Стропила на балки перекрытия

Содержание

Крепление стропил к балкам перекрытия: основные способы

Крепление стропил к балкам перекрытия обычно требуется при возведении легких мансардных крыш. Выбор оптимального варианта монтажа и соблюдение технологии позволит гарантировать надежность узлов крепления.

Особенности стропильной системы

Проектируя конструкцию крыши, требуется выбрать наиболее подходящий вариант стропильной системы. Это могут быть висячие или наслонные стропила. Фермы висячего типа обычно применяются для обустройства легкой крыши большой площади. Опорой для висячих стропил служат стены сооружения. Системы с наслонными стропилами – более сложные и основательные конструкции, в которых стропильные ноги имеют дополнительные точки опоры.

При строительстве кровли стропильная система обычно опирается на мауэрлат – деревянные конструкции, смонтированные на продольных стенах или по периметру здания. Такой вариант крепления применяется при возведении крыши на кирпичных или блочных домах. Если по верху стен выполнена монолитная бетонная балка, либо стены выполнены из бруса или бревна, крыша может опираться не на мауэрлат, а на горизонтальные балки, перекрывающие коробку здания в поперечном направлении.

Кровельный каркас с опорой на балки – это наиболее простой вариант строительства легкой мансардной крыши. При проектировании важно правильно рассчитать толщину балок и стропильных ног с учетом нагрузок на кровельную систему. В процессе монтажа необходимо правильно выполнить опирание стропил на балки перекрытия.

Крыша с опорой стропил на балки перекрытия без мауэрлата может монтироваться при условии, что стены здания в состоянии выдерживать высокие точечные нагрузки.

Когда используется стропильная система с опорой на балки перекрытия?

Если опорой висячих стропил служат балки перекрытия, уложенные непосредственно на стену, то такая система создает серьезные точечные нагрузки на строительные конструкции. Обычно такой подход практикуется при строительстве деревянных домов, так как горизонтально расположенные бревна или брус, из которых выполнены стены, способствуют равномерному распределению нагрузок.

Для кирпичных стен нераспределенное давление является разрушительным – в местах расположения балок перекрытия край стены начинает крошиться. Чтобы рассредоточить давление, на гребень стены следует уложить мауэрлат, выполненный из толстого бруса (рекомендуется сечение 150×150 мм). Если выбран вариант кровли, где предусматривается крепление стропил к балкам перекрытия, то балки укладываются поверх мауэрлата и надежно крепятся к нему. В этом случае под тяжестью кровли стены не разрушаются, так как мауэрлат выполняет функцию разгрузочного элемента стен. Чтобы максимально обезопасить кирпичные или блочные стены от разрушения под высокими нагрузками, в их верхней части предварительно выполняется бетонный армированный пояс.

Принципы расчета балок и стропил

На этапе подготовки к строительству выполняется расчет стропил и балок перекрытия. При проектировании кровельного каркаса следует учитывать климатические особенности региона, в первую очередь – характерные снеговые и ветровые нагрузки. На основании табличных данный и требований СНиПа относительно допустимых величин прогиба, выполняется расчет сечений элементов стропильной системы – балок кровли, стропил, деталей ферм. В том числе требуется выполнить конструкционные вычисления для определения шага укладки балок. Расстояние между балками определяет шаг установки стропил.

Горизонтальные балки укладываются на стены или мауэрлат перпендикулярно длине здания. При проектировании следует учитывать, что балки с обеих сторон должны не менее чем на 40 см выходить за плоскость стены. Чтобы обеспечить необходимую точность, в первую очередь монтируются крайние балки, а затем их концы попарно соединяются натянутыми шнурами, относительно которых укладываются остальные балки. Ближе к концам в балках выполняются специальные пазы для надежного крепления стропил.

Принципы крепления стропил к балкам

Существуют различные способы крепления стропил к балкам перекрытия. Важно исключить соскальзывание стропила с опоры. Для этого применяются соединения с пазами и шипами, вырубаемыми в обоих элементах, либо используется металлический крепеж.

Болтовое соединение подразумевает использование комплекта, состоящего из болта, гайки и шайбы. На выступающем конце балки перекрытия с тыльной стороны делается треугольный вырез таким образом, чтобы его гипотенуза располагалась под углом, соответствующим углу наклона стропила. Под тем же углом запиливается нижняя часть стропильной ноги. Установив стропило срезом на балку, его следует зафиксировать гвоздями, а затем перпендикулярно плоскости стропильной ноги высверлить сквозное отверстие для болта таким образом, чтобы его можно было пропустить снизу через вырез, выполненный в балке. На болт надевается шайба и узел фиксируется гайкой.

Соединение со сквозными отверстиями ослабляет деревянные элементы, поэтому чаще применяются соединения с зубом, упором, шипом.

Рассматривая варианты, как крепить стропила к балкам, следует отметить, что конфигурация крепления зависит от угла наклона скатов кровли. Для крыш с крутыми скатами, испытывающими пониженную снеговую нагрузку, достаточно применять крепления с одинарным зубом. Двойной зуб используется при монтаже крыш с углом наклона скатов менее 35 градусов. Данный вид крепления дает возможность не только увеличить площадь опоры, но и добиться высокой прочности узла.

