины укладываются с двух сторон стыка. Надо сказать, что их можно использовать для соединения любых деталей стропильной системы;

Обеспечить надежный узел крепления можно при помощи зубчатых пластин

• Перфорированные пластины. Накладываются на место стыка деталей и притягивается шурупами или фиксируется гвоздями.

Использование крепежей позволяет значительно упростить и ускорить процесс строительства стропильной системы. Однако, крепежи плохо переносят распорную нагрузку.

Поэтому ноги обязательно нужно стягивать ригелями. Кроме того, дополнительно желательно использовать стойки, как на фото ниже.

Узел крепления с использованием зубчатых пластин необходимо усилить стойками

Врезка

Врезка позволяет обеспечить жесткое крепление ноги к основанию. Причем, такой метод может использоваться для установки стропил как на перекрытия, так и на мауэрлат.

Врубка обеспечивает жесткое крепление ног к основанию

Принцип врубки основан на выполнении в основании пазов, в которые упираются ноги. При этом торцы самих ног зарезаются под более острым углом, чем угол наклона ската, что обеспечивает еще более надежную фиксацию деталей.

Врезка может осуществляться одинарным и двойным зубом. Последний позволяет получить еще более надежное соединение.

Врезка двойным двойным зубом более надежная

Недостаток у данного способа соединения один – сложность его выполнения. Зато узел крепления способен выдерживать большие распорные нагрузки. Поэтому отлично подходит для висячих стропил.

При использовании врезки дополнительная фиксация осуществляется при помощи крепежных элементов, о которых я рассказал выше, или шпилькой, как на схеме выше.

Способ врезки типа зуб с шипом наиболее сложный

Зубом и шипом

Способ установки стропил зубом с шипом практически не отличается от обычной врезки. Единственное, в ноге дополнительно выполняется шип, который обеспечивает дополнительную ее фиксацию.

Шип не только увеличивает несущую способность узда крепления, но и предотвращает поперечное смещение ноги. Такой способ установки не нуждается в использовании дополнительных накладок. Фиксацию можно выполнить гвоздями или шурупами.

Так как данный способ монтажа является наиболее сложным, в последнее время он используется редко.

Накладка в виде бруска может быть применена двумя способами

Накладкой

Использование накладки, по сути, является тоже одной из вариаций врезки. Установка накладки позволяет не зарезать ногу под острым углом, а стыковать ее так же, как при использовании крепежных элементов. Вместо нее зарезается брусок, торец которого располагается ниже ноги.

При этом сама накладка крепится к ноге при помощи шпилек, болтов или хомутов. Иногда накладка используется для укрепления соединения врезкой. Таким образом увеличивается устойчивость узла к распорным нагрузкам.

Если крыша небольшая, к примеру, монтируется на гараж или беседку, соединить стропила с основанием можно даже болтами.

Если крыша небольшая, выполнить соединения можно болтами

Вот, собственно, и все наиболее распространенные способы крепления стропильных ног.

Последовательность крепления ↑

После обустройства мурлата переходят к укладке и креплению потолочных балок к мауэрлату.

Такие параметры, как сечение брусьев конструкции и шаг установки, рассчитывается при проектировании дома на основе оптимального сечения и шага стропил. К примеру, если стропила предполагается изготавливать из досок 5 на 15 см, то расстояние между этими элементами выбирают, равным 0,6 м. Это оптимальный вариант, тем более что ширина теплоизоляционного материала тоже равняется 0,6 м.

