Установка стропил крыши на балки перекрытия. Точный расчет стропильной системы

Установка стропил крыши на балки перекрытия. Точный расчет стропильной системы

Перейдем к расчету. Если вы переживаете, что не справитесь, посмотрите на стропильную конструкцию вальмовой крыши на чертеже — вся эта структура подчиняется законам физики и геометрии, и при грамотном предварительном расчете никаких проблем не возникнет. Хорошо, если у вас уже есть определенный опыт в плотницкой работе или хотя бы помощник.
Первым делом для обустройства четырёхскатной крыши важно правильно подобрать и установить все несущие элементы. Ведь в сравнении с другими типами крыш, например с двускатной, количество стропил и других деталей системы четырёхскатной крыши ощутимо больше. И многое зависит от того, какая именно будет стропильная система под вальмовую кровлю – наслонная или висячая.

Наслонная стропильная система подходит для домов с капитальными внутренними стенами, а висячая – для зданий без встроенных промежуточных опор. При монтаже висячей крыши стропила делают упор на фасадные стены дома и, чтобы снять нагрузку с них, необходима затяжка, которая соединит стропила между собой.
Каркас наслонной конструкции не нуждается в затяжке, благодаря чему получается легче и требует меньше материалов. Именно поэтому вальмовая крыша с наслонной стропильной системой встречается чаще.
Но для обоих вариантов важно правильно сделать расчеты. Для этого нужно знать ряд правил:

• Во-первых, замеры необходимо проводить по низу конструкции. Это дает возможность точно определить точки подрезки стропильных ног.
• Во-вторых, для упрощения расчетов лучше взять пиломатериалы единого сечения.
• В-третьих, для определения местоположения стропил нужно использовать специальный шаблон, а для расчета длины стропильной ноги необходимо знать длину её горизонтальной проекции и коэффициент.

Установка балок на мауэрлат. Крепежные детали для стропил

Для сборки стропильной конструкции используют деревянные элементы и металлические изделия. К деревянным крепежам относятся: бруски; треугольники; нагели и т.д.

Металлические крепежные детали – это гвозди, болты, стальные уголки, шурупы, шпильки, хомуты, скобы, специальные устройства для стропил, называемые салазками или ползунками и многое другое.

Крепления для балок WB используют при монтаже несущих балок для деревянных конструкций при постройке домов из дерева. Его преимущество заключается в том, что не требуется врезка в балку, а крепление выполняется при помощи гвоздей, шурупов или анкерных болтов.

Способы крепления стропил к мауэрлату

Наиболее распространенным способом крепления стропил в нижней части считается их соединение с мауэрлатом (читайте: " Крепление мауэрлата - способы "). Несмотря на его популярность, выполнить качественно такую работу получится не у каждого строителя, а это не может не отразиться на прочности и надежности крыши.

До того, как крепить стропила к балкам мауэрлата внизу стропильной ноги делается специальный вырез. Устанавливать без этого стропила нельзя, поскольку при малейшей нагрузке плоская грань бруса соскользнет с поверхности балки. Что касается выемки в мауэрлате, то делать ее или нет, зависит от материала его изготовления.

В случае применения древесины твердых лиственных пород, специалисты рекомендуют делать в балке надрез – она вместе со сделанной в стропильной ноге прорезью будет создавать упорный замок. Когда мауэрлат изготовлен из хвойной древесины, прорези делать нежелательно, так как они приведут к ослаблению конструкции. От способа, каким выполнено крепление балок к мауэрлату зависит состояние кровли в разных погодных условиях (прочтите ещё: " Чем и как крепить стропила к мауэрлату ").

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:

Крепление стропил к мауэрлату, смотрите на

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.

Укладка балок перекрытия чердачного дома на мауэрлат. Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Многие домовладельцы стремятся строить свои дачные дома самостоятельно. Приходит момент, когда они сталкиваются с вопросом, возможно ли возвести крышу собственноручно и как это сделать. В любом случае важно помнить, что работа эта довольно трудоемкая, требует грамотного подхода и четкого следования определенной последовательности.

Одним из важных этапов возведения крыши считается правильная установка и закрепление мурлата. Это определенная опора, которая воспринимает часть усилия, создаваемого конструкцией крыши.

Установка ↑

Для устройства мурлата используют деревянные брусья, которые укладывают в плоскости, параллельной будущему коньку. Его начинают устанавливать в процессе возведения стен. К примеру, в случае кирпичной кладки можно поступить следующим образом:

ближе к верху, примерно на 4–6 рядов ниже края, с периодичностью в 1 м прокладывают толстую проволоку; проволоку прочно закрепляют внутри кладки по центру; длины свободных концов должно хватить, чтобы впоследствии без проблем охватить и обвязать опорный брус; после завершения строительства видимые части крепежа прячут, к примеру, нанеся слой штукатурки.

Чтобы не допустить загнивания балок мурлата, их гидроизолируют, прокладывая рулонный материал типа рубероида.

Устраивая мауэрлат вдоль периметра стен, необходимо проконтролировать не только надежность фиксации, но и горизонтальность опорного бруса.

Нужен ли мауэрлат, если есть балки ↑

Когда висячие стропила опираются на брусья перекрытия, которые уложены прямо на стену, то при таком устройстве возникают серьезные точечные усилия, воздействующие на строительные конструкции. Как правило, подобный подход практикуют при возведении деревянного дома. В этом случае это оправдано, поскольку благодаря горизонтальному расположению бревен и брусьев, использованных при строительстве стен, нагрузки, которые они испытывают, равномерно распределяются.

Для кирпичной кладки или при использовании ячеистых блоков нераспределенное давление может оказаться губительным – в местах, где расположены брусья перекрытия, стены с краю начинают крошиться. Именно по этой причине давление следует рассредоточить. Для этого на ее гребень рекомендуется укладывать мурлат, который выполняют из толстого деревянного бруса. Таким образом, положительный ответ на вопрос, нужен ли мауэрлат под балки перекрытия в подобных конструкциях, не подлежит сомнению.

Если кровельная конструкция предусматривает сопряжение стропил и перекрытия, то прежде необходимо обеспечить надежное крепление балок перекрытия к мауэрлату. На последний фактически будет возложена разгрузочная функцию.

Последовательность крепления ↑

После обустройства мурлата переходят к укладке и креплению потолочных балок к мауэрлату.

Такие параметры, как сечение брусьев конструкции и шаг установки, рассчитывается при проектировании дома на основе оптимального сечения и шага стропил. К примеру, если стропила предполагается изготавливать из досок 5 на 15 см, то расстояние между этими элементами выбирают, равным 0,6 м. Это оптимальный вариант, тем более что ширина теплоизоляционного материала тоже равняется 0,6 м.

Чаще всего они имеют сечение 200 на 100 либо 150 на 100. Итоговую же длину подбирают с учетом ширины будущего карниза. Вынос составляет порядка 0,4–0,5 м. Как правило, их устанавливают в одном направлении – преимущественно поперек помещения. На закрепленном мауэрлате выполняют небольшие пазы (достаточно глубины в 20–300 мм) под элементы перекрытия.Вначале монтируют крайние из них, расположенные у противоположных стен, отступив от их внутреннего края на 0,5–0,6 м. Далее между ними натягивают веревку и по полученному уровню раскладывают остальные брусья на расчетном расстоянии друг от друга. Следуя этому правилу, можно обеспечить ровную горизонтальную плоскость потолка. Следует обязательно проконтролировать места крепления балок к мауэрлату. В случае необходимости их можно слегка подчистить, подтесать мурлат либо, наоборот, подложить небольшие плашки из кусочков фанеры. Затем монтируют поперечные брусья с шагом в 1 м.

Как закрепить ↑

Элементы перекрытия после врезки в мурлат закрепляют друг с другом, используя гвозди, стальные перфорированные уголки под шурупы или саморезы.

Для начала балки временно фиксируют. Сделать это достаточно просто. Недалеко от их концов в поперечном направлении укладывают доску, лучше даже две, и прибивают, используя гвозди. Если уложить рядом две доски, то передвижение по перекрытию в процессе устройства крыши значительно упростится.

Временная фиксация повышает надежность основной, так как не дает детали смещаться.

Опирание стропил на балки перекрытия. Видео описание

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

Деревянные стропила на металлическую балку. 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

Важно. Использовать такие соединения с двух сторон можно только на пиломатериалах с одинаковой толщиной. Максимальное отклонение ±1 мм. Именно это условия не позволяет широко применять зубчатые соединения в нашей стране, большинство отечественных пиломатериалов не выдерживают требуемые поля допусков.

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

Практический совет. Прочность крепления пластинами во многом зависит от точного соблюдения рекомендованной технологии, даже незначительные нарушения могут заметно уменьшать устойчивость стропильной системы. Для того чтобы исключить вероятность появления неприятных ситуаций во время эксплуатации зданий, практики рекомендуют стягивать стропильные ноги и балки перекрытия ригелями, использовать вертикальные стойки. Эти элементы компенсируют ошибки монтажа стропильной системы, увеличивают время и повышают безопасность эксплуатации дома.

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.