Врубка с использованием метода одинарного зуба чаще всего выполняется с дополнительным вырезом шипа, препятствующего боковым сдвигам стропила под нагрузками. В этом случае под шип следует предусмотреть соответствующее гнездо в балке. Чтобы не ослабить балку, глубина гнезда должна составлять 1/3-1/4 от толщины балки. Вырез выполняется не менее чем за 25 см от края балки перекрытия, чтобы избежать сколов.

Двойной зуб обычно дополняется двумя шипами, упором с шипом или без него, замочным соединением. Чаще всего у обоих зубов глубина врезки одинакова, но при необходимости применяется и врезка на разную глубину. К примеру, дополненный шипом первый зуб врубается на треть толщины опорной балки, а второй – на половину.

Сами по себе пазы не могут удержать стропильные ноги, находящиеся под нагрузкой. Помимо врубки соединительный узел укрепляют металлическим крепежом. Для неподвижных соединений гвозди вбиваются под углом. Могут использоваться металлические накладки, хомутовые соединения. Соединение стропила с балкой (при любой технологии его выполнения) дополнительно следует зафиксировать кованой проволокой, которая закрепляется на анкере, вмонтированном в стену.

Соединение стропил с балкой будет надежным, если :

  • применяется качественный крепеж (металлические элементы из прочного материала с антикоррозийной обработкой);
  • аккуратно выполняются запилы и врубки (использование вкладышей и прокладок снижают прочность узла, со временем они могу вылететь или деформироваться);
  • запилы и врубки выполняются по шаблонам;
  • применяется специальный стропильный крепеж.

Монтаж стропил на сруб

Установка стропил на сруб имеет свои особенности, та как строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, а также при изменении влажности воздуха.

Последний венец сруба следует проверить на горизонтальность, чтобы стропила легли правильно и равномерно передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются места установки стропил. Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, то технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров по высоте. Таким образом, жесткое крепление стропильных ног к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, как результат, во всей кровле, либо во фронтонах при усадке образуются щели. Чтобы избежать таких последствий, при монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления .

Определяя, как установить стропила на сруб необходимо учитывать, что в данном случае соединения стропильных ног в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься возможность менять угол при усадке фронтонов. Для этого стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, либо с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

Нижняя часть стропильной ноги может крепиться в паз, выполненный в верхнем венце стены. При этом стропило устанавливается со свесом, величина которого определяется при проектировании. При необходимости стропильная нога устанавливается нижним ребром на бревно без паза. Также используется вариант, когда местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

Во всех случаях в качестве крепления используется специальный крепежный элемент из прочного металла – «салазки». Крепление может быть открытого или зарытого типа. Оно позволяет стропилам перемещаться без деформации кровли. Перед тем, как крепить стропила к срубу, следует правильно подобрать крепеж. Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 до 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

Если крыша будет испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обеих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на бревно сруба, необходимо подготовить под место крепежа пластины плоскую площадку.

Похожие новости

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Построить дом своими руками не так сложно, как кажется с первого взгляда. Единственным элементом, при возведении которого у неопытных строителей могут возникнуть затруднения, является крыша. От нее зависит степень комфорта при проживании в доме. Разберемся с таким моментом, как крепление стропил к балкам перекрытия.

Особенности создания проекта крыши

Ошибки при создании стропильной системы могут привести к обрушению крыши и к образованию протечек. На стадии проектирования важно правильно заложить угол наклоны крыши, чтобы она выдержала нагрузку от снега и других осадков. Кроме того, вам нужно учесть расстояние между элементами, чтобы крыша имела оптимальный вес.

При подготовке проекта обратите внимание на следующие моменты:

  • форма крыши;
  • используемый материал для кровли;
  • места расположения внутренних опор;
  • стропильная система;
  • под каким углом будет расположен скат крыши;
  • расстояние между стенами.

От этих моментов будет зависеть внешний вид будущей крыши. Использование такого конструктивного элемента, как мауэрлат, зависит от материала стен дома и расстояния между ними. Если оно менее шести метров, то эту балку можно не прокладывать.

Как крепить стропила, если использован мауэрлат

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Жесткое крепление

Для жесткого соединения вам понадобится сделать вырубку стропильного бруса или использовать нашивку подпорного.Этот тип крепления используется как для создания односкатной крыши, так и для других типов конструкции.

Пошаговое исполнение способа вырубки выглядит следующим образом:

  1. Проведите вырубку всех заготовок по шаблону. Для начала установите брус для будущей стропильной ноги с определенным углом (заложенным в проекте), а затем наметьте место выемки. Глубина ее должна быть не больше трети высоты бруска. После изготовления одной стропильной ноги используйте ее в качестве образца. Остальные вам нужно будет сделать идентичными. Важно на этой стадии не сделать ошибку.
  2. Каждую стропильную ногу установите седлом на мауэрлат и закрепите при помощи гвоздей. Сначала забейте два под углом друг к другу, с боковых частей стропильной системы. Третий необходимо вбить вертикально – он обеспечивает прочность конструкции.

Таким образом, вы получите жесткое соединение стропил, которое сможет выдержать любую нагрузку. Помните, что вырубки нельзя делать в мауэрлате, так как это ослабит его. Внимательно рассмотрите фото, чтобы понять, как правильно делать вырубку и собирать жесткие крепления.

Есть еще один способ жесткого крепления: при его использовании к стропильным ногам подшивают метровые бруски, которые упираются в мауэрлат. Они должны быть закреплены при помощи металлических уголков.

Крепление скользящего типа

Подвижное соединение применяется для домов из бруса, бревен и других материалов, дающих усадку. Если в таком доме сделать жесткий стык стропильных ног с мауэрлатом, с течением времени вся конструкция может завалиться. При ошибках в строительстве деформация начинается со стен домов и передается дальше.

Для скользящего соединения в любом строительном магазине неплохо приобрести специальный крепежный элемент, называемый «салазками». Также вы можете приобрести уголки с необычными отверстиями для соединения (продолговатой формы). Ко всем элементам крыши стропила крепятся при помощи хомутов и скоб.

Как изготовить крепление с балками перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытия, которые выступают на 40 сантиметров от стен, может быть выполнено вырубкой методом двойного зуба. Это сделать достаточно просто: на конце каждой стропильной ноги вырубите подобие ступеньки. Такой же замок нужно вырубить на балке. Место соединения этих элементов затяните при помощи болта и хомута.

Существует еще один способ монтажа стыка стропил и балок перекрытия – использование накладок из досок. Они закрепляются при помощи саморезов или гвоздей со специальными надсечками. Распределение нагрузки от стропил между мауэрлатом и балками перекрытия позволяет сделать крышу более прочной.

Особенности возведения стропильной системы при каркасном строительстве

Стропила при строительстве легких каркасных конструкций можно прикрепить без мауэрлата прямо к балкам перекрытия. Пошаговая инструкция для проведения этих работ выглядит следующим образом:

  1. На момент начала работы со стропильной системой у вас должны быть возведены стены и черновой потолок. Установите на время работ дополнительные подпорки.
  2. Соедините потолочные балки и верхнюю обвязку. Закрепите их.
  3. Установите стропила. Для усиления их блока можно использовать двойные вертикальные стойки.
  4. С помощью стоек проведите подвязку стропильных ног к стенам. После этой части работы можно приступать к обрешетке и установке кровли.

Лучше всего до начала строительства просмотреть видео по возведению стропильной системы на каркасных домах без мауэрлата. Оно поможет вам понять, как провести работы так, чтобы стропила смогли выдержать даже самые сильные нагрузки.

При каркасном строительстве вам понадобится затяжка. Она примет на себя часть нагрузки и сделает конструкцию единой. Для затяжки необязательно использовать брус, подойдет и доска.

Варианты крепления стропил к балкам перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытий чаще всего осуществляется на легких мансардных крышах. При этом стропильная система может иметь различные конструктивные варианты исполнения.

Крепление стропил к балкам перекрытий, в основном, производится на мансардных крышах.

Некоторые особенности стропильных систем

Подбирая тип изготовления крыши, необходимо сразу на первоначальном этапе определиться с вариантами стропильных систем. В настоящее время различают следующие основные виды стропил:

Висячие стропила (фермы) используются для сооружения легких крыш, которые имеют небольшую площадь. Опорными элементами для таких ферм будут служить капитальные стены здания и другие его несущие части. Наслонные стропила имеют более сложную конструкцию и применяются для больших площадей, поэтому они снабжаются дополнительными опорными элементами.

Виды висячих стропильных систем.

При обустройстве кровельной части здания система стропил может располагаться на мауэрлате. Мауэрлат – это деревянные балки, которые монтируются по длине несущих стен здания. Чаще всего подобный способ крепления осуществляется при строительстве каменных домов (кирпич, пеноблоки и т.д.). В другом варианте исполнения основная опора крыши приходится на монолитные бетонные балки, которые будут в поперечном направлении перекрывать корпус дома.

Использование балок перекрытия – это более простой способ строительства крыш. В ходе его выполнения необходимо правильно подобрать толщину применяемых балок. Кроме того, нужно знать нагрузки, которые будут приходиться на стропильные ноги. Это поможет максимально равномерно распределить нагрузки, действующие на верхнюю часть здания. Такой распределяющий способ сделает безопасной эксплуатацию здания.

Во время проектирования кровли обязательно надо учитывать то, что балка должна выходить за стену на 400-450 мм. Такое же расстояние должно быть и с противоположной стороны. Крепление балок делается на специальных пазах, которые должны быть предварительно подготовлены.

Процесс крепления

Для скрепления стропил и балки между собой можно воспользоваться болтовыми соединениями, имеющими уплотнительную шайбу.

Такое крепление выполняется на выступающей части балки, с ее внутренней стороны. На этом месте предварительно подготавливается вырез в форме равнобедренного треугольника. При этом гипотенуза этого треугольника должна располагаться под углом, равным наклону стропил. Под тем же углом должна быть запилена и стропильная нога в ее нижней части.

Срезанную часть фермы устанавливают на балку и предварительно фиксируют с помощью гвоздей. Затем в перпендикулярной плоскости к стропильной ноге сверлится отверстие. Оно должно быть сквозным и иметь диаметр, равный диаметру болта. Болт должен вставляться снизу, а упорная шайба устанавливается под гайку.

Схема крепления мауэрлата к стене.

Изготовление сквозного отверстия при болтовом соединении ослабляет прочность кровли. Поэтому, чтобы этого избежать, можно воспользоваться другими вариантами монтажа стропил.

Очень популярный метод – это крепление одинарным зубом. При его применении надо подготовить дополнительные шипы, которые будут препятствовать боковому сдвигу стропильной системы под воздействием различных нагрузок. При таком способе монтажа в балке подготавливается гнездо, глубина которого не должна превышать 1/3 ее толщины. Это необходимое условие, которое позволит не ослабить прочностные характеристики балки. Кроме того, этот вырез должен быть сделан на расстоянии 250-400 мм от балочного края.

