Периодически на участках можно заметить постройки из кирпича, строительных блоков или других материалов. При этом важно не только то, насколько качественным получилось основание и воздвигаемые стены, от монтажа кровельной конструкции тоже многое зависит. Знание способов крепления для стропил позволяет получить на выходе прочную крышу, которая прослужит долгое время. Главное — соблюдать технологические особенности различных кровельных конструкций, и тогда можно избежать многих нежелательных нюансов и последствий.
Стропильная система
Под этим определением можно считать каркас крыши любого дома, который принимает на себя вес всего кровельного материала, равномерно распределяя его по всей своей поверхности. А ведь он может достигать значения в 500 кг/м2!
Надежность всей крыши находится в прямой зависимости от трех главных факторов:
- Точность расчета – он важен для правильного подбора количества и сечения опорных элементов.
- Материал изготовления.
- Соблюдение технологии монтажа.
Знание и понимание того, как именно крепить стропила, позволяет повысить несущие качества всего каркаса и обеспечить необходимую прочность и надежность. Допущенные ошибки в системе крепления стропил приводят к значительным потерям свойств кровельной конструкции. Нельзя также исключать и вероятность деформации крыши. Наверное, уже не стоит упоминать о том, к чему в итоге это все может привести…
Каркас крыши не просто так зовется стропильной системой, поскольку здесь элементы взаимосвязаны посредством крепежных элементов. Что в результате и придает всей кровельной конструкции необходимый уклон. Собственно, благодаря этому и достигается равномерное распределение всей нагрузки на несущие стены дома.
Составляющие кровельной конструкции
Но собственно, какими именно элементами представлена вся эта система? В ее основе множество составляющих, каждая из которых служит для выполнения сугубо своей цели:
- мауэрлат;
- стропильные ноги;
- прогоны;
- стойки;
- подкосы.
Строительство любого жилого дома или сооружения начинается именно с возведения основания. У крыши тоже есть свой «фундамент», коим как раз и является мауэрлат. Это массивный брус или балка, имеющие сечение 150×150 мм либо 200×200 мм, которые укладываются вдоль несущих конструкций дома или постройки (бани, летней кухни и т. д.). Зачастую крепление деревянных стропил производится именно к нему. Благодаря такому основанию нагрузка распределяется равномерно, а сама конструкция защищена от опрокидывания.
Благодаря наличию стропильных ног удерживается вес всей кровельной конструкции. Все пространство между ними обычно заполняется теплоизоляционным материалом, а сверху укладывается обрешетка.
Но что представляют собой прогоны? Это горизонтально ориентированные брусья, которые располагаются вдоль кровли. Они служат надежной опорой в системе крепления стропил двухскатной крыши. Всего их два типа. Один из них — это коньковый (его локализация приходится на самую верхнюю часть крыши для удержания стропил). Другая разновидность – это боковой прогон, который крепится к центру стропильных ног.
Стойки – это дополнительные опорные элементы для поддержания конька и стропил, которые частично воспринимают нагрузку всей кровельной конструкции.
Что до подкосов, то в этом случае речь идет о наклонных брусьях, которые подпирают стропила и тем самым способствуют увеличению прочности, а также жесткости всего сооружения.
Однако конструкция всей кровельной конструкции будет неполной в отсутствие некоторых дополнительных и в то же время обязательных составляющих. Это можно понять по фото креплений стропил. И без этих элементов невозможно закончить строительство крыши, ведь каждый из них выполняет свое предназначение.
Обрешетка
В чем заключается основная задача крыши любого дома? Правильно – обеспечить защиту всех его обитателей от различного рода погодных условий. Исходя из российского климата, крыша воспринимает нагрузку следующего характера:
- дождь;
- ветер;
- воздействие жгучего солнца;
- вес снега и льда.