Чаще всего они имеют сечение 200 на 100 либо 150 на 100. Итоговую же длину подбирают с учетом ширины будущего карниза. Вынос составляет порядка 0,4–0,5 м. Как правило, их устанавливают в одном направлении – преимущественно поперек помещения. На закрепленном мауэрлате выполняют небольшие пазы (достаточно глубины в 20–300 мм) под элементы перекрытия. Вначале монтируют крайние из них, расположенные у противоположных стен, отступив от их внутреннего края на 0,5–0,6 м. Далее между ними натягивают веревку и по полученному уровню раскладывают остальные брусья на расчетном расстоянии друг от друга. Следуя этому правилу, можно обеспечить ровную горизонтальную плоскость потолка. Следует обязательно проконтролировать места крепления балок к мауэрлату. В случае необходимости их можно слегка подчистить, подтесать мурлат либо, наоборот, подложить небольшие плашки из кусочков фанеры. Затем монтируют поперечные брусья с шагом в 1 м.

Как закрепить ↑

Элементы перекрытия после врезки в мурлат закрепляют друг с другом, используя гвозди, стальные перфорированные уголки под шурупы или саморезы.

Для начала балки временно фиксируют. Сделать это достаточно просто. Недалеко от их концов в поперечном направлении укладывают доску, лучше даже две, и прибивают, используя гвозди. Если уложить рядом две доски, то передвижение по перекрытию в процессе устройства крыши значительно упростится.

Временная фиксация повышает надежность основной, так как не дает детали смещаться.

В завершение посмотрите, как крепить балки к мауэрлату видео:

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Классический вариант мансардной крыши – пятиугольная система с опорными стойками, формирующими стены помещения. Если посмотреть на нее в разрезе, можно увидеть прямоугольник в центре, два симметричных прямоугольных треугольника по его сторонам и равнобедренный треугольник сверху.

Верхний треугольник мансардной крыши представляет собой стропильную арку из двух ног и затяжки. Чтобы затяжка (она же выполняет функцию перекрытия потолка мансарды) не провисала, по центру монтируют бабку-подвеску. Такой вариант исполнения используется, если длина горизонтального элемента верхнего треугольника превышает 3 метра.

Варианты исполнения мансардной крыши

Так как бабка является подвесом, а не опорой, ее нельзя крепить к затяжке стропильной арки методом врубки, ослабляя конструкцию и формируя распор. Помимо вертикального элемента монтируют подкосы.

В стандартном варианте стропила нижней части опираются нижней частью на мауэрлат, а верхней – на прогон, брус, который закреплен на вертикальных стойках и обеспечивает жесткость конструкции.

Стойки опираются на лежень либо на балки перекрытия. Стойки в нижней части и к верхнему прогону крепятся методом врубки, соединение дополнительно укрепляется металлической пластиной, уголком.

Обратите внимание: если лежень укладывается на перекрытие из бетона, столбик или капитальную стену из штучного строительного материала, под него необходимо подстелить рулонный битумный гидроизоляционный материал.

При необходимости для жесткости конструкции между пятой опорной стойки и наслонным стропилом крепится подкос.

Установка стропил нижнего яруса выполняется под относительно небольшим углом к вертикали, поэтому снеговую нагрузку эта часть крыши практически не испытывает. При этом повышена ветровая нагрузка – резкие порывы ветра способны сорвать или сдвинуть плохо закрепленную крышу. Для надежности каждую стропильную ногу дополнительно крепят к мауэрлату при помощи проволочной скрутки.

Особенности строительства каркасных домов. Часть 4

17.07.2020 Дата добавления 299 Просмотров

В этой статье рассмотрим проектирование и монтаж стропильной системы каркасного дома.

Стропильная система является несущей основой крыши вашего дома.

Согласно СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», СНиП 31-02 предъявляет к крыше дома требования по несущей способности, степени огнестойкости и классу пожарной опасности, долговечности.

Крыша должна соответствовать также требованиям:

• защиты от проникновения в конструкции крыши и дома дождевой и талой воды, а также снега;
• сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения;
• защиты от паропроницания и воздухопроницания;
• защиты от шума (для мансардных помещений);
• удобной эксплуатации и долговечности;
• эстетики и архитектурной выразительности.