В том случае, когда на крышу будут приходиться большие нагрузки, лучше использовать крепление двойным зубом. В этом случае глубина первого гнезда должно составлять 1/3, а второго – 1/2 толщины балки.

Подобные пазы должны быть укреплены с помощью металлических уголков и гвоздей. Для повышения качества соединения применяются хомуты и различные накладки из металла. Кроме того, стропильное соединение фиксируется стальной упругой проволокой, которая наматывается на анкерный болт, установленный в стене.

Во время выполнения кровельных работ нельзя экономить на материалах и пренебрегать правильностью их установки. Поскольку крыша здания не только является средством защиты, предотвращающим попадание осадков внутрь жилых помещений, но и обеспечивает устойчивость всего здания в целом. Она является скрепляющим элементом верхней его части.

Как крепить стропила к балкам перекрытия

Стропильные ноги могут фиксироваться к мауэрлату или балкам потолочного перекрытия.

Как крепить стропила к балкам перекрытия

Конкретное решение принимается с учетом индивидуальных архитектурных особенностей строения. Какие отличия имеют оба способа крепления стропилин?

Тип крепления стропилин Эксплуатационные характеристики

К мауэрлатам

Такой метод чаще всего используется на строениях из кладочных материалов и с бетонными чердачными перекрытиями. Мауэрлаты устанавливаются на несущие фасадные стены домов, при необходимости изготавливается специальный армирующий пояс для усиления опорной площадки стропильной системы. Преимущества: возможность увеличить высоту чердачного помещения за счет подъема армированного пояса по периметру строения. Недостатки – большая распирающая нагрузка на фасадные стены.

К балкам перекрытия

Рекомендуется применять в тех случаях, когда несущие стены не отличаются большими показателями устойчивости. Стропила крепятся только к балкам в легких каркасных домах из ОСП плит. Крепление к балкам перекрытия позволяет не только снимать распирающие нагрузки с фасадных стен, но и более равномерно распределять их по периметру строения. Еще одно преимущество – за счет нескольких дополнительных упоров стропильной системы можно облегчить конструкцию и сделать ее более устойчивой. Это уменьшает сметную стоимость строительства дома. Балки перекрытия можно выносить за периметр дома на значительную величину, а упор стропильных ног на эти конструкции увеличивает площадь чердачного помещения.

Есть один очень важный момент, который следует учитывать во время проектирования такого типа стропильной системы. Расстояние между балками перекрытия и стропильными ногами должно быть одинаковым, а этот параметр зависит от нескольких факторов.

  1. Максимальная нагрузка на кровлю. Имеются в виду снеговые и ветровые нагрузки и вес кровельных материалов. Чем больше нагрузка, тем прочнее должна быть стропильная система. Выдерживается эта зависимость за чет трех факторов: уменьшение шага ног, увеличения размеров пиломатериалов, используемых для изготовления стропильной системы, и увеличения количества дополнительных раскосов, прогонов и упоров. Если шаг ног не может изменяться, то проектировщики дома могут изменять только два параметра для математических расчетов максимальных нагрузок.

    Особенности снеговой нагрузки

  2. Тип потолка и кровли. В зависимости от назначения строения они могут быть теплыми, теплым только потолок или теплой только крыша. Все утеплительные материалы имеют стандартную ширину, что позволяет ускорять работы и уменьшать количество непродуктивных отходов. Соответственно, расстояния между стропилами и балками перекрытия также должны быть стандартными. Это требования ограничивает возможности подбора материалов изготовления и использование схем крепления стропильных систем.

    Пример пирога теплой кровли

Решение о типе фиксации стропильных ног должно приниматься профессионалами на стадии проектирования дома. Следует помнить, что стропильная система считается не только одним из самых важным архитектурных элементов, но и одним из самых сложных. Непрофессионалам браться за монтаж кровли не стоит, такие работы могут выполнять только опытные строители.

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

Важно. Использовать такие соединения с двух сторон можно только на пиломатериалах с одинаковой толщиной. Максимальное отклонение ±1 мм. Именно это условия не позволяет широко применять зубчатые соединения в нашей стране, большинство отечественных пиломатериалов не выдерживают требуемые поля допусков.

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

Практический совет. Прочность крепления пластинами во многом зависит от точного соблюдения рекомендованной технологии, даже незначительные нарушения могут заметно уменьшать устойчивость стропильной системы. Для того чтобы исключить вероятность появления неприятных ситуаций во время эксплуатации зданий, практики рекомендуют стягивать стропильные ноги и балки перекрытия ригелями, использовать вертикальные стойки. Эти элементы компенсируют ошибки монтажа стропильной системы, увеличивают время и повышают безопасность эксплуатации дома.

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

Важно. Врезка и врубка чаще всего применяется для висячей стропильной системы. За счет дополнительной фиксации конструкция может выдерживать значительные распорные усилия.

Практические советы по креплению стропилин к балкам перекрытия

Для примера возьмем самый распространенный способ фиксации элементов, он пригоден для всех типов крыш, отвечает современным требованиям по прочности и устойчивости узла. Еще одно преимущество – некоторые работы можно делать на земле, а на строении лишь собирать уже готовые конструкции. Такой метод выполнения строительных работ существенно их упрощает и ускоряет, сметная стоимость кровли уменьшается.

