Крепление стропил к мауэрлату

Крепление стропил к балкам перекрытия

Балки перекрытия иногда выступают как своеобразная альтернатива затяжке. Чаще всего это происходит при строительстве легких мансард – так удобнее. Но крепить стропила прямо с балками перекрытия можно только в том случае, если вы уверены в надежности стен дома. Т.к. в этом случае нет мауэрлата, и, как следствие, нагрузка на стены не распределяется равномерно – теперь она точечная. А это хуже, конечно.

К слову, балки для перекрытий вовсе не обязательно брать толстые, достаточно сечения 5х15 см. Главная ваша задача – сделать такое крепление, чтобы стропило ни в коем случае не начало скользить по балке.

К слову, существует большая разница, как крепить одни и те же стропила к балкам перекрытия у односкатных и двускатных крыш. Так, чем большую нагрузку испытывает кровля, тем это крепление следует делать с двойным зубом, а у односкатных вполне достаточно и одного. К слову, у двойного зуба обычно делают два шипа.

Наиболее прочное закрепление получается, если делать врубку, причем с дополнительным шипом, который также будет препятствовать боковым сдвигам стропил из-за нагрузок

С другой стороны, важно не ослабить в это же время саму балку. Поэтому вырез для стропила делать следует не ближе, чем на 25 см от края (это поможет избежать также соколов), и глубиной всего 1/3-1/4 от толщины самой балки:

Для того, чтобы стропильная нога не соскальзывала с мауэрлата, в ней делается специальная выемка. И в самом мауэрлате иногда делают еще одну, ответную – так только надежнее, и упорный замок получается крепким.

Правда, сам мауэрлат от этого значительно ослабнет – учитывайте это. Делать подобное с ним можно только тогда, когда мауэрлат – из твердых лиственных пород и обладает хорошей прочностью.

Одни только пазы стропильные ноги не удержат, а потому дополнительно обязательно используйте металлический крепеж. Если ваше соединение неподвижно, достаточно будет вбить под углом гвозди, а для более ненадежных конструкций используйте хомутовые соединения и металлические накладки. Поможет также кованная проволока, которую для этих целей монтируют в стену.

Еще один вид крепления стропильных ног к балкам – болтовое:

• Шаг 1. На конце балки, который выступает, делаем треугольный вырез. Гипотенуза выреза должно получиться под тем же углом, что и угол наклона стропил.
• Шаг 2. Под этим же углом запиливаем также нижнюю часть стропильной ноги.
• Шаг 3. Ставим стропило на балку срезом и фиксируем гвоздями.
• Шаг 4. Перпендикулярно стропильной ноге высверливаем отверстие для болта – сквозное, чтобы через болт можно было впустить снизу через вырез в балке.
• Шаг 5. На болт надеваем шайбу и плотно фиксируем весь узел гайкой.

По окончанию крепления обязательно проверяем прочность всех соединений.

Закрепление концов к коньку крыши

Вопрос о том, как крепить стропила к верхней балке крыши, решается при помощи 1 из 3 схем:

1. Непосредственно гвоздями или пластинами, обрезав верхние части стропил по шаблону под необходимым углом.
2. Для крепления внахлест используются длинные болты, гвозди или шпильки.
3. Крепление встык на коньке крыши требует выпиливания «седла» на подошве, а также на верхнем конце для опоры на балку конька.

Удлинение стропил.

Чтобы увеличить длину стропил до величины крыши, требуется:

1. Сделать косой прируб и соединить сегменты болтом диаметром 10-12 мм или более;
2. Соединить встык и закрепить брусьями-накладками, которые фиксируются гвоздями;
3. Соединить внахлест с вырезом не меньше 1 м, располагая крепеж с двух сторон.

Как крепить стропила к мауэрлату

Крепеж стропильной системы в виде стального уголка

Есть два метода крепления стропил к мауэрлату:

1. жесткое;
2. скользящее.

Тип сопряжения выбирают в зависимости от конструкции и формы крыши и, соответственно, от конкретного типа используемых стропил – висячих или наслонных.

Главным принципом жесткого метода соединения стропил с мауэрлатом является полное исключение возможности каких-либо воздействий (сдвиги, повороты, изгиб, кручение) между обоими конструктивными элементами.

