Основные элементы стропильной конструкции
Стропильный каркас – это, прежде всего, система взаимосвязанных опорных составляющих из древесины или металла. Данные элементы способны придать конструкции нужную форму, величину наклона и равномерно распределить на несущие стены ее вес.
Основными деталями каркаса являются стропильные ноги, изготавливаемые из балок, смонтированных под углом. Их попарно скрепляют вдоль ската, при этом в верхней части соединения они образуют конек.
Стропила бывают двух видов:
-
Наслонными
. Такое название получили элементы, имеющие в кровельной конструкции две опорные точки – на мауэрлат и коньковый прогон. Систему данного типа задействуют, когда внутри строения возведена одна или больше несущих стен, на которые можно устанавливать стропила. Такой вариант крепления дает возможность их разгрузить благодаря дополнительной установке опор, монтируемых вертикально. -
Висячими
. Данный вид стропил имеет лишь одну опорную точку, которая находится там, где производится крепление стропил к стене дома или мауэрлату. На конструкцию, относящуюся к висячему типу, оказывается 2 вида нагрузки — на изгиб и на распирание. Поэтому ее нужно усиливать при помощи горизонтально устанавливаемых компенсирующих элементов — затяжек, ригелей и прочих.
Чаще всего системы стропил фиксируют на мауэрлате. Такое название получил массивный брус (балка), имеющий сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Его укладывают вдоль несущих стен, на которые в дальнейшем станут опираться ноги стропил.
Расчёт установки стропил
При расчёте стропильной системы делается упор на надёжность и прочностные характеристики конструкции. Необходимо выбрать правильный шаг между балками. Параметр рассчитывают по расстоянию между опорными точками и сечению брусков, а также схеме изготовления кровли.
Таблица расчётов
| Расстояние между стропилами (см) | Длина стропил (см) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | |
| 60 | 4×15 | 4×17,5 | 5×15 | 5×15 | 5×17,5 | 5×20 | 5×20 |
| 90 | 5×15 | 5×17,5 | 5×20 | 7,5×17,5 | 7,5×17,5 | 7,5×20 | 7,5×20 |
| 110 | 7,5×12,5 | 7,5×15 | 7,5×17,5 | 7,5×17,5 | 7,5×20 | 7,5×20 | 10×20 |
| 140 | 7,5×15 | 7,5×17,5 | 7,5×20 | 7,5×20 | 7,5×20 | 10×20 | 10×20 |
| 175 | 10×15 | 7,5×20 | 7,5×20 | 10×20 | 10×20 | 10×25 | 10×25 |
| 215 | 10×15 | 10×17,5 | 10×20 | 10×20 | 10×25 | 10×25 |
Соединение балки со стропильной ногой
Крыша дома под действием на нее нагрузок стремится разъехаться в стороны и вниз. Чтобы этого не допустить, используют различные конструктивные решения, препятствующие смещению элементов каркаса кровли.
Так было придумано вырезание выемок в ноге стропил, которое можно выполнить с помощью таких соединений как:
- зуб с одним упором;
- зуб с шипом и упором;
- опирание стропил на балки перекрытия.
Крепление стропил к мауэрлату, смотрите на видео:
Врубку с одним зубом используют, когда у крыши большой угол уклона. Это означает, что крепление стропил к балкам перекрытия производится под углом больше 35 градусов. В ноге вырезают зуб с шипом, а в балке для входа шипа создают гнездо. При этом глубина выемки не может быть более 1/3 или 1/4 части толщины балки, в противном случае происходит ослабление элемента. Врубку производят, отступив от края балки 25 – 40 сантиметров, тогда удастся избежать вероятности сколов. Чтобы не допустить сдвига соединения в бок, одинарный зуб необходимо создавать вместе с шипом.
Врубку с двойным зубом выполняют для пологих кровель, когда угол между элементами соединения не превышает 35 градусов, ее выполняют одним из таких способов:
- два шипа;
- упор без шипа;
- упор, дополненный шипом;
- соединение по типу замка с двумя шипами и другие варианты.