Стропила и балки перекрытия изготовлены из досок 150×50 мм. Стропильная система самая сложная – вальмовая многоскатная. Соединительные элементы – металлические перфорированные пластины. Для ускорения и упрощения работ рекомендуется подготовить простой, но очень функциональный шаблон из отрезков досок. Как сделать приспособление?

  1. Заготовьте четыре отрезка досок толщиной 25–30 мм. Два куска длиной примерно 20 см и два длиной 40 см.
  2. Две короткие доски прикрутите уголками к двум длинным, при этом оставьте между ними зазор, равный толщине доски перекрытия. Во время соединения стыкуйте их не точно по торцам, а приподнимите на 2–3 см от края длинных. Этот выступ служит упором о мауэрлат во время пользования шаблоном.
  3. На расстоянии примерно 30 см от низа длинные доски скрепите между собой металлическим перфорированными пластинками, для повышения прочности с противоположной стороны стяните их досками или кусками фанеры. Добейтесь, чтобы приготовленный шаблон был жестким и не шатался во время пользования.

Такое простое приспособления существенно облегчает выполнение запилов стропилин для их соединения с балками перекрытия.

Функциональный шаблон из отрезков досок

Как быстро и качественно делать запилы для соединения

Во время замеров будем пользоваться самодельным приспособлением.

Шаг 1. Поставьте приспособление короткими досками на мауэрлат, балка потолка должна располагаться между ними. Небольшие выступы в нижней части упираются о мауэрлат с наружной стороны. Длинные доски строго вертикальны и располагаются на одной линии с плоскостью фасадной стены дома.

Установка шаблона

Шаг 2. Немного прикрутите приспособления к мауэрлату, это облегчит дальнейшие работы. Для прикручивания лучше пользоваться длинными и тонкими саморезами, до конца затягивать их не надо.

Фиксация шаблона

Шаг 3. Отрезанную по длине стропилину поставьте ребром на верхнюю плоскость балки перекрытия. Угол доски должен опереться о металлические пластины приспособления.

Установка доски

Верхняя часть стропилины должна лежать на своем месте, в нашем случае на диагональной (вальмовой) стропильной ноге.

На фото показано, где должна находиться верхняя часть доски

После запиливания угол стропильной ноги должен лежать точно по краю мауэрлата. Желательно, чтобы такое же положение занимали и балки перекрытия, но некоторые строители не могут точно снимать их размеры. Балки получаются различной длины и редко располагаются в нужном положении.

Расстояние между стропилами 58 см

Шаг 4. Отмерьте горизонтальную линию отрезания примыкания. Делать это можно двумя способами.

  1. При помощи строительного уровня. Можно пользоваться небольшим инструментом. Проведите с угла стропильной ноги горизонтальную линию. Все просто, быстро и точно.
  2. При помощи строительного угольника. Замерьте расстояние от балки перекрытия до верхнего угла стропильной ноги. Поставьте угольник на плоскость балки и ведите его до тех пор, пока щель между балкой и стропилиной не будет равной такому же значению, в нашем случае 13 см. В нужном месте поставьте метку. Соедините эту метку с углом стропильной ноги. Должна получиться линия, параллельная плоскости балки перекрытия. Отнимите доску и отрежьте лишний кусок.

Угольником откладывают расстояние, чертят линию

Далее чертят горизонтальную линию

Соединение получится ровным, никаких выступов стропильных ног не будет. Далее нужно сделать замеры отрезания верхней части стропильной ноги. Для этого нижний участок ставится на место и придерживается помощником. В месте состыковки верхней части обыкновенной и вальмовой стропилин при помощи линейки нарисуйте линии отрезания. По очереди плотно прижимайте линейку к боковым граням вальмовой стропилины и с двух сторон отметьте вертикальные линии.

Прикладывают линейку и чертят линию на доске Снизу линию чертят сразу, чтобы потом не запутаться
Отчерчивание плоскости для обрезки с другой стороны доски Распил
Фото на произведенный запил Запил нижнего торца доски
Ровный рез под углом Стропило упирается в шаблон
Стыковка сверху без зазоров и щелей Стропило фиксируют гвоздями

Важно. Никогда не делайте разметку верхнего узла примыкания без запиливания нижнего. Некоторые неопытные строители одновременно отмечают нижнюю и верхнюю части стропилин, а потом их отрезают. При таком алгоритме работы всегда будут зазоры, для их ликвидации стропилину придется смещать в сторону. А это изменяет шаг между ними. Дело в том, что после зарезания нижнего стыка изменяется угол примыкания верхнего узла.

Как готовить стропила к креплению на земле

Настоящие профессиональные строители почти все элементы стропильной системы готовят на земле по чертежам или шаблонам, нумеруют их и в таком виде поднимают на здание. Такой метод работы не только в разы ускоряет процесс строительства, но и значительно повышает безопасность труда. Плотникам больше нет необходимости много раз ходить по временному настилу для снятия размеров и запиливания досок, соединение элементов выполняется с первого раза. Но для того чтобы готовить элементы на земле, нужно иметь большой опыт, работы выполнять внимательно и ответственно. По такому алгоритму строятся дома за рубежом, большой производительностью труда рабочих объясняются их высокие, в сравнении с отечественными, заработки. Рассмотрим процесс изготовления на земле самых простых стропильных ферм для соединения с балками перекрытия.

