Крепление стропил к коньку: 6 способов правильного крепления стропил к коньковому брусу

20.08.1972 By alexxlab Стропил Комментариев нет

Крепление стропил к коньку: 6 способов правильного крепления стропил к коньковому брусу

Содержание

6 способов правильного крепления стропил к коньковому брусу

Узел крепления конька и стропил — одна из ключевых частей наслонной стропильной системы. Нижний край стропильных ног в такой системе опирается на мауэрлат или прямо на стену, а верхний — на коньковый прогон. Именно конек связывает стропильную систему в единое целое, придает ей большую, чем у висячей конструкции, жесткость, делает устойчивой. Поэтому очень важно, чтобы крепление стропил к коньковому брусу и их сращение друг с другом было правильным. Иначе прочность всей стропильной системы окажется под угрозой.

Как это часто бывает в строительстве, крепление конькового бруса к стропилам можно выполнить не одним, а сразу несколькими способами. Причем у каждого метода есть особенности, а у некоторых — еще и довольно узкая сфера применения. В статье мы подробно рассмотрим все основные способы крепления стропил к коньку и расскажем об их преимуществах и недостатках, чтобы вы смогли выбрать тот метод, который будет оптимальным в вашем случае. Но, для начала, остановимся на крепеже, который используют для монтажа стропильных ног.

Крепление стропил к коньковому прогону выполняется с помощью трех видов крепежей: крепежные метизы, деревянные соединительные элементы и металлические крепежные детали.

Крепежные метизы

Крепежные метизы — это все, что вбивается или ввинчивается непосредственно в дерево. Чтобы соединить стропила с коньковым брусом используют:

Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Самый старый и простой тип крепления, который применяют при возведении практически каждой стропильной системы.
Кровельные скобы — П-образный крепеж с заостренными плечами длиной 60 мм, который изготавливают из проволоки или прута диаметром 8-12 мм. Очень надежный и простой тип крепежа.
Саморезы и шурупы для крепления металлических соединительных элементов. Заменять длинными саморезами ершенные гвозди нежелательно, поскольку такой узел менее надежен.
Болты для сквозных креплений. Болты М16 нужны для создания шарнирного соединения стропил, болты М10 или М12 — для установки соединительных элементов, в основном, деревянных.

Металлические зубчатые пластины (МЗП), которые часто используют для соединения висячих стропильных ног, для крепления стропил на конек стропильной системы не подходят. Для их монтажа нужен специальный пресс, который создаст усилие, достаточное для того, чтобы все шипы пластины плотно зашли в дерево. Создать такое усилие просто молотком невозможно, поднять пресс к коньку — тоже.

Деревянные соединительные элементы

К этой категории относятся:

Косынки — треугольные накладки, которые по форме повторяют узел крепления конька и стропил.
Ригели — деревянные доски-накладки, у которых края подрезаны на угол, равный наклону стропил.
Нагели — деревянный крепежный элемент, работающий на сдвиг. Деревянные нагели в строительстве сейчас практически не используют, за исключением устройства срубов по традиционной технологии.

Деревянные накладки, как и вся стропильная система, «дышат» — меняют свои размеры при изменении влажности. Поэтому для домов из бруса лучше, когда стропильная система с коньковым прогоном связана именно с помощью подвижных деревянных накладок, а не закреплена металлическими пластинами.

Металлические крепежные детали

Для строительства стропильных систем современных домов практически всегда применяют крепежи из металла. Они прочны, долговечны, выдерживают очень большую нагрузку и менее трудоемкие в использовании, по сравнению с традиционными видами крепежных элементов.

Крепление конькового прогона и стропил к нему выполняют с помощью таких металлических деталей:

Усиленные уголки для дерева. Металлический уголок с перфорированием, по центру усиленный продавленным ребром жесткости. Все способы крепления стропил к коньковому брусу без вырубки требуют использование таких уголков.
Перфорированные металлические пластины. Нужны для крепления стропил в месте стыка, заменяют собой деревянные накладки.
LK-крепления. Металлический ассиметричный уголок со сдвинутыми плечами, форма которого напоминает цифру 4. Используется для крепления стропил к коньковому брусу без вырубки. Устанавливаются сбоку, а не сверху прогона.

Как правило, металлический крепеж делают из оцинкованной стали. Но для большей надежности ставят пассивированные соединительные элементы, поскольку они лучше защищены от коррозии.

Вырубка — это запилы на стропилах, глубиной в четверть или треть доски и шириной в половину ширины коньковой балки. Они повторяют форму бруса конька и нужны для предотвращения продольного скольжения стропильных ног по коньковому прогону.

По традиционной технологии крепление стропил к коньку всегда выполняется с вырубкой. Кроме надежной фиксации стропильных ног на коньковом брусе, благодаря запилу стропила опираются на конек не по линии ребра, а прилегают к нему по всей ширине.

Следовательно, и нагрузка распределяется не по тонкой линии, а по куда большей площади.

Соединение стропил с коньком с вырубкой

Теперь о том, как запилить конек на крыше. Важно понимать, что вырубку делают только на стропилах. Коньковый прогон ни в коем случае нельзя ослаблять запилами. Вырубку на стропильных ногах обычно делают на земле по заготовленному шаблону.

Шаблон вырубки изготавливают из короткого отреза той же доски, что используется для стропил. Отрезок прикладывают к торцу конькового прогона, и выставляют так же, как будут установлены стропила: под тем же углом, на той же глубине запила. Карандашом на доске размечают контуры конькового бруса и делают по этой линии вырез. Затем доску с вырубкой снова прикладывают к коньку, чтобы убедиться, что запил плотно прилегает к прогону, а наклон такой же, как должен быть у стропил. Если все правильно, то шаблон готов.

Несмотря на сложности, связанные с выполнением запила, к этому способу крепления стропил к коньковому прогону прибегают все еще довольно часто. Хотя, в основном, это связано с кровельными традициями — сейчас есть альтернативные методы фиксации стропильных ног. Причем эти методы часто даже более надежные:

вырубка уменьшает ширину доски, что закономерно снижает ее прочность, а любой способ крепления, когда запил не нужен, лишен этого недостатка. Например, установка коньковой доски и крепление стропильных ног с помощью металлических уголков и пластин позволяет надежно зафиксировать соединение без ослабления стропил вырубкой.

Но учитывайте, что при строительстве домов из оцилиндрованного бревна, сделать стропильную систему без запилов, скорее всего, не получится. На круглом коньке хорошо закрепить стропильные доски с помощью только металлического крепежа сложно.

Для круглых коньков срубов почти всегда делают вырубку

Если вы решили отказаться от вырубки, при креплении стропил к коньку следуйте правилам:

Стропильные ноги должны быть и соединены друг с другом, и закреплены к брусу конька. Исключение одно: шарнирное крепление стропил.
Дерево для стропильной системы должно быть хорошо высушено, иначе при жестких креплениях стропила может повести.
Стропила должны опираться на коньковый брус, а не висеть на саморезах или гвоздях и креплениях.

Последнее правило должно соблюдаться при любом способе крепления. Даже если стропила соединены металлическими планками на шарнире, они все равно должны лежать на коньковом брусе, передавая на него нагрузку.

В отличие от висячих стропил, наслонные можно крепить и встык, и внахлест.

Крепление встык считается более надежным, поскольку стропила торцами опираются друг на друга и нагрузка на сжатие передается на всю доску. Но выполнить его сложнее: нужно точно подрезать стропильные ноги, чтобы их торцы плотно соприкасались по всей площади. Этот способ крепления стропил оптимален для домов из кирпича, газоблока, ракушняка и других подобных материалов.

У крепления внахлест тоже есть свои преимущества.

Не нужно подгонять стропила друг к другу, что облегчает монтаж стропильных ног. Кроме того, крепление стропил к коньковому прогону внахлест — подвижное, а не жесткое. Поэтому этот метод хорошо подходит для домов из бруса или оцилиндрованного бревна — для них жестко закрепленная стропильная система противопоказана. Но нужно учитывать, что нагрузка на крепления стропильных ног при их соединении внахлест увеличивается. И для фронтонов такое решение не подходит: если стропила установлены со сдвигом, то необходимо набивать еще брус, чтобы получить ровную плоскость для обшивки фронтона или для установки ветровой доски.

Если упростить, то крепление стропил внахлест — хороший выбор, если дом деревянный или монтировать стропильную систему вы будете сами. Во всех остальных случаях лучше крепить стропила встык.

Закрепить стропила на коньковой балке можно как минимум шестью способами. И хотя металлические пластины и уголки в последние годы используют все чаще, начнем с традиционного метода — крепления гвоздями и скобами.

Крепление стропил к коньку гвоздями и скобами

Этот способ крепления «работает» только в сочетании с врубкой при монтаже встык. Это значит, что перед тем, как крепить стропила к коньковому прогону, их надо подогнать друг к другу. Для этого уже запиленные по шаблону стропильные ноги устанавливают внахлест и выравнивают по уровню до нужных углов наклона. Затем стропила скрепляют струбциной, намечают карандашом строго вертикальную линию будущего стыка, и по ней разрезают доски пилой. После этого стропила устанавливают на место и получают идеальную линию стыка, по которой доски плотно прилегают друг к другу.

Дальше все просто:

В верхнюю плоскость каждой стропильной ноги наискось вбивают кровельный гвоздь так, чтобы он зашел в торец соседнего стропила. Гвозди должны как бы перекреститься внутри досок.
Коньковая балка стропильной системы соединяется с обеими стропильными ногами кровельными скобами.

