Мауэрлат для двускатной крыши: делаем правильную основу под стропильную систему

Сложные крыши

Чем больше скатов и, соответственно, их пересечений имеет крыша, тем больше усложняется стропильная система. Так, в многощипцовых конструкциях часть стропил опирается не на конек (прогон), а на балку ендовы. Такие балки называются накосными стропилами ендовы, их необходимо подгонять по месту и жестко скреплять для предотвращения перекоса конструкции в целом.

Для вальмовой крыши используются не только прямые (расположенные под прямым углом к коньку и мауэрлату), но и диагональные стропила – по линиям пересечения скатов. На них опирается часть прямых стропил. Здесь также оптимален жесткий узел крепления.

В шатровых крышах большая часть стропил является именно диагональными, и все прямые (нарожники) опираются на них. За счет этого особенно важна точная подгонка запилов и усиленные крепления.

В арочных крышах вместо прямых балок стропил применяются изогнутые шпангоуты, собранные из отдельных ламелей. Количество вертикальных стоек при такой конструкции заметно возрастает, поскольку необходимо более равномерно распределить нагрузку по изогнутому составному элементу. Опирание таких арочных стропил только жесткое, с запилом.

Разновидности соединительных узлов

Основа каркаса крыши – стропильные фермы, в которые отдельные элемента, соединятся между собой в конструкции различной геометрической формы, к примеру, треугольной или пятиугольной. Одной из наиболее прочных и устойчивых к внешним воздействиям фигурой является треугольник, именно такой вид имеют фермы двухскатных и полувальмовых, вальмовых и шатровых крыш. Соединительным узлом называют место сращивания или крепления стропил друг с другом, с мауэрлатом, дополнительными опорами. При сооружении стропильной системы используются следующие виды узлов:

-Узел крепления к мауэрлату. Каждая стропильная нога имеет точку крепления к основанию каркаса, называемому мауэрлатым брусом. Его задача – равномерно распределять нагрузку от веса кровли и передавать ее через несущие стены к фундаменту сооружения. Нарушение целостности мауэрлата снижает его прочность, поэтому соединение выполняю, используя бруски, металлические уголки или делая выпилы на концах стропильных ног.

Схема крепления стропил на мауэрлат

-Узел соединения стропил между собой. Соединение стропил крыши между собой выполняют в коньке крыши. Помимо веса кровельного материала, ноги каркаса испытывают нагрузку на распирание и на прогиб. Поэтому коньковый узел находится под постоянным давлением. От прочности и аккуратности этого крепления зависит надежность и несущая способность стропильной системы.

Соединение стропильных ног между собой в коньковом узле

-Узел стыковки с дополнительными опорными элементами. Чтобы снизить и перераспределить нагрузку со стропил, используют ригели, затяжки, подкосы и стойки. Их связывают между собой с помощью крепления «в пол дерева», металлическими накладками или гвоздями.

Схема крепления стропил с ригелем

-Узел сращивания. Для изготовления стропил для крыш с шириной ската, превышающей стандартную длину досок 6 м, применяют метод сращивания пиломатериалов из 2-3 фрагментов

Способы сращивания стропильных ног

Важно! В процессе строительства стропильного каркаса используют два типа соединительных узлов: жесткие и подвижные. Жесткими называют крепления, когда элементы фиксируются между собой неподвижно

Подвижные соединения имеют возможность изменять свое положение, для них применяют специальные металлические «ползунки».

Монтаж стропильной системы

При решении самостоятельно выполнить монтаж стропил односкатной крыши, стоит сначала подготовить все элементы, а также обработать специальными средствами.

Доски стоит уложить с двух сторон определенной кровли и заложить в пазы.

Между брусьями рекомендуется натянуть несколько бечевок и тщательно оценить пространство наклона.

Только после этого важно прикрепить несколько крайних стропил. После расчета, проектирования, существуют определенные этапы монтажа:

После расчета, проектирования, существуют определенные этапы монтажа:

Монтаж несущего бруса. Большой брус укладывается вдоль стены объекта. Предварительно его стоит остругать, пропитать антисептиком

По торцу стены важно уложить рубероид, на него монтировать брус по уровню с помощью анкерных болтов.

Обработка бруса, стропительных элементов. Планируется вылет доски над свесом крыши – уровень около 40 см на каждую сторону, в зависимости от угла наклона

Важно учитывать, что чем круче будет угол, тем меньше стоит делать вылет. При использовании металлочерепицы, а также профнастила шаг составляет 120 сантиметров. В случае, когда ширина материала кровли больше 6 метров, шаг рекомендуется уменьшать до 1 метра. Доска врезается для прочности в мауэрлат.

Как видно, процесс нельзя назвать сложным, а при учете всех правил, можно самостоятельно смонтировать данный объект.

Монтаж односкатной крыши

Альтернативный метод монтажа

Основные способы крепления к балкам

Для крепления стропильных брусов к балкам применяют два основных способа.

Самым простым вариантом является прикладывание стропила к балке с последующей фиксацией конструкции с помощью гвоздей, однако созданная таким методом кровля не будет отличаться надежностью. Она может устраиваться на небольшой постройке хозяйственного назначения или беседке. Для монтажа крыши дома требуется большая надежность конструкции.

Для предупреждения скольжения деталей по отношению друг к другу при креплении стропил к балкам перекрытия используются специальные соединения:

• зуб с шипом;
• упор в конечную часть балки;
• зуб с упором.

Соединение осуществляется с применением одного или двух зубьев. Конкретный выбор определяется углом наклона скатов. Надежность конструкции можно повысить и посредством использования металлических уголков.

Выполнение врубки одним зубом целесообразно при достаточно крутой кровле – в случае, когда величина угла наклона ската превышает 35 градусов. На стропильной пятке устраивается зуб с шипом, а выполнение упора с гнездом под шип производится в балке. Глубина гнезда будет составлять 1/4 или 1/3 толщины балки. Глубина непременно должна сохраняться в указанном диапазоне – это необходимо для предупреждения ослабления конструкции.

Стропила должны крепиться к балке с отступом 25-40 см от края – соблюдение этого требования предупредит скол конца балки под давлением стропильных ног.

При величине угла наклона менее 35 градусов монтаж ног осуществляется таким образом, чтобы площадь соприкосновения увеличивалась благодаря перекрытию с балкой – одним словом, посредством увеличения опорной ноги. В подобном случае применяются следующие способы крепления:

• упор с шипом или без шипа;
• в два шипа;
• в 2 два шипа в замок.

При упоре с щипом (без него) предполагается применение вырезки шипа с упором лишь под один зуб, а также использование отдельного упора для второго зуба. В стропильной ноге необходимо вырубить проушину с заданными характеристиками. В подобной ситуации стропила крепятся к балкам перекрытия при помощи врубки, глубина которой составляет третью часть толщины балки. При разной глубине врезки зубов рекомендовано использование следующих значений:

• для первого – 1/3;
• для второго – 1/2.

Менее популярным способом является монтирование стропильных балок в конец затяжки. Для этой цели в стропильной ноге производится вырезка зуба-упора, одна плоскость которой должна приходиться на самый конец балки, а вторая плоскость – упираться в созданный запил. Его глубина должна быть больше 1/3 части общей толщины балки, а выполнение самого упора должно осуществляться на возможно большем расстоянии от края.

Надежность соединения можно повысить посредством использования стропильных болтов или хомутов, затем произвести монтаж всего узла к стене здания – точнее, к предварительно вмурованному анкерному костылю. При этом применяются железные полосы или проволочные петли.

Виды крепежных элементов для монтажа стропил к мауэрлату

Для крепления стропил к мауэрлату используются различные виды крепежных элементов и врубок (врезок).

Для стропил из металла применяется следующий крепеж:

• уголки;
• болты с гайками;
• проволочные стяжки;
• пластины;
• саморезы;
• крепежные элементы LK;
• кронштейны WB;
• разные виды уголка КР;
• перфорированная монтажная лента ТМ.

Использование крепежных элементов LК целесообразно при необходимости соединения стропил с мауэрлатом, а также других элементов системы стропил. Крепление к древесине осуществляется аналогично креплению кронштейнами. Исключение составляют анкерные болты.

Применение кронштейнов WBрекомендуется для монтажа стропил к мауэрлату. Врезка на стропиле при этом не осуществляется, благодаря чему удается избежать ослабления его несущей способности. Для изготовления кронштейнов используется оцинкованный металл 2-миллиметровой толщины, а крепление производится при помощи болтов, гвоздей или шурупов.

Использование уголков КР, его различных модификаций при устройстве стропильной системы усиливает участки крепления стропил к мауэрлату. Помимо придания дополнительной прочности узлам соединения кровельных элементов, уголки улучшают несущие характеристики всей конструкции. Аналогично использованию остальных металлических крепежных элементов, этом случае также нет необходимости во врезании уголков в конструкции, благодаря чему сохраняется требуемый уровень несущих способностей деталей системы стропил. Крепление уголков производится при помощи шурупов или гвоздей с выступами в виде ерша.

Монтажную перфорированную ленту при устройстве стропильной системы применяют с целью повышения прочности узлов соединения. Она применяется:

• для обеспечения более прочного крепления мауэрлата и стропил;
• с целью закрепления дополнительных деталей системы стропил, которые обеспечивают прочность и жесткость всей системы.

Для крепления перфорированной ленты необходимо использовать гвозди или шурупы. Ее применение не приводит к ослаблению несущих конструкций, поскольку при этом не нарушается их целостность.

Способы крепления стропильных балок

Как закрепить стропила на двухскатной крыше? Как сделать это правильно? Существует несколько популярных способов, помогающих закрепить стропила к мауэрлату, а именно:

• Наиболее распространенным является метод врубки. Такой способ установки стропил является прочным и жестким, поэтому его применяют только в том случае, если двухскатная крыша монтируется на дом из кирпича, блоков и прочих подобных материалов. Вам предстоит поработать пилой или топором. На нижнем конце стропила делается врубка, которая по форме точно подходит под рельеф мауэрлата;
• Еще один жесткий метод подразумевает нашивку опорного бруска. Такой метод фиксации стропил разумно использовать для двускатных крыш небольших хозяйственных построек. Для его исполнения понадобится одна толстая доска длиной около метра или две тонких. На них делается выпил с конфигурацией мауэрлата. После этого доски просто нашиваются сбоку стропил;
• Закрепить можно и подвижным методом. Он часто применяется в деревянном строительстве. Такой способ позволяет «гулять» стропилам пока сам дом дает усадку. В этом случае применяются дополнительные приспособления. Одна часть скользящей опоры монтируется на стропила, а другая на мауэрлат. Такой способ применяется только в наслонных системах, когда в верхней части крыши имеется дополнительная опора в виде конькового прогона.

Кроме крепления стропильных балок в нижней части, их следует соединить и в верхней точке. Существует несколько типов фиксации. Самый просто способ – встык. Под нужным углом верхние концы стропильных балок отпиливаются так, чтобы они точно совпадали друг с другом. Затем они соединяются и скрепляются гвоздями и металлическими пластинами. Такой способ не очень надежный, поэтому применяется для двухскатных крыш небольших строений.

Самым надежным вариантом считается в полдерева, который лучше применяется, если для используется стропильный брус. На сопряженных концах делается вырубка на половину толщины. Далее они соединяются друг с другом и закрепляются гвоздями, хомутами или металлическими элементами.

Если двухскатной крышей покрывается деревянный дом, то верхние концы стропил нужно соединять подвижным способом. В этом случае их соединяют шарнирами. Это не даст стропильной системе покоробиться во время усадки стен из бревен или бруса.

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы приведена на фото ниже. В ней стропильная нога упирается в мауэрлат. В таком варианте она работает на изгиб, не распирая стену.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки

Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся при помощи подвижного соединения. Для закрепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу ставится гибкая стальная пластина. Варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону смотрите на фото.

Если кровельный материал планируется использовать тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Достигается это увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он приведен на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

О типах крепежа стропилин к основе

Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.

Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:

Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

• С помощью металлических уголков. Металлические уголки с отверстиями под саморезы или гвозди являются самым надежным и прочным вариантом жёсткого крепления стропил к мауэрлату, стенам или коньковому прогону. Они позволяют много кратно увеличить жесткость и несущую способность конструкции стропильного каркаса.

• С помощью металлических накладок. Для соединения элементов стропильного каркаса также используют перфорированные стальные накладки, которые позволяют выполнить их фиксацию без изготовления запила в мауэрлате или стропилах, благодаря чему сохраняются их высокие прочностные качества.

• С помощью «чурок». Чурками называют небольшие брусочки квадратного сечения, которые устанавливаются между стропилами и коньковым прогоном или мауэрлатом в качестве распоров, увеличивающих жесткость конструкции.

• С помощью скользящих креплений. Другой вариант фиксации стропил с коньковым прогоном или мауэрлатом – использование подвижных креплений, которые в быту называют салазки или ползуны. За счет их подвижности можно компенсировать изменение размеров элементов, которое происходит в процессе усадки.

Разновидности фиксации

Выбор способа крепления стропильного элемента к мауэрлату зависит от того, какая стропильная система (наклонная или висячая) используется, а также от веса бруса, сложности конструкции и расчетных нагрузок. Для начала стоит сказать, что крепить стропила к брусу мауэрлата можно двумя способами: жестко или с использованием скользящей фиксации. Фиксация без запила может выполняться по тому и другому типу.

Скользящее крепление

Скользящий крепеж состоит из двух элементов. Один из них может свободно перемещаться относительно другого. Кроме этого, стропила к брусу мауэрлата могут крепиться открытым и закрытым способом. Рассмотрим их подробнее:

1. При закрытом способе крепления используется специальный уголок с проушиной, напоминающей щель. Эту деталь сначала крепят к мауэрлату. В проушину заводится металлическая деталь с отверстиями. Именно через эти отверстия и осуществляется крепление уголка к несущей ноге. Благодаря незакрепленной вертикальной поверхности уголка стропило может при необходимости немного смещаться, тем самым защищая от излишней нагрузки и деформации стеновые конструкции постройки.
2. Открытый вариант крепления выполняется аналогично с той лишь разницей, что в проушину уголка петля не вставляется. Уголок сначала крепится к мауэрлату, а затем верхняя часть его полки подгибается вниз для выполнения соединения.

Жесткое крепление

Если говорить о том, как выполняется жесткое крепление стропил к мауэрлату, то тут существует большее количество вариантов. Выбор того или иного способа делают с учетом особенностей монтажа крышной системы, а также габаритов и тяжести деревянных элементов конструкции.

Стропила на односкатной крыше или многоскатной системе могут крепиться посредством:

• металлических уголков разного размера;
• специальных LK-креплений.

Последний вариант креплений изготавливается любых размеров, что позволяет легко подобрать его под габариты стропил. Для производства этих крепежей используется сталь толщиной 2-3 мм. Такие соединительные элементы обеспечивают максимальную жесткость и надежность фиксации.

Важно: уголки для соединения стропил с мауэрлатом без запила отличаются от уголков, которые применяются при фиксации с запилом. Они имеют увеличенные полки с большим количеством отверстий под саморезы

Для их изготовления используется более толстая сталь (3 мм).

Основные правила

Одним из важнейших соединений в системе стропил является их прикрепление к мауэрлату.

От того, насколько прочным будет такое соединение, зависит прочность всей крыши, ее долговечность и безопасность людей.

При нарушении технологии может произойти опускание стропильных ног через какое-то время, крыша начнет деформироваться и существенно вырастает вероятность обрушения отдельных элементов.

Чтобы этого не произошло, следует неукоснительно соблюдать основные правила крепления:

• в тех точках, где запилы прилегают к мауэрлату, следует соблюдать максимально возможную точность, чтобы обеспечить надежность такого соединения. Недопустимо использование всевозможных дополнительных элементов (прокладок, накладок и пр.), которые со временем под воздействием нагрузки могут деформироваться и вылететь, нарушив прочность соединения;
• при выполнении монтажа стропил на мауэрлат, при креплении к раскосам, иным стропильным брусам, растяжкам и другим деталям следует использовать металлические пластины, уголки, болты, шпильки с надежной резьбой, кронштейны, которые специально для этих целей предназначены.Сегодня в специализированных магазинах и на рынках выбор крепежей очень широк.
  И для каждого вида соединений можно легко подобрать то, что вам требуется;
• если при закреплении используются различные резьбовые соединения: болты, винты, шпильки и пр, то в обязательном порядке должны быть использованы шайбы, а при их отсутствии пластины из металла, которые не позволят гайке утопиться в древесный материал. Если нет металлических изделий, то могут быть использованы обрезки фанеры, которая отличается своей исключительной прочностью.Чтобы резьбовые соединения получили максимальную надежность, следует также использовать шайбы Гровера, которые не допустят непроизвольного расслабления такого соединения;
• использовать гвозди или шурупы при установке стропильных ног можно лишь при создании временных соединений на очень непродолжительный период времени. Чтобы было удобнее монтировать стропильную систему.После того, как работы выполнены, шурупы и гвозди, как можно скорее следует заменить на надежные крепления при помощи пластин, уголков, болтов;
• чтобы стропильные ноги при усадке стен скользили по стене, необходимо использовать специальные детали, именуемые «салазки». Использование таких деталей является обязательным, когда в качестве кровельного материала используется элитная черепица или когда будет выполняться устройство мягкой кровли;
• до того, как приступить к закреплению, осуществляется «запиливание» седла на том участке, где стропило примыкает к мауэрлату. Такая мера поможет обеспечить надежное прилегание стропильной ноги к поверхности мауэрлата.В большинстве случаев кровельщики используют заранее изготовленный шаблон из прочной фанеры и выполняют запилы на всех стропильных ногах, если угол наклона скатов везде одинаков. Если же величины угла отличаются, то для каждого из скатов изготавливается отдельный шаблон.Глубина запила не должна составлять более 25% ширины стропила;
• для того чтобы существенно усилить места соединения стропильных ног с мауэрлатом и повысить сопротивляемость конструкции крыши к порывам ветра и иным атмосферным нагрузкам, используют специальные стальные уголки. Точно такие же приспособления используются при укладке стропильных ног на вертикальном кресле;
• между собой соединение стропил в коньковом прогоне осуществляют встык, а для закрепления соединения используют стальные накладки;
• на других участках, где стропильные ноги прилегают друг к другу (на диагональном стропиле, например), точно также требуется припиливание элементов выполнять с максимальной точностью, чтобы обеспечить плотное прилегание. Для закрепления соединения используют металлические пластины или уголки, и скручивают болтами.