Для обоих зубов глубина врезки обычно одинаковая. Но в ряде случаев первый дополненный шипом зуб врубают на 1/3 толщины балки, а второй – на 1/2.
При создании крыш встречается такой способ устройства стропил, когда соединяют стропильные ноги и деревянные потолочные балки перекрытия, но его используют редко. В данном случае в ноге вырезается зуб-упор так, что одна из его плоскостей ложится на плоский край балки, а другая плоскость упирается в запил, сделанный глубиной в 1/3 часть толщины балки. Для надежности помимо врубки выполняют дополнительное соединение при помощи хомутов, болтов, проволочных петель или полосок металла.
В чем секрет качества стропильной системы: три главных правила мастера
- Качественный пиломатериал – полдела на пути к успешному строительству. Мауэрлат и стропила не должны иметь трещин, червоточин и сучков.
- Точность измерений, запилов и однородность положения креплений – не менее важный момент. Если все стропильные ноги одинаковой длины и сечения, то лучше подготовить шаблон для выполнения срезов и зарубок.
- Запилы на мауэрлате – потеря несущих функций основы на 50% и выше. Процент снижения прочности зависит от глубины зарубок.
Когда стропильная система готова, приходит очередь монтажа обрешетки, утепления и настила кровельного материала. Но это уже другая интересная тема, о которой мы обязательно расскажем в следующей статье. А пока, желаем вам добротных материалов, легкой работы и хороших помощников!
Особенности различных стропильных систем
Вид стропильной системы выбирают исходя из того, как расположены несущие стены строения. Каждая такая система предполагает собственные дополнительные элементы, стягивающие или подпорные.
Наклонные стропила
Какими отличиями обладает система с так называемыми наклонными стропилами? Кроме основных несущих стен, она обладает еще одной (или даже не одной) опорной точкой. Благодаря этому, большая часть нагрузки со стен снимается.
В качестве дополнительных подпорных креплений используют боковые «бабки» и стойки, которые закрепляются на балки перекрытия и подпирают конек. Сами балки при этом также являются для конструкции затяжками, облегчая несущим стенам вес нагрузки стропильной системы.
К мауэрлату такие стропила крепятся обычно соединениями скользящими, способными при деформации стен или усадке сдвигаться, оберегая от повреждения конструкцию крыши.
Особенно важно это для только возведенных строений, так как любое новое здание под влиянием температурных колебаний и подвижек грунта непременно дает усадку.
Висячие стропила
Какие стропила получили название висячие?
Те, что кроме двух боковых стен, не имеют других опор. Другими словами, над внутренним пространством самого строения они как бы нависают.
Понятно, что в подобном случае основная нагрузка от всей кровельной конструкции приходится именно на мауэрлат.
Висячие стропила крепят к мауэрлату исключительно с помощью жестких соединений, полностью ограничивающих возможность движения: ведь каркасная конструкция обладает всего-навсего парой точек опоры. По своему строению система висячих стропил считается распорной – именно поэтому на стены приходится такое значительное давление.
Чтобы снять со стен какую-то часть нагрузки, используются специальные добавочные элементы (затяжки-ригели, подкосы и «бабки»). Они подтягивают всю систему к коньковому бруску, распределяя нагрузку на стены равномерно. Параллельно балкам перекрытия устанавливают ригели, с помощью которых стропила стягиваются меж собой.
Такие дополнительные приспособления обеспечивают конструкции большую надежность.
Несколько важных правил при закреплении стропил к мауэрлату
Чтобы соединения таких важных элементов были достаточно надежными, важно соблюдать разработанные специально для этого правила:
Способы крепления стропил к мауэрлату
Сам мауэрлатный брус крепят к стене следующим образом:
- выполняют по периметру ж/б армопояс;
- вмуровывают в него металлические шпильки;
- насаживают брус на шпильки;
- фиксируют сверху гайками.
Крепление стропил к мауэрлату с запилом – жесткое (не скользящее). Можно использовать, когда на точку крепежа не воздействуют крутящие силы.
В месте крепления стропила к мауэрлату двухскатной крыши вырезают седло по форме мауэрлатного бруса. Форма выреза, углы наклона границ варьируется в зависимости от угла ската. Рекомендуется заранее сделать шаблон и по нему выпиливать седла на всех стропилах.
Обратите внимание
В самом мауэрлате ничего выпиливать нельзя, это важный несущий элемент.
Варианты крепления:
- зафиксировать соединение тремя гвоздями. Один забивают вертикально в середине, два – по бокам стропильной ноги под углом;
- установить с обеих сторон уголки;
- использовать дополнительный подпорный брусок.
Крепление стропил к мауэрлату без запила выполняют с помощью «салазок». Такой вариант часто используется на бревенчатых срубах, где функцию мауэрлата выполняет верхнее бревно с круглым сечением.
Скользящий элемент состоит из двух перфорированных частей: уголок с петлей и кронштейн. Средние размеры:
- высота 9 сантиметров;
- ширина – 4;
- длина – 9-16;
- толщина стали 2 миллиметра.
Уголок монтируют на мауэрлат петлей наверх, кронштейн – на стропило, чтобы средняя часть оказалась в петле. Фиксируют гвоздями. Теперь при движении стропила вследствие усадки планка кронштейна будет смещаться в петле.
Крепление стропил односкатной крыши выполняется аналогично, если кровля укладывается на стены разной высоты. Если стены одинаковые, можно сначала сколотить на земле треугольную ферму, состоящую из балки перекрытия, стойки и самого стропила. При большой длине ската понадобится еще минимум один горизонтальный прогон.
Деревянная фурнитура
Под этим подразумевают различные анкеры, заклепки, метрический крепеж. Это специально изготовленные изделия для крепления определенных частей деревянных конструкций.
Еще используют различные монтажные профили из толстого оцинкованного стального листа. В них уже проделаны отверстия для гвоздей, шурупов или болтов — иногда разного диаметра. Они значительно облегчают соединение деревянных элементов в разных конфигурациях и под разными углами.
Самым простым таким элементом является обычная стальная перфорированная пластина. Хотя есть и более узкоспециализированные детали, которые имеют очень сложные многогранные формы.
Выбирая деревянную фурнитуру рекомендуется проверить ее допустимую нагрузку. Если при проектировании деревянной конструкции архитектор предвидел использование таких крепежных элементов и определил, какие нагрузки возникают при заданных соединениях, тогда подобрать наиболее подходящую фурнитуру для своего дома не составит труда. В противном случае лучше проконсультироваться с опытными специалистами и продавцами строительного крепежа.
Гвозди
Разумеется, первое, о чем стоит позаботиться застройщику частного дома — приобрести в достаточном количестве гвоздей. Это основной тип крепежа, который пригодится для соединения деревянных конструкций друг с другом.
Разумеется гвозди подойдут не везде. С помощью них можно прибить друг к другу простые плоские доски, а вот более сложные конструктивно элементы лучше прикручивать с помощью шурупов. Длинные винты со специальной резьбой и небольшой головкой идеально подходят для монтажа массивных балок и стропил. Для еще более сложных работ пригодится специальная строительная фурнитура.
Гвозди считаются самым примитивным крепежным элементом. Они же и самые дешевые. Их достаточно легко забить в дерево, и также вытащить. Еще один несомненный плюс гвоздей — возможность их многоразового использования. Их достаточно легко вытащить из дерева при помощи плоскогубцев или задней части головки молотка и использовать снова.
Однако, при работе с этим, казалось бы, простым крепежным элементом, тоже нужно иметь некоторый опыт. Неправильно забитый гвоздь может повредить древесину или выпирать, нарушив ее внешний вид. К тому же стоит учитывать, что лучше покупать гвозди из нержавеющей стали. Да, разумеется, они стоят дороже обычных стальных, однако последние быстро ржавеют, что испортит вид конструкции и может привести даже к изменению цвета древесины.