Гвоздевое соединение простое и надежное, если сделано правильно. Вот только при таком способе крепления очень многое может пойти не так. Например, ровно вбить в торец доски гвоздь, длинной 150-200 мм не так просто. А если его перекосит, узел уже будет не таким надежным. Еще неаккуратный удар может привести к растрескиванию древесины, причем не сразу, а спустя месяцы и годы, когда заметить это уже будет сложно. Поэтому гвоздевое крепление стропил к коньковому брусу — вариант, который для стропильных систем современных домов почти не используют.

Монтаж стропил с накладкой

Деревянная накладка из ригеля или косынки — еще один классический способ, как закрепить коньковый брус и стропила в один конструктивный узел. Накладки всегда устанавливают с обеих сторон стропил и соединяют либо длинными саморезами, либо болтами. Запилы при этом не делают. Второй вариант надежнее, поскольку, во-первых, болт намного толще самореза, а, во-вторых, при большой нагрузке шуруп может вырвать из дерева, в то время как срыв болтового соединения в условиях бытовых нагрузок принципе невозможен.

Обычно каждую пару стропил укрепляют только накладкой сверху. Ригель соединяет концы стропил и прилегает к коньковому брусу, опираясь на него. К коньку конструкцию крепят любым удобным способом: уголками, кронштейнами, скобами.

Но есть и усиленный вариант. В этом случае одной парой накладок стропила скрепляют сверху конькового прогона, а вторую устанавливают сразу под брусом, как бы зажимая его. Такой узел позволяет обойтись даже без жесткого крепления стропил к коньковому брусу. Главное, чтобы и верхние, и нижние накладки плотно прилегали к прогону.

Метод крепления с накладками очень надежен. Но он довольно трудоемок и требует повышенного расхода пиломатериалов. Поэтому деревянные накладки используют, в основном, при монтаже стропильных систем домов из дерева, для крыш большой площади или при возведении здания с пологой кровлей в регионе с большой снеговой нагрузкой.

Крепление стальными уголками и пластинами

Это не один метод фиксации стропил, а сразу несколько. Все эти способы крепления конькового бруса к стропильным ногам объединяет только одно: использование металлических соединительных элементов.

Чаще всего стропила к брусу крепят металлическими уголками, а между собой — перфорированной пластиной. Такое соединение получается очень надежным и элементарным в монтаже — даже новичок вряд ли допустит ошибку. И пластины, и уголки устанавливают с обеих сторон стропильных ног, что еще сильнее повышает прочность узла крепления конька и стропил.

Вместо уголков для крепления стропил к коньковому прогону можно использовать LK-кронштейны. Их верхнее плечо привинчивают к широкой стороне доски, нижнее — к коньковому брусу. Установленные с обеих сторон стропил, LK-крепления не только соединяют стропильные ноги с коньком, но и мешают их продольному сдвигу. При этом если уголок крепится прямо под пластиной, LK-крепления устанавливаются чуть дальше, что снижает вероятность растрескивания стропил.

Намного реже для крепления стропил между собой используют не пластину, а перфорированную металлическую ленту. Ее крепят по верхней плоскости стропил в шахматном порядке, захватывая 20-25 см верха каждой доски. Поскольку при таком соединении саморезы ввинчиваются в доску с торца, лента надежнее пластины стягивает стропила вместе. Но лента скрепляет только стропила, с коньковым брусом их обязательно соединяют уголками или LK-кронштейнами. Поскольку особых преимуществ у перфорированных лент перед пластинами нет, а ставить их сложнее, чаще всего, выбор делают не в их пользу.

Если стропила и коньковый прогон соединяются любой комбинацией металлических крепежных элементов, вырубки обычно не делают.

Соединение врубкой вполдерева

По своей сути этот вид соединения напоминает крепление стропил внахлест. Только вместо полной ширины «нахлестывается» только половина: в стропилах делают выборку так, чтобы при их соединении доски были в одной плоскости. Скрепляются стропильные ноги болтами или несколькими гвоздями.

Крепление врубкой вполдерева — одно из самых трудоемких. Поэтому такое соединение стропил используют, в основном, при строительстве срубов по традиционной технологии. Только болт в этом случае заменяют деревянным нагелем.

Примыкание стропил к коньковому брусу

Очень редкий в России способ монтажа стропил. Зато он очень распространен в США и Канаде, откуда и пришел к нам вместе с технологией быстровозводимых домов из SIP-панелей. При таком методе крепления стропила не опираются на прогон, а упираются в него. Это принципиально меняет схему распределения нагрузок в коньковом узле кровли, поэтому при монтаже стропил примыканием нужно очень точно следовать проектным чертежам.

При примыкании стропил к коньковому брусу их обычно крепят сразу в трех плоскостях:

устанавливают стропила на кронштейны или на LK-крепления;
соединяют стропильные ноги металлической перфорированной полосой по верхней плоскости досок или 2-3 длинными гвоздями, забивая их наискось так, чтобы они зашли глубоко в коньковый брус;
по бокам от стропил с обеих сторон конька устанавливают доски того же сечения, что и стропильные ноги.

Для крыш небольшой площади можно ограничиться только двумя крепежами: кронштейнами и досками-фиксаторами. Соединять стропила гвоздями или полосой в этом случае не нужно.

Учитывая сложность монтажа и неясные преимущества метода перед стандартными способами крепления стропил, его практически не применяют для строительства домов по индивидуальному проекту. Но в готовых проектах такая стропильная система встречается.

Шарнирный узел крепления стропил к коньку

Срубы и дома из бруса после возведения дают усадку. Даже если она равномерная, угол наклона стропил может немного измениться. А если скаты крыши разной длины или стены дома усаживаются неодинаково, это изменение может быть очень значительным. Поэтому жесткое крепление стропил в деревянных домах недопустимо: в лучшем случае после усадки такое соединение ослабнет, в худшем — стропильные доски могут выгнуться и растрескаться, что приведет к необходимости срочного капитального ремонта крыши. Поэтому в домах из бруса или оцилиндрованного бревна узел крепления стропил к коньку делают подвижным — шарнирным.

В качестве шарнира в таких соединениях всегда выступает болт М16 или шпилька, зафиксированная гайками с двух сторон. В этом случае при изменении наклона стропильных досок они просто поворачиваются вокруг болта без появления микротрещин или других дефектов.

Шарнирное соединение делают двумя способами: с помощью удлинения стропил металлическими пластинами или простым монтажом стропильных досок внахлест.

При использовании пластин, перед тем как крепить диагональные стропила к коньковому брусу, их подрезают так, чтобы в нижней точке торца был небольшой зазор — 5-10 мм. Край доски обычно срезают под 90°, поэтому при установке стропил получается выемка треугольной формы. Но допустим и вертикальный срез, хотя в этом случае зазор делают шире — минимум 20 мм. Дальше на стропила устанавливают металлические пластины с двух сторон и закрепляют их 1-2 болтовыми соединениями и шурупами. Пластины должны выступать за стропила и перекрещиваться примерно над средней линией конька. В этом месте их соединяют болтом-шарниром.

Дальше есть два варианта, как крепить коньковый брус к стропилам с подвижным соединением. Первый — это обычная врубка, как на фото:

Второй способ — это подвешивание стропил на уголке. При таком креплении болтом-шарниром пластины соединяют не только друг с другом, но и еще с уголком, который, в свою очередь, привинчивают к коньковому брусу:

Этот метод дает большую свободу соединению, но используют его, в основном, для небольших домов и бань. Слишком большую нагрузку стальной уголок может просто не выдержать.

Иногда стропильные ноги вообще не крепят к коньковому брусу. Но тогда они должны плотно опираться на конек. Причем не только сразу после постройки дома, но и после его усадки.

При укладке стропил внахлест и креплении их болтом также получается шарнирное соединение:

Как и пластинчатый шарнир, соединенные внахлест болтом стропила либо фиксируют на коньке вырубками, либо подвешивают на уголках. Все подвижные виды соединений хорошо показаны на рисунке:

Способ крепления вполдерева тоже относят к шарнирному типу соединений, но, кроме трудоемкости, у него есть еще один существенный недостаток — относительно небольшая свобода соединения. Если уклон скатов измениться значительно, стропильные ноги будут сдавливаться, что может привести к деформации досок и трещинам.

В статье подробно рассказано, как правильно крепить стропила к коньку, начиная от обзора видов крепежа до подробного описания каждого способа крепления. Крепить стропильные ноги к коньку можно:

С вырубкой — традиционный способ, и без нее — более простой метод монтажа, который стал возможен благодаря современному металлическому крепежу.
Встык — более надежный, но и более сложный метод крепления, который подходит для домов из газоблока, кирпича, бетона, или внахлест — более простой метод, который хорош для срубов и домов из бруса.
Гвоздями и скобами — устаревший метод, который менее надежен, чем другие способы крепления.
С помощью деревянных накладок, которые надежно связывают стропила и коньковую балку в один узел.
С помощью металлических крепежных элементов — оптимальный на сегодня метод крепления, который обеспечивает прочное соединение и очень прост в реализации.
Вполдерева — очень трудоемкий способ, который обычно используют при монтаже стропильной системы по традиционной технологии.
Примыканием к коньковому брусу — метод крепления родом из Северной Америки. Редко используется, поскольку у него нет особых преимуществ перед стандартными способами монтажа стропил, а сложность работ — высокая.
На шарнирах — не один, а сразу несколько методов соединения стропил, которые объединяет одно: подвижное крепление, которое выдерживает изменение уклона крыши во время усадки сруба или дома из бруса.