Данный результат может быть достигнут следующими способами:

1. креплением при помощи уголков с опорным подшивным брусом;
2. посредством выполнения седла (запила) на стропильной ноге с последующим закреплением полученного соединения при помощи скоб, гвоздей и проволоки.

Первый случай предполагает создание опоры стропильных ног на мауэрлат при помощи опорного бруса.

При этом стропило жестко упирается по линии давления, что возможно благодаря подшиваемому брусу до одного метра в размере, после чего фиксируется по бокам металлический уголок для стропил с целью исключения поперечного смещения.

Второй метод крепления стропильных ног к мауэрлату применяется чаще, и предусматривает прибивание гвоздей с боков, под углом в направлении друг к другу (происходит скрещивание внутри мауэрлата), а после в вертикальном положении забивают третий гвоздь.

В результате узлы крепления стропил достигают высокой жесткости.

Помимо этого, каждый из типов сопряжения страхуется дополнительным соединением стропильных ног со стеной здания при помощи анкеров и проволоки-катанки.

Стропила одного типа, то есть имеющие одинаковый угол ската по всей площади крыши, подготавливаются при помощи шаблона единообразным способом.

Скользящее крепление стропил выполняют с использованием подобного крепежа

Шарнирное или скользящее сопряжение с двумя уровнями свободы достигается путем применения специального крепежа, обеспечивающего возможность свободного перемещения (в заданных пределах) одного из сопрягаемых элементов.

В нашем случае данным элементом служит стропильная нога по отношению к мауэрлату. Выделяют следующие варианты крепления стропил к мауэрлату с обеспечением возможности сдвигов:

1. Выполнение запила с последующей укладкой стропила запилом на мауэрлат:
2. соединение с боков двумя гвоздями наискось в направлении друг к другу;
3. соединение при помощи одного гвоздя, прибиваемого сверху в вертикальном положении сверху вниз сквозь стропильную ногу в тело мауэрлата;
4. как альтернатива гвоздям – стальные пластины для крепления стропил, имеющие отверстия под гвозди;
5. крепление стропила к мауэрлату при помощи скобы.
6. Выпуск стропильной ноги за стену с выполнением единичного крепления крепежными пластинами.
7. Крепление при помощи специального стального крепежа для стропил – так называемыми «салазками».

Все перечисленные методы позволяют стропильной ноге упираться в мауэрлат, однако при подвижках система обладает возможностью двигаться относительно друг друга.

Сопряжение скользящего типа часто можно встретить при постройке домов. Особенно подобный прием соединения стропил и мауэрлата актуален для деревянных домов, сооружаемых из бруса или бревен.

Постепенная усадка стен здания приводит к искажению первоначальной геометрии дома, а это при использовании жестких сопряжений может привести к нарушению целостности стен.

Благодаря скользящим соединениям, бревенчатые стены, фронтоны, а также вся остальная конструкция крыши может постепенно как бы подстраиваться под усадку.

Сборка всей конструкции производится сперва на земле. Выполняются все замеры, выпиливаются врезки в стропильных ногах и мауэрлате, после чего проходят тщательную подгонку.

А далее производится крепление стропильных ног и установка других элементов кровли на здание в порядке очередности.

Виды опорных узлов по уровню жесткости

Именно те места, где стропила крепятся к элементам крыши, и называются опорным узлом:

Опорный узел далеко не всегда статичный – иногда его приходится делать подвижным, если на какой-то конструктивный элемент действуют непостоянные нагрузки. Это как колесо у автомобиля, которое сжимается, крутится, сдавливается и поворачивается.

Нечто подобное реализуется и в опорных узлах, только сама степень свободы у них может быть разной – от нулевой, когда узел сама по себе уже неподвижный, до тройной, т.е. максимальной:

• Опорный узел с нулевой степенью свободы.
  Оба конца в этом случае жестко скреплены уголками с обеих сторон. Стропило на балке или мауэрлате с таким узлом двигаться не может совсем.
• Шарнирный узел с одной степенью свободы.
  В этом случае балка имеет возможность вращаться по кругу.
• Шарнирный узел с двумя степенью свободы.
  Теперь, кроме кругового вращения, есть возможность также смещения. Это обеспечивает специальное крепление стропил к мауэрлату или балкам, а вам нужно только установить ползуны или салазки.
• Шарнирный узел с тремя степенью свободы
  позволяет балке смещаться и горизонтально, и вертикально. Правда, круговое вращение здесь как может быть,так может и не быть.

Крепление мауэрлата к кирпичной стене

Стены из кирпича имеют довольно высокую вертикальную прочность, но, что касается боковых нагрузок, то данный показатель отличается низким значением. Стропильная же система как раз оказывает огромное распирающее усилие, что в итоге может привести к разрушению части стены. Перераспределить нагрузку помогают правильно смонтированные мауэрлатные балки. При этом крепление мауэрлата производится ближе к внутренней части стены, разгружая внешний декоративный край. Создать жесткую связь со стенами можно при помощи 4 основных методов.

1. Армопояс. Такая конструкция представляет собой железобетонный слой по периметру каждой стены. Армированный пояс считается идеальным для построек более двух этажей, где нагрузка на стены максимально велика. Чтобы выполнить , необходимо установить опалубку, внутри которой монтируется конструкция из арматуры либо прочной проволоки, а также привариваются к арматуре специальные анкерные болты. Далее производится заливка качественного раствора бетона. Именно на анкера будет фиксироваться брус, после застывания бетонного слоя. Армопояс считается самым надежным методом монтажа мауэрлата, однако, это и один из наиболее трудоемких процессов.

Мауэрлат
– это основание для стропил, связь между несущими стенами и стропильной системой, представляет собой сплошное крепкое бревно или брус крепко связанный с несущей стеной. Монтаж мауэрлата – первое действие при построении стропильного каркаса.

В связи с тем, что на крышу вашего дома будут воздействовать разного рода нагрузки (снег, дождь, ветер), её следует надёжно прикрепить к несущим стенам. В противном случае она может просто улететь, сложиться, «съехать» одним словом. Для того чтобы этого не случилось к монтажу мауэрлата следует подойти очень ответственно.

Крепление стропил деревянного дома

В этом случае нельзя использовать жесткую фиксацию. Здание дает усадку, которая способна достигать существенных масштабов. Чтобы предотвратить повреждения стропильной системы и нарушение герметичности, применяют скользящий метод крепления к мауэрлату (верхнему венцу).

Существует два вида стропильных ног по конструктивным признакам:

• наслонные с опорой в верхней и нижней точке;
• висячие с опорой только в нижней точке, вверху они упираются друг в друга.

Скользящий крепеж имеет ограничения. Он возможен только для наслонных стропил. Если использовать такой вариант без опоры под коньком, система просто разъедется под нагрузкой (при действии горизонтального распора). Учитывая два требования получается, что установка висячих стропил в деревянном здании невозможна.

При использовании скользящего метода крепления стропил к мауэрлату в верхней точке их тоже фиксируют шарнирно. Такая технология позволяет менять угол наклона скатов при усадке здания без разрушения и недопустимых деформаций крыши.

Порядок работ выглядит следующим образом:

• 1) монтаж конькового бруса, проверка его расположения (центральность, горизонтальность);
• 2) в мауэрлате делают небольшие запилы в местах установки балок крыши или подготавливают зарубки на стропилах;
• 3) установка фронтонных стропильных ферм;
• 4) фиксация ног с помощью скользящих кронштейнов (такие продают уже готовыми к использованию с отверстиями под крепеж на мауэрлат и стропило);
• 5) натягивают веревку, по которой устанавливают остальные элементы.

При выполнении работ контролируют, чтобы крепление позволяло крыше беспрепятственно опускаться вниз. Для этого большую часть подвижной салазки отводят вверх.

Кровельные саморезы для крепления к металлическим конструкциям

Головка	Шестигранная с пресс-шайбой
Наконечник	Сверло
Материал	Сталь C1022
Покрытие	оцинкованный
Саморез предназначен для крепления листовых кровельных материалов к металлическим конструкциям. Комбинируется с прокладкой из EPDM диаметрами 8, 10 мм для герметизации отверстий в местах крепления.

Таблица 1. Основные размеры кровельных саморезов для крепления к металлоконструкциям

Обозначение самореза по наружному диаметру резьбы	D наружный диаметр, мм	P шаг резьбы, мм	C толщина фланца, мм	Df диаметр фланца, мм	K высота головки, мм	S размер под ключ, мм	Dp диаметр сверла, мм	T длина сверла, мм	Dw диаметр шайбы, мм	Ar толщина резины, мм	A толщина шайбы, мм
5,5	5,28 — 5,46	1,80	1,00	10,00 — 11,00	5,25 — 5,40	7,78 — 8,00	4,55 — 4,70	7,50 — 9,00	13,80 — 14,20	2,30 — 2,70	0,9 — 1,10
6,3	6,03 — 6,25	1,80	1,00	12,20 — 13,50	5,75 — 5,90	9,78 — 10,00	5,40 — 5,55	8,00 — 9,50	15,80 — 16,20	2,30 — 2,70	0,9 — 1,10

Таблица 2. Длина и приблизительный вес кровельных саморезов «по металлу»

Обозначение	5,5×19	5,5×25	5,5×32	5,5×38	5,5×51	5,5×64	5,5×76
L длина, мм	18,00 — 20,00	24,00 — 26,00	30,75 — 33,25	36,75 — 39,25	49,75 — 52,55	62,75 — 65,25	74,50 — 77,50
вес 1000 шт., кг	5,60	6,33	7,55	7,84	9,45	10,96	12,27
Обозначение	6,3×19	6,3×25	6,3×32	6,3×38	6,3×50	6,3×60	6,3×80	6,3×100	6,3×130	6,3×150	6,3×175
L длина, мм	18,00 — 20,00	24,00 — 26,00	30,75 — 33,25	36,75 — 39,25	48,75 — 51,25	58,75 — 61,25	78,50 — 81,50	98,50 — 101,50	128,50 — 131,50	148,50 — 151,50	173,50 — 176,50
вес 1000 шт., кг	7,42	8,40	9,50	10,40	12,60	14,00	17,30	24,00	40,00	45,00	50,00

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

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

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

Крепление стропил к мауэрлату

Правильное крепление стропил к коньковому брусу и к мауэрлату является непременным условием профессионально выполненного монтажа крыши.

Для монтажа стропил к мауэрлату используют один из двух типов сопряжения:

1. скользящий;
2. жесткий.

Выбор зависит от формы крыши и ее конструкционных особенностей, а соответственно от того, какие выбраны стропила – наслонные или висячие.

Жесткий метод предполагает, что соединение стропил и мауэрлата выполняется таким образом, что исключается возможность поворотов, сдвигов, изгибов, кручения между этими двумя элементами (читайте: «Чем и как крепить стропила к мауэрлату»).

Для достижения такого результата можно воспользоваться одним из ниже перечисленных способов:

1. используя уголки для крепления стропил и опорный подшивной брус;
2. путем выполнения запила на стропильной ноге и дальнейшего закрепления соединения с помощью гвоздей, скоб и проволоки.

Что касается второго метода, то его используют чаще, чем первый. Он предусматривает, что с боков под углом прибиваются гвозди в направлении друг к другу (в результате они перекрещиваются внутри мауэрлата). После этого третий гвоздь забивают вертикально. Полученные узлы крепления стропильной конструкции обеспечивают высокую жесткость (прочтите также: «Узлы крепления стропил — элементы конструкции»).

Дополнительно оба способа сопряжения подстраховывают, используя крепление стропил к кирпичной стене или бетонной с помощью проволоки-катанки и анкеров. Подготавливают стропила к монтажу, если они имеют одинаковый угол наклона по всей кровле путем использования шаблона.

Установка стропильной системы, детали на видео:

Скользящее соединение, его еще называют шарнирным, достигается при помощи создания специального крепежа, который обеспечивает возможность перемещаться свободно в заданных пределах одному из сопрягаемых элементов. В данном конкретном случае такой деталью является стропильная нога, а двигаться она будет по отношению к мауэрлату.

Существуют следующие способы установки стропил к мауэрлату, обеспечивающие смещение:

1. при помощи запила и последующей укладки стропила местом запила на мауэрлат;
2. путем забивания с боков двух гвоздей наискосок в направлении один к другому;
3. соединением с применением одного гвоздя, который прибивают в вертикальном положении сверху вниз сквозь стропильную ногу в мауэрлат. В качестве альтернативы можно использовать крепежные пластины для стропил, у которых имеются отверстия для гвоздей;
4. методом крепления при помощи скобы;
5. путем выпуска стропильной ноги за пределы стены с применением единичного крепления пластинами;
6. при помощи использования специально разработанного для стропил стального крепежа, который называют «салазками».

Все описанные способы с одной стороны дают возможность стропильной ноге упереться в мауэрлат, а с другой в случае подвижки конструкции ее элементы могут перемещаться по отношению друг к другу.

Скользящий тип встречается при постройке домов довольно часто, особенно такое соединение стропил и мауэрлата популярно при обустройстве деревянных домов, которые возводятся из бревен или бруса. Со временем изначальная геометрия строения искажается, поскольку происходит усадка стен и использование жестких сопряжений приводит к тому, что целостность стен нарушается. Крепление стропил к срубу при помощи скользящего соединения позволяет бревенчатым стенам, фронтонам и другим элементам здания подстраиваться под усадку.

Также не устраивается жестким способом крепление стропил в коньке. Сборку всей конструкции выполняют сначала на земле. Прежде, чем установить стропила для крыши выполняют замеры, выпиливают врезки в мауэрлате и стропильных ногах, после этого выполняют тщательную подгонку.

Монтаж наслонных стропил

Стропила являются несущей конструкцией для кровли с обрешёткой и нагрузкой от снега и ветра.

Выбор конструкции стропил зависит от характера зданий и сооружений, уклона кровли и вида применяемых кровельных материалов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Прочность и долговечность стропильной системы зависит от правильного решения узлов сопряжения элементов системы друг с другом.

Соединение элементов конструкций стропильной системы должно обеспечивать передачу расчётных усилий и нагрузок, обеспечивать работу узлов при высыхании древесины, и даже при появлении трещин от усушки.

Как выбрать нужный вариант крыши и кровельный материал можно посмотреть в разделе тут

Крепление стропил к стене

Но далеко не во всех стропильных конструкциях используется мауэрлат. Тогда как же крепить стропила к самой стене? Все просто: находим замену мауэрлату и работаем уже с ней.

Например, в каркасном строительстве в качестве мауэрлата выступают балки каркаса, на которую делают обшивку:

Если же вам по каким-то причинам приходится крепить стропила прямо к стене, без мауэрлата, тогда обязательно нужно сделать затяжку – доску или брус, которые соединят стропила в одно и возьмут на себя часть напряжения.

Не всегда такое крепление вообще возможно. Например, пено- и газоблоки плохи не только тем, что легко передают свою влагу деревянным стрпоилам. Они вообще не удерживают в себе крепления. Тот же гвоздь, забитый в блок на 10 см, вы легко сможете вытянуть руками – тогда как закрепить стропила? Плюс немалое давление от стропильной системы крыши на такие хрупкие стены. А потому здесь уже без мауэрлата не обойтись никак.

Крепление нижней части стропильной ноги

Нижней частью стропильные ноги опираются на стену. Связывание стропил со стенами может выполняться различными методами:

• посредством мауэрлата;
• с использованием подстропильных брусков и затяжек;
• через балки перекрытий;
• с использованием обвязки сооружения каркасного типа;
• соединением с бревнами верхнего венца деревянных стен.

При монтаже висячих стропил важно учитывать, что стропильные ноги, жестко соединенные вверху, оказывают распорное горизонтальное давление на стены. Чтобы погасить распорные усилия, встречные стропила соединяются затяжкой, выполненной из доски или бруса

Таким образом, со стеной здания связывается безраспорный треугольник.

Альтернативой затяжке могут выступать балки перекрытий, которые уложены перпендикулярно стенам. Такая конструкция без мауэрлата применяется для возведения легких мансард, при условии, что стены способны выдержать точечные нагрузки. К примеру, крепление стропил к кирпичной стене в обязательном порядке требует монтажа мауэрлата, так как точечная нагрузка противопоказана стенам, выполненным из штучных материалов. Чтобы создать кровельный свес, балки должны выходить за плоскость стены не менее чем на 50 см с каждой стороны. Так же за стену выносится и стропильная нога, которая прикрепляется к краю балки.