Общие требования к конструкции крыш

1. Крыша дома состоит из деревянного несущего каркаса, к которому крепится:
   • сверху — сплошной кровельный настил или обрешетка, на котором располагается кровля, обеспечивающая необходимую защиту от проникновения атмосферных осадков;
   • снизу — подшивка потолка, над которой располагается пароизоляция и утеплитель, обеспечивающий необходимую теплоизоляцию и звукоизоляцию;
2. В скатных крышах несущий каркас состоит из балок чердачного перекрытия, стропил, а также коньковых досок или балок и, при необходимости, промежуточных опор стропил. В качестве промежуточных опор для стропил могут использоваться: стропильные затяжки, укосины, связи, стены мансарды, стойки, передающие нагрузку на каркас чердачного перекрытия, сжатые раскосы;
3. Сечения, пролеты и шаги элементов несущего каркаса крыши должны рассчитываться по СНиП II-25 в зависимости от принятой расчетной нагрузки на них, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07.
   Для крыш при ширине дома не более 9,8 м и шаге деревянных несущих конструкций каркаса (стропил, балок), не превышающем 600 мм, сечения элементов каркаса допускается принимать без расчета в зависимости от их пролета и шага не меньшими, чем приведены в таблицах приложения Б.СП 31-105-2002;
4. Соединения опорных концов стропил и балок чердачного перекрытия, а также элементов балок чердачного перекрытия между собой, воспринимающие горизонтальный распор стропил, выполняются на гвоздях и с помощью соединительных накладок;
5. Карнизы устраиваются путем выпуска концов стропил или кровельных балок за наружную поверхность стены, к торцам которых крепится обвязка толщиной не менее 38 мм. На обвязку стропил или кровельных балок должен опираться нижний край кровельного настила.

Для подшивки карнизов могут применяться: фанера толщиной не менее 6 мм, перфорированные металлические полосы с антикоррозионным покрытием, виниловые и стальные перфорированные софиты, деревянные доски толщиной не менее 19 мм. При выносе карниза более 300 мм, для крепления подшивки рекомендуется предусматривать устройство дополнительных каркасов с обрешеткой.

Подшивка карниза может выполняться наклонной. В этом случае она крепится непосредственно к стропилам или к нижней стропильной обрешетке.

При устройстве фронтонного свеса более 300 мм, необходимо делать выпуски балок на коньке и стенах, либо устраивать консольные балк, см. рис. 1 (проект автора статьи)

2. В скатных крышах несущий каркас состоит из балок чердачного перекрытия, стропил, а также коньковых досок или балок и, при необходимости, промежуточных опор стропил. В качестве промежуточных опор для стропил могут использоваться: стропильные затяжки, укосины, связи, стены мансарды, стойки, передающие нагрузку на каркас чердачного перекрытия, сжатые раскосы;

3. Сечения, пролеты и шаги элементов несущего каркаса крыши должны рассчитываться по СНиП II-25 в зависимости от принятой расчетной нагрузки на них, определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07.

Для крыш при ширине дома не более 9,8 м и шаге деревянных несущих конструкций каркаса (стропил, балок), не превышающем 600 мм, сечения элементов каркаса допускается принимать без расчета в зависимости от их пролета и шага не меньшими, чем приведены в таблицах приложения Б.СП 31-105-2002;

4. Соединения опорных концов стропил и балок чердачного перекрытия, а также элементов балок чердачного перекрытия между собой, воспринимающие горизонтальный распор стропил, выполняются на гвоздях и с помощью соединительных накладок;

5. Карнизы устраиваются путем выпуска концов стропил или кровельных балок за наружную поверхность стены, к торцам которых крепится обвязка толщиной не менее 38 мм. На обвязку стропил или кровельных балок должен опираться нижний край кровельного настила.