Все перечисленные методы крепления надежны и проверены. Поэтому для обычного дома, который строится на юге и в средней полосе России, рекомендуем выбирать метод крепления стропил к коньковому прогону исходя из критерия простоты монтажа. В большинстве случаев, это соединение стропил перфорированной пластиной, а стропильных ног и конька — металлическими уголками. Для деревянных домов нужны шарнирные соединения, а для зданий в северных регионах с большой снеговой нагрузкой — усиленные методы крепления стропильных ног, которые способны выдержать сотни килограмм снеговой нагрузки.

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

как правильно сделать конек стропил

Строительство дома от фундамента до макушки — удивительное событие! Особенно, если какую-то часть работ вы делаете своими руками, живете и дышите будущим гнездом. И вы знаете, что какая бы усталость не накопилась к финишным работам, все равно все нужно делать грамотно и основательно. Особенно, когда дело касается крыши, где любые ошибки чреваты дорогостоящими неприятными ремонтами.

А потому, чтобы «зонт» вашего дома мечты служил исправно, правильно выполняйте все конструктивные узлы, особенно сращивание стропил в районе конька — это самая верхняя точка! А мы поможем вам разобраться с видами соединений и важными технологичными нюансами.

Полезная видео-инструкция:

Итак, для начала немного разберемся с понятиями.

Так, прогон – это дополнительная балка, которая ставится параллельно коньку крыши и мауэрлату. Говоря простым языком, этот тот же мауэрлат, только поднятый по уровню. И в итоге конек должен располагаться на определенном расстоянии от прогона – смотря какой угол крыши был выбран.

Конек – это горизонтальный элемент крыши, который соединяет в верхней точке оба ската крыши.

А главная задача соединительных элементов в коньке – создание надежной жесткости и прочности всей конструкции крыши. О чем сейчас и будет идти речь.

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.

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:

Это – комбинированное сращивание стропил, т.к. выполняется он встык, точно так же, как при упоре на мауэрлат.

Стропильные ноги формируют контур крыши и передают точечную нагрузку от крыши на мауэрлат, а мауэрлат в свою очередь равномерно распределяет ее на несущие стены.

Издавна для крепления стропил использовались такие элементы:

Накладки.
Бруски.
Деревянные штыри.
Клинья.
Нагели.
Металлические скобы.

А вот современный рынок предлагает более функциональные крепления, которые позволяют сращивать стропила в области конька намного проще и надежнее. Под любым углом получается нужная жесткость и прочность. Это:

Гвоздевые и перфорированные пластины.
Саморезы.
Болты и шурупы.
И многое другое.

Но выбор того или иного крепежного элемента зависит больше не от того, сколько он стоит и насколько окажется прочным, а от того, какова нагрузка на конкретный коньковый узел и что его него требуется.

Итак, вот как, например, сращивают стропила в коньке саморезами:

А вот так гвоздевыми и перфорированными пластинами:

Но для того, чтобы эти пластины применить, вам придется поработать с прессом:

А теперь — от простого к сложному.

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.

Сращивание стропил у вальмовой крыши происходит совсем по другому сценарию, чем у двускатной. Так, здесь уже есть новые элементы – накосные стропила, которые нужно ставить по определенной технологии. А к коньковому брусу эти детали нужно крепить методом врубки с дополнительной фиксацией верхними стяжками и ригелями. Еще своих сложностей придает то, что у вальмовой крыши наклонные скаты содержат в себе мансардные окна и вентиляционные отверстия, которые нередко располагаются прямо под коньком.

Если в вальмовой крыше – всего один прогон, его диагональную стропильную ногу опирают на консоль прогона. Сами консоли нужно выпустить на 10-15 см за подстропильную раму. Причем сделайте так, чтобы отпилить лишнее, а не наращивать недостающее.

Если же прогонов два, тогда в коньке прямо к стропилам нужно пришить короткую доску, толщиной до 5 см – прибоину. На нее как раз и будем опирать накосные стропила и диагональные стропильные ноги.

А теперь давайте разберемся с внешней ендовой. Стропильные ноги, которые опираются на нее, также называются накосными и диагональными. Причем диагональные стропила длиннее, чем обычные, и на них опираются укороченные стропила со скатов – нарожники. По-другому их еще называют стропильными полуногами. В этом случае накосные стропила уже несут нагрузку, которая в полтора раза больше, чем у обычных стропил.

Такие диагональные стропила сами по себе длиннее обычных досок, а потому делать их следует спаренными. Это сходу решает три задачи:

Удвоенное сечение несет удвоенную нагрузку.
Балка получается длинной и не разрезанной.
Размеры применяемых деталей становятся унифицированными.
Для устройства накосных стропил можно применять те же доски, что и для обычных.

Подытоживая и говоря простым языком, применение досок одной высоты для конькового узла значительноу прощает все конструктивные решения вальмовой крыши.

Идем далее. Для обеспечения многопролетности, под накосные ноги нужно установить одну-две опоры. Ведь накосные стропила по своей сути – это наклонившийся и раздвоившийся коньковый прогон, его некое продолжение. А потому сращивать по длине эти доски нужно так, чтобы все стыки были на расстоянии 15 м от центра опоры. А длину стропильной ноги подбирайте в зависимости от того, какова длина пролетов и какое количество опор.

Технически этот узел выполняется так:

Пару технических моментов:

Если вы делаете опорный узел крепления стропил в коньке вальмовой крыши прямо над мансардным оконном, тогда опирание диагональных стропильных ног должно приходиться на боковые подкосы и ригель.
Если же стропильные ноги вальмовой крышей сращиваются прямо над вентиляционной отдушиной, тогда центрального упора на подкосы делать не нужно.
У вальмовой крыши обязательно убедитесь в том, что стыкуемые поверхности в коньковых узлах примыкаются плотно, почти идеально. А потому куда проще изготавливать нужную конфигурацию всех коньковых элементов еще на земле, и только потом монтировать на крыше каждую стропильную ногу по отдельности.

Вот наглядный мастер-класс:

У арочной крыши почти те же технологии, что и у двускатной, разве что угол соединения стропил немного другой:

А вот как выходят из положения при строительстве необычных крыш таких же необычных построек:

Главное — все правильно рассчитать!

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

крепление стропил к коньку двухскатной крыши

Содержание статьи

Стропильная система двухскатной крыши: 2 основных вида стропил – нюансы конструкции, расчеты и этапы монтажа

Стропильная система двускатной крыши считается одной из самых простых в чисто конструктивном плане. В ее составе всего лишь несколько элементов, количество которых уменьшается или увеличивается за счет размеров самой кровли. Но при кажущейся простоте сам процесс возведения двускатной крыши требует знания некоторых нюансов, которые влияют на качество конечного результата.

Стропильная система для двускатной крыши

Что собой представляет двускатная крыша

Из названия становится понятным, что конструкция крыши – это два ската, имеющие прямоугольную форму в плоскости. Чаще скаты имеют одинаковые размеры, но существуют так называемые асимметричные конструкции, в которых скаты по габаритам отличаются друг от друга.

При этом скаты установлены друг к другу под определенным углом, который называют наклоном. Линией соприкосновения является коньковый брус, являющийся частью стропильной системы. По-простому его называют коньком, и он является наивысшей точкой крыши.

Боковые плоскости, сформированные скатами, называются фронтонами. Они имеют треугольную форму. После сооружения крыши боковины облицовывают листовыми или панельными материалами: фанера, ОСП, даже доски и прочее.

Что собой представляет стропильная система двускатной крыши

Основой конструкций скатов являются стропильные ноги, они же стропила. Изготавливают их или из пиломатериалов (брусы, доски), или из стального профиля (уголок, швеллер). В частном домостроение применяют древесину. С ней проще работать, плюс пиломатериалы дешевле.

Устройство стропильной системы двускатной крыши – это не только стропила. Кроме них есть еще несколько обязательных элементов. На фото ниже все элементы двускатной кровли показаны. Обозначим их.

Каждый из элементов кровли имеет свое назначение

Элементы стропильной системы двускатной кровли

Мауэрлат. По сути, это балка, на которую упираются стропилы. Ее назначение – равномерно распределить нагрузки от стропильных ног на стены дома. Если мауэрлат не использовать, то стропила будут давить на стены точечно, то есть в местах установки возникнут большие напряжения, которые приведет к растрескиванию стен.

Стропила, установленные под наклоном.

Конек, он же коньковый брус или прогон. Его задача – сформировать место стыковки стропильных ног. Коньковый брус – необязательный элемент двускатной крыши. Есть конструкции, в которых его не устанавливают. Но об это чуть ниже.

Затяжки. Используются не всегда, а только на висячих стропилах или, если стропильная система устанавливается на широкий дом.

Балки перекрытия, которые формируют потолок в комнате и пол в чердаке.

Одна из балок перекрытия, которую называют лежнем. Она дополнительно выполняет функции основания для опорных стоек, которые поддерживают стропила. Используется не всегда.

Опорные стойки, они же бабки, поддерживающие стропильные ноги. Их устанавливают лишь в том случае, если длина пролета дома составляет не менее 6 м.

Подкосы, они же диагональные подпорки. Их используют лишь в том случае, если опорные стойки не могут обеспечить общую надежность стропильной системы.

Есть еще один элемент, который хорошо виден на фото ниже. Это опорные стойки для конькового прогона. Их устанавливают, если конструкция стропильной системы имеет большой вес. То есть все строение собирается под тяжелый кровельный материал, к примеру, под керамическую черепицу.

Наслонные стропила с опорными стойками под коньковым прогоном Вам это может быть интересно! Теплая крыша – это немаловажная деталь при строительстве энергоэффективного дома. Из статьи по следующей ссылке Вы сможете узнать, как правильно утеплить крышу дома.

Виды стропил

Стропильная система крыши (двускатной) может собираться из наслонных стропил или висячих.

Свое название они получили потому, что упираются нижними концами на стены дома, верхними на коньковый прогон. При этом стропильные элементы подвергаются нагрузкам, которые изгибают их. Конструкция надежная, прочная, с большой несущей способностью.

На фото выше как раз показана стропильная система наслонного вида. Хорошо видно, что ноги упираются в верхней части на конек. При этом есть два вида крепления самих стропил в верхней части:

крепление производится к коньку:

крепление производится между собой с упором на конек (фото выше).

Необходимо сразу обозначить, что данный вид стропильной системы может быть использован, если между стенами дома расстояние не превышает 12 м. Потому что стропила упираются нижними концами на стены, а верхними только между собой (коньковый прогон в конструкции отсутствует). Отсюда и невысокая несущая способность при большом разлете.

Висячие стропила для крыши имеют один чисто конструктивный недостаток – большая опорная нагрузка на стены дома. Чтобы ее снизить, между ногами устанавливают затяжки, чтобы получился жесткий треугольник. Нередко функции затяжек выполняют несущие балки перекрытия.

При необходимости усилить висячие стропила, под них устанавливают стойки и подкосы.

Висячие стропила крыши двускатной

Монтаж стропильной системы двускатной крыши

Два вида стропильной системы определяют две разновидности технологии их сборки. Рассмотрим каждую по отдельности.

Монтаж наслонных стропил

Существует определенная последовательность сборки наслоных стропил.

Устанавливаются две крайние опорные стойки под коньковый брус. Они не только будут подпирать брус, но и являться элементами, формирующими фронтоны здания. Крепят их в нижней части к мауэрлату. При этом строго выставляют по вертикали, а верхние торцы в одной горизонтальной плоскости. Для этого между стойками натягивают прочную нить, уровнем проверяют ее на горизонтальность. Если есть отклонения, то одну из опор (низкую) приподнимают при помощи деревянных подпорок.

По горизонтально натянутой нити монтируют промежуточные опорные стойки с шагом 2-2,5 м. Чтобы брусы стоек не смещались, их подпирают временными крепежными элементами: подпорками или затяжками.

На стойки укладывают коньковый брус, который к ним же и крепится.

Производится попарно установка стропил двускатной крыши. Монтаж можно начинать с любой стороны. Крепление сразу проводится к мауэрлату и к коньку. Главное – выдержать расстояние между ногами, которое определяется в зависимости от тяжести и несущей способности кровельного материала. Обычно в проекте дома этот параметр указывается.

Если есть необходимость, монтируются промежуточные опорные стойки и подкосы.

Установка стропил на конек по натянутой нити

Монтаж висячих стропил

Технология установки висячих стропил другая. Для этого вся конструкция, собранная из двух стропил и затяжки, собирается на земле. То есть подготавливаются кровельные фермы в необходимом количестве, которые затем поднимаются на крышу. Иногда мастера собирают фермы на крыше. Собрали одну – установили, собирают следующую.

Необходимо отметить, что такие фермы имеют значительную массу. Поднимать их вручную сложно и опасно, поэтому используют услуги подъемного крана. А это увеличивает себестоимость сооружения.

Собранные на земле стропильные фермы висячего типа

Самое сложное – выставить фермы. Все они устанавливаются по месту монтажа с запланированным шагом, где временно закрепляются укосинами и подпорками. Затем между крайними фермами натягивается нить. Ее надо выставить так, чтобы она, во-первых, был натянута строго по горизонту, во-вторых, по конструкции, которая выше остальных.

Остается только приподнимать стропильные конструкции, которые оказались ниже натянутого уровня. И последнее – монтаж обрешетки, которая закрепит все фермы в одну стропильную систему. Обратите внимание, что в нижней части стропила будут закрепляться к мауэрлату.

Вас это может заинтересовать! Когда закончен монтаж стропильной системы, то приходит черед кровельных работ. Из статьи по следующей ссылке Вы сможете узнать, чем покрыть крышу дома.

Расчет стропил

Какие параметры необходимо рассчитать, чтобы крыша дома была собрана точно по проекту:

длина стропильных ног;

шаг их установки;

сечение используемого пиломатериала.

С длиной все просто, для этого придется воспользоваться теоремой Пифагора, в основе которой лежит формула: c 2 =a 2 +b 2 , где c – гипотенуза треугольника (это и есть стропила), a и b – катеты. Последние – это высота крыши и половина ширины дома. Все параметры легко можно замерить.

Длина стропилы равна l 2 +H 2

С шагом установки сложнее, потому что многое будет зависеть от массы кровельного материала и нагрузок от природных осадков. Чем больше обе нагрузки, тем меньше шаг установки. Но, как показывает практика, данный параметр варьируется в пределах от 60 см до 2 м. Последний показатель используется, если в качестве кровельного материала применяется профнастил с большими параметрами гофры, к примеру, Н75.

Что касается сечения стропильных ног, то здесь, как и в случае с шагом монтажа, учитываются нагрузки, а также длина ног и шаг их установки. Здесь зависимость такая: чем больше нагрузки, шаг и длина, тем больше сечение.

И еще один момент. Стропила для двускатной крыши укладываются под определенным углом (на фото обозначен буквой «a»). Наклон выбирается с расчетом выбора кровельного материала. То есть некоторые покрытия нельзя укладывать на крыши, если угол наклона меньше требуемого. Вот несколько соотношений:

минимальный угол наклона стропильной системы для шифера – 22°;

для профнастила – 12°;

для металлочерепицы – 14°;

мягкой черепицы – 15°.

Соотношение уклона крыши к типу кровельного материала На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и ремонта кровли под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Обобщение по теме

Двускатные крыши – традиционные конструкции. Но из статьи становится понятным, что есть две стропильные системы, которые ложатся в основу сооружения кровель. Выбирается та, которая подходит под размеры дома. Как критерий выбора учитываются и нагрузки, давящие на них. Поэтому важно все грамотно соотнести, учитывая нюансы строительных процессов.

Виды стропильной системы двухскатной крыши: для маленьких и больших домов

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые все вместе называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов ее организации накопилось немало, и каждая имеет свои особенности в построении узлов и врубок. Подробнее о том, какой может быть стропильная система двухскатной крыши и как при этом должны крепиться стропила и другие элементы системы поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двухскатная крыша представляет из себя треугольник. Состоит она из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Две эти плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковым брусом (прогоном).

Схема двускатной крыши

Теперь о составляющих системы и их назначении:

Мауэрлат — брус, который связывает крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
Стропильные ноги — они образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
Коньковый прогон (бус или конек) — объединяет две плоскости крыши.
Затяжка — поперечная деталь, которая соединяет противоположные стропильные ноги. Служит для увеличения жесткости конструкции и компенсации распирающих нагрузок.
Лежни — бруски, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределяют нагрузку от кровли.
Боковые прогоны — поддерживают стропильные ноги.
Стойки — передают нагрузку от прогонов к лежням.

В системе могут еще присутствовать кобылки. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги для образования свеса. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от осадков желательно чтобы кровля заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериалов в 6 метров для этого часто не хватает. Заказывать нестандарт — очень дорого. Поэтому стропила просто доращивают, а доски, которыми это делают называются «кобылки».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь их разделяют на две группы — с наслонными и висячими стропилами.

Разница в конструкции наслонных и висячих стропил

С висячими стропилами

Это системы, у которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установки вертикальной опоры и системы подкосов увеличить его можно до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости ставить мауэрлат, а это делает установку стропильных ног проще: не нужно делать врубки, достаточно скосить доски. Для связи стен и стропил используется подкладка — широкая доска, которую крепят на шпильки, гвозди, болты, ригеля. При таком строении большая часть распирающих нагрузок компенсирована, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Виды стропильных систем с висячими стропилами для разных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двухскатной крыши для небольших домов

Существует дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже). Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно расчет по углу наклона не делать: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при таком построении стропила испытывают значительные изгибающие нагрузки. Для их компенсации или берут стропила большего сечения или врубку коньковой части делают так, чтобы их частично нейтрализовать. Для придания большей жесткости в верхней части с обоих сторон прибивают деревянные или металлические накладки, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже смотрите не картинке).

На фото также показано, как дорастить стропильные ноги для создания свеса кровли. Делается врубка, которая должна выходить за пределы линии, проведенной от внутренней стены вверх. Это необходимо, чтобы сместить место надреза и уменьшить вероятность надлома стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске при простом варианте системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при организации под крышей жилого помещения — мансарды. В этом случае он является основой для подшивки потолка расположенного ниже помещения. Для надежной работы системы такого типа, врубка ригеля должна быть безшарнирной (жесткой). Лучший вариант — полусковороднем (смотрите на рисунке ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Стропильная система двухскатной крыши с приподнятой затяжкой и узел врубки ригеля

Обратите внимание на то, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги для повышения устойчивости конструкции должны выходить за пределы стен. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается врубка в виде треугольника. В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты, крыша будет более стабильна.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, потому их необходимо брать большего сечения. Иногда приподнятую затяжку укрепляют подвеской. Это необходимо для предотвращения ее прогиба, если она служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка небольшой длины, ее можно подстраховать по центру с двух сторон досками, прибитыми на гвозди. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько. В этом случае тоже достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливается бабка и подкосы. Такая конструкция обладает высокой жесткостью, так как нагрузки компенсированы.

Стропильная система двухскатной крыши для большого пролета и узлы врубки конька и стропил

При таком длинной пролете (до 14 метров) сделать затяжку цельной сложно и дорого, потому ее делают из двух балок. Соединяется она прямым или косым прирубом (рисунок ниже).

Прямой и косой прируб для соединения затяжки

Для надежной стыковки место соединения усиливается стальной пластиной, посаженной на болты. Ее размеры должны быть больше размеров врубки — крайние болты вкручиваются в цельную древесину на расстоянии не менее 5 см от края врубки.

Для того чтобы схема работала нормально, необходимо правильно сделать подкосы. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Для усиления соединений используются металлические накладки

Крепление подкосов для стропильной системы висячими стропилами

При сборке двухскатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно на каждый элемент приходится большая нагрузка.

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.

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).

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. Узлы правильной рубки для каждой расположены рядом. Внизу — возможные схемы крепления подкоса

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 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.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Возведение крыши – один из наиболее ответственных этапов строительства. От надежности «зонтика» сверху, от его устойчивости к атмосферным осадкам и любым внешним воздействиям, напрямую зависит долговечность самого здания и уровень комфорта проживания в нем.

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Изо всего разнообразия конструкций крыш, двускатную можно отнести к числу наиболее популярных, просто в силу относительной простоты ее возведения. Однако, и за этой «простотой» кроется масса различных нюансов, необходимость проведения определенных расчетов и следования технологическим правилам. Тем не менее, настоящая публикация имеет главную задачу: показать, что установка стропил двухскатной крыши своими руками – задача вполне выполнимая, даже для начинающего строителя.

Давайте вместе пройдем все этапы процесса установки стропил для такой крыши, от основ предварительного проектирования до примера практического воплощения.

Общее устройство двускатной крыши

Основные понятия

Принцип устройства двускатной крыши понятен уже из названия. Ее характеризует наличие двух скатов кровли, в подавляющем числе случаев являющихся симметричными относительно линии конька. С обеих торцевых сторон расположены треугольные фронтоны.

Две симметричных стороны с равной крутизной уклона кровли – это «классическая» компоновка двускатной крыши

Именно эта схема отличается относительной простотой расчета и монтажа. Она чрезвычайно надежна (при правильном строительстве), обеспечивает равномерное распределение нагрузок на стены здания, обладая при этом отменным эксплуатационным запасом прочности. Вместе с тем, смотрится такая крыша, даже безо всяких изысков, очень симпатично, подходит для практически всех типов кровельного покрытия, а ее скатам могут придаваться любые углы крутизны (естественно, в разумных пределах).

Видимым недостатком такой крыши является наличие «глухих» зон в чердачном помещении, в нижней части скатов.

Иногда архитекторы стараются внести некоторое разнообразие в конструкцию двускатных крыш. Так, например, одним из приемов является создание подчеркнутой асимметрии скатов, причём, как по их крутизне, так и по длине от конька до карнизного свеса.

Оригинальное решение – скаты крыши различаются и по углу наклона к горизонту, и по длине

Подобный подход открывает дополнительные возможности полезного использования чердачного помещения. Правда, самостоятельно правильно спроектировать и смонтировать такую двускатную крышу для неподготовленного человека – задача из разряда практически невыполнимых, поэтому в нашей статье такая конструкция рассматриваться далее не будет.

С определённой долей условности к двускатным относят крыши с ломаными плоскостями скатов.

Ломаная форма скатов крыши обычно делается в угоду полезному использованию чердачного пространства

Впрочем, и такие конструкции имеют особенности в проектировании и проведении монтажа. Стропильные системы подобного типа заслуживают отдельного подробного рассмотрения.

Мансардная ломаная крыша – отличное решение для жилого чердака

Чтобы соорудить надежную стропильную систему такого типа, необходимо будет провести ряд расчетов, тщательно изучить последовательность проведения работ, используемые технологические приемы. Обо всем этом подробно – в специальной публикации нашего портала «Мансардная крыша своими руками» .

Элементы конструкции стропильной системы двускатной крыши

Чтобы дальше можно было, как говорится, «общаться на одном языке», необходимо рассмотреть, из каких же основных деталей и узлов складывается общая конструкция двускатной крыши. Внимание на схему:

Схема строения несложной по конструкции двускатной стропильной системы

Сразу оговоримся, что данная схема, безусловно, не может отразить всего возможного разнообразия конструкций стропильных систем, но основные детали и узлы на ней показаны достаточно понятно.

1 – мауэрлат. Это доска или брус, которые жестко крепятся по верхнему торцу внешних несущих стен здания. Его предназначение – равномерное распределение нагрузки от всей системы крыши на стены дома, создание условий для надежного крепления стропильных ног в их нижней точке опоры.

2 – стропильные ноги, устанавливаемые попарно. Они становятся основными несущими деталями всей системы крыши – именно стропила задают крутизну скатов, будут основой для крепления обрешетки, кровельного покрытия, а если крыша планируется утеплённой – то еще и всего термоизоляционного «пирога».

Для изготовления стропильных ног применяются качественные доски или брус, можно использовать и кругляк. Про сечение пиломатериала, которое будет достаточным для гарантированного выдерживания всех возможных нагрузок – будет рассказано ниже.

Стропила могут заканчиваться на мауэрлате, но чаще выходят за пределы периметра стен дома, формируя карнизный свес. Впрочем, для этого могут применяться и более легкие детали – так называемые «кобылки», которыми наращивают стропильные ноги на необходимую ширину свеса.

Для формирования карнизного свеса стропила наращены «кобылками»

3 – коньковый прогон. Это может быть брус, доска или даже составная конструкция. Прогон проходит по всей линии конька и служит для надежного соединения верхних точек парных стропильных ног, связи всех стропильных пар с целью придания общей жесткости всей конструкции крыши. В различный вариантах крыш этот прогон может жёстко опираться на стойки, либо увязываться только с узлом соединения стропильных ног.

4 – затяжки (схватки, ригели). Горизонтальные детали усиления системы, дополнительно связывающие парные стропильные ноги между собой. Может применяться несколько затяжек, расположенных на разной высоте.

5 – балки перекрытия, которые будут служить основой для монтажа пола в чердачном помещении и потолка со стороны комнаты.

6 – а эта балка одновременно выполняет роль лежня. Это брус, проходящий по всей длине крыши, который является опорой для установки дополнительных деталей усиления стропильной системы. Лежень может устанавливаться так, как показано на рисунке (по типу балки перекрытия), либо жестко укладываться на капитальную перегородку внутри здания.

7 – стойки (бабки) – дополнительные вертикальные опоры стропильных ног, предотвращающие их прогиб под действием внешних нагрузок. Стойки вверху могут упираться в сами стропила, либо в дополнительный прогон, продольно связывающий стропильные ноги на определённой высоте.

На иллюстрации хорошо показаны дополнительные прогоны, связывающие стропильные ноги по всей длине крыши.

8 – подкосы. Нередко при большой длине стропильных ног их несущей способности недостаточно, и усиление только стойками не обеспечивает необходимую прочность. В этих случаях применяются диагональные усиливающие элементы, опирающиеся снизу на лежень, создающие дополнительную точку опоры для стропила. Количество подкосов и место их установки могут варьироваться в крышах различной степени сложности.

Некоторые различия висячей и наслонной системы двускатной крыши

Двускатные крыши можно разделить на два типа конструкций – с наслонными и висячими стропилами. Кроме того, широко применяются комбинированные системы, в которых объединены оба принципа построения. В чем же принципиальная разница?

Наслонная система стропил

Эта конструкция стропильной системы характеризуется наличием опоры на внутреннюю капитальную перегородку в здании. По верхнему торцу этой перегородки монтируется лежень, на которые опираются стоки, поддерживающие коньковый прогон. Таким образом, стропильные ноги «наслонены» на вертикальную опору, что делает всю систему максимально прочной.

Конструкция крыши с наслонными стропилами

Подобная схема является наиболее популярной из-за своей надежности и относительной простоты в исполнении. Если имеется возможность создать дополнительную точу опоры по центру, то почему бы и не воспользоваться этим? Правда, если на чердаке планируется размещение жилого помещения, то вертикальные стойки иногда могут стать помехой. Впрочем, их наличие тоже иногда «обыгрывают», используя, например, для монтажа внутренней легкой перегородки.

В зависимости от количества и размещения внутренних перегородок, конструкция наслонной стропильной системы может варьироваться. Некоторые примеры показаны на иллюстрации ниже:

Различные варианты конструкции системы с наслонными стропилами

На фрагменте «а» показан самый простой вариант, который, кстати, на небольших длинах стропил (до 5 метров) может даже не иметь показанных подкосов – достаточно ряда центральных стоек под коньковым прогоном

С увеличением ширины здания система, естественно, усложняется, и появляются дополнительные упрочняющие элементы – затяжки и подкосы (фрагмент «б»).

Фрагмент «в» наглядно демонстрирует, что внутренняя капитальная стена не обязательно должна располагаться ровно по центру, под коньком. Вполне возможен и такой вариант, как показан на иллюстрации, но с условием, что смещение лежня относительно конька не превысит одного метра.

Наконец, фрагмент «г» показывает, как может опираться система стропил в здании большого размера, но имеющим две капитальные перегородки внутри. Расстояние между такими параллельными лежнями может доходить до трети ширины здания.

Система с висячими стропилами

Графически эту схему крыши можно изобразить примерно так:

Конструкция крыши с висячими стропилами

Сразу бросается в глаза, что стропила опираются только на мауэрлат в нижней части, а затем соединяются между собой на коньке. Дополнительная опора по центру отсутствует, то есть стропильные ноги как бы «висят», что предопределяет и название такой системы. Эта особенность накладывает определенные ограничения на применение висячих стропил – обычно такая схема практикуется при расстоянии между несущими стенами, на которые закреплен мауэрлат, не более 7 метров. Устанавливаемые затяжки лишь частично снимают нагрузку с внешних стен.

На иллюстрации ниже показано несколько вариантов висячей системы. Впрочем, некоторые из них уже, скорее, могут быть отнесены к комбинированным.

Варианты системы крыши с висячими стропилами

Фрагмент «д» — висячие стропила связаны между собой стяжкой на уровне мауэрлата либо закреплены на мощной балке перекрытия, образуя с ней треугольник. Других усиливающих деталей нет. Подобная схема допустима при расстоянии между стенами до 6 метров.

Вариант «ж» — для такого же по размерам дома (до 6 метров). Затяжка (ригель) в этом случае смещена вверх, и нередко используется для подшивки потолка чердачного помещения.

Варианты «е» и «з» рассчитаны на пролёт между стенами до 9 метров. Могут применяться несколько затяжек (или верхняя затяжка в сочетании с нижней балкой перекрытия). Другой подход – установка стоек под коньковым прогоном, по аналогии с наслонной системой. Только в качестве нижней точки опоры используется не лежень на капитальной перегородке, а стойки опираются на затяжку или балку перекрытия. Назвать такой вариант чисто «висячим» — уже сложно, так как здесь – явно комбинация деталей из обеих конструкций.

В еще большей степени такое комбинирование двух схем выражено в варианте «и», который рассчитан на большие пролёты, от 9 до 14 метров. Здесь, помимо стойки-бабки, задействованы еще и диагональные подкосы. Нередко такие фермы вообще собираются на земле, а только потом поднимаются и устанавливаются на место, связываются между собой, формируя тем самым весь каркас крыши.

Итак, при подготовке к строительству двускатной крыши необходимо изучить принципы устройства той или иной системы, оценить их преимущества и недостатки, выбрать оптимальную для своих условий и составить графическую рабочую схему. Она понадобится и при приобретении необходимого материала, и для производства самих монтажных работ. Однако, составление чертежа все же должно предваряться некоторыми расчетами.

Расчет базовых параметров стропильной системы двускатной крыши

Давайте еще раз взглянем на принципиальную схему устройства двускатной крыши, чтобы выделить те параметры, которые необходимо будет рассчитать.

Схема для наглядного отображения рассчитываемых параметров двускатной крыши

Итак, в процессе расчета нам потребуется определиться со следующими величинами.

Исходные данные – это дина стороны дома по фронтонной части (выделено голубым – F), и длина дома по коньку (фиолетовый цвет – D). Предполагается, что хозяева уже заранее определились с типом кровельного покрытия – так как здесь будут определенные ограничения по крутизне скатов кровли. (угол а).

Высоту конька над плоскостью мауэрлата (Н – зеленый цвет), или, наоборот, определиться с углом ската, отталкиваясь от запланированной высоты конька.
Длину стропильной ноги (синий цвет – L), а при необходимости – и удлинение стропила для формирования карнизного свеса необходимой ширины (l).
Рассчитать суммарные нагрузки, выпадающие на стропильную систему, чтобы определить оптимальное сечение пиломатериала для изготовления стропил, шаг их установки (красный цвет – S) и допустимую длину пролетов между точками опоры. Все эти параметры – тесно взаимосвязаны между собой.
Когда на руках будут эти рассчитанные значения, уже несложно составить графическую схему, определить необходимость и оптимальное расположение элементов усиления, просчитать количество материала для их изготовления.

Рассчитываем крутизну ската и высоту конька

Угол крутизны скатов может определяться хозяевами по различным критериям оценки:

Из чисто эстетических соображений – когда «во главу угла» становится внешний вид строения. Многим нравятся крыши с высоким коньком, но при этом нельзя забывать, что на такую кровлю резко возрастает ветровая нагрузка. Да и материалов для изготовления высокой крыши пойдет неизмеримо больше. Вместе с тем, на крутых скатах почти до нуля снижается снеговая нагрузка – не исключено, что для «снежных» регионов этот параметр оценки может стать определяющим.
Их соображений полезного использования чердачного помещения. При двускатной схеме крыши, чтобы добиться максимальной площади мансарды, приходится возводить скаты с очень большой крутизной, то есть с теми же последствиями, о которых сказано выше.

Наглядная демонстрация зависимости простора «жизненного пространства» в чердачном помещении от угла уклона двускатной крыши

Наконец, может быть и совершенно противоположный подход – из соображений экономии сделать конструкцию крыши с минимальной высотой в коньке. Но в этом случае придется ориентироваться на минимально допустимые углы уклона для конкретного типа кровельного покрытия. Уменьшать крутизну ниже рекомендованным производителем показателей – это «закладывать бомбу» в свою крышу, причем и из соображений ее прочности и долговечности, и с позиций гидроизоляционных качеств покрытия.

Рассчитать высоту конька над плоскостью перекрытия (мауэрлата) – несложно. В основе подавляющего большинства узлов любой кровельной системы лежит треугольник, который, в свою очередь, подчиняется строгим геометрическим (точнее – тригонометрическим) законам.

Итак, в нашем случае известна ширина крыши по фронтонной линии. Если крыша симметрична, то конек разместится ровно посередине, и для расчетов можно просто ширину F разделить на два (основание треугольника f = F/2). При несимметричных скатах придется спроецировать вершину конька на линию F, и промерить расстояния f1 и f2 от нее до края треугольника (до мауэрлата) с каждой из сторон. Естественно, что в таком случае и уклон скатов будет различным.

Далее – просто пользуемся формулой:

Н = f × tg a

Чтобы не заставлять читателя искать значения тангенсов и проводить расчеты вручную, ниже размещен калькулятор, в котором уже внесены необходимые табличные величины.

Калькулятор зависимости высоты конька крыши от крутизны ската

Кстати, калькулятор позволит решить и прямую, и обратную задачи. Например, если необходимо отталкиваться от планируемой высоты кровли в коньке, можно, введя один раз для начала длину основания треугольника f, затем изменять угол наклона ската кровли (градация изменения в калькуляторе – в 1 градус), чтобы быстро прийти к нужному значению. Это займет буквально несколько секунд.

Рассчитываем длину стропильной ноги

Чтобы рассчитать длину стропильной ноги, которая в данном случае является гипотенузой прямоугольного треугольника (с катетами f и H), проще всего применить всем известную теорему Пифагора.

L = √ (f ²+ Н²)

Калькулятор расчета рабочей длины стропильной ноги двускатной крыши

Данный результат дал нам «рабочую» длину стропильной ноги. Если планируется еще за счет стропила сразу сформировать карнизный свес, то необходимо сделать прибавку к длине – l. По законам тригонометрии такой «довесок» будет равен:

К – панируемая ширина карнизного свеса, от стены дома до края (по горизонтали).

а – угол крутизна ската кровли.

Если даже карнизный свес будет формироваться за счет «кобылок», то расчет поможет определиться с необходимой рабочей длиной этих деталей конструкции. Расчет проще провести с помощью нашего калькулятора:

Калькулятор расчета удлинения стропильной ноги для формирования карнизного свеса.

На небольших углах уклона кровли такое удлинение будет весьма незначительно отличаться от планируемой ширины карнизного свеса. Однако, по мере роста крутизны, удлинение стропила начинает быстро увеличиваться, так что игнорировать эту величину – нельзя.

Останется только просуммировать полученные значения и получить общую длину заготовки для изготовления стропила. Безусловно, она берется с небольшим запасом, примерно 200÷250 мм – на точную подрезку уже после установки и закрепления стропильной ноги на место.

Можно сразу же оценить – имеются ли в продаже заготовки (пиломатериал) необходимой длины. На крышах большого размера иногда приходится прибегать к сращиванию стропил по длине.

Расчет нагрузок на стропильную систему, определение сечения стропил и шага их установки

Переходим к самому сложному этапу расчетов. Необходимо оценить, какие суммарные нагрузки будут выпадать на конструкцию крыши, как их оптимально распределить по длине несущих элементов, варьируя шаг установки стропильных ног. Исходя из этого можно будет подобрать необходимый материал, который обеспечит стабильность конструкции, без переломов или деформаций, определиться с деталями усиления, то есть расставить на схеме дополнительные точки опоры, уменьшающие свободный пролет стропильной ноги.

На стропильную систему в целом будут прилагаться следующие основные типы нагрузок:

Вес самой стропильной системы и кровельного покрытия, а если предусматривается термоизоляция – то еще и «утеплительного пирога»
Нагрузки, вызываемые снежными наносами на поверхность кровли.
Ветровые нагрузки.

Существуют, безусловно, и иные типы нагрузок, причем, многие из которых заранее сложно предугадать – техногенные или стихийные катаклизмы, сейсмические толчки и другое. Но чтобы снизить вероятность разрушения конструкции от подобных явлений «непреодолимой силы», в нее заранее закладывается определенный эксплуатационный запас прочности.

Теперь – рассмотрим нагрузки по порядку.

Любое кровельное покрытие обладает собственной удельной массой, требует той или иной обрешетки или определенных особенностей конструкции крыши. В калькулятор расчёта, который будет предложен читателям ниже, уже занесены средние значения удельной весовой нагрузки от наиболее часто применяемых типов кровельных покрытий. На всякий случай, в этот показатель включено и утепление скатов кровли.
Снеговая нагрузка зависит от двух величин. Во-первых, это рассчитанная по итогам многолетних наблюдений удельная масса снежного покрова, характерная для конкретной местности. По этому параметру всю территорию России можно условно разделить на несколько зон, которые обозначены на расположенной ниже карте-схеме:

Разделение территории РФ на зоны по уровню снеговой нагрузки

Второй параметр, оказывающий влияние на снеговую нагрузку – это крутизна ската кровли. Чем больше угол, тем меньшее давление будут оказывать снежные массы, а на скатах круче 60 градусов – снег и вовсе не станет задерживаться.

Ветровая нагрузка. С ней несколько сложнее, так как приходится принимать в расчет больше исходных параметров. Для упрощённого алгоритма вычислений, реализованном в калькуляторе, необходимо знать:

— Угол уклона скатов кровли (чем он больше, тем выше «парусность» крыши).

— Среднюю величину ветрового давления, аналогично определенную по результатам многолетних метеорологических наблюдений для данного региона. Определить свою зону по этому параметру можно также по соответствующей карте-схеме.

Зонирование территории России по уровню ветрового давления

— Имеет важное значение высота строящегося здания, от поверхности земли до уровня конька.

— Оценивается наличие и удаленность естественных и искусственных преград для ветра. Критерии такой оценки хорошо показаны и описаны в соответствующем поле калькулятора.

Правда, здесь важно учесть еще одно правило: преграды могут приниматься в расчет, если их удаление от рассчитываемого здания не превышает величины 30×Н, где Н в данном случае – это высота дома от земли до конька. Например, для здания высотой в 8 метров принимаемые в расчет преграды должны находиться в пределах круга радиусом 240 метров. Если они расположены дальше, то это уже будет считаться «голой» местностью.

Принимаются в расчет только те препятствия для ветра, которые расположены от дома в пределах определенного радиуса

Программа калькулятора учтет все указанные пользователем данные, внесет соответствующие поправки, просчитает нагрузки и заложит необходимый эксплуатационный запас прочности.

Но если просто просуммировать нагрузки, то эта величина не слишком удобна для дальнейших действий, поэтому лучше оперировать показателем распределённой нагрузки. Она рассчитывается на погонный метр стропильной ноги, и напрямую зависит уже от шага установки стропил.

Таким образом, варьируя значение шага установки стропильных ног, можно пронаблюдать, как меняется распределённая нагрузка, и остановиться на оптимальном значении. А уже эта величина позволит войти в таблицу, чтобы определиться с сечением доски, бруса или кругляка, и с допустимой величиной свободного пролета между точками опоры.

Калькулятор расчета распределённой нагрузки на стропильные ноги

С полученным значение входим в таблицу и определяем сечение доски для изготовления стропила.

как правильно соединить стропила на коньке

Содержание статьи

Соединение стропил в коньке – способы и техника крепления

На опорный каркас крыши ложится большая нагрузка, создающаяся кровельным материалом, слоем термоизоляции и веса снега, лежащего на поверхности скатов. Чтобы конструкция не разрушилась, проектируют стропильную систему с учетом всех потенциально воздействующих на нее сил. В процессе расчета определяют необходимое количество и размер сечения стропильных ног, на которые ложится основной вес кровли. Однако, не менее важно, насколько качественно выполняется соединение стропил в коньке. Эта статься расскажет какие виды соединений существуют, как правильно их выполнить и от чего зависит выбор того или иного способа крепежа.

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.

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».

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:

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.

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, уседает 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.

Принципы крепления

Чтобы качественно соединить крепление стропил друг другу в коньковом узле, требуются самые обычные инструменты: карандаш, рулетка, пила, строительный уровень, шуруповерт и крепеж. Качество выполнения работ зависит от соблюдения следующих правил:

Тип используемого крепления для каждого соединительного листа определяется при расчете и проектировании стропильной системы. Чтобы не возникло путаницы, эта информация отражается на чертеже.
Чтобы все узлы крепления имели одинаковый размер и угол, из изготовляют по одному, предварительно размеченному и изготовленному, шаблону.
Если в процессе фиксации используются болт или саморезы и необходимо проделать отверстия, то их диаметр должен превышать размеры крепежного элемента. Это предотвращает образование на древесине трещин, коробления и деформации.
Затягивая болты, саморезы или заколачивая гвозди, из не заглубляют ниже поверхности досок, а наоборот, оставляют небольшой зазор, чтобы древесина не повредилась при изменении влажности.
Каждый соединение стропильных ног в коньке должно быть плотным, но не тугим. После завершения монтажа, обязательно проводится проверка на плотность прилегания всех узлов.

Коньковый узел крыши – участок, на который ложится самая большая нагрузка. Поэтому от правильности расчета и качества соединения стропил зависит несущая способность всей стропильной системы.

Соединение стропил — 3 способа сращивания и тонкости монтажа

Деревянная стропильная система по сей день остается самым популярным видом обустройства скатных крыш. Размеры таких крыш бывают разными, поэтому соединение стропил и балок для экономии леса используется практически везде. Далее мы рассмотрим 3 способа сращивания стропильных ног между собой по длине, а также расскажем о вариантах стыковки стропил к мауэрлату и в коньке.

Деревянная стропильная система считается самой популярной при обустройстве разного рода скатных крыш.

Три способа сращивания балок

На больших кровлях размеры стропильных ног в длину могут доходить до 7-12 м, в то время как ходовой стандарт для бруса составляет порядка 6 м. Конечно можно сделать длинные стропила под заказ, но обойдутся они на порядок дороже, поэтому сращивание без потери качества является прекрасным выходом.

Сращивание при помощи 2 деревянных накладок считается простым и весьма надежным способом соединения.

Вы накладываете своеобразную шину с обеих сторон на стропильную ногу и сбиваете ее. В данном случае главное не экономить на накладках.

В качестве накладок лучше использовать тот же брус. На каждую сторону балки накладки должны заходить на расстояние от 1 м.

Показанные на схеме слева варианты соединений относят к одному способу под названием косой прируб

Главное здесь, чтобы с обеих сторон смежные секции упирались в порожек. Такой прием обеспечивает прочность на сжатие. Стыковка выполняется шпильками, но на этом мы остановимся чуть позже.

Способ косого прируба подходит только для соединения бруса большого сечения.

Едва ли не самый простой и популярный способ стыковки. Единственный минус здесь в том, что верхняя и нижняя точки стыковки не совпадают из-за смещения, но на больших прогонах это практически не играет роли.

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:

Гвозди — крепление гвоздями самый простой и распространенный способ фиксации. Существует 2 вида гвоздей — гладкие и ершеные. Гладкие привлекательны по цене, но для прочности их нужно набивать в полтора раза больше. Ершеные чуть дороже, зато они имеют заусенца, которые при входе в массив цепляются там намертво;

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.

Стыковка стропильных ног при помощи накладок может выполняться как в жестком, так и в подвижном вариантах. Жесткие разновидности стыковки не требуют опоры на коньковый прогон, а шарнирное соединение выполняется только в связке с коньковым прогоном.

Жесткое соединение при помощи двух деревянных накладок применяется довольно широко. Зачастую накладки фиксируются несколькими сквозными шпильками. Помимо стыковки такие накладки еще исполняют роль поперечных затяжек, поэтому их может быть несколько;

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.

В деревянных домах все соединения стропил делаются подвижными.

Как крепить стропила

Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.

Как крепить стропила

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.

Как осуществляется крепление стропил правильно?

Насколько надежной и долговечной будет кровля, зависит от того, качественно ли было произведено крепление стропил к мауэрлату, ведь в этом вопросе даже небольшие погрешности или плохое качество креплений могут оказать существенное влияние на эксплуатационные характеристики крыши.

Стропильная система состоит из наклонных стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов.

Содержание

Разновидности стропил
Поэтапная схема монтажа
Подходящие типы крепления в разных условиях
Что нужно знать?
Советы профессионалов

Разновидности стропил

Принято различать стропила висячего и наклонного типа. Надо сказать, что именно висячие стропила наиболее часто используют при постройке большой по площади крыши.

Самые распространенные способы крепления стропил:

через мауэрлат;
с помощью затяжки и подстропильных брусков;
с помощью балок перекрытий;
крепление к бревенчатым стенам путем соединения с верхними венцами;
путем обвязки дома, принадлежащего к типу каркасных.

Виды стропильных форм.

Для тех, кто не знаком с понятием мауэрлата, важно понимать, что он представляет собой своеобразный фундамент для будущей крыши. Основной функцией его является не только удерживание креплений стропил, но и равномерное распределение общего веса крыши по всему периметру несущих стен здания.

Поскольку устанавливается мауэрлат в качестве основания для стропил, то использовать для него лучше всего деревянный брус или же бревна с обрезанной стороной. При этом важно убедиться, что для сборки мауэрлата не используются кривые балки с выступающими сучками. Наиболее идеальным вариантом будет использовать брусья, прошедшие калибровку и фрезеровку со всех сторон. Для надежной установки кровли подбирать нужно качественный и надежный крепеж для стропил: пластины из металла, кронштейны, гвозди и болты. И, конечно, необходимо учесть, что, применяя болты и гайки, нельзя отказываться от шайб, которые не дадут крепежам врезаться в древесину.

Вернуться к оглавлению

Поэтапная схема монтажа

Нарушая рекомендации для крепления стропил, есть вероятность того, что крыша со временем перекосится или будет разрушаться раньше положенного времени. Основные принципы правильного крепления сводятся к следующим:

Инструменты для монтажа стропил.

Крепить стропила следует на металлический уголок или пластины. Для этого заранее приобретается необходимое их количество, хотя многим ошибочно кажется, что эта рекомендация необязательна к исполнению. Если этого не сделать, то крепления другого рода могут впиваться глубже в деревянные брусья, что и приведет со временем к неприятным последствиям.
Брус правильнее всего крепить на болты или специально предназначенные для этого крепежи, но не на гвозди и саморезы.
Для выполнения одинаковых запилов следует использовать шаблоны. При этом, когда угол наклона для каждого ската отличается — то и заготовить шаблоны придется для каждого из этих вариантов отдельно. Чаще всего достаточно глубины запила на четверть ширины от стропильной ноги. Иначе придется очень часто замерять каждый запил, чтобы подтвердить его правильность.
Прежде чем крепить стропила непосредственно к мауэрлату, потребуется запил специальных седел, чтобы в дальнейшей установке кровли деревянные элементы стыковались друг с другом максимально плотно.
Для деревянного дома рекомендуется использовать скользящие крепления, позволяющие соединять стропила с мауэрлатом и бревенчатыми стенами. Именно в этом случае обязательно использовать так называемые «салазки».

Последний способ соединения между собой стропил с мауэрлатом особенно хорошо себя зарекомендовал в случае сооружения домов из бревен или бруса. В процессе постепенной усадки стен первоначальная геометрия дома может слегка нарушиться, и в случае жесткой конструкции соединений такой процесс может сломать участок стены. Если же используются скользящие соединения, то вся кровельная конструкция сможет «подстроиться» под усадку здания.

Вернуться к оглавлению

Подходящие типы крепления в разных условиях

Крепление стропильной ноги к мауэрлату.

Для двускатных крыш, установленных на здание с центральной несущей стеной, как правило, предусматриваются в конструкции две или три опорных точки: конька и несущих стен. Чаще всего используется крепление стропил к коньку путем соединения верха стропил встык. Для этого верхний край каждого стропила обрезают под таким углом, который планируется для угла наклона ската крыши. Скрепление противостоящих стропильных ног осуществляют с помощью пары гвоздей длиной 15 см, причем забивают гвозди под углом так, чтобы отрезки гвоздей, входящие в противостоящую стропильную ногу, оказались достаточно длинными. Укрепляют конструкцию стропила поверху накладкой из металла или дерева.

Кроме этого метода существует еще и крепление стропил к коньковому брусу на прогон и внахлест. Менее известным способом является, так называемая, врубка в полдерева. Для этого с помощью лобзика на поверхности обеих стропильных ног выпиливают выемки на глубину до половины бруса. После этого части соединяют, стягивая с помощью болта их в точке соединения.
Поверх стропил набивают обрешетку из досок или тонких брусьев. Это необходимый элемент для укладки кровли на следующих этапах. Самые широкие обрешетины располагают у карниза и у конька.

Современные технологии предоставляют самые разнообразные узлы крепления стропил к мауэрлату.

Способы соединения стропил.

В зависимости от требуемых параметров, можно выбрать шарнирные узлы с одной, двумя, или тремя степенями свободы.

Для зданий, сложенных из кирпича, наиболее популярным считается узел с нулевой степенью свободы. При этом способе крепления балка не имеет возможности смещаться в любую из сторон, а ее концы прочно закреплены уголками и саморезами.
Выбор между способами крепления — нашивкой подпорных брусьев или врубкой на стропильной ноге, осуществляется по виду древесины. При использовании балок из лиственных пород выбирается врубка, а в случае использования хвойных пород — нашивка.

Надо сказать, что в случае постройки легкой мансарды вполне обоснованным является использование балок перекрытий, которые укладывают под прямым углом к стенам. При этом, какой бы вес ни был предусмотрен для кровли, потребуются точные расчеты и очень надежные стены, которые смогут выдержать точечную нагрузку стропил, ведь без мауэрлата вес не будет распределяться равномерно. Балка перекрытия для не совсем тяжелой крыши делается с сечением 5*15 см, а ее длину подбирают так, чтобы расстояние от концов балки до стены было от 55 см со всех сторон. При этом стропильную ногу еще выносят за стену, прикрепляя ее к краю балки.

Вернуться к оглавлению

Что нужно знать?

Таблица коэффициентов для расчета элементов стропильной системы.

Необходимо подробнее рассмотреть то, как крепить стропила к балкам, чтобы кровля держалась прочно и долговременно. Чтобы край стропила не скользил по балке, применяют два вида зубчатых соединений: «зуб с шипом», и «зуб с упором».

Кроме них возможен еще и третий вариант с упором стропил в конец балки. В зависимости от того, какой угол наклона имеет стропильная нога, используют одинарный или двойной «зуб» для осуществления крепления ее к балке. Дополнительно, с целью упрочнения конструкции, рекомендуется использование металлических уголков для стропил.

Использовать крепление стропильной системы с одинарным зубом следует, если угол при соединении стропила и балки превышает 35 °, т. е когда крыша имеет крутые скаты.

Вернуться к оглавлению

Советы профессионалов

Специалисты рекомендуют при выполнении врубки отступать от края балки не менее двадцати пяти сантиметров, чтобы не допустить возможного скола конца балки, когда вес стропильной ноги будет давить на нее.

Таблица сечения и длины стропил.

Если угол наклона крыши составляет менее тридцати пяти градусов, то монтаж стропильных ног происходит таким способом, чтобы площадь трения их с балкой была как можно шире. Этого добиваются, используя врубку с двойным зубом.

Разметку стропильных ног проводят с помощью куска бруса, по длине равного расстоянию между стенами строящегося здания. По центру этого измерительного бруса устанавливают планку под углом 90° к самому брусу. Высота этой планки должна быть одинаковой с расстоянием от основания, на которое опираются стропила до конька крыши. После примерки каждое стропило размечается строительным карандашом, так указывается место, где будет распиливаться брус. После чего размеченные материалы собирают.
Если у стропил предполагается довольно сложная структура, включающая в себя опоры, подкосы, и другие дополнительные конструкции, то в процессе разметки можно использовать временную фиксацию конструкции при помощи нескольких тонких реек. А при распиливании лучше оставлять небольшой запас, чтобы была возможность подгонки конструкции позже.

Саму сборку стропильной системы начинают с двух крайних стропильных ног по обеим сторонам крыши. Не следует их сразу крепить слишком прочно, пока не появится уверенность в том, что они располагаются абсолютно симметрично. Бечевкой соединяют вершины установленных крайних стропил по линии намеченного конькового бруса. После чего можно выставлять оставшиеся стропила, одновременно проверяя их на симметричность.

https://www.youtube.com/watch?v=n41HnMb7zTU

Надеемся, что изложенные в данной работе советы о том, как правильно крепить стропила, помогут вам в проведении этой важной и ответственной части строительных работ. Большинство специалистов утверждает, что удобнее всего собирать конструкцию на земле. Таким образом можно произвести все необходимые измерения, выпилить все необходимые врезки в деревянных деталях, подогнать, и лишь после этого, по очереди монтировать наверху. Впрочем, такой порядок действий не обязателен, и каждый владелец строящегося здания решает сам, как ему действовать.

Коньковый брус: установка, крепление стропил

Содержание

Крепление стропил в коньковой зоне
Когда и почему нельзя пользоваться этим методом крепления стропильной системы?
Видео о способах наращивания стропилин
Правила соединения нижних пяток стропильных ног
2 Виды ног системы
Чем сращивать? Выбор крепежных элементов
Варианты крепления стропил к мауэрлату
Сращивание стропил в коньке двускатной крыши
Как используются скользящие стропила
Крепление стропил к мауэрлату
Виды сращивания стропил в коньке
Частые ошибки при монтаже стропильной системы
Видео: ошибки и просчёты при установке стропил мансардной крыши
Видео: как избежать ошибок при обустройстве стропильного каркаса
Разновидности двухскатных крыш
Симметричная двускатная крыша
Крыша с двумя ассиметричными скатами
Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом
Классификация соединительных узлов
Наращивание стропил

Крепление стропил в коньковой зоне

Стропила и конек соединяются по особой технологии, которая подразумевает следующие варианты:

Соединение встык — считается самым надежным вариантом. Для этого стропильные ноги в верхней части спиливают под углом, который соответствует уклону скатов будущей крыши. Местами срезов стропилины соединяют между собой и фиксируют гвоздями размером не меньше 150 мм. Крепежные элементы должны входить под определенным углом и проходить в противоположную стропилину, обеспечивая плотное соединение. Соединять стропильные ноги встык можно посредством металлических иди деревянных накладок. Они располагаются в месте соединения, при этом металлические накладки крепятся болтами, деревянные – гвоздями.
Крепление на коньковый брус также предполагает спил верхней части стропильных ног под определенным углом. Однако каждый стропильный элемент крепится к коньковому прогону индивидуально.
Соединение внахлест можно назвать самым простым способом, при котором стропильные ноги прикладывают друг к другу боковыми плоскостями, не спиливая верхние кромки

При этом важно знать, чем скрепить стропила между собой. Для фиксации используют болты или шпильки с шайбами.

Чтобы монтаж стропильного каркаса не показался слишком сложным, рекомендуется использовать заранее приготовленные шаблоны из досок. Для этого берут материал, соответствующий размерам стропил и делают на нем соответствующие вырезы. По шаблону готовят все стропильные ноги и поднимают их на крышу.

Когда и почему нельзя пользоваться этим методом крепления стропильной системы?

На сложных вальмовых или двускатных крышах с различными углами наклона скатов.	Почему? Угол стропила (или кобылки, если оно имеет недостаточную длину) с каждого ската крыши будет различным. Это значит, что во время устройства карнизной части кровли возникнут проблемы. Если вы пожелаете сделать одинаковой ширину карниза по всему периметру здания, на каждой стене он будет располагаться на различной высоте. Если вы пожелаете сделать все карнизы на одинаковой высоте, то у каждой стены они будут иметь различную ширину. Нужно вспомнить школьные уроки о треугольниках. Само собой разумеется, что и первый, и второй варианты для здания неприемлемые. На таких зданиях стропильные ноги должны крепиться только на балках перекрