Как закрепить стропила на балках перекрытия

При строительстве любая кровля требует особого внимания. Здесь очень важную роль играют равномерное распределение нагрузок на стены, правильно установленная конструкция из стропил, балок и перекрытий. Одним из необходимых элементов всей кровельной конструкции является мауэрлат.

Проектирование креплений стропил

Для проектирования стропильной системы необходимо правильно рассчитать ветровую и снеговую нагрузки, т.е. оптимальный вес кровельной системы в целом. На основании этих расчетов проектируется материал и толщина несущих стен. Допущенные ошибки при оценке нагрузок и другие недочеты могут вызвать деформацию всей конструкции с нарушением целостности покрытия и даже обрушения кровли. При проектировании следует учесть следующие факторы:

Расчет нагрузки на стропила.

  •  тип и форма кровли;
  •  наличие внутренних опор и их расположение;
  •  тип и вес кровельного материала;
  •  скат крыши и угол его наклона;
  •  стропильная система и ее конструкция;
  •  размеры (длина) перекрываемого пространства;
  •  сечение бруса для стропил.

Крепеж

Чтобы прикрепить деревянную конструкцию, применяют крепеж, изготовленный из металлических пластин, винты, болты и прочий крепеж разных форм и размеров. Допустимо использование гвоздей и скоб.

Крепление нагелей, пластин, препятствующих взаимному сдвигу соединяемых элементов, как правило, на болтах, гвоздях, стержнях или когтевых шайбах.

Важно! При использовании тонких, менее 0,6 см, гвоздей для скрепления деталей изготовленных их ольхи, осины, липы, кедра, сосны или ели, то есть, мягких пород, их можно просто забивать. Но если гвозди более крупные, то чтобы избежать растрескивания древесины, следует применять сверление. Под гвоздь высверливается отверстие, на 10 % менее толщины гвоздя.

Примение скоб возможно исключительно для соединения бруса и бревенчатых элементов. Важно при этом исключить раскалывание дерева. Рекомендовано скобы вставлять в отверстия меньшего диаметра, заблаговременно высверлив их.

Крепление мауэрлата

Для изготовления этого элемента обычно применяются хвойные породы дерева. Чаще всего используются брусы с сечением 150х150, 150х100, 80х180. Помимо этого может быть применено обычные бревна с диаметром 18 см, но оно должно быть очищено от своей коры. Помимо этого, для того, чтобы крепление мауэрлата к кирпичной стене было плотным к стене, одна сторона должна быть подпилена и подточена.

Фиксация может быть проведена несколькими способами, в том числе крепление мауэрлата к газобетону без армопояса:

  • Кованными скобами;
  • Деревянными или металлическими нагелями;
  • Стальными уголками. Кстати, крепление стропил к мауэрлату тоже часто произиводится этим способом;
  • Анкерами;
  • Проволокой;
  • Заложенными в армопояс шпильками или кусками арматуры. Обязательно посмотрите, как сделать армопояс своими руками. Ссылка после статьи.

Способы крепления стропил к мауэрлату и его самого к стенам выбирается исходя из материала стен и финансовых возможностей.

Крепление мауэрлата

Крепление к стене из дерева

Когда стены выполняются из оцилиндрованного или клееного бруса, то элемнт укладывается на верхний венец стен. Крепление осуществляют таким же образом, как и остальные элементы стен. Также в деревянных домах может быть использован верхний венец. В каркасный деревянных домах может использоваться верхняя обвязка стен.

Крепление к кирпичной стене

Крепление мауэрлата

На такие стены элемент укладывают по всему периметру, размещая поближе к внутренней стороне. Снаружи его защищают небольшим выступом стены. Место под укладку нужно готовить еще на стадии возведения стен. К тому же заранее нужно определиться со способом крепления. Особенно это касается когда необходимо разобраться, как крепить мауэрлат к газобетону.

В зависимости от того, какой способ вы выбрали, могут меняться отдельные этапы подготовительных работ:

Крепление к армопоясу

Крепление мауэрлата

Для сооружений, которые возводятся с помощью ячеистых блоков или панельных сборных конструкции, установка мауэрлата в обязательном порядке потребует изготовление армопояса. Поэтому изучить, как крепить мауэрлат к армопоясу следует обязательно. Армируя бетонный пояс, нужно закладывать металлические шпильки с резьбой диаметром не менее 10 мм. При этом у основания шпильки должна быть приварена поперечина.

Эти шпильки необходимо равномерно распределить по всей площади армопояса. Их число тоже должно быть равно или быть даже больше количества стропильных ног. Шпильки должны торчать из армопояса на всю толщину элемента плюс дополнительно на 4 см для того, чтобы можно было затянуть две гайки. Когда на брусе наносится разметка этих резьбовых соединений, то также должны быть отмечены и точки установки стропил.

Обращаем внимание! В самом идеальном случае крепление мауэрлата на газобетон должно находиться точно посередине между стропильными ногами. Поэтому необходимо следить и избегать совпадений мест креплений бруса с местами установки стропильных ног.

Крепление мауэрлата

Если будет интересно изучить сразу и технологию кладки стен из газобетона.

До того, как вы станете заполнять опалубку бетоном, нужно резьбу заложенных шпилек замотать малярным скотчем. Это делается во избежание загрязнения резьбы и выхода ее из строя. После застывания армопояса можно начинать крепить. Для этого в нем также сверлятся отверстия под шпильки. После установки на место брус должен быть зафиксирован двумя гайками. А также для того, чтобы это соединение с течением времени не ослабело и не распустилось, нужно завершить фиксацию контргайкой.

Обращаем внимание! Не важно, какой способ крепления мауэрлата вы выбрали. В обязательном порядке под него нужно укладывать гидроизоляционный слой из какого-либо материала, например, рубероида. Сам деревянный брус нужно обрабатывать антисептиком несколько раз. Эти несложные операции помогут вам создать конструкцию, которая будет устойчива в воздействию пара и влаги.

Крепление мауэрлата

Для того, чтобы снизить количество стыков по всей длине мауэрлата, необходимо подбирать брусья максимально возможной длины. Если все же это необходимо его сращивают путем косого прируба с одновременной фиксацией болтами, гвоздями или саморезами. По углам брус должен быть усилен металлическим скобами, пластинами или уголками. Вот и все основные способы крепления мауэрлата к стене. Надеемся, что вопрос, как закрепить мауэрлат к газобетону без армопояса или с ним больше не будет актуальным.

Советуем почитать:

  • Что такое мауэрлат и для чего он нужен;
  • Как своими руками сделать армопояс
Крепление мауэрлата
Читайте также:  Виды, конструкция и устройство современных деревянных перекрытий домов

Расчет необходимых элементов

Теоретически сечение каждого конструктивного элемента стропильной системы необходимо рассчитывать с учетом предполагаемых нагрузок. Однако на практике размеры принимаются конструктивно.

Сечение стропильных ног можно выбрать по таблице, приведенной на рис. 7 в зависимости от их длины и шага установки. Также рекомендуется учитывать предполагаемую толщину теплоизоляционного слоя – желательно, чтобы она совпала с высотой стропил (в случае утепленной кровли).

Рисунок 7. Таблица для выбора сечения стропил

Размеры других конструктивных элементов тоже подбираются конструктивно с учетом удобства соединения со стропильными ногами:

  • Мауэрлат – 150×150 мм.

  • Прогон – 150×50 или 150×100 мм.

  • Стойки – 150×100 или 100×100 мм.

  • Затяжки – 150×50 мм.

  • Подкосы – 50×150 или 100×150 мм.

Рисунок 8. Конструктивные элементы стропильной системы

Размеры досок для обрешетки подбираются с учетом разновидности покрытия:

  • Укладка металлочерепичной кровли, из профнастила и других листовых материалов выполняется на разреженный каркас из досок толщиной 25-30 мм и шириной до 150 мм.

  • Гибкая черепица монтируется на сплошную обрешетку из OSB, фанеры или досок.

  • Для каркаса под шифер применяется пиломатериал толщиной не менее 50 мм.

  • Керамическая черепица обычно монтируется на обрешетку из брусков сечение 50х50 мм.

Способы крепления

Как крепить стропила к мауэрлату? По способу крепления стропил к мауэрлату каркасы для крыш делятся на:

  1. Наслонную стропильную систему.
  2. Висячую стропильную систему.
Способы крепления

Наслонные стропила

Наслонные стропила относят к виду безраспорных каркасных конструкций, что определяет их минимальное давление на несущие стены. Точками опоры наслонных стропил служат внешние стены здания и вертикальные стойки, расположенные посередине каркаса крыши на предварительно установленной затяжке.

Узлы крепления наслонных стропил к мауэрлату чаще всего делают шарнирными. При употреблении в креплениях ползунков и подвижных шарниров каркас крыши способен опуститься на несколько сантиметров. Это необходимо для архитектурного сооружения в первые годы после постройки. При смене температурных режимов и погодных условий новое здание даёт небольшую усадку. Если вслед за опорными стенами крыша не меняет своего положения, элементы постройки могут подвергнуться растрескиванию или деформации, чего не произойдёт благодаря наслонному креплению стропил на подвижных шарнирах.

Способы крепления

Висячие стропила

Висячие стропила используют для зданий не имеющих несущих стен внутри. Точки опоры висячих стропил — только внешние несущие стены. Крепёж таких конструкций представлен узлом с нулевой степенью свободы. Другие способы недоступны, так как крепление стропил к мауэрлату на стенах является единственной опорой всей конструкции крыши.

Висячие стропила — это распорные конструкции. Стропила, закреплённые висячим образом, способны оказывать лишь горизонтальное распирающее давление на стены, однако это давление очень высоко.

Способы крепления

Для уменьшения давления на балки и стены используют ригели — это специальные затяжки. Они устанавливаются перпендикулярно по отношению к стропилам, ближе к нижней части конструкции и надёжно прикрепляются к каждой балке, собирая параллельно стоящие стропила в единое целое. Без ригелей строить крышу с висячими стропилами нецелесообразно.

Принципы крепления стропил к балкам

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.

Читайте также:  Плиты покрытия и плиты перекрытия в чём разница

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.

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.

Проектирование

Проектирование — это крайне важный этап строительства. Именно на нём делаются чертежи, выбираются материалы и крепления стропил к балкам перекрытий. Очень важно на данном этапе правильно рассчитать ветровую и снеговую нагрузку. От проведённых расчётов будет зависеть вес всей системы.

На этапе проектирования крыши и креплений стропил к балкам перекрытия необходимо учитывать несущую способность стен. Если сделать крышу слишком тяжёлой, то всё      здание может обвалиться в один момент.

Есть целый ряд факторов, которые необходимо учесть при проектировании крыши и креплений стропил к балкам перекрытия:

Проектирование
  • форма кровли,
  • кровельный материал,
  • схема расположения внутренних опор,
  • система стропил,
  • угол наклона ската крыши,
  • длина от одной стенки к другой.

Именно эти параметры в первую очередь влияют на проектирование крыши и креплений стропил к балкам перекрытия.

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.

Блиц-советы

  1. Для того чтобы крепежные болты не утапливались в древесине, под них нужно подкладывать металлические шайбы.
  2. Для соединения деталей запил выполняется на стропильных досках. Это поможет избежать деформации мауэрлата.
  3. Для распила дерева используются специальные инструменты, предназначенные именно для таких работ. Использовать болгарку с пильными дисками в данном случае не рекомендуется.
  4. Для монтажа арматурного пояса необходимо установить опалубку.
  5. Для создания надежной конструкции кровли монтаж мауэрлата обязателен. Это обеспечит прочность конструкции кровли и всего строения, а, следовательно, гарантирует и безопасность.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

  • установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
  • укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;
Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Устройство стропил для сруба

  • на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
  • все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.
Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

  • Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется.
  • Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.

    Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

    Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

    Устройство обрешетки и мелких элементов

    Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

    Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

    Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

    Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

    Установка стропильной системы двухскатной крыши (видео)