От того, насколько качественно и надежно сделана крыша, будет зависеть комфорт домочадцев и срок эксплуатации здания. При этом не стоит скидывать со счетов и эстетическую составляющую, ведь кровля — это украшение любого дома, и любому владельцу хочется, чтобы он выглядел красивым. Причем не на зависть соседям, а для собственного удовольствия.
Знать способы крепления для стропил важно, но далеко не последнюю роль при этом играет обрешетка. После того как будет поставлен каркас, состоящий из стропил, самое время заняться другим, не менее важным этапом – созданием упомянутой конструкции. Обрешетка может быть двух типов:
- разреженной;
- сплошной.
Разреженная обрешетка характеризуется редким шагом расположения элементов. Такая конструкция идеально подходит для формирования кровли из шифера, керамической или металлической черепицы.
Сплошная конструкция формируется из досок с шагом не более 10 мм либо фанеры. Это оптимальный выбор в тех случаях, когда крышу планируется покрыть мягкой черепицей, плоским шифером или же рулонным материалом. К тому же это обязательное условие касательно сложных мест – вывод дымоходной трубы, места пересечения скатов, вдоль карнизов кровли.
Ригель
Это довольно объемный термин, поскольку у этого элемента есть много функций. Он даже делается из разных материалов, в зависимости от характера применения. Но в отношении крыши у него определенная задача. И в креплении для стропил этот элемент также играет не последнюю роль. Ригель – это горизонтальный брус, связывающий между собой стропила, который позволяет предотвратить распирание крыши. Его роль заключается в равномерном распределении нагрузки от стропильной системы.
Существует несколько вариантов крепления ригеля к стропильному каркасу, где используются разные крепежные элементы:
- болты с гайками;
- шпильки с шайбами;
- специальный крепеж;
- гвозди;
- комбинированный вариант, когда одновременно отдается предпочтение нескольким разновидностям крепежа.
Кроме того, само крепление может быть с врезкой либо накладным.
Специальные накладки
В процессе создания каркаса крыши иногда возникает необходимость в удлинении стропильных ног. И помимо понимания того, как соединяются узлы крепления стропил каркаса крыши, стоит знать особенности удлинения стропил.
Для этого есть три варианта развития событий, в зависимости от используемого материала:
- Брусья или бревна – наращивание проходит с использованием косого прируба в месте соединения. Чтобы избежать поворотов обоих скрепляемых элементов, обе части фиксируются болтом.
- Попарное сращивание досок – в этом случае доски предварительно складываются внахлест, после чего они фиксируются гвоздями.
- Одинарная планка – здесь преимущественно используется лобовой упор. То есть торцевые части досок стыкуются между собой с использованием металлических либо деревянных накладок.
В последнем случае крепление стропил двухскатной крыши иногда включает косой прируб в силу недостаточной толщины материала. Что до количества накладок, то можно воспользоваться одной либо двумя с обеих сторон, в зависимости от конкретной ситуации.
Материал для стропил
С основными элементами крыши теперь все более или менее понятно, но из чего делаются стропильные ноги (стропила)? Ведь это самая важная часть любой крыши. И обойтись без них никак не получится. Обычно для их изготовления используется древесина хвойных пород:
- ель;
- лиственница;
- сосна.
При этом материал предварительно хорошо просушивается до уровня влажности не более 25 %. Однако конструкция из натурального дерева обладает одним существенным недостатком – с течением времени стропила деформируются. Во избежание этого в системе крепление стропил к балкам (к примеру) предусмотрены металлические элементы.
Но и в этом случае не все так однозначно. Да, металл обеспечивает всей кровельной конструкции желаемую жесткость. Однако, с другой стороны, снижается срок службы деревянных элементов. На металлических поверхностях и опорах появляется конденсат, из-за которого древесина начинает гнить и портиться.
По этой причине кровельная конструкция полностью делается из дерева. Для исключения упомянутого недостатка следует позаботиться о том, чтобы дерево не касалось металла. Это выполнимо при использовании влагозащитных средств либо как вариант – пленочной изоляции.