Для подшивки карнизов могут применяться: фанера толщиной не менее 6 мм, перфорированные металлические полосы с антикоррозионным покрытием, виниловые и стальные перфорированные софиты, деревянные доски толщиной не менее 19 мм. При выносе карниза более 300 мм, для крепления подшивки рекомендуется предусматривать устройство дополнительных каркасов с обрешеткой.

Подшивка карниза может выполняться наклонной. В этом случае она крепится непосредственно к стропилам или к нижней стропильной обрешетке. При устройстве фронтонного свеса более 300 мм, необходимо делать выпуски балок на коньке и стенах, либо устраивать консольные балк, см. рис. 1 (проект автора статьи)

Рассмотрим поэтапно устройство стропильной системы крыши

Крыша, даже самая простая, двухскатная является пространственной конструкцией с подстропильными несущими элементами, стойками, связями, раскосами. Все это в проекте накладывается друг на друга и весьма трудно читается.

Поэтому рекомендуется делать 3D-модели по этапам монтажа. Наример, сначала показать визуализацию и чертежи элементов подстропильной системы, а затем вид стропильной системы, план и чертежи стропил. См. рис. 2 (проект автора статьи)

Для опирания стропил на стены в каркасе подстропильных стен следует предусмотреть двойную верхнюю обвязку, выполняющую функцию мауэрлата. Доски обязок должны накладываться друг на друга в «перехлесте» при соединении по длине и в углах (пересечениях) стен.

Под коньковую балку ставятся промежуточные опоры в зависимости от сечения коньковой балки. Промежуточные опоры опираются либо на лежень по чердачным балкам, либо на сами чердачные балки, как правило, двойные или усиленные в этом месте. Для устойчивости промежуточные опоры делаются с укосинами и распорками.

Коньковая балка или опорный прогон выполняется обычно из двух досок 50х200, соединенных друг с другом гвоздями и саморезами. Длинные прогоны сращиваются в шахматном порядке. Места соединения опорного прогона должны приходится на вертикальные опоры под ними.

Нарезка всех стропил выполняется после подготовки шаблонных стропил, в которых достигается идеальное примыкание к подстропильным конструкциям на коньке и мауэрлате. На двух крайних стропилах выполняются вырезы 100х50 для консольных балок свеса фронтона, если свес более 300 мм.

Крайние стропилы устанавливаются по месту фронтонного каркаса и с учетом устройства ветрового ригеля. См. фото 1

Каждая пара последущих стропил также соединяется ветровым ригелем. Возможны и без ригельные раскладки стропил.

Ригели, крепясь к стропилам, прокручиваются дополнительно шпильками М10 с двумя шайбами и двумя гайками. Болты вкручиваются болтовёртом так, чтобы шайбы «утонули» в дереве. После монтажа стропильной системы выполняется кровля. В качестве кровли чаще всего используется металлочерепица.

Этот этап вкючает в себя следующие виды работ

Непосредственно на стропилы укладывается гидроизолирующая мембрана. Мембрана растилается по стропилам и крепится строительным степлером. Если мембрана диффузионная, т.е. паропроницаемая, то она закрывает всю крышу. В противном случае делается коньковый разрыв для вентиляции «пирога» крыши.

Затем по гидроизоляции в местах стропил (вдоль стропил) прибивается контрбрус сечением 50х50 мм. Назначение контрбруса – обеспечить безприпятственный отвод конденсата и вентзазор между гидроизоляцией и обрешеткой кровельного покрытия.

При отсутствии контрбруса, конденсат, образующийся из-за разности суточных температур, будет скапливаться между обрешеткой и приведет её к увлажнению и гниению.

По контрбрусу перепендикуляно прибивается обрещетка. Обрещетка выполняется из доски 100х25мм с шагом равным шагу волны на металлочерепице. На карнизах, у конька и в ендовах обрешетка сплошная из 2-3 досок.

Перед монтажом металлочерепицы необходимо установить кронштейны для желобов водосточной системы.

Кронштейны представляют собой крюки двух видов длинные и короткие. См. рис. 3

Длинные крюки более надежны, потому что заходят под кровельный материал и соответственно им дополнительно прижимаются. Короткие же крюки крепятся непосредственно к лобовой доске. Металлочерепица крепится к обрешетке специальными кровельными шестигранными саморезами 4,8×28 мм с резиновой прокладкой, шляпки которых соответствуют цвету кровли. Приобрести их можно вместе с металлочерепицей.

Изначально нужно отрегулировать ограничение вращающего момента шуруповёрта таким образом, чтобы при окончательном прижатии листа металлочерепицы к обрешётке резиновая прокладка была слегка сжата.

При увеличенном вращающем моменте шуруповёрта прокладка будет сжата слишком сильно, что может привести к снижению срока службы прокладки.

Кроме того, при увеличенном вращающем моменте шуруповёрта возникнет опасность проворачивания самореза в обрешётке и ослабление крепления.

Саморезы должны врезаться по центру обрешетки.

После того, как два ската закрыты металлочерепицей крепится коньковый элемент.

Изнутри по коньковому элементу проклеиваются поролоновые уплотнители. Коньковые элементы по длине соединяются с нахлестом не менее 100 мм. Коньковые элементы закрепляются длинными саморезами длиной 75 мм.

Следующая, отдельная статья будет посвящена материалам и узлам утепления и обшивок каркасных домов.

(В статье использована информация и скриншот видео компании «Строй и Живи» г. Санкт-Петербург)

В чем секрет использования четырехскатных крыш

Строят крышу с вальмами не из-за красоты, хотя это тоже важно. Вальмовую крышу можно рассматривать, как усовершенствованный вариант обычной двухскатной конструкции. Вальмы – это две наклонные поверхности практически всегда треугольной формы. Применение вальмовых вставок превращает основные боковые скаты в равнобедренные трапеции, смыкающиеся основаниями на верхнем коньковом брусе.

Вальмовая крыша всегда более предпочтительна по ряду причин:

• Более симпатичного и эстетичного дизайна, придаваемого внешнему виду дома и всей усадьбе, особый стиль. Обычный двухскатный вариант, даже в богатом исполнении и отделке, конкурировать с эффектным «голландским» стилем не сможет;
• Высокой стойкости каркаса к разнонаправленным ветровым нагрузкам. Это основная причина использования вальмовых конструкций крыши;
• При правильном выборе параметров каркаса есть возможность создавать комфортабельные помещения мансардного типа.

Основной трудностью в изготовлении вальм является даже не столько сложность самой конструкции, сколько необходимость очень тщательного соблюдения и точного выполнения всех размеров рядовых и накосных стропил. Поэтому в каждом конкретном случае изготовлению вальмовой крыши предшествует тщательная деталировка и расчет размеров. Насколько это непростое дело, можно судить по приведенному ниже фото. Поэтому иногда каркас вальмовой крыши предварительно собирают на ровной горизонтальной площадке с подгонкой размеров всех элементов.

Несколько общих практических советов

1. Нагрузки на узлы опирания стропил настолько велики, что экономия в данном случае неуместна, поэтому весь применяемый крепеж обязательно должен быть очень хорошего качества и с антикоррозионным покрытием.
2. Гвозди надо брать ершенные, с поперечными насечками – они более надежно сидят в дереве. Болты необходимо устанавливать в комплекте с шайбами, чтобы предотвратить утягивание головки или гайки в древесину, так как это ведет к ослаблению узла крепления.
3. Скользящие крепления, пластины и уголки устанавливаются с обеих сторон стропила. Иногда строители устанавливают по два уголка с каждой стороны – один на горизонтальной плоскости мауэрлата и один на внешней вертикальной. Для подстраховки следует сочетать разные способы фиксации.

Типичной ошибкой является полное игнорирование необходимости монтажа скользячки при скользящем методе крепления стропил.