Шаг 1. Если нет точных рабочих чертежей стропильных ферм, то следует изготовить шаблон. Делается он из обыкновенных досок толщиной примерно 25 мм. Готовить шаблон надо на доме, проверять правильность в нескольких местах. Дело в том, что каменщики иногда допускают ошибки, из-за которых фасадные стены непараллельные, разброс по углам может достигать несколько сантиметров. Этот брак не оказывает влияния на крепление стропилин к балкам перекрытия по отдельности, но в случае с готовыми фермами могут возникать проблемы.

Шаблон на земле

Шаг 2. Положите шаблон на ровный участок возле дома. Принесите первую стропильную ногу и уложите ее на одну сторону шаблона фермы, выровняйте положение.

Уложена первая доска

Шаг 3. Таким же образом уложите вторую ногу на свободную сторону шаблона. Карандашом нарисуйте линии примыкания стропильных ног в верхней части фермы. Обращайте внимание, чтобы элементы не смещались во время разметки.

Укладка второй доски

Отчерчивание линий

Отчерчивание линий на верхней доске

Шаг 4. Бензиновой или электрической пилой отрежьте лишние куски досок.

Сначала отрезают лишний край

Важно. В верхней части ферм стропильные ноги будут соединяться в полдерева, для этого нужно сделать специальные запилы. Работать можно бензиновой пилой.

Как правильно запилить соединение?

  1. Точно по линии сделайте пропил на половину толщины доски. Работать надо очень внимательно, все размеры выдерживаются на глаз. Если бензопила используется редко и практики недостаточно, то лучше позвать на помощь профессионала.

    Рисуют линию, разделяющую доску на две части вдоль

    Делают надпил на половину толщины доски

  2. Поверните доску на ребро и сделайте пропил вдоль стропилины. Глубина резания такая же – половина толщины пиломатериала. Для контроля начертите на стропилине линию в соответствующем месте.

    Распиливают доску вдоль

Практический совет. Такие точные запиливания можно делать только полностью исправной бензиновой пилой с идеально заточенной цепью. Если угол заточки неверный, то полотно пилы ведется в сторону, ровно удержать инструмент руками невозможно. Эту пилу можно использовать лишь во время заготовки дров.

Шаг 5. Такие же операции сделайте и со второй стропилиной. Положите отрезанные ноги на шаблон, проверьте правильность отрезания, поправьте положение досок вдоль всей длины шаблона. Все в норме – соедините ноги фермы в верхнем узле. Можно пользоваться обыкновенными гвоздями, это быстро, дешево и надежно.

Повторяют процедуру со второй доской

Соединяют доски гвоздями

Шаг 6. Для повышения прочности и устойчивости фермы в верхней части зафиксируйте ноги горизонтальной стяжкой. В этих целях допускается пользоваться тонкими досками, элемент работает на разрыв, толщины 20–25 мм вполне достаточно для сопротивления нагрузкам. Пиломатериалы на растяжение имеют высокие показатели прочности, проблемы возникают при их сжатии. Доски прогибаются, конструкция полностью теряет устойчивость и первоначальные геометрические формы.

Прикладывают доску, которая будет выполнять функцию ригеля

Ригель прибивают гвоздями

Шаг 7. Пилой отрежьте нижние концы стропильных ног.

Отпиливают излишки длины стропил

Угол на шаблоне должен быть таким, чтобы соединение элементов было максимально плотным.

Важно знать, что при правильном соединении узлов стропильной системы прочность конструкции должна поддерживаться и за счет сил трения между элементами. Доски должны прижиматься друг к другу с такой силой, чтобы трение не позволяло им смещаться. Какие условия для этого надо соблюдать?

  1. Первое. Плоскость примыкания должна быть максимально ровной, площадь максимально большой.
  2. Второе. Усилие прижатия элементов должно быть таким, чтобы силы трения достигали больших значений.

Ни в коем случае элементы стропильной системы в узлах крепления не должны держаться только на метизах. Всегда надо помнить, что они предназначены для притягивания досок, а не для их удержания. Все болты рассчитываются на разрыв, а не на срез.

Загибают гвозди молотком (стропильная ферма перевернута)

Перевернули стропильную ферму и шаблон, сделали разметку для обрезки нижних краев

Как показывает практика, изготовление стропильных ферм и подготовка узлов соединения с балками перекрытия на земле ускоряет процесс строительства крыши в несколько раз. Сам узел может фиксироваться металлическими пластинами по бокам, гвоздями или болтами в торец, скобами и т. д. Как уже упоминалось, для увеличения устойчивости стропильной системы такого типа рекомендуется устанавливать между стропилами и балками вертикальные упоры.

Крепление стропил к балкам перекрытия: принципы, варианты, особенности

Вопросу прочности системы кровли всегда уделяют самое пристальное внимание, потому как от данного этапа строительства многое будет зависеть. Например: защищенность жилища от окружающей среды, неблагоприятных погодных условий. А ошибки, сделанные в организации такого важного фактора, как крепление стропил к балкам перекрытия, грозят различными бедами, от незапланированных ремонтов и до демонтажа кровли с возведением альтернативного каркаса. Стропила и балки перекрытия – незаменимые сегменты конструкции системы кровли. Обычно при их изготовлении используют древесину. А крепятся они также различными способами, о которых поговорим в сегодняшней статье.

Стропильная система крыши: один из возможных вариантов

Особенности систем стропил

Но вначале, буквально несколько слов об особенностях стропильных систем – они ведь тоже бывают разные, и от этого напрямую зависит: как крепить стропила к балкам. Проектируя конструкцию, обычно выбирают самый подходящий в конкретном случае вариант. Имеются стропила:

  1. висячие,
  2. наслонные.