В промышленных масштабах при строительстве зданий и сооружений отдается предпочтение металлическим стропилам, для изготовления которых используется металлопрокат:
- двутавр;
- тавр;
- уголок для крепления стропил;
- швеллер.
В отличие от деревянной конструкции, такое сооружение отличается более компактными размерами. Однако и здесь имеется недостаток – тепло удерживается хуже, а поэтому требуется использование качественного утеплителя, а то и вовсе в большом количестве.
Разновидности стропил
Прежде чем перейти к разбору способов крепления стропил, познакомимся с этими основными элементами всей кровельной конструкции. Они могут быть трех типов:
- наслонными;
- висячими;
- скользящими.
Наслонные стропила представляют собой элементы, обладающие двумя точками опоры. Одна из них приходится на коньковый прогон, а другая – мауэрлат. Такой вариант крепления стропил актуален в том случае, когда внутри дома располагается одна несущая стена либо их несколько. И к ним можно «наслонить» стропильные ноги. Также в этом случае ставятся дополнительные вертикальные опоры (стойки), что позволяет снять часть нагрузки со стропил.
Висячими стропилами называются элементы лишь с одной точкой опоры, которая расположена в том месте, где они крепятся к мауэрлату либо стене. Данный каркас воспринимает воздействие на изгиб и распирание, и по этой причине возникает необходимость усилении этой конструкции. Это достигается путем применения горизонтальных элементов (ригели, затяжки, схватки). Висячая система крепления стропил к стене дома актуальна в тех случаях, когда создается мансарда либо длина пролетов составляет 8-12 метров, а наличие дополнительных опор в проекте не предусмотрено.
Скользящие стропила находят широкое применение в строительстве домов из бруса либо бревен. По свидетельствам опытных строителей, деревянные постройки дают усадку в течение последующих 5-6 лет после их сборки. При этом на протяжении первых 12 месяцев эксплуатации дом теряет до 15 % своей высоты. В связи с этим, если оснастить такие дома жестким креплением, крышу со временем перекосит и ее придется переделывать. В скользящей системе предусмотрено крепление по типу ползунка, соответственно, можно избежать деформации крыши – она будет подстраиваться под усадку здания.
Односкатная крыша
Все, что было описано выше, преимущественно относится к двухскатным крышам, но ведь в частном домостроении существует и другой вариант – односкатная кровельная конструкция. Однако такой вариант не находит широкого применения, поскольку в большинстве случаев предпочтение склоняется в пользу треугольной кровли. Тем не менее для построек хозяйственного назначения это оптимальный вариант в плане вложений.
Тем, кто уже знаком с особенностями двухскатной крыши, понять суть крепления стропил односкатной крыши не составит труда, поскольку здесь в основном фигурируют те же самые элементы:
- Мауэрлат – как мы помним, это своего рода «фундамент», который закрепляется на верхней части внешних несущих стен и принимает на себя нагрузку от кровли. В домах из бруса или бревен такого элемента просто нет, поскольку его роль отводится верхним венцам сруба. У зданий, сооружаемых из кирпича либо газосиликата, по верхнему краю формируется бетонная стяжка, для чего требуется создание опалубки.
- Стропильные ноги – это ровные бруски сечением 50×150 мм или 100×150 мм, которые опираются на стены, образуя скат. Шаг между ними обычно составляет от 600 до 1200 мм. Располагать ноги слишком редко или же часто нежелательно: в первом случае конструкция может не выдержать веса кровли, тогда как во втором – получится тяжелой.
- Подкос – дополнительный элемент каркаса, служащий в качестве опоры стропильным ногам. К ним он крепится под углом и позволяет предотвратить их прогиб. Они также изготавливаются из дерева и имеют сечение 50×150 мм.
- Стойка – еще один дополнительный вертикальный опорный элемент крепления для стропил, у которого одна сторона приходится на несущую перегородку, а другая подпирает стропила. Тем самым вес всей кровельной конструкции переносится на фундамент постройки. Шаг между ними обычно составляет 1,2-1,5 м. Большее же расстояние не позволит обеспечить необходимый уровень поддержки.
- Лежень — по сути тот же самый мауэрлат (из того же материала), но с той разницей, что закрепляется на внутренних опорных перегородках дома.
- Схватка – доска, расположенная горизонтально и соединяющая две стойки, что предотвращает их распирание.
- Кобылки – в них возникает необходимость в том случае, когда длины стропильных ног не хватает для обустройства свеса крыши. Обычно это доски с меньшим сечением, нежели сами ноги. При этом от стены до конца кобылки должно быть не менее 400 мм.
В отличие от двухскатной крыши, крепление односкатной стропильной системы – это упрощенная разновидность, которая обладает своими преимуществами. И прежде всего, это малый вес, для чего не нужно усиливать фундамент.
Во-вторых, это доступность материала – в основном используется древесина, которая не так дорого стоит. Ну и наконец, сам монтаж не требует особых усилий – его нетрудно выполнить самостоятельно, было бы желание.
Соединительные узлы
Своей нижней частью стропильные ноги опираются на несущие стены. Причем это можно выполнить разными способами:
- через мауэрлат;
- соединение с балками перекрытий;
- крепление к коньку;
- соединение стропил между собой.
В случае монтажа висячих стропил стоит учитывать важный момент – при жестком соединении верхних частей ног оказывается горизонтальная распорная нагрузка не стены дома. Для гашения этого давления используют затяжки из бруса либо доски. В этом случае соединение стены здания происходит с безраспорным треугольником.
Но вместо затяжек допустимы и прочие варианты – в качестве неплохой альтернативы выступают балки перекрытий, уложенные в перпендикулярном направлении к стенам. Такой узел крепления стропил (при отсутствии мауэрлата) актуален в случае возведения легких мансард. Но только при условии, что стены способны выдержать точечную нагрузку.
К примеру, соединение стропильных ног с кирпичной стеной в обязательном порядке подразумевает монтаж мауэрлата. Это обусловлено тем, что стены, уложенные штучным строительным материалом, не рассчитаны на точечные нагрузки.
Для создания кровельного свеса необходим выход балок за плоскость стен на 500 мм (не менее!). Сами стропильные ноги, которые закрепляются на краях балки, тоже должны выступать за границы стен.
Фиксация стропил на мауэрлате
Такой способ крепления стропильных ног используется в большинстве случаев. Ведь именно он позволяет равномерно распределить вес кровельной конструкции на стены и фундамент постройки. В свою очередь, сами стропила могут крепиться к «фундаменту» разными способами крепления:
- жестким;
- скользящим.
В случае жесткого соединения полностью исключается вероятность сдвигов, изгибов, а также поворотов между соединяемыми элементами всей конструкции. Это достигается при помощи следующих способов фиксации:
- использование металлических уголков для крепления стропил;
- формирование запила на стропильной ноге.
В первом случае требуется наличие опорного бруса. Сама нога упирается по линии давления, после чего закрепляется металлическим крепежным элементом во избежание поперечного смещения.
Второму варианту отдается большее предпочтение. Здесь предусмотрено использование гвоздей, которые входят под углом в направлении друг к другу (внутри мауэрлата они скрещиваются). Третий гвоздь забивается в нижнюю часть стропильной ноги вертикально. И тот, и другой вариант требует дополнительного крепления проволокой, катанками, анкерами.
Скользящее или шарнирное крепление стропил к брусу обеспечивает стропильным ногам небольшое смещение относительно мауэрлата в допустимых значениях. Здесь тоже используется несколько способов фиксации:
- Запил ног с использованием скобы для их крепления.
- Вбитый вертикально гвоздь либо два боковых под углом.
- Использование крепления «салазки».
А как мы теперь знаем, скользящая фиксация стропил является обязательной составляющей по отношению к деревянным постройкам. И в результате усадки дома деформация кровельной конструкции исключается. Что касается остальных элементов кровли, то их монтаж проводится по стандартной технологии.
Крепление стропил к балкам
Здесь также можно рассматривать несколько вариантов, которые допустимо использовать самостоятельно или же в комбинации:
- зуб с упором;
- зуб с шипом;
- упор в конец балки.
Количество формирования зубьев определяется углом наклона стропил. При этом вся нагрузка эффективным образом передается от одного элемента системы другому.
Крепление стропил к балкам с вырубкой и одинарным зубом находит применение при угле наклона ската, равном 35°. При этом в посадочной пятке стропильной ноги делается зуб с шипом, а в балке вырезается врубка с гнездом для шипа. Его глубина при этом не должна превышать трети толщины балки. Что касается самой врубки, то ее следует делать на расстоянии 250-350 мм от края балки, которая выходит за пределы стен дома. Благодаря наличию шипа исключается боковой сдвиг стропильных ног.
Помимо этого соединение стропильных ног с балкой можно выполнить с использованием болтового соединения либо болта с хомутом.
Крепление стропил к коньку
Данный способ соединения стропильных ног также обладает своими особенностями. Самые распространенные способы крепления:
- соединение встык;
- крепление через прогон (коньковый брус);
- метод внахлест;
- крепление к коньку.
Соединение ног между собой встык представляет собой самый простой и надежный способ монтажа. При этом верхний край каждой из стропил срезается под определенным углом, в зависимости от величины наклона ската. После этого противоположные доски соединяются местами среза при помощи гвоздей (как минимум по 2 шт. размером 150 мм и более).
Кроме того, такое соединение можно дополнительно укрепить металлическими либо деревянными накладками. Изделия из дерева фиксируются гвоздями с обеих сторон стропил по образовавшемуся «шву». В отношении металлических накладок лучше использовать болты.
Метод крепления стропил к стене внахлест еще более прост в реализации, поскольку нет необходимости что-либо срезать. Стропильные доски соединяют друг с другом, расположив боковые поверхности внахлест. Сама фиксация выполняется шпильками с шайбами либо при помощи болтов.
По исполнению соединение через сам конек напоминает метод встык, но здесь есть небольшая разница. Верхняя часть стропил также срезается под определенным углом, однако соединяются они не друг с другом, а крепятся к коньковому брусу.
Крепежная фурнитура для соединения стропил
В продаже реализовано множество крепежных элементов, с помощью которых можно создать кровельный каркас. Причем практически все они изготовлены из одного материала – металла.
Самыми востребованными крепежами для крепления стропил к дому можно считать следующие разновидности:
- Кронштейны. Эти элементы производятся из оцинкованный металла (2 мм). Крепятся они при помощи анкерных болтов, гвоздей, шурупов.
- Уголки. Позволяют усилить крепление стропил, делают соединение прочным и способствуют повышению несущей способности всей кровельной конструкции. Другое достоинство уголков в том, что нет необходимости нарушать целостность элементов каркаса. Сами металлические изделия крепятся ершеными гвоздями или шурупами.
- Перфорированная лента. Еще один вариант, с помощью которого конструкции придается необходимая прочность и жесткость.
- Крепления LK. Напоминают кронштейны. Всего производится нескольких типов, в зависимости от размерности. Это позволяет подобрать их к любой толщине бруска или доски. Крепление осуществляется гвоздями или шурупами.
- «Салазки» – идеальный способ крепления стропил для деревянного дома, который дает усадку. Благодаря этому решению можно избежать деформации крыши.
- Перфорированные металлические пластины. Это самый простой вариант среди прочих существующих. У этого крепежа масса преимуществ, за счет чего он пользуется просто огромной популярностью не только в частном домостроении, но и в других сферах строительства.
Помимо этого, находят широкое применение и прочие разновидности – болты с гайками, саморезы, стяжки из проволоки.