Виды гвоздей по дереву
Сегодня чаще всего, для стропильных и плотнических работ, используют:
- Гладкие оцинкованные закаленные стальные гвозди, с круглым поперечным сечением и плоскими головками. Как правило, их длина составляет от 2,5 до 30 см, а толщина: от 2 до 9 мм. Гвозди меньшего размера практически не используются в строительстве, как правило их покупают лишь для каких-то вспомогательных задач;
- Скрытые гвозди (без головки). Они получили название скрытых, потому что после забивания они практически не заметны;
- Гофрированные гвозди — это нечто среднее между винтом и традиционным гвоздем. Они лучше вклиниваются в древесину, однако их сложнее вытянуть. Такой крепеж рекомендуется выбирать для крепления досок пола, чтобы со временем швы не ослабли и пол не начал скрипеть.
Кроме того, гвозди подбирают, исходя из толщины древесины. Оптимальное соотношение толщины гвоздя к толщине материала должно составлять 1 к 5. Для сухой или твердой древесины, можно выбрать 1 к 10.
Как правильно забивать гвозди?
Головка гвоздя должна быть полностью утоплена в дерево, однако не слишком глубоко (чтобы ее можно было почувствовать, проведя по ней рукой). При работе с особенно твердыми частями дерева, перед тем, как забить гвоздь, можно сделать тонкое отверстие сверлом.
Имейте ввиду, что забитие гвоздя в уже проделанные швы может ослабить их. В этом месте лучше использовать шуруп или болт. Также учитывайте, что гвоздь лучше всего держится, когда он вбивается перпендикулярно в ту плоскость дерева, по которой идут волокна (вдоль ствола). Если забить гвоздь таким образом не представляется возможным, для большего укрепления соединения можно забивать гвозди под небольшим углом — до 15 градусов.
Есть также среди плотников еще одно правило: на каждое соединение должно быть минимум 4 гвоздя. Это не относится к конструкциям из элементов с небольшим поперечным сечением. Если гвоздь проходит через такой элемент, вы можете согнуть его молотком, отрезать выступающую часть металлической пилой или отшлифовать. Конечно, в этом случае может появится изгиб, но так крепление будет более надежным.
Ремонт квартир и домов под ключ
Мечтаете о стильном и уютном жилье, но не знаете, с чего начать? Мы предлагаем вам услуги по ремонту квартир и домов под ключ. Наша команда опытных специалистов готова воплотить ваши самые смелые дизайнерские идеи в реальность. Мы заботимся о каждой детали, чтобы ваше жилье стало настоящим произведением искусства.
Наша компания предлагает полный спектр услуг по ремонту, включая проектирование, согласование, ремонт и отделку. Мы работаем только с высококачественными материалами и используем современное оборудование, чтобы обеспечить долговечность и красоту вашего ремонта. Наша команда профессионалов владеет всеми необходимыми навыками и знаниями, чтобы выполнить работы любой сложности.
Не теряйте время и деньги на поиски отдельных специалистов и материалов. Обратитесь к нам, и мы сделаем все, чтобы ваш ремонт прошел гладко и без лишних хлопот. Мы гарантируем высокое качество работ, соблюдение сроков и индивидуальный подход к каждому клиенту. Доверьте свой ремонт нам, и вы получите результат, о котором мечтали.
Стропильный крепеж
Чтобы обеспечить надежное соединение частей стропильной системы, применяются особые крепежные элементы. Стропильным крепежом называются деревянные и металлические изделия, которые применяются при монтаже узлов стропильной системы. В их число входят деревянные элементы:
- брусья;
- косынки (треугольные накладки);
- нагеля;
- шипы.
Металлические элементы:
- гвозди;
- шурупы;
- болты в комплекте с шайбами и гайками;
- скобы;
- хомуты;
- накладки;
- петли;
- ползунки/салазки;
- анкеры;
- зубчатые пластины;
- гвоздевые пластины;
- уголки;
- перфорированные ленты и т.д.
Выбор стропильного крепежа зависит от требований к прочности узлов конструкции, расчетных нагрузок и конфигурации кровли.