Сборка деревянного скелета: способы крепления стропил

Ломаная крыша— это чердачное помещение дома, которое оборудовано таким образом, что после утепления кровлии стен оно становится вполне пригодным для проживания. По сути мансарда — это дополнительный этаж здания.

Основные элементы стропильной системы

Деревянный каркас крыши собирается из таких частей, как:

Основные элементы стропильной системы
Основные элементы стропильной системы
Основные элементы стропильной системы
  • мауэрлат — своеобразное основание под элементы кровли, прикрепляемое по всему периметру здания к верхней кромке наружных стен, чтобы рассредоточить давление кровельного пирога;

    Мауэрлат служит основанием для каркаса кровли

  • стропильные ноги — незаменимые детали деревянного костяка крыши, определяющие угол наклона скатов и вид верхней части дома;
  • коньковый прогон — брус, зафиксированный в горизонтальном положении и, словно позвоночник, соединяющий все стропила каркаса кровли в их верхней части;

    Коньковый прогон располагается ровно посередине здания

  • боковой прогон — горизонтальный брус, который отличается от конькового прогона тем, что закрепляется в середине стропильных ног каждого ската крыши;
  • затяжка — распорка, объединяющая два противоположных стропила, чтобы они не разъезжались;

    Затяжка и подкосы необходимы для правильного распределения нагрузки на мауэрлат

  • стойки — вертикальные элементы каркаса, размещённые под коньковым и боковыми прогонами с целью поддержки стропил и конькового бруса, а ещё, если есть необходимость, подставленные под среднюю часть стропильных ног;

    Стойки могут поддерживать не только конёк кровли, но и стропила

  • подкосы — детали, упирающиеся в лежень, за счёт чего стропильные ноги становятся более устойчивыми;
  • лежень — брус, размещённый на верхней кромке внутренней стены здания параллельно коньку и служащий площадкой для крепления стоек и подкосов;

    Лежень располагается на внутренней стене параллельно брусу мауэрлата

  • конёк кровли — область совмещения двух скатов, вдоль которой устанавливается сплошная обрешётка, необходимая для упрочнения описываемой части крыши;

    Конёк образуется в самой высокой зоне стропильной системы

  • кобылки — элементы, используемые при обустройстве свеса, когда стропильные ноги недостаточно длинные;

    Кобылки удлиняют стропильные ноги

  • свес крыши — зона деревянного каркаса, оберегающая стены дома от контакта с большим количеством атмосферных осадков;

    Карнизный свес сооружается, чтобы защитить стены от дождя

  • обрешётка — брусья или доски, прибиваемые перпендикулярно стропилам и служащие платформой для крепления кровельных материалов.

    Доски обрешётки выкладывают перпендикулярно стропилам

Основные элементы стропильной системы
Основные элементы стропильной системы
Основные элементы стропильной системы
Основные элементы стропильной системы

Стропильная конструкция

Так как конструкция из стропил является основой или скелетом всей крыши, ее обустройству уделяют особо пристальное внимание. Далее рассмотрим элементы этой конструкции и поэтапный монтаж стропильной системы крыши.

Элементы стропильной системы

Мауэрлат – это основа или база стропильной конструкции. Он служит основой для установки и жесткого закрепления стропил, и обеспечивает равномерный перенос массы кровли и других ее нагрузок на капитальные стены домостроения.

Мауэрлат складывают из деревянных бревен или брусьев сечением 10х15 см, механически обработанных с двух сторон — внизу и вверху, так чтобы эти поверхности были плоскими (с обязательной обработкой антисептическими жидкостями), которые прикрепляются по всему периметру капитальных стенок дома.

Мауэрлат обеспечивает достаточную жесткость для всей конструкции стропил, с минимальными затратами стройматериалов.

Также существуют безмауэрлатные крыши, однако их конструкция недостаточно устойчивая.

Шаг №1: подготовительные работы

С чего же начать монтаж? Первый шаг любых строительных работ – подготовительный! Вначале нужно привести в порядок стены и перекрытия дома. Не секрет, что материал, из которого возводятся перекрытия, имеет, как правило, небольшие расхождения в размере, с каждым венцом или рядом «разница» только накапливается, визуально это можно и не заметить, а вот отвес или уровень мигом найдет дефект (с помощью этих инструментов можно выяснить, что высота стен разнится на пару сантиметров или что углы дома совсем непрямые – все эти огрехи нужно устранить).

Читайте также:  Установка металлочерепицы — инструкция по монтажу

Если ваша постройка из кирпича или пеноблоков, сделайте цементно-песчаную выравнивающую стяжку, если же дом деревянный, то неровности сгладьте прокладками из древесины. Все эти манипуляции позволят произвести монтаж стропильной системы по шаблону (любая готовая схема вам подойдет), что облегчит процесс. Кроме того, нагрузка на каждый узел считается из расчета, что поверхность горизонтальна, а углы прямые, если же это не так, гарантировать надежность всей конструкции вам не сможет никто.

Небольшой расход средств – большая польза: мауэрлат

Крепление стропильной ноги к мауэрлату.

После того как все работы по выравниванию поверхностей будут завершены, приступайте к настилу гидроизоляции по чердачному перекрытию и лишь потом к укладке мауэрлата и лежня (это делается при необходимости). Зачем вообще нужен мауэрлат? С помощью него можно исправить непрямые углы помещения.

Чтобы правильно установить элемент, нужно помнить о следующем: толщину бревен, которые будут использоваться в качестве мауэрлата, необходимо подбирать такую, чтобы кобылки для карнизного свеса проходили через обрез стен; если этой рекомендацией пренебречь, после придется делать врубку или монтировать прокладки. Если при укладке мауэрлата под карнизный бортик вы вдруг заметили, что неправильно определили толщину продукта, то ни в коем случае не поднимайте его вровень с верхней кромкой. Чтобы исправить ситуацию, разберите часть внешней кладки, а после поднимите парапет для того, чтобы выпустить кобылки за стену.

Конструкция стропильной системы

Каркас скатной крыши выполняется из стропил разного типа:

Конструкция стропильной системы
  • мауэрлатный брус. Его укладывают поверх стен по всему периметру. Предназначен для равномерного распределения нагрузок от крыши на несущие конструкции. Применяется при креплении стропил к кирпичной стене, а также на пеноблочных и газобетонных домах. У срубов вместо мауэрлата используют верхний венец, у каркасных сооружений – верхнюю обвязку;

Конструкция стропильной системы
  • балки перекрытия – горизонтальные балки, соединяющие стены. Служат основой для потолка дома и пола чердака. Их укладывают продольно или поперечно;

Конструкция стропильной системы
  • стропильные ноги – диагональные стропила, формирующие скаты. У классических двускатных и односкатных крыш все стропила одинаковы по длине и углу наклона. У многоскатных различаются как минимум по длине;

Конструкция стропильной системы
  • коньковый прогон (не всегда). Верхняя линия двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Горизонтальный брус, соединяющий фронтоны или торцевые скаты. На коньке соединяются рядовые стропила противоположных боковых скатов. При наличии одного ряда вертикальных опор по оси симметрии дома коньковый брус дополнительно опирается на них. Отсутствует у шатровых крыш, иногда у двускаток, собранных из висячих ферм (см. ниже);

Конструкция стропильной системы
  • боковые прогоны (не всегда). При большой длине ската посередине устанавливают дополнительный брус, параллельный коньковому. Как правило, он зависим: опирается на ряд вертикальных столбов внутри чердака. У классических ломаных крыш это линия перегиба;

Конструкция стропильной системы
  • хребты вальм (у четырехскатных, шестискатных и т.д. кровель) – диагональные ребра, которые служат границами скатов. Наверху опираются на конек или (у шатровых крыш) соединяются в коньковый узел;

Конструкция стропильной системы
  • фронтон – конструкция из брусьев на торцах двускатных домов. Плоскость перпендикулярна поверхности земли. У деревянных построек на фронтоне располагаются одна, две или больше вертикальных опор. Промежутки между ними и стропилами зашивают досками. У кирпичных домов фронтон тоже может быть выложен кирпичом, фактические является продолжением торцевой стены;

Конструкция стропильной системы
  • вертикальные опоры (не всегда). Устанавливаются на чердаке на балки перекрытия либо на внутренние капитальные стены. Может быть один ряд (по оси симметрии) или два;
  • вспомогательные усиливающие элементы: ригели, раскосы, подкосы, лежни;
Конструкция стропильной системы
  • кобылки, которыми наращивают стропила (так формируется карнизный свес).

Существуют две разновидности стропил, висячие и наслонные.

Конструкция стропильной системы

Опора для висячих стропил – мауэрлат. Наверху они крепятся между собой и/или к коньку. Промежуточные опоры отсутствуют. Для компенсации распирающих нагрузок противоположные стропила соединяют стяжками-ригелями.

Конструкция стропильной системы

Ригель – горизонтальная доска, расположенная у основания стропил или ближе к середине. На фронтальном разрезе крыши ферма, состоящая из двух стропил и ригеля, выглядит как треугольник или буква А.

Сколачивают ее на земле, на крышу поднимают в собранном виде. Когда стяжка расположена в основании стропил, ее врезают в балки перекрытия (если они ориентированы продольно) или крепят к ним (если уложены поперечно). Висячая система используется при небольшой длине скатов. Конек в этом случае устанавливают не всегда: считается, что фермы независимы и обладают достаточной несущей способностью сами по себе.

Конструкция стропильной системы

При большой длине скатов используют стропила наслонные, с дополнительными опорами на чердаке. В качестве опор выступают вертикальные столбы, установленные на внутренние капитальные стены или балки перекрытия.

Читайте также:  Как правильно установить и закрепить мауэрлат

Конструкция стропильной системы

Детали для крепежа

Для монтажа стропильных систем применяются деревянные, а также детали из металла. К первым можно отнести: брусок, треугольник и нагель, тому подобное. Металл в деталях крепежа довольно широко представлен: гвоздями, уголком, болтами и шурупами, хомутами и скобками. А также спецустройствами для установки стропила, которые именуются «салазки».

Детали для крепежа

Крепления такого рода применяемы при монтажных работах на несущих балках перекрытия, в ходе возведении зданий из древесины. Их главные преимущества: не требуется врезок в сами балки, а закрепление осуществляется с помощью болтов с шурупами больших гвоздей.

Монтаж стропильной системы

Стропильная система является основой всей крыши и от ее конфигурации зависит прочность будущей конструкции. По принципу строения и характеру применения опорный каркас различается на два противоположных типа: висячий и наслонный.

  • Висячие стропила. Опираются только на внешние стены здания, а ферма в виде треугольника остается в висячем положении. Применяются для легких конструкций.
  • Наслонные стропила. Опираются, как на внешние стены здания, так и на внутренние. Стропильные ноги «наслоняются» на стойки, а те в свою очередь опираются на лежень, который лежит на внутренней капитальной стене. Применяются для габаритных и тяжелых конструкций.

От правильности выбора стропильной системы зависит функциональность и устойчивость всей крыши.

Крепление стропил к мауэрлату

В частном строительстве крепление стропил к мауэрлату осуществляется двумя наиболее распространенными способами: жесткое и скользящее соединения.

В кирпичных и каменных домах крепление стропил к мауэрлату осуществляют жестким способом посредством врубочного и безврубочного соединения. В первом случае плотная фиксация достигается за счет создания запила в стропильной ноге, а во втором используется опорный брус, который подпирает балку с обратной стороны. Это наиболее трудоемкие, надежные и универсальные способы крепления – применимы, как для наслонных, так и для висячих стропильных систем.

Скользящее соединение наиболее часто используется в деревянных сооружениях, поскольку они дают наибольшую усадку. Крепление стропил осуществляется с использованием «плавающего» крепежа – салазок, что позволяет избежать деформацию кровли при изменении положения верхнего ряда брусьев.

Крепление стропил в коньке

На сегодняшний день активно применяются только три основных способа монтажа верхней часть стропил:

  • Внахлёст. В этом случае выпиливается половина сечения примыкающих элементов для создания паза и подготавливается отверстие для болтового соединения.
  • Встык. Верхние торцы бруса обрезаются для получения идеального вертикального стыка, а в качестве крепежных элементов используются металлические пластины или деревянные накладки (прибоины).
  • На прогон. Стропильные ноги укладываются вплотную друг к другу и соединяются непосредственно с опорной балкой.

Как усилить систему?

Для того чтобы усилить кровельный каркас при длине пролета свыше 6 м, необходимо уменьшить свободный пролет стропил. Этого можно добиться посредством создания дополнительной горизонтальной опорной балки (лежень) на внутренней несущей стене и установки наклонных стоек.

Для придания дополнительной жесткости и для уменьшения распора стропил применяются затяжки. Они крепятся с двух сторон стропильной балки при помощи саморезов, гвоздей, шпилек на расстоянии примерно 1/4 от верха.

Для того чтобы созданный каркас не сорвало сильным порывом ветра, сами стропила также можно прикрепить к несущим стенам. Для этого используется скрутки на основе двух проволок диаметром 4 мм – их оборачивают вокруг ног, а затем соединяют с внутренней стороны и фиксируют при помощи анкера на расстоянии 4–5 рядов до обреза.

Читайте также:  Как утеплить мансардную крышу своими руками, технология + (видео)

Если вы не уверены в надежности вашего сооружения, мы рекомендуем не только прочитать пошаговую инструкцию строительства крыша дома своими руками, но и обратиться к профильным специалистам.

Системы наслонных стропил с подкосами

В этих вариантах для большей жесткости добавлены подстропильные ноги, которые еще называют подкосами. Они устанавливаются под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Системы наслонных стропил с подкосами

Подкос просто подставляется под требуемым углом к балкам и прибивается гвоздями с боков и снизу. Важное требование: подкос должен быть срезан точно и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность ее прогиба.

Системы с подстропильными ногами. Сверху распорная система, снизу — безраспорная

Системы наслонных стропил с подкосами

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. В этом случае есть возможность установить подкосы с углом ннаклона относительно горизонта 45-53°.

Система стропил со смещенным относительно центра вертикальным прогоном

Системы наслонных стропил с подкосами

Системы с подкосами необходимы если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен. Стены садиться по-разному могут на деревянных домах, а фундаменты — на слоистых или пучнистых грунтах. Во всех этих случаях рассматривайте устройство стропильных систем такого типа.

Какие работы необходимо выполнить до установки на стены из кирпича, блока, монолита?

Для надежного крепления необходимо изготовить армопояс. Он представляет собой монолитную железобетонную стяжку. По сути армопояс служит фундаментом для мауэрлата.

Работы выполняются в следующей последовательности:

  1. Устанавливается деревянная опалубка. Как правило, высота опалубки составляет250- 300 мм.
  2. В опалубку закладывается арматура или строительная сетка. Для надежной связи армопояса со стеной необходимо перевязать их. Сделать это можно вбив в стену небольшие куски арматуры. Для того чтобы армирование « работало» необходимо приподнять арматуру или сетку над верхним срезом стены на 50 -100 мм.
  3. Заливается бетон.
  4. Устанавливаются металлические шпильки с широкой шайбой и гайкой в основании. Сделать это необходимо до застывания бетона. Высота шпилек должна быть больше высоты мауэрлата.

Совет. Для того чтобы иметь шпильки необходимого вам размера следует покупать длинные шпильки (длиной от 1 метра и больше) и нарезать в необходимый размер.

Через 5 дней можно укладывать мауэрлат. Это правило продиктовано тем, что при нормальной температуре и влажности цементосодержащие смеси набирают 50 процентов прочности и способны воспринимать прилагаемые к ним нагрузки без разрушения.

Основная информация о стропилах для крыш

Мансарда — это помещение под кровлей, располагается она на чердачном этаже здания.

Такой прием позволяет грамотно спланировать рост используемых площадей без существенных материальных затрат. На мансарде можно будет жить не хуже, чем в любом другом помещении. Но для этого ее нужно правильно обустроить и, в частности, грамотно установить стропила для крыши.

Стропильная система мансардной крыши.

Перед установкой стропилдля мансарды нужно выбрать подходящий вид данной конструкции. Стропила бывают наслонными и висячими.

Наслонные стропила для крыши мансарды лучше всего устанавливать в зданиях, имеющих несущую промежуточную стену. Чтобы установить наслонную систему стропил для крыши мансарды, нужно, чтобы 2 несущие стены располагались на расстоянии не более 7 м друг от друга.

Если внутренних стен нет, единственным возможным вариантом являются висячие стропила для крыши мансарды. Стандартная конструкция включает в себя стропила и нижний пояс — затяжку.

В качестве опорного элемента используется мауэрлат. Для крепления стропил применяется проволока и скобы. Монтаж выполняется с обязательным учетом уровня предположительной нагрузки.

Общие рекомендации

Независимо от параметров, геометрических размеров опорной рамы, придерживайтесь следующих рекомендаций:

  • Устанавливайте мауэрлат с отступом 5 см от внешнего контура стен.
  • Производите предварительно пропитку древесины антисептиком.
  • Кладите брусья по всему периметру без зазоров.
  • Применяйте древесину лиственных пород.
  • Контролируйте расстояние между брусьями, используя точный мерительный инструмент.
  • Крепите опоры к стенам, применяя резьбовые шпильки, установленные с интервалом 1,5-2 метра.