Устройство стропильной системы
Стропильная система состоит из многих элементов, каждый из которых выполняет свою задачу.
- За распределение нагрузок на стены отвечают мауэрлаты . Эти балки принимают на себя вес всей кровли и лежат на стенах.
- Стропильные ноги — это наклонные балки, который и создают необходимый угол наклона крыши.
- Прогоны — это горизонтальные балки, которые скрепляют ноги между собой. Есть коньковый прогон, располагающийся вверху, и боковые, находящиеся с скатах.
- Затяжки расположены горизонтально и не дают стропильным ногам разъехаться, образуя с ними жесткие треугольники.
- Стойки и подкосы (подстропильные ноги) — дополнительные элементы, на которые опираются стропильные ноги. Они упираются в лежни.
- Лежень — горизонтальная балка, находящаяся под коньком, на нее опираются стойки и подкосы. Задача лежня — перераспределить точечную нагрузку от стоек.
- Конек — место соединения скатов кровли.
- Обрешетка — бруски или доски, которые набивают перпендикулярно стропилам. На нее укладывают кровельный материал. Задача обрешетки — распределить его вес.
- Свес — удлиненный край ската, защищающий стены от осадков. Если длины стропильных ног недостаточно для создания свеса, используются дополнительные элементы — кобылки.
Устройство стропильной системы показано на рисунке.
Также в устройстве крыши выделяют стропильные фермы. Это сплошной узел, состоящий из стропильных ног, растяжек, стоек и подкосов (раскосов, укосин). Ферма может быть не только треугольной, но и трапециевидной, сегментной или многоугольной. То, какой тип фермы выбрать, зависит от размеров дома. Если расстояние между стенами составляет 9-18 м, то подойдет треугольная ферма. Для домов шириной от 12 до 24 м используют трапециевидные или сегментные фермы. Если ширина здания больше (до 36 м), то используют многоугольные фермы.
Основными узлами крепления стропильной систему кровли являются это балочный, коньковый и мауэрлатный.
Виды сращивания стропил в коньке
Всего есть три способа, как это сделать:
Способ №1. Внахлест
Этот способ отличается от всех предыдущих тем, что здесь стропила соединяются боковыми плоскостями и стягиваются шпилькой или болтом. Достаточно популярная технология на сегодняшний день.
Если дом деревянный, тогда в качестве опора для этого способа подойдет верхнее бревно или брус, а вот на блоки придется положить мауэрлат.
Самое популярное такое крепление — сращивание стропил вполдерева:
Можно, конечно, использовать металлическую фиксирующую пластину – но это только соединение, но никак не затяжка. Суть затяжки как раз в том, что она располагается ниже и берет на себя часть нагрузки.
Внахлест стропила в коньке чаще всего соединяются при помощи гвоздей. Обычно это крыши беседки, навесов, бани и гаража – здесь нет особых требований к прочности стропильной системы.
Способ №2. Соединение встык
Для этого вам нужно:
- Обрезать под углом край стропила так, чтобы этот угол был равен углу ската крыши.
- Сделать упор стропила.
- Применить крепежный элемент.
Намного легче делать подобные обрезки по шаблону – просто изготовьте его заранее. Так все плоскости будут прилегать друг друга плотно.
Если вы скрепляете стропила гвоздями, берите их не менее двух. Каждый из гвоздей забивайте в верхнюю полость стропил под углом так, чтобы гвоздь шел в срез второго стыкуемого стропила. Дополнительно укрепите сращивание стропил в коньке металлической пластиной либо деревянной накладкой.
Или частично встык:
Суть этой конструкции в том, что кромки двух стропил подогнаны настолько точно, что равномерно распределяют друг с другом возложенную на них нагрузку. Но одним гвоздем это соединение будет мало закрепить – нужны еще металлические или деревянные насадки. Возьмите доску толщиной 30 мм, закрепите ее с одной (лучше двух) сторон узла и прибейте.
Способ №3. Соединение на брус
В это способе мы будем крепить стропила прямо на коньковый брус. Эта конструкция хороша тем, что брусу можно обеспечить центральные подпорки, а каждое стропило можно крепить по отдельности и в удобное время. Такой способ незаменим, если нет времени изготавливать шаблон.
Соединение на коньковый брус рекомендовано в тех случаях, если крыша получится достаточно широкой – шире, чем 4,5 метра. Эта конструкция достаточно надежна, но порой требует установки под собой дополнительных опор, из-за чего функциональность чердака снижается в разы. Ведь посреди помещения теперь балки! Для небольших чердачных крыш это, конечно, не беда, а вот в мансарде придется обыгрывать как элемент интерьера. Зато никакого шаблона для этой конструкции не нужно, и небольшие расхождения не страшны.
Вариация:
Можно, конечно, использовать металлическую фиксирующую пластину – но это только соединение, но никак не затяжка. Суть затяжки как раз в том, что она располагается ниже и берет на себя часть нагрузки.
Это – комбинированное сращивание стропил, т.к. выполняется он встык, точно так же, как при упоре на мауэрлат.
Особенности
Правила СНиП опираются на непреложную истину: стык не должен просесть в том месте, где требуется сплошная, непрерывная доска (либо брус). При этом испытание соединения выполняется на нагрузку – после укладки по месту стыка, если скат крыши достаточно пологий, проходит несколько рабочих. Нагрузка от нескольких человек – масса каждого составляет 80-100 кг – имитирует снеговую и ветровую нагрузку на скат, под которым залегают стыки удлиняемых стропил.
Сращение стропил производится в месте дополнительного упора. В качестве него выступит продолжение одной из стен, выполненной как несущая, а не перегородка. Например, таковыми являются стены коридора, отгораживающие его вместе с прихожей и тамбуром от комнат и кухни-гостиной. Те, в свою очередь, выходят окнами на разные стороны придомового участка. Если дополнительных несущих стен в проекте нет и не предвидится, устанавливаются V-образные опоры из бруса или доски, заметно толще той, что используется в качестве стропил.
Тонкости обустройства стыковочных узлов
Нарастить стропильную ногу до нужных размеров — это только часть дела, ее еще нужно состыковать с нижней опорной балкой и правильно прикрепить к коньковому брусу. Но для начала давайте разберемся, при помощи чего такое крепление выполняется.
Основные крепежные элементы
Каждый узел нужно как-то крепить, сам он держаться не будет и здесь есть несколько вариантов:
Ершеные гвозди в деревянном массиве держатся на порядок лучше, чем гладкие.
Саморезы — фиксация саморезами, по сравнению с гвоздями на порядок качественней. Плюс саморезы всегда можно выкрутить, а те же ершеные гвозди извлечь весьма проблематично;
Для монтажа стропильной системы лучше использовать саморезы с антикоррозийным покрытием.
Шпильки — металлические шпильки и болты считаются самым прочным и надежным видом стыковки. Правда под них нужно вначале просверлить сквозное отверстие и только после этого узел можно стянуть при помощи гаек. Для прочности под гайки обязательно подкладываются широкие шайбы, плюс ставится гравер и контргайка;
Стягивание узлов шпильками считается самым надежным.
Скобы — в недавнем прошлом гвозди, и металлические скобы были основными способами крепления. Сейчас мастера больше переходят на соединение стропил пластинами, тем не менее, для страховки во многих ответственных узлах по-прежнему забиваются мощные скобы.
Металлические скобы используются практически в каждой стропильной системе.
Варианты соединения в районе конька
Существует несколько распространенных способов соединения стропильных ног в районе конька. Выбор того или иного способа зависит от вида стропильной системы и наличия или отсутствия конькового прогона.
Наиболее распространенные способы соединения стропильных ног в районе конька.
- Самым простым соединением считается стыковка внахлест. Здесь смежные балки просто накладываются друг на друга, после чего по центру высверливается сквозное отверстие и узел скрепляется болтом или шпилькой. Соединение считается подвижным, поэтому узел должен опираться на коньковый прогон;
- Более сложным видом считается соединение типа шип-паз. При такой стыковке в одной из стропильных ног выбирается паз, а на другой вырезается шип. При соединении бруски заходят друг в друга и фиксируются саморезами или гвоздями. Стыковка относится к жестким, поэтому может выполняться как с коньковым прогоном, так и без него;
- Соединение вполдерева похоже на предыдущий вариант, только в этом случае на смежных стропильных ногах вырезаются пазы в половину толщины бруса и после стыковки, узел также скрепляется саморезами или гвоздями;
Варианты жесткой стыковки стропильных ног без опоры на коньковый прогон.
Деревянные накладки выступают как дополнительные элементы и исполняют роль поперечных затяжек.
Металлические накладки бывают нескольких видов. Самый простой вариант это перфорированная пластина, которая фиксируется в нескольких точках, тем самым обеспечивая жесткое соединение. Как вариант, вместо пластины может прикручиваться уголок. Так соединение стропил уголками используется для вальмовой крыши;
На вальмовой крыше стропила стыкуются уголками через коньковый прогон.
Для обеспечения подвижного соединения из металлических накладок собирается шарнирный узел, который скрепляется металлической шпилькой. Подвижный шарнирный узел обычно монтируется на крышах деревянных домов для компенсации деформаций при усадке дома.
Подвижный шарнирный узел компенсирует деформации при усадке дома.
Стыковка стропил со стенами дома
Любая стропильная система опирается не на несущие стены дома, а на так называемый мауэрлат. Он представляет собой брус большого сечения. Если дом блочный или кирпичный, то стропильные ноги с мауэрлатом стыкуются жестко. То есть в стропильной ноге делается треугольный вырез, который и опирается на мауэрлат.
В блочных домах стропила с мауэрлатом стыкуются жестко.
Деревянные дома первые несколько лет довольно сильно усаживаются, поэтому здесь используются скользящие крепления стропил к мауэрлату. То есть балка опирается на брус и с обеих сторон прикручиваются подвижные металлические крепления.
Скользящее соединение стропил используется только на крышах деревянных домов.
Конек – самая высокая точка стропильной системы крыши
Конек является самой высокой точкой крыши, в которой соединяются элементы, формирующие скаты – стропила. Поэтому основная миссия конькового узла заключается в придании всей стропильной системе прочности и жесткости. От того, насколько правильно будет произведено крепление, настолько длительнее станет эксплуатация конструкции крыши без необходимости выполнения ремонта.
Основные способы монтажа стропил
Установка стропил на несущие стены строения может производиться различными способами, о которых нужно иметь представление перед тем, как выбрать тип соединений несущих элементов скатов на коньке:
Стропила и затяжка соединяются в треугольник на земле, а затем поднимаются на коробку дома в готовом виде, где закрепляются на мауэрлате, уложенном на стенах. Установленные фермы соединяются между собой боковыми откосами или коньковым прогоном.
Монтаж обрешетки – пошаговая инструкция
Обрешетка служит в первую очередь для крепления кровельного материала, а также позволяет соединить вместе отдельные элементы стропильной системы.
По способу укладки она может быть:
- сплошной – это значит, что доски крепятся с минимальными зазорами в 5-10 мм;
- разреженной – отступы между обрешетинами могут достигать 25 см;
- редкой – отдельные доски крепятся с отступом в пределах 90 см;
- контробрешетка – перпендикулярно уложенные доски для обустройства вентиляционных ходов под финишной кровлей из черепицы или профнастила.
Если используются мелкие кровельные материалы, например, черепица, то обрешетка крепится сплошным способом.
Для набивки обрешетки обычно применяют обрезные или необрезные доски 2,5 см толщины. При этом ширина таких досок не должна превышать 15 см, иначе, под воздействием влаги они начнут коробиться и могут повредить кровельное покрытие. Поскольку крепление обрешетин не составляет большого труда, с этой работой можно справиться самостоятельно.
Технология монтажа конька
К устройству конька переходят после завершения укладки кровли на поверхности скатов. Детали доставляют на крышу веревкой или с помощью лебедочного механизма. В первую очередь устанавливается брус с сечением 7х9 см. С двух сторон к нему же крепятся элементы обрешетки в виде деревянных планок. Эти операции удобнее выполнять с центральной коньковой планкой, имеющей округленную поверхность, поэтому при желании можно выполнить ручную обработку бруса электролобзиком или шлифовально-стружечными аппаратами. Для профилактики негативных биологических процессов будет нелишним изолировать установленные деревянные элементы рубероидом, который также выполнит функции паро- и влагозащиты. Кстати, тыльная сторона металлочерепицы для конькового узла, как правило, обеспечивается подкладкой из утеплителя и средств защиты от плесени и грибка. Крепление элементов черепицы в этой части производится непосредственно к брусу.
Сращивание стропил в коньке двускатной крыши
При опирании на коньковый прогон двускатной крыши стропильные ноги могут как упираться друг в друга своими скошенными торцами, так и быть вразбежку.
Если стропила упираются торцами друг в друга, иными словами – встык, тогда их концы нужно соединить накладками на гвоздях или болтах. Если же концы стропильных ног в коньковом узле находятся вразбежку, тогда их соединяют угловыми скобами и болтами. Если стропильные ноги опираются сразу на два прогона, тогда концы ног опирают еще друг на друга. Возникает, естественно, определенный распор, напряжение которого снимают при помощи горизонтальных ригелей. Если прогон отсутствует вовсе, тогда стык стропильных ног в коньковом узле выполняют упором скошенных торцов ног друг в друга. Дополнительно закреплять такие стыки нужно парными накладками, которые прибивают к ногам гвоздями или соединяют болтами. Чтобы закрепить стропильную ногу с ригелем, стык выполняют при помощи деревянных накладок – боковых. Их прибивают прямо к ригелю гвоздями либо крепят болтами – все зависит от поперечных сечений используемых материалов. Далее под ригель ставят уже колодку – для восприятия поперечных усилий. А вот стропильные ноги из бревен с ригелем уже крепятся без накладок. Только в конце самого ригеля делают выемку в ½ от сечения шпренгеля. Чтобы система в итоге оказалась устойчивой, в поперечном направлении стропильные ноги усиливаются подкосами и ригелями-затяжками
Особенно, если речь идет о ширине пролета между наружными несущими стенами от 8 метров
Если в местности сильные ветра – не редкость, кровельный конек крайне важно защитить от возможного смещения. А для этой цели концы стропильных наслонных ног дополнительно соединяют с коньковым прогоном угловыми скобами
Плюс обязательно закрепляют проволокой стропильные ноги и кладку дома. Если вы сращиваете в коньке стропильную систему из бревен, круглого леса, тогда рассчитывайте, что она получится достаточно тяжелой.
Плюс обязательно закрепляют проволокой стропильные ноги и кладку дома. Если вы сращиваете в коньке стропильную систему из бревен, круглого леса, тогда рассчитывайте, что она получится достаточно тяжелой.
Заметим, что при значительных нагрузках на стропильную систему врезку в стропильной ноге вообще не рекомендуют делать – только применять промежуточные косынки.
Вот более подробная информация:
Если стропильные схеме находятся под наклоном, внешние нагрузки передаются опорами (мауэрлату, прогонам, стойкам, подкосам и лежням), при этом в самих стрежнях возникают силы напряжения сжатия и изгиба. И чем более крутая крыша ската, т.е. чем более вертикально идет наклон стержней, изгиб уже идет меньше, а вот горизонтальные нагрузки, наоборот, только увеличиваются.
Проще говоря, чем круче крыша, тем более прочными должны быть все горизонтальные конструкции, а чем скат более полог – тем прочнее должны быть уже вертикальные конструкции стропильной системы.
Двускатная крыша
Скошенные концы стропил двускатных крыш могут располагаться на коньке встык или укладываться на нем вразбежку. Однако следующие условия должны выполняться обязательно при любой технологии:
Если укладка стропил по коньку выполнена в разбежку, они соединяются болтами и скобами.
Когда стропила уложены встык, их соединение следует обеспечивать с помощью накладок, укрепляемых гвоздями или болтовыми соединениями.
Когда стропила опираются одновременно на пару прогонов, их концы следует взаимно упереть. Возникшее напряжение можно снять установкой ригелей горизонтально.
Если прогона нет, то стропила стыкуются своими скосами, дополнительное скрепление которых обеспечивают парными накладками, укрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями.
Закрепление ригеля на стропиле производится боковыми накладками из дерева, закрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями. Под ригель следует поставить колодку, воспринимающую поперечные усилия.
Бревенчатые стропила с ригелем скрепляются без накладок, но на оконечности ригеля выполняется выемка величиной в половину сечения шпренгеля. Для устойчивости стропила должны быть усилены затягивающими ригелями и подкосами
Это особенно важно, если расстояние, разделяющее наружные стены, превышает 8м.
Кровельный конек следует защитить от смещения, если дом расположен в районе, где постоянно дуют сильные ветры. Для этого концы наслонных стропил должны дополнительно закрепляться на коньке скобами
Стропила следует связать с домовой кладкой, используя проволоку.
Врезку в стропилах делать не рекомендуется, если стропильная система подвержена сильным нагрузкам, а использовать следует промежуточные косынки.
Ниже информация изложена более детально:
Если крыша очень крутая, то наибольшей прочностью должны обладать горизонтальные конструкции
Если она пологая, то необходимо особое внимание обратить на прочность вертикальных элементов, имеющихся в составе стропильной системы
Виды конструкций
Существует и может быть использовано в строительстве пять основных типов кровельных конструкций подобного вида, которые могут получиться на основе висячих стропил. Они отличаются наличием некоторых конструктивных элементов, конфигурацией и т. д.
Самый простой вариант – треугольна шарнирная арка. Ее форма треугольная, затяжка здесь испытывает нагрузку на растяжение, а стропилины – на изгиб. Такая схема используется, только если высота конька будет не менее 1/6 от всей длины пролета между стенами, иначе она не будет функционировать правильно. Довольно часто используется при сооружении чердаков. В этом случае две стропилины стыкуются и соединяются друг с другом в коньковой части. Внизу треугольник может быть соединен длинной затяжкой. Система может быть использована только в случае, если ширина пролета между стенами – не более 6 м.
Трехшарнирная треугольная арка
Несколько отличающаяся от вышеописанной система – шарнирная арка с бабкой. В этом случае конструкция имеет опору в виде бабки, установленной под коньком. За счет затяжки она работает на растяжение. Бабка может быть выполнена либо из металла, либо из дерева. Система используется, если пролеты между стенами – 6 и более метров. Бабка не позволит затяжке прогибаться – она выступает в роли своеобразного подвеса и позволяет настроить степень прогиба горизонтальной части.
Трехшарнирная арка, усиленная бабкой
Шарнирная арка с затяжкой, которая приподнята, используется обычно при планировании строительства мансард и просторных чердачных помещений – то есть там, где важна высота потолка. В этом случае затяжки будут устанавливаться в верхней части стропилин. И чем выше будет расположена затяжка, тем большее усилие на растяжение она воспринимает.
Арка с приподнятой затяжкой
Если опора – неподвижный шарнирный элемент, то конструкция будет именоваться аркой с ригелем. Здесь кровля крепится к мауэрлату за счет формирования зуба на стропилах. Сам ригель напоминает небольшого размера затяжку, но в этом случае работает не на растяжение, а на сжатие. Стропильные ноги закрепляются довольно жестко.
Трехшарнирная арка с ригелем
Арка с подкосами и бабкой напоминает собой систему арки с подвеской. Здесь во время монтажа стропилин используются подкосы, которые обеспечивают избавление конструкции от избыточного напряжения. Вариант подходит для закрывания пролетов шириной 9-14 м.
Конструкция стропильной фермы с бабкой и подкосами
Стропильная система достаточно сложна в монтаже, порой ее части собираются прямо на земле, а потом поднимаются на крышу. Но также стропила могут монтироваться и прямо на месте. В целом, крыша с висячими стропилами является самым простым вариантом, потому нередко изготавливается начинающими строителями или самостоятельно.
Перфорированные пластины, использующиеся для крепления стропил
Связывание стропил диагональными схватками
Сращивание стропил в коньке двускатной крыши
При опирании на коньковый прогон двускатной крыши стропильные ноги могут как упираться друг в друга своими скошенными торцами, так и быть вразбежку.
Если стропила упираются торцами друг в друга, иными словами – встык, тогда их концы нужно соединить накладками на гвоздях или болтах. Если же концы стропильных ног в коньковом узле находятся вразбежку, тогда их соединяют угловыми скобами и болтами. Если стропильные ноги опираются сразу на два прогона, тогда концы ног опирают еще друг на друга. Возникает, естественно, определенный распор, напряжение которого снимают при помощи горизонтальных ригелей. Если прогон отсутствует вовсе, тогда стык стропильных ног в коньковом узле выполняют упором скошенных торцов ног друг в друга. Дополнительно закреплять такие стыки нужно парными накладками, которые прибивают к ногам гвоздями или соединяют болтами. Чтобы закрепить стропильную ногу с ригелем, стык выполняют при помощи деревянных накладок – боковых. Их прибивают прямо к ригелю гвоздями либо крепят болтами – все зависит от поперечных сечений используемых материалов. Далее под ригель ставят уже колодку – для восприятия поперечных усилий. А вот стропильные ноги из бревен с ригелем уже крепятся без накладок. Только в конце самого ригеля делают выемку в ½ от сечения шпренгеля. Чтобы система в итоге оказалась устойчивой, в поперечном направлении стропильные ноги усиливаются подкосами и ригелями-затяжками
Особенно, если речь идет о ширине пролета между наружными несущими стенами от 8 метров
Если в местности сильные ветра – не редкость, кровельный конек крайне важно защитить от возможного смещения. А для этой цели концы стропильных наслонных ног дополнительно соединяют с коньковым прогоном угловыми скобами
Плюс обязательно закрепляют проволокой стропильные ноги и кладку дома. Если вы сращиваете в коньке стропильную систему из бревен, круглого леса, тогда рассчитывайте, что она получится достаточно тяжелой.
Заметим, что при значительных нагрузках на стропильную систему врезку в стропильной ноге вообще не рекомендуют делать – только применять промежуточные косынки.
Вот более подробная информация:
Если стропильные схеме находятся под наклоном, внешние нагрузки передаются опорами (мауэрлату, прогонам, стойкам, подкосам и лежням), при этом в самих стрежнях возникают силы напряжения сжатия и изгиба. И чем более крутая крыша ската, т.е. чем более вертикально идет наклон стержней, изгиб уже идет меньше, а вот горизонтальные нагрузки, наоборот, только увеличиваются.
Проще говоря, чем круче крыша, тем более прочными должны быть все горизонтальные конструкции, а чем скат более полог – тем прочнее должны быть уже вертикальные конструкции стропильной системы.
Крепежные элементы для сращивания
Формирующие крышный контур стропильные ноги передают нагрузку конструкции на мауэрлат, который распределяет ее по несущим стенам.
Крепление стропил издавна обеспечивалось с помощью:
- штырей из дерева;
- брусков;
- накладок;
- металлических скоб;
- нагелей;
- клиньев.
Сейчас этот крепеж дополнен другими элементами, обеспечивающими надежность и простоту работы с ними. Современные строители пользуются:
- шурупами и болтами;
- саморезами;
- перфорированными и гвоздевыми пластинами, а также другими изделиями.
Выбор соответствующего крепежа определяется нагрузкой, которая приходится на скрепляемый с их помощью коньковый узел, а также задачами, возлагаемыми на крепеж.
С использованием саморезов стропила сращиваются следующим образом:
Сращивание гвоздевыми и перфорированными пластинами:
Использование подобных пластин требует наличия пресса:
Итак, в нашей статье мы рассказали о методах сращивания стропильных балок в коньке. Следующую статью мы намерены посвятить методике их сращивания в составе крыш различной конфигурации.
На этом видео вы можете рассмотреть то, о чем мы писали выше:
https://youtube.com/watch?v=D_vpM87caQQ
Ваши комментарии сделают наши публикации более интересными. Пишите нам!
Крепление стропильной системы — технология
Форму создаваемой крыши и способ, каким будут крепиться стропила, принято выбирать, исходя из материала строительства дома, климатических и географических особенностей местности, где расположено здание. Стропила являются главным элементом стропильной конструкции, предназначенной для удержания кровли.
При возведении каркаса для крыши правильный и надежный крепеж стропильной системы очень важен. Ошибка в расчетах и неверно подобранные материалы, как и непрофессионально выполненная работа по креплению стропил приведут к тому, что кровля скоро придет в негодность, и ее необходимо будет заново переделывать.
Существуют следующие способы крепления стропил к стене:
- с использованием мауэрлата;
- через балки перекрытий;
- с затяжкой и подстропильными деревянными брусками;
- соединение с верхним венцом стен из бревен;
- с применением обвязки дома, возведенного по каркасной технологии.
При возведении частных домов используются стропила наслонные и висячие. Когда строятся здания, имеющие большую площадь крыши, обычно используют висячие стропила, которые изображены на фото.
Требования строительных норм и правил к сращиванию стропил
Неумелое сращивание стропил по длине может не только резко понизить их устойчивость к изгибающим нагрузкам, но и стать причиной полного разрушения конструкции. Последствия такой ситуации очень печальные. Строительные правила предусматривают определенные закономерности во время выбора размеров крепежа, мест его установки и длины накладок. Данные взяты с учетом многолетнего практического опыта.
Сращенные стропила будут намного прочнее, если для их соединения использовать не гвозди, а металлические шпильки. Инструкция поможет сделать самостоятельный расчет соединения. Достоинство метода – универсальность, с его помощью можно решать проблемы не только с удлинением стропил, но и с наращиванием иных элементов кровли. Специализированные компании выполнили черновые расчеты и собрали данные в таблицу, но в ней указываются только минимально допустимые параметры.
Таблица расчетов узлов и соединений
На практике рекомендуется всегда делать запасом по прочности. Как определяются параметры сращивания стропил?
Диаметр и длина шпилек. В любых случаях диаметр шпилек должен быть ≥ 8 мм. Более тонкие не обладают достаточной прочностью, использовать их не рекомендуется. Почему? В металлических соединениях диаметр шпилек рассчитывается на усилия растяжения. Во время стягивания металлические поверхности настолько сильно прижимаются между собой, что удерживаются за счет силы трения. В деревянных конструкциях шпилька работает на изгиб. Отдельные доски нельзя стянуть с большим усилием, шайбы проваливаются в доску. Кроме того, во время изменения показателей относительной влажности доски изменяют толщину, за счет этого уменьшается усилие стягивания. Шпильки, работающие на изгиб, должны иметь большой размер. Конкретный диаметр шпильки нужно определять по формуле dш = 0,25×S, где S – толщина доски. К примеру, для доски толщиной 40 мм диаметр шпильки должен быть 10 мм. Хотя это все довольно относительно, нужно иметь в виду конкретные нагрузки, а они зависят от многих факторов.
Длина нахлеста досок. Этот параметр всегда должен быть в четыре раза больше ширины досок. Если ширина стропил 30 см, то длина нахлеста не может быть менее 1,2 м. Мы уже упоминали, что конкретное решение принимается мастером с учетом состояния пиломатериалов, угла наклона стропил, расстояния между ними, веса кровельных материалов и климатической зоны расположения здания. Все эти параметры оказывают большое влияние на устойчивость стропильной системы.
Расстояние между отверстиями для шпилек. Крепеж рекомендуется фиксировать на удалении не менее семи диаметров шпилек, от края доски расстояние должно быть не менее трех диаметров. Это минимальные показатели, на практике рекомендуется их увеличивать. Но все зависит от ширины доски. Нельзя за счет увеличения расстояния от края слишком уменьшать расстояние между рядами шпилек.
- Количество стягивающих шпилек. Есть довольно сложные формулы, но на практике ими не пользуются. Мастера устанавливают два ряда шпилек с учетом расстояния между ними, отверстия располагаются в шахматном порядке.
Количество шпилек в узле
Способы соединения стропил в коньке
Коньковый узел стропильной системы располагается в верхней точке крыши и образуется за счет соединения между ногами одной стропильной пары. Не этот участок каркаса ложится огромная нагрузка, чтобы конек ее выдержал, опытные кровельщики применяют следующие варианты крепления:
1.Встык. Чтобы выполнит соединение стропил встык, один конец досок, используемых для изготовления ног, опиливают под углом таким образом, чтобы при совмещении они образовывали угол. Чтобы зафиксировать стропила в этом месте используют гвозди, забивая в торцевую часть ноги под углом так, чтобы он проходил через обе ноги. Чтобы усилить крепление встык используют специальные металлические пластины с отверстиями под саморезы. Из накладывают на место соединения стропил с двух сторон и закрепляют саморезами или гвоздями.
Соединение стропил встык
2.На балку. Другой вариант крепления встык предусматривает использование бруска, называемого коньковым прогоном. Выбрав этот способ соединения, стропила также подрезают под углом по шаблону, но не скрепляют не друг с другом, а фиксируют на брус. При креплении на балку конек имеет не остроконечную вершину, а плоскую.
3.Внахлест. Чтобы закрепить стропильные ноги внахлест в коньковом узле, концы ног соединяют и фиксируют с помощью металлической шпилькой или болтом с гайкой. Для надежности с обеих сторон на болт надевают шайбы большого диаметра, а некоторые мастера дополнительно используют резиновый уплотнитель.
4.В паз. Соединение стропил в паз подходит для искусных, опытных плотников. Оно заключается в изготовление в одной стропильной ноге выпила, а в другой шипа, состыковывая которые, стропила закрепляют деревянным нагелем или гвоздем.
5.В пол дерева. Крепление в пол дерева немного проще, чем соединение в паз. Так как, чтобы его выполнить, следует выпилить на конце стропил выемку, равную половине толщины доски. Соединив эти выемки как паззл и закрепив нагелем или гвоздями, плотники получают прочный коньковый узел.
Соединение стропил в полдерева
Технология монтажа конькового узла в пол дерева
Внимание! Работа с деревянными домами из бруса и бревна требует особого подхода. Так как натуральное дерево изменяет размер в процессе изменения процента влажности, дом, построенный из этого материала, оседает в первые 5 лет эксплуатации
Чтобы компенсировать усадку, величина которой достигает иногда 20 см, требуются специальные подвижные крепления. Оно представляет собой пластины для фиксации стропил, соединенные металлическим стержнем.
Подвижное крепление для конькового узла
