Как правильно крепить стропила двускатной крыши?

Двускатные крыши одни из самых популярных кровельных конструкций, основой которых является деревянный стропильный каркас.

Стропила являются основными несущими элементами деревянного каркаса двускатной крыши.

Наклонные балки передают нагрузку от собственного веса, кровельного покрытия и снежных осадков на балки перекрытия и стены дома.

Различают по способу крепления висячие и наслонные стропила. Насколько надёжно они будут закреплены, зависит целостность кровли и самого здания.

Основные принципы

Многолетний опыт возведения кровельных стропильных каркасов был положен в выработку определённых правил строительства двускатных крыш. Застройщики активно пользуются практикой крепления стропильных балок, что сложилось в определённые правила. К ним можно отнести следующее:

1. Сечение стропильных ног рассчитывают исходя из сбора всех нагрузок.
2. Висячие балки устанавливают в домах без внутренних несущих стен, опирая на мауэрлат или просто стены со свободой продольного смещения.
3. Нижние концы висячих стропил с мауэрлатом образуют шарнирно-подвижные узлы (ползуны или салазки).
4. Противоположные балки стягивают схватками (стяжками).
5. Наслонные стропила жёстко фиксируют врубами на мауэрлате.
6. Вынос наклонных балок за пределы стен уравновешивает всю систему, а свобода смещения стропил вдоль своей оси делает её безраспорной.
7. В наслонных системах устанавливают подстропильные ноги – подкосы, крепя вверху к стропильным ногам под углом 45 градусов, внизу опирая на лежень (мауэрлат внутренней несущей стены).

Способы и варианты

Пограничные области соединений стропил с деталями деревянного каркаса называют узлами.

Важно. Они должны быть выполнены прочно и надёжно, от этого зависит целостность и долговечность всей крыши.

К основным узлам стропил относят следующе крепления:

• к коньку;
• к мауэрлату;
• к балкам перекрытия;
• соединения между собой.

К коньку

Самое высокое место крыши – это сопряжение смежных скатов, образующих горизонтальное ребро кровли дома, которое называют коньковым прогоном или просто коньком. Обычно это деревянный длинномер из цельного или сдвоенного бруса. Смежные стропилины сходятся с прогоном в коньковом узле.

Наиболее распространены 3 способа соединения этих элементов в стропильной системе двускатной крыши.

1. № 1. Смежные наклонные балки сводят вместе, обрезая концы так, чтобы стык был строго вертикален. В самом верху в нижних сторонах стропил ещё на земле делают врубы, которыми опирают на коньковый прогон. Балки соединяют между собой перфорированными металлическими пластинами, а к коньку крепят такими же уголками. Для этого понадобится шуруповёрт с битами и саморезы.

   

2. № 2. В этом варианте стропила соединяют с коньком встык. Места соединений крепят специальными кронштейнами (перфорированные профили сложной формы). Нужен шуруповёрт и саморезы.

   

3. № 3. Оригинальность соединения состоит в том, что врубы делать не нужно, а стропила, соединённые между собой замком, опирают на прогон сверху. Замок представляет собой 4 металлические пластины (по две пары с каждой стороны), через отверстия которых пропущены три шпильки с гайками. Одной шпилькой вверху скрепляют все 4 пластины, а две другие проходят через тело стропил.

   

Обратите внимание. Помимо этих способов существуют варианты со стойкой, которая будет опираться лежень (вид мауэрлата) внутренней несущей стены и пр.

К мауэрлату

Самые популярные способы крепления стропил к мауэрлату – это жёсткие и скользящие узлы. Первыми крепят наслонные балки, а вторыми – висячие стропила.

Жёсткий узел предполагает опирание врубом с последующей фиксацией наклонного элемента кровли к горизонтальному брусу гвоздями и металлическими накладками с саморезами. Обычно этот способ применяют в домах с пролётом от 9 до 15 метров с опорой конька через стойку на лежень.

Второй вариант крепления – это опирание стропил через скользящий узел, где балка имеет продольную свободу смещения.

Обратите внимание. Такой способ применяют для висячих балок.

Помимо этого нижние концы противоположных стропил могут стягивать горизонтальными балками-затяжками.

К балкам перекрытия

Стандартный шаг балок перекрытия верхнего этажа равен 600 мм и шагу стропильных ног. Получается, что ригель стягивает нижние концы смежных стропил, образуя единую опорную конструкцию – ферму.

Стропила продлевают после балок перекрытия, образуя свесы кровли. В ином случае свесы создают путём наращивания наклонных балок отрезками досок, называемые кобылками.

Опирание стропил на балки перекрытия позволяет обходиться без мауэрлата. Балки могут входить в пазы наружных стен.

Важно. Такой способ приемлем для зданий и сооружений с пролётом до 6 м.

В остальных случаях монтаж мауэрлатных балок необходим так, как они способствуют равномерному распределению нагрузки от двускатной крыши на две противоположные несущие стены.

Способов крепления стропил к балкам перекрытия существует много. Стоит остановить внимание на некоторых из них:

1. Опирание на балку врубом стропила с накладкой.
2. Смыкание вырубов балки и стропилин.
3. Балка, закреплённая шпильками к мауэрлату, выходит за пределы наружной стены, на которую опирается стропильная нога.

Все перечисленные виды креплений изображены на нижнем рисунке:

Все соединения фиксируются гвоздями, шурупами, шпильками и скобами.

Обратите внимание. Выбор вида метизов зависит от целесообразности их применения в каждом конкретном случае.

Между собой

При возведении стропильного каркаса двускатной крыши часто возникает такая проблема, как наращивание стропил по длине. Существует несколько способов, как это сделать. Самый популярный метод  — это наращивание встык.

Например, требуется нарастить стропила до 9 метров. Поступают следующим образом:

1. Берут две доски 6 и 3 метра.
2. Стыкуемые концы досок обрезают ровно под 90⁰.
3. Обе стороны стропильной ноги обшивают в месте стыка накладками длиной 1600 мм.
4. Сверху накладок с обеих сторон устанавливают доски таких же размеров и одинаковой толщины.
5. По всей длине соединения просверливают отверстия в шахматном порядке под шпильку ø 12 мм.
6. Вставляют шпильки, надевают шайбы и закручивают гайки так, чтобы шайбы немного утопились в массив древесины.
7. Узел дополнительно пробивают гвоздями в шахматном порядке.

Формирование узла наращивания стропильной ноги:

Гвозди забивают в узел наращивания стропил особым образом. Вышедший конец метиза с обратной стороны загибают скобой. Затем, образовавшийся крюк забивают в древесину.

С мансардой

Двускатные крыши с мансардой  — это двускатные ломаные кровли. Они востребованы у тех застройщиков, которые хотят сделать подкровельное пространство жилым помещением.

Справка. В разрезе крыша представляет собой трапецию с треугольником наверху.

Оба ската с каждой стороны состоят из двух плоскостей, соединённых под углом. Верхние наслонные стропила образую с ригелем (стяжкой) жёсткие узлы в то время, как нижние висячие стропила соединены с мауэрлатом подвижным крепежом.  Кроме коньковой балки вверху, в местах излома скатов стропильные ноги поддерживают ещё два прогона, опирающиеся на стойки.

Разновидности крепежей стропильной системы

Для создания надёжных креплений стропил двускатной крыши применяют монтажные детали, изготовленные из стали, алюминиевых сплавов и других металлов. Они имеют различную конфигурацию, размеры и выполняют определённую функцию в узлах соединений деревянных элементов.

Важно. Применение металлического крепежа равномерно распределяет нагрузки и позволяет избежать разрушительных деформаций внутри деревянных конструкций.

Виды крепежа можно представить следующим списком:

• перфорированные пластины и уголки;
• держатели;
• монтажная лента;
• декоративные накладки.

Перфорированные пластины и уголки

Монтажные элементы с множеством отверстий используют для скрепления деревянных деталей, как в одной, так и в двух перпендикулярных плоскостях. Пластины в плане могут быть в виде прямоугольника, литеры «Т» или литеры «Z», либо другой формы. Пластины легко гнутся, что удобно для сопряжения древесных деталей под углом. Их легко кроить ножницами по металлу.

Уголками соединяют деревянные конструкции под прямым углом. Для скользящих узлов крепления висячих стропил к мауэрлату применяют уголки с петлёй, в которой находится крепёжная планка.

Держатели

Монтажные изделия предназначены для соединения деревянных конструкций в перпендикулярных плоскостях. Крепёж фиксируют саморезами или шурупами с помощью шуруповёрта. На нижнем фото представлен один из вариантов крепежа.

Монтажная лента

Перфорированная оцинкованная стальная лента, имея небольшую толщину, способна выдерживать нагрузки в десятки, а то и сотни килограммов.

Обратите внимание. Её используют, как вспомогательный фиксатор в сложных узлах крепления деревянных конструкций.

Ножницами по металлу легко нарезать ленту на нужные отрезки.

Декоративные накладки

Ими закрывают швы соединений бруса и досок. Фасонные пластины различной формы и окраски применяют, как внутри деревянных домов, так и снаружи на их фасадах.

Отличие работы для блочного/кирпичного и деревянного дома

Деревянные дома – это сооружения, сложенные из брёвен (срубы) или профилированного бруса. Поэтому последний венец стен является полноценным мауэрлатом. Крепления стропил в блочных или кирпичных домах осуществляются к мауэрлату из деревянного бруса установленного поверх стен на армопоясе.

Рекомендации по усилению узлов

Проблема усиления узлов крепления стропил возникает в результате естественного износа или повреждений деревянных конструкций. Как правило, следствием этих негативных явлений может оказаться прогиб стропильных балок. Технология усиления несущих конструкций стропильной системы состоит из ряда мероприятий.

Обратите внимание. Одним из самых уязвимых мест деревянного каркаса является узел стыковки стропильной ноги с коньком.

При их расхождении применяют домкрат, которым стягивают детали обратно вместе, фиксируя узел гвоздями и дополнительными накладками с шурупами.

По всей длине прогиба к стропильной ноге с обеих сторон прибивают черепные бруски. По возможности в проблемных местах сверлят отверстия, в которые вставляют шпильки. Гайками с шайбами по резьбе шпилек стягивают узлы креплений. Также поступают с узлами крепления стропил к мауэрлату.

Полезное видео

Варианты крепления стропил к двускатной крыше:

Заключение

Установка основного крепежа для стропил не требует особой профессиональной подготовки. Для этого достаточно владеть электроинструментом (дрелью или  шуруповёртом) и знать порядок выполнения необходимых операций. И всё же, если не хватает опыта, то лучше обратиться к профессионалам.