Наслонная система с подстропильными балками
Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.
Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.
Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.
Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.
Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор. Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.
В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.
Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.
Удвоенные и комбинированные стропила
Нужно отличать сращивание от наращивания. Сращивание — это увеличение исходной длины пиломатериала, наращивание — увеличение диаметра.
Существуют способы, позволяющие одновременно увеличивать и длину, и диаметр стропила. К таким конструкциям относятся спаренные и составные стропила.
Удвоенные и комбинированные стропила — это удлиненные балки, выполненные из досок и используемые для определенных целей. Для удлинения в этом случае используют метод внахлест.
Спаренные стропила соединяют из нескольких обрезных досок, сшивая их в диагональном порядке гвоздями.
Для увеличения длины спаренного стропила его соединяют с аналогичной спаренной конструкцией.
Пиломатериалы в узле соединения должны заходить друг на друга с нахлестом не менее 100 сантиметров.
Такое соединение позволяет создать надежную балку из двух рядов досок, соединенных друг с другом с нахлестом.
Соединения должны располагаться по диагонали, чтобы стыки с обратной стороны накладывались на цельные части досок.
Спаренные стропила не уступают в надежности монолитному брусу, что дает возможность собирать из них каркас вальмовых и полувальмовых крыш.
Дополнительная доска входит в стропильный зазор минимум на один метр, но обычно, для большей надежности, ее вводят на треть собственной длины.
В итоге получается стропило, с одной стороны состоящее из двух планок, а с другой стороны — из одной. Все места соединения прошиваются гвоздями в диагональной очередности или скрепляются саморезами.
Просвет между двумя планками заполняют вставками из обрезков лесоматериала и закрепляют гвоздями в произвольном порядке.
Комбинированные стропила устанавливают тонкой стороной на коньковый прогон, а толстой — на опорную балку.
Комбинированные стропила позволяют экономить материал и достигать нужного диаметра в зависимости от нагрузки на стропильную ногу.
Раздвоенная нижняя часть стропильной ноги дает возможность легко соединять стропило с опорной балкой.
Составные стропила — менее прочная конструкция, чем спаренные, их можно использовать только для возведения скатных кровель. Их не используют в каркасах вальмовых крыш.
Если в процессе работы вам понадобилось удлинить или расширить стропила, то не обязательно вызывать специалистов.
Достаточно использовать один из предложенных в статье способов, и в итоге вы получите конструкцию, не уступающую по прочности крыше, стропильная система которой состоит из цельных досок и брусков.
Какие бывают виды стропил
Перед тем, как начнется установка стропил, вы должны уже определиться с их типом. Фактически вариантов всего два – наслонные и висячие. Задача стропил – это удержание всех элементов крыши. Если речь идет о небольшой постройке, то достаточно использовать простые стропила, однако для перекрытия протяженных помещений используют уже стропильные фермы, которые образуются за счет использования различных дополнительных элементов. Установка стропильной системы производится в соответствии с уклоном кровли, ожидаемой нагрузкой от снега и ветра, а также учитывается тип кровельного покрытия и функции чердачного помещения. Висячие стропила – это конструкция, которая опирается только на две точки, например, на стены постройки, а промежуточные подпорки не используются. Очевидно, что в том случае, когда угол наклона скатов менее 45 градусов, горизонтальная составляющая усилия, передаваемого стенам, будет больше вертикальной, а значит, потребуется принимать определенные меры. Обычно способ нивелировать подобное воздействие вырабатывают еще до того как ставить стропила. Наиболее простым вариантом являются затяжки, которые соединяют стропильные ноги. Это могут быть и деревянные элементы, и конструкции из металла. Место расположения подобных усилителей зависит от назначения чердачного помещения. Например, если необходимо создать мансарду, то затяжки находятся у основания стропильных ног, а в других случаях могут быть и выше.
Когда выполняется монтаж стропильной системы наслонного типа, требуется третья точка опоры, которой обычно является стойка, смонтированная под коньком. Особенность такой конструкции заключается в том, что она может быть использована только там, где есть центральная несущая стена или какие-то надежные опоры, проходящие под коньком. В противном случае применение её нецелесообразно.
Выполнение узла соединения стропил в коньке
Одним из основных узлов стропильной системы является место соединения элементов в коньке. Это одна из тех частей, которая отвечает за прочность всей конструкции. Ее неправильное выполнение, как правило, влечет за собой возникновение аварийной ситуации. От крепления стропил в коньке зависит, будут ли стропильные ноги расходиться к низу под воздействием собственного веса. Для выполнения узла соединения стропил в коньке используются следующие способы: встык, на прогон, внахлест.
Соединение стропил в коньке встык
Для того чтобы выполнить соединение стропил в коньке встык, необходимо срезать деревянные элементы под углом, который будет соответствовать углу наклона ската. Для соединения стропил между собой необходимо использовать гвозди. Забивать гвозди следует таким образом, чтобы образовался угол. Такой способ позволит крепежному элементу проникнуть в противоположную часть деревянного бруса. Для придания конструкции большей надежности используются накладки из металла и дерева. Чтобы закрепить накладку из дерева потребуются гвозди, а накладку из металла – болты.
Соединение стропил в коньке на прогон
При выполнении данного вида соединения, упор стропильных элементов осуществляется на брус конька крыши. Соединение стропил в коньке на прогон подходит только в том случае, если расстояние между стенами большое и длина стропил превышает более 4,5 м, а также, если владелец не планирует использовать чердачное помещение по назначению или оно отсутствует вовсе. Ведь для установки конькового бруса потребуется монтаж опор.
Соединение стропил в коньке внахлест
Наиболее распространенным способом соединения стропил в коньке является соединение внахлест. В данном случае стык будет находиться на боковой поверхности, а не на срезе конька. В качестве крепежного элемента используются болты или шпильки с шайбами. Ни в коем случае нельзя использовать гвозди!
Вышеперечисленные способы соединения стропил между собой по длине и в коньке позволяют получить надежную стропильную конструкцию. От надежности стропильной конструкции зависит безопасная эксплуатация кровли в любых условиях. С помощью данных методов можно создать крышу любой сложности, при этом используя стандартные строительные материалы и крепежные элементы.
Правила монтажа коньковых прогонов
Опирание концов конькового прогона будет осуществляться на противолежащие фронтоны здания.
До начала монтажа необходимо подготовить места укладки конька, очистить их от строительного мусора.
Перед монтажом необходимо проверить горизонтальность отверстий предназначенных для монтажа конькового прогона. Сделать это можно при помощи лазерного уровня или любого другого современного прибора.
Совет. Перед укладкой конькового прогона на фронтоны обмотайте его концы гидроизоляционным материалом. Этим вы увеличите срок службы конькового прогона. Для этой цели прекрасно подойдут пленки Ондутис.
После укладки еще раз проверьте горизонтальность. На этот раз следует положить на прогон строительный уровень. Наиболее достоверный результат покажет уровень большой длины.
В случае отклонения конька от вертикали следует подложить под его торцов подкладки. Закреплять коньковый прогон следует после выставления его по вертикали.
Обязательной является проверка параллельности конька срезу стен. Выполняется проверка в 2 этапа:
- Замеряется длина от конька до края среза стены. Замеры осуществляются по всем четырем краям фронтонов. Размеры на одном скате должны быть одинаковы.
- Замеряются диагонали предполагаемых скатов. Длины диагоналей на одном скате должны быть одинаковы.
Пренебрегать описанными проверками не стоит. Монтаж конькового прогона с отклонениями от вертикали, несоответствие размеров может привести к проблемам при монтаже кровельных материалов , образованию протечек, необходимости провести авральный ремонт кровли.
Порядок выполнения жесткого соединения
Крепление, как уже отмечалось, может выполняться по жесткой и скользящей технологиям.
При креплении с врубками в первую очередь необходимо подготовить врубки на каждой отдельной стропилине
. Высота подобной выемки должна быть не более 1/3 высоты бруса. Каждую стропилину надо упереть в мауэрлат подготовленными выемками и закрепить с помощью двух гвоздей, забитых по бокам стропильной доски. Для дополнительной фиксации нужно забить третий гвоздь, только уже вертикально. Такой метод получил наиболее широкое распространение и традиционно используется при обустройстве кровельных систем любого уровня сложности.
В соответствии со вторым способом фиксации стропилин к мауэрлату (метод нашивки) нужно предварительно подготовить дополнительные бруски длиной 1 м
. Они будут подшиваться к стропилинам, и непосредственно деревянные брусья будут упираться в поверхность мауэрлата. Бруски фиксируются с помощью рассмотренных ранее уголков.
Если один конец стропилины фиксируется с применением метода жесткого сочленения, второй конец должен быть закреплен «скользяще». Свойства древесины таковы, что она имеет склонность менять свой объем в зависимости от погодных явлений. И в том случае, если оба конца бруса будут закреплены жестко, это неизбежно спровоцирует повышение уровня нагрузок на стены и довольно быстро приведет к нарушению их прочности и в целом деформации.
Правила крепления
Дабы как следует соединить крепление стропил друг другу в коньковом узле, требуются самые простые инструменты: карандаш, рулетка, выпивала, строительный уровень, шуруповерт и крепеж. Уровень качества исполнения работ зависит от соблюдения следующих правил:
- Тип применяемого крепления для каждого соединительного страницы определяется при расчете и проектировании стропильной системы. Дабы не появилось путаницы, эта информация отражается на чертеже.
- Дабы все узлы крепления имели однообразный размер и угол, из изготовляют по одному, предварительно размеченному и изготовленному, шаблону.
- В случае если в ходе фиксации употребляются болт либо саморезы и нужно выполнить отверстия, то их диаметр должен быть больше размеры крепежного элемента. Это предотвращает образование на древесине трещин, коробления и деформации.
- Затягивая болты, саморезы либо заколачивая гвозди, из не заглубляют ниже поверхности досок, а напротив, оставляют маленькой зазор, дабы древесина не повредилась при трансформации влажности.
- Любой соединение стропильных ног в коньке должно быть плотным, но не тугим. По окончании завершения монтажа, в обязательном порядке проводится проверка на плотность прилегания всех узлов.
Коньковый узел крыши – участок, на который ложится самая громадная нагрузка. Исходя из этого от правильности расчета и качества соединения стропил зависит несущая свойство всей стропильной системы.
Три способа сращивания балок
На больших кровлях размеры стропильных ног в длину могут доходить до 7-12 м, в то время как ходовой стандарт для бруса составляет порядка 6 м. Конечно можно сделать длинные стропила под заказ, но обойдутся они на порядок дороже, поэтому сращивание без потери качества является прекрасным выходом.
| Иллюстрации | Рекомендации |
 | Способ №1. Сращивание встык. Сращивание при помощи 2 деревянных накладок считается простым и весьма надежным способом соединения. Вы накладываете своеобразную шину с обеих сторон на стропильную ногу и сбиваете ее. В данном случае главное не экономить на накладках. В качестве накладок лучше использовать тот же брус. На каждую сторону балки накладки должны заходить на расстояние от 1 м. |
 | Способ №2. Косой прируб. Показанные на схеме слева варианты соединений относят к одному способу под названием косой прируб Главное здесь, чтобы с обеих сторон смежные секции упирались в порожек. Такой прием обеспечивает прочность на сжатие. Стыковка выполняется шпильками, но на этом мы остановимся чуть позже. |
 | Способ №3. Стыковка внахлест. Едва ли не самый простой и популярный способ стыковки. Единственный минус здесь в том, что верхняя и нижняя точки стыковки не совпадают из-за смещения, но на больших прогонах это практически не играет роли. |
Фиксация коньковой конструкции
Механическое крепление элементов коньковой конструкции может выполняться разными способами. Типовая модель фиксации реализуется в следующей последовательности:
- На основных элементах узла высверливаются монтажные отверстия (только на плоских сторонах).
- Перед установкой крепежей завершается подгонка и стыковка деталей с нахлестом от 10 см.
- Для полукруглого конька применяется соединение по линиям штамповки.
- Стропильные фермы под коньковым узлом крепятся с помощью саморезов с гвоздями или по методу укладки в паз. Главное, чтобы к моменту установки были правильно рассчитаны углы наклона от ската.
- Для повышения прочности конструкции в качестве дополнения монтируют подконьковую доску выше уровня обрешеточных ферм.
Какими бывают прогоны
Прогоны бывают цельными и составными.
Цельные прогоны изготавливаются из одного куска древесины и укладываются своими концами на противоположные фронтоны стен.
Однако при большой длине, из –за того, что на них действуют серьезные изгибающие нагрузки, они становятся слишком громоздкими. Громоздкими настолько, что их изготовление обходится дорого, а монтаж возможен исключительно при помощи грузоподъемных механизмов. Между тем, в этом нет необходимости в случае если будут укладываться легкие кровельные материалы (например, ондулин).
Кроме того они практически сразу изогнутся под собственным весом.
При больших длинах конькового прогона его рационально делать составным. Для того чтобы нагрузки не деформировали и не разрушили его необходимо установить вертикальную стойку на которую прогон будет опираться и передавать часть действующих нагрузок.
Разновидности соединительных узлов
База каркаса крыши – стропильные фермы, в каковые отдельные элемента, соединятся между собой в конструкции разной геометрической формы, к примеру, треугольной либо пятиугольной. Одной из наиболее прочных и устойчивых к внешним действиям фигурой есть треугольник, как раз таковой вид имеют фермы двухскатных и полувальмовых, вальмовых и шатровых крыш. Соединительным узлом именуют место сращивания либо крепления стропил между собой, с мауэрлатом, дополнительными опорами. При сооружении стропильной системы употребляются следующие виды узлов:
- Узел крепления к мауэрлату. Любая стропильная нога имеет точку крепления к основанию каркаса, именуемому мауэрлатым брусом. Его задача – равномерно распределять нагрузку от веса кровли и передавать ее через несущие стенки к фундаменту сооружения. Нарушение целостности мауэрлата снижает его прочность, исходя из этого соединение делаю, применяя бруски, железные уголки либо делая выпилы на концах стропильных ног.
- Узел соединения стропил между собой. Соединение стропил крыши между собой делают в коньке крыши. Кроме веса кровельного материала, ноги каркаса испытывают нагрузку на распирание и на прогиб. Исходя из этого коньковый узел находится под постоянным давлением. От прочности и аккуратности этого крепления зависит надежность и несущая свойство стропильной системы.
- Узел стыковки с дополнительными опорными элементами. Дабы снизить и перераспределить нагрузку со стопил, применяют ригели, затяжки, подкосы и стойки. Их связывают между собой посредством крепления «в полдерева», железными накладками либо гвоздями.
- Узел сращивания. Для изготовления стропил для крыш с шириной ската, превышающей стандартную длину досок 6 м, используют способ сращивания пиломатериалов из 2-3 фрагментов.
Нюансы соединения брусьев в коньковой части
В этом месте сочленение обычно выполняется по методу «встык».
Для этого нужно, прежде всего, подрезать верхний край стропилин под углом. Угол подрезки должен быть таким же, как угол наклона кровельного ската. Для облегчения работы рекомендуется сделать шаблон и обрезать все стропильные ноги по нему. Скрепление стропилин под коньком выполняется с помощью двух гвоздей, которые забиваются под углом.
Дополнительно стык можно усилить деревянной либо металлической накладкой, притянутой с помощью гвоздей или болтов соответственно. Стропилины скрепляются с коньковым брусом. Такая технология довольно сложна в исполнении, из-за чего в частном домостроительств е почти не применяется.
Самым любимым и популярным среди строителей вариантом монтажа в данном случае является сочленение «внахлест».
Стропилины скрепляются своими боковыми частями и стягиваются гвоздями либо болтом. Также для соединения подходят специальные оцинкованные шпильки. Этот метод отличается особой простотой выполнения, из-за которой и пользуется такой большой популярностью.
В процессе соединения мауэрлата и стропильных ног нередко возникает необходимость удлинения последних. Стандартное значение длины пиломатериала равняется 6 метрам. При необходимости получения более длинных балок их приходится наращивать. Существует три основных способа удлинения стропилин.
В случае если для выполнения соединений будут использоваться гайки с болтами, нужно обязательно использовать специальные шайбы либо пластины. Без них гайки могут попросту «утонуть» в материале. Среди всех существующих вариантов соединений крепеж с использованием гвоздей является наименее надежным, поэтому его рекомендуется использовать только в крайних случаях.
От того насколько правильно будет выполнено соединение бруса с мауэрлатом напрямую зависит срок службы, качество и надежность кровли. Вне зависимости от выбранного способа соединения нужно придерживаться основных правил. Прежде всего, плоскости элементов должны максимально плотно прилегать друг к другу. Этого можно добиться только путем точного и аккуратного выполнения всех углублений и врубок.
Стропильная система – это основа, «скелет» любой крыши, поэтому к ее обустройству нужно подходить со знанием дела. От правильности установки и фиксации основных элементов конструкции напрямую зависит срок ее службы и основные эксплуатационные характеристики. Поэтому будьте внимательны, придерживайтесь полученных рекомендаций на каждом этапе монтажа и все получится. Удачной работы!
Видео – Как крепить стропила к мауэрлату
При возведении каркаса крыши могут применяться различные способы соединения стропил между собой и с другими элементами конструкции. Выбор типа соединений зависит от особенностей стропильной системы, характеристик материала и предпочтений строителей.
Коротко о главном
Сращивание стропил даёт серьёзную экономию строительной древесины. На строительной площадке останется минимум древесных отходов.
Для сращивания стропильных ног существует несколько практичных вариантов, каждый из которых можно применить во время строительства дома:
- Для доски: внахлест или метод двойного сращивания;
- Для сруба: прямая стыковка или косой прируб.
При монтаже стропильной системы важно помнить, что соединение крепежом не должно утяжелять элементы настолько, чтобы стать проблемным для общего веса конструкции под кровлю.
Правильная сплотка даёт такую же выносливость нагрузок, как цельный брус.
Ключевые моменты монтажа наслонных стропил
Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:
1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.
2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.
3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.
4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.
5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.
6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.
7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.
Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.
Несколько слов о стропильной системе
Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.
Основные части стропильной системы
Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.
Проектирование стропильной системы – важная задача
Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши
В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.
Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен
На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.
Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций
Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла
Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.