Первого типа сегменты берутся для возведения легких кровель довольно больших площадью. Опорой им будут стены здания. Система со вторым типом стропил – посложнее, в ней стропильные ноги опираются на добавочные точки.

  • При сооружении стропил вся конструкция может базироваться на мауэрлате. Такой способ наиболее популярен и эффективен при сооружении крыши кирпичных и блочных жилищ.
  • Если же вверху стен идет, к примеру, монолит – бетонная балка, или же стены здания выполняются из брусьев (бревна), крыша обычно опирается не в мауэрлат, а в горизонтальные балки перекрытия, что перекрывают коробку строения поперек.
  • Кровельные конструкции с опорой в балки – простейшая вариация возведения мансардной, более легкой крыши. В проекте главное правильным образом рассчитывать толщину и балок перекрытия, и ног стропил, учитывая возможные нагрузки на всю конструкцию кровли. А при осуществлении монтажа нужно правильным образом выполнять опору стропил в балки перекрытий. Крыши с опорами системы стропил на перекрывающие балки (без участия мауэрлата) могут монтироваться при том условии, что стенки постройки будут в состоянии выдержать довольно масштабные нагрузки в точках приложения.

Стоит дополнительно отметить, что правильный выбор варианта монтажа стропил, а также максимальное соблюдение технологий зодчества будет оптимально гарантировать отсутствие риска повреждения для всех узлов креплений стропил к балкам в частности, кровли в целом.

Методика крепления

В нынешних условиях практикуется несколько вариаций крепления стропил к стенкам строений.

  • Используя мауэрлаты.
  • К балкам (перекрытию).
  • Конструкция с затяжками.
  • Скрепление с венцом вверху при строительстве срубов из брусьев.
  • Верхняя обвязочная система для строения, которое возводится по каркасным технологиям.

Детали для крепежа

Для монтажа стропильных систем применяются деревянные, а также детали из металла. К первым можно отнести: брусок, треугольник и нагель, тому подобное. Металл в деталях крепежа довольно широко представлен: гвоздями, уголком, болтами и шурупами, хомутами и скобками. А также спецустройствами для установки стропила, которые именуются «салазки».

WB

Крепления такого рода применяемы при монтажных работах на несущих балках перекрытия, в ходе возведении зданий из древесины. Их главные преимущества: не требуется врезок в сами балки, а закрепление осуществляется с помощью болтов с шурупами больших гвоздей.

Мауэрлат

Популярным методом закрепления стропильных систем внизу считается соединение с мауэрлатом. Но, несмотря на распространение, чтоб выполнить данную работу качественно, необходимо знать некоторые нюансы. Ведь если что-то пойдет не так, это может отразиться на надежности и сроке эксплуатации всей крыши.

  • Перед тем, как осуществлять крепеж стропила к мауэрлату, снизу стропильных ног необходимо сделать специальные врезки. Устанавливать конструкцию без них не рекомендовано, так как в нагрузке грань бруска будет соскальзывать с гладкого покрытия балки.
  • Что же касается выемок в самом мауэрлате (сделать их или же не стоит), может зависеть от тех материалов, из которых он изготовлен.
  • В случае использования древесины из твердой лиственной породы, опытные мастера советуют сделать надрез в балке мауэрлата – она совокупно с проделанным резом стропильной ноги надежно создаст замок «в упор». А когда вы используете мауэрлат из хвойных пород, прорезь осуществлять нежелательно – она приведет к возможному послаблению для всего обустройства.
  • От методики скрепления стропил с мауэрлатом может зависеть надежность крыши при различных условиях погоды.

Как скрепить с мауэрлатом

Соединение: стропильная нога + балка

Любая крыша под воздействием на нее различных видов нагрузки осуществляет стремление «поплыть» по сторонам и книзу. Чтоб не довести до такого, применимы разные способы, которые станут препятствовать смещениям сегментов стропильных систем.

Схема опоры

Одним из проверенных временем и опытом мастеров методов является вырезка разъемов в стропильных ногах, что будет возможным осуществить путем соединений при помощи зуба с упором, с шипом или опоры стропила на балочное перекрытие.

Врубку в первом варианте используют, если у кровли большой уклонный угол. Это значит, что прикрепление стропил ведется под углом более 35о. В стропильной ноге делают зуб с упором и с шипом, а в теле балки под шип делают соответствующее гнездо (заглубление врезки до одной трети толщины самого бруса, иначе будет осуществляться ослабление конструкции). Врез проводят, отступив от края на расстояние не более 40 см, в таком случае обычно удается избегнуть скола. А чтоб не допускать сползания соединений вбок, одинарный зуб создается вместе с шипом.

Врубки с 2-ми «зубами» могут применяться для пологой кровли, в случае, когда угол меж соединяемыми элементами не будет свыше 35о. Сам процесс реализуется одной из следующих методик:

  • в 2 шипа;
  • в упоры – без участия шипов;
  • в упоры, дополняемые шипами;
  • скрепление замочного плана с 2-мя шипами (возможны и иные вариации).

Для 2-х зубов вход по своей глубине обыкновенно одинаковый. Однако, в некоторых вариантах 1-й из дополняемых шипами зубьев заглубляется на треть от толщины всей балки, а 2-й – на половину.

При обустройстве крышных конструкций может быть задействована и методика, когда соединяются друг с другом: стропильная нога плюс потолочная балка из перекрытия (используется довольно нечасто). В этом случае в ноге сооружают упорный зуб таким образом, чтоб 1-я из плоскостей укладывалась на плоский балочный срез, а 2-я – фиксировалась в вырез, который заглубляют в треть толщины балки. Для пущей прочности кроме врубок зачастую выполняется еще и дополнительное присоединение с помощью болтов и хомутов.

Виды с затяжкой

На коньке

Современные мастера при возведении крыш применяют несколько разновидностей креплений стропильной системы на коньке:

  • стык в стык;
  • на прогон;
  • внахлест на прогон верхнего конька.

Соединение стык в стык. Вверху сегмент стропила срезают углом (что равен запланированному кровельному наклону). А затем упирают в противоположную ногу, где таким же образом выполняется обрезание, но только в ассиметричном направлении. Это делать лучше по предварительным шаблонам. В некоторых случаях обрез выполняется при монтаже, а выпил осуществляется через 2 бруса.

На прогоне

Установка на прогон схожа с вышеуказанной вариацией. Отличия будут в монтаже самой коньковой балки. Эта конструкция отличается большой надежностью, однако ею можно злоупотреблять не всегда, так как тут потребуется добавочное осуществление монтажа опорных балок. Как результат: чердак не очень удобен для дальнейшего использования. Данный метод позволит выполнить работы по установке пар стропильных ног на месте, без всяческих предварительных «реверансов» и шаблонов. Верхние сегменты ног в таком случае упираются в балку конька, а нижние – в мауэрлат.

Внахлест на прогон конька. Здесь выполнение монтажа происходит так же, как в предыдущем варианте, лишь верхние стыки стропил осуществляются внахлест, соприкасаясь сверху не торцами, а своими боковыми сторонами. Крепежом в данном случае будут выступать болты (как вариант – шпильки).

Принцип расчета

На подготовительном к строительству этапе нужно заранее выполнить расчет стропил с балками перекрытия. В проектировании каркаса кровли учитываются климатические и другие особенности конкретного региона, характерная для него снеговая, ветровая нагрузка. На основании этих данных и СНиПа, определяющих относительные и допустимые прогибы, и будет выполняться расчет сечения для всех элементов системы: кровельных балок, стропил, других частей фермы. Требуется также выполнить и конструкционные вычисления, определяющие шаг укладки для балок. А межбалочное расстояние в свою очередь определяет шаг для размещения стропильных ног.

Как видим, возвести систему стропил крыши вполне реально и своими руками, если изучить весь процесс пошагово: от покупки материала до определения выдерживаемой конструкцией здания нагрузки и способов крепления стропил к балкам перекрытия.

Рекомендуем посмотреть видео об установке стропил:

Кровельные балки: расчет и монтаж

Кровельные балки из клееного бруса находят широкое применение для устройства кровель в зданиях различного назначения. Их можно использовать при пролётах более 6 м, как односкатные, цельные неразрезные балки для плоских кровельных конструкций.

Так же, значительно упрощается устройство двускатной кровли, если длина скатов превышает 6 м и применение массивного бруса (доски) требует усложнение конструкции.

Экономическая эффективность клееной и композитной древесины начинает повышаться при устройстве пролётного размера кровли 12-15 и более метров.

Кроме того, в силу задач, которые предъявляет архитектура здания, возникает необходимость устройства криволинейных или особым образом сочленённых со стеновыми элементами конструкций, где применение кровельных балок из клееной древесины становится техническим и эстетическим требованием. Так же, как и металлические или железобетонные изделия, применяемые при устройстве кровли, клееная или композитная древесина имеет разные пределы для определённых статических схем. Поэтому чрезвычайно важно на ранней стадии проектирования определить ту несущую систему, которая будет оптимальна для выбора конструкции кровли.

Определённые ограничения на размер пролётного сечения может оказать и форма здания. К примеру, размер арочной балки пригодной для устройства кровельного перекрытия может достигать более 100 м, но учёт радиуса кривизны таких изделий, общие нагрузки на кровлю, скорее всего не позволят использовать её по всей длине, т.к. момент инерции, возникающий в точках опирания, будет значительно превосходить несущую способность стены и потребует экономически малооправданного усиления фундамента и стены.

Следует обращать внимание и назначение подкровельного пространства. Если предполагается его использование в качестве жилого или общественного пространства, следует выбирать несущую конструкцию таким образом, чтобы её элементы не мешали находящимся внизу людям, а сама конструкция, кроме непосредственных функциональных свойств обладала эстетической привлекательностью.

Современные клееные и композитные балки, а так же соединительные и крепёжные элементы позволяют выбрать любой тип конструкции удовлетворяющий требованиям функциональности, безопасности и привлекателного внешнего вида.

В последнее время получили определённое распространение конструктивные схемы из новых клееных материалов. При устройстве кровли, к примеру из клеедощатых панелей в качестве большепролётных элементов требуется произвести расчёт в трёхмерной модели по методу фермы Полонсио или по методу расчёта наклонного плоскостного элемента с дополнительным поперечным армированием.

Специальных методов расчёта требуют подвесные, шарнирные ферменные прстранственные конструкции, двух или более -линейные сетчатые мембранные конструкции переменной кривизны, которые так же могут применятся в качестве кровельных, перекрывая значительные площади и имея при этом относительно незначительный собственный вес.

Стропила на балки перекрытия

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *