Крепление стропил к балкам перекрытия двухскатной крыши. Несколько слов о стропильной системе

Крепление стропил к балкам перекрытия двухскатной крыши. Несколько слов о стропильной системе

Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.

Основные части стропильной системы

Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.

Проектирование стропильной системы – важная задача

Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.

В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.

Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен

На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций

Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла

Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.

Вальмовая крыша с опиранием стропил на балки перекрытия. Крыша с опорой на балки перекрытия

Не всегда вальмовую крышу можно опереть непосредственно на стены. Если кладка выполнена не из жесткого и прочного керамического или силикатного материала, использованы пеноблоки, газобетонные или арболитовые материалы, без опоры на балки перекрытия, скорее всего, не обойтись. Стены из подобных материалов не выдержат горизонтальной нагрузки от стропильных балок, и со временем верхняя часть кладки будет просто выдавливаться распирающим усилием от веса вальмовой крыши.

Такой способ дороже и сложнее, требует большого количества качественного соснового бруса под балку. Работы с укладкой балочного перекрытия тоже стоят дорого и потребуют специальной подъемной техники.

Что дает такой вариант привязки к стенам дома:

1. В связи с большим весом вальмовой крыши приходится использовать балки из деревянного бруса, обладающего большой прочностью. Например, для пятиметровых балок используется брус 10х20 см. Такая балка укладывается с шагом 60-65см на предварительно подготовленный контур мауэрлата. Автоматически формируется плоскость зашивки под потолок и пол для мансарды на втором этаже;
2. Набор балок увеличивает жесткость рамы мауэрлата под вальмовой крышей. Тем самым частично компенсируется распирающее усилие стропил;
3. Каркас вальмовой крыши получает своего рода днище из уложенного соснового бруса, тем самым резко увеличивается жесткость конструкции, ее способность противостоять самым неблагоприятным нагрузкам от снега и ветра.

При укладке балок необходимо предусмотреть наличие вылета бруса за пределы стены. В продольном направлении это достигается путем укладки увеличенных на 1,5м брусьев, вдоль длинной стороны стен приходится дополнительно укладывать короткие метровые брусья. В результате по периметру стен дома получается своего рода «гребенка» из бруса, на который, собственно, и будут крепиться рядовые и нарожные стропильные элементы.

В центре системы уложенных балок устанавливается прямоугольная рама из двух вертикальных брусов 10х15см, на которые опирается коньковый прогон. Для усиления раму дополняют подкосами из доски сороковки.

Важно! Подобный вариант опоры коньковой балки допускается только при наличии внутренней опоры из колонн или капитальной кирпичной стены. В противном случае вес вальмовой крыши через раму проломит балки перекрытия.

В верней части каждой из стропил выполняется пропил паза 5*5см, с помощью которого стропильная нога опирается на конек. В нижней части стропила вальмовой крыши крепятся к выносу брусьев с помощью ригелей и коротких подпорок. Это значительно увеличит жесткость соединения ноги и бруса.

Далее выполняется обшивка выступающих концов бруса с помощью доски, и размечается место установки диагональных балок. Под накосные балки устанавливают диагональные врезки из бруса, на которые и будут опираться силовые элементы вальмы. Размер накосных балок и точки врезки измеряются по факту. Это нужно, чтобы скомпенсировать прогиб или подъем углов площадки из уложенного бруса.

Вторым важным моментом в разметке диагональных стропил является угол спила концов для плотного прилегания: в верхней части — к коньковой балке, в нижнем секторе — к распорке из бруса. В обязательном порядке диагональную балку усиливают вертикальной стойкой, опирающейся на брус в месте контакта со стеной.

На завершающем этапе устанавливают нарожные стропила по каждому из треугольных скатов вальмовой крыши. Плоскость зашивается сосновой доской или вагонкой, в зависимости от размеров конструкции.

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.

Крепление стропил к балкам односкатной крыши. Крыши с одним скатом для малоэтажного строительства

Односкатные крыши чаще всего применяются при возведении малогабаритных построек, таких как террасы, гаражи, веранды и помещения бытового назначения. На жилых домах такую кровлю можно увидеть очень редко, чаще всего это сооружения в стиле модерн и хай-тек.

Чердачное помещение под крышей односкатного типа имеет небольшую площадь, поэтому обустроить помещение в этом пространстве очень сложно. В этом случае может возникнуть вопрос, а нужно ли делать перекрытие между чердаком и основной постройкой. Если перекрытие не целесообразно, то можно заменить его распорками и подстропильными ногами. Такой вариант очень часто используется строителями на практике.

В целом стропильная система односкатной крыши похож на уложенное под углом перекрытие или половину наслонной системы, то есть является конструктивным элементом строения. Для его сооружения необходимы наслонные стропильные ноги. Другими словами, каркас односкатной крыши сооружается из стропилин, которые имеют прочную опору вверху и внизу.

В качестве опоры для стропил односкатной крыши может использоваться следующее:

• Две несущие стены. При этом посредником между элементами стропильной системы и стенами может стать двойной мауэрлат, верхний брус или бревно деревянной конструкции, армированный бетонный пояс, который должен быть устроен в процессе возведения стен.
• Одна несущая стена и противоположные опоры. Такой способ используется при строительстве пристроек и навесов. Опора верхней пятки стропильной ноги приходится на стальной кронштейн, который прикручен к несущей стене, или на гнездо, выбранное в несущей стене. Внизу стропилина опирается на обвязку опорных столбов.
• Два ряда опор. Опорой для верхней и нижней пятки стропильные ноги является обвязка опорных столбов. В этом случае можно использовать опоры в качестве элементов для крепления обшивки и формирования каркаса.

Односкатные крыши рекомендуется использовать над постройками, длина которых не превышает нескольких метров. Однако при усилении стропильной системы опорами, подкосами и прогонами можно перекрывать и более серьезные пролеты.

В частном строительстве чаще всего встречаются небольшие постройки, поэтому стоит поближе познакомиться с устройством стропильной системы односкатной крыши. Если разобраться в этом вопросе, то можно сделать всю работу своими руками, внося необходимые дополнения и изменения.

Составляя схему стропил односкатной крыши, стоит учитывать направление ветра и располагать скат так, чтобы сильным порывом крышу не сорвало.

Источник: https://balki-v-interere.postroivsesam.info/novosti/ustanovka-stropil-na-balki-perekrytiya-video-opisanie

Крепление стропил к балке. Крепление к мауэрлату

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Для справки. Безраспорный мауэрлат проще и дешевле в монтаже, но вся кровельная конструкция получается не слишком устойчивой к ветровым нагрузкам. Поэтому его устанавливают только на небольшие постройки – садовые домики, гаражи, бани.

Возможные варианты показаны на схеме:

• На конце стропила выпиливается «седло», которым оно надевается на мауэрлат, после чего соединение укрепляется двумя стальными уголками, установленными с обеих сторон, либо тремя гвоздями, два из которых забиваются сбоку под углом и скрещиваются в теле мауэрлата, а один вбивается в стропило вертикально.
• Вместо изготовления запила к стропильной ноге подшивается опорный брусок, упирающийся торцом в мауэрлат. Так поступают, если возникают сложности с тем, как запилить стропила под нужным углом и нужных размеров. Дальнейшее крепление также осуществляется на перекрещённые гвозди или уголки.
• Запил или опорный брусок ограничивают свободу движения стропилины, не давая ей скользить по опорной плоскости. А дополнительный крепёж не позволяет ей сдвигаться в горизонтальном направлении. Если увеличить степень свободы этого узла, не делая «седло» или используя в качестве крепежа скобу, то максимально жёстким придётся делать соединение стропил в верхней части.

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.

Стропила на балки. Требования к стропилам

Для того чтобы вся системы крыши дома прослужила долгую службу, для изготовления ее элементов выбирается просушенная древесина хвойных пород. Для стропил нужен брус, имеющий размер 100÷150 × 50÷60 мм.

Древесина хвойных пород — легкая по весу, что благоприятно для всей постройки дома, так как тяжелая стропильная система, создавая большое давление на стены, может привести к их повреждению и разрушению.

Еще одним плюсом хвойного материала для строительства основы под кровлю является высокий проце нт см олистости в его структуре, а значит — повышенная способность противостоять атмосферной влаге.

Для стропильной системы оптимальным выбором является качественная древесина хвойных пород

Материал для изготовления элементов стропильной системы должен отвечать некоторым требованиям, которые напрямую влияют на долговечность всей конструкции:

• Древесина для монтажа системы стропил должна быть вылежанной , что исключит риск ее деформации в конструкции.
• Влажность древесины должна составлять не более 2 — 2,5%.
• Если устраивается висячая стропильная система, то для затяжек и самих стропил обязательно берут древесину исключительно первого сорта.
• При возведении наслонной системы подойдет и второй сорт материала.
• Для подпорных элементов — стоек и подкосов, можно использовать и третий со рт др евесины, однако, стараясь выбирать при этом сырье , на котором минимальное количество сучков.
• Точную толщину заготовок подбирают в зависимости от веса выбранного кровельного материала и от погодных условий в данном регионе. Особенно это касается максимальной толщины снежного покрова в зимний период. Например, для средней полосы российских регионов, необходимо рассчитывать нагрузку на 1  кв .м . крыши в 180÷200 кг.
• Кроме этого, параметры стропильных ног зависят от общих размеров стропильной системы и ее уклона.
• Перед установкой системы древесина должна подвергнуться антигрибковой и противопожарной обработке.

Мауэрлат и балки перекрытия на одном армопоясе. В каких случаях нужен армопояс?

Усиление стен армированным поясом требуется не всегда. Поэтому не нужно зря тратить деньги на его устройство в следующих случаях:

• под подошвой фундамента залегает прочный грунт (скальный, крупнообломочный или крупный песок, не насыщенный водой);
• стены возводятся из кирпича;
• строится одноэтажный дом, который перекрывается деревянными балками, а не железобетонными панелями.

Если же на участке залегают слабые грунты (пылевидный песок, суглинок, глина, лесс, торфяник), то ответ на вопрос нужен ли армирующий пояс, очевиден. Не обойтись без него и в том случае, когда стены строятся из керамзитобетонных или ячеистых блоков (пено или газобетонных).

Это хрупкие материалы. Они не выдерживают подвижек грунта и точечных нагрузок от междуэтажных плит перекрытия. Армопояс исключает риск деформирования стен и равномерно распределяет нагрузку от плит на блоки.

Для арболитовых блоков (толщина стены не меньше 30 см, а марка прочности не ниже В2,5) армопояс не нужен.

Для мауэрлата

Деревянная балка, на которую опираются стропила, называется мауэрлатом. Она не может продавить пеноблок, поэтому кому-то может показаться, что под нее армопояс не нужен. Однако, правильный ответ на данный вопрос зависит от материала, из которого построен дом. Крепление мауэрлата без армопояса допускается для кирпичных стен. Они надежно держат анкера, которыми мауэрлат крепится к ним.

Если же мы имеем дело с легкими блоками, то армопояс залить придется. В газобетоне, пенобетоне и керамзитовых блоках анкерные крепления надежно зафиксировать невозможно. Поэтому очень сильный ветер может оторвать мауэрлат от стены вместе с крышей.

Для фундамента

Здесь подход к проблеме усиления не меняется. Если фундамент будет смонтирован из блоков ФБС, то армопояс однозначно необходим. Причем его нужно делать в двух уровнях: на уровне подошвы (основания) фундамента и на его верхнем срезе. Такое решение защитит конструкцию от интенсивных нагрузок, возникающих при подъеме и осадке грунта.

Для бутобетонных ленточных фундаментов также требуется усиление армированным поясом, хотя бы на уровне подошвы. Бутобетон – экономичный, но не стойкий к подвижкам грунта материал, поэтому армирование ему необходимо. А вот монолитной «ленте» армопояс не нужен, поскольку ее основа — стальной объемный каркас.

Нет необходимости в устройстве данной конструкции и для сплошной фундаментной плиты, которую заливают под здания на слабых грунтах.

Под какие виды междуэтажных перекрытий нужен армопояс?

Под панели, которые опираются на керамзитобетонные блоки, газо или пенобетон, армированный пояс нужно делать в обязательном порядке.

Под монолитное железобетонное перекрытие его можно не заливать, поскольку оно равномерно передает нагрузку на стены и прочно связывает их в единую пространственную конструкцию.

Армопояс под деревянное перекрытие, которое опирается на легкие блоки (газобетонные, керамзитовые, пенобетонные) не требуется. В этом случае под балки достаточно будет залить опорные площадки из бетона толщиной 4-6 см, чтобы исключить риск продавливания блоков.

Кто-то может нам возразить, указав на ряд случаев, когда армопояс под деревянное перекрытие этажа заливается. Однако, в этом случае усиление требуется не потому, что деревянные балки на бетонных подушках способны продавить кладку, а для повышения пространственной жесткости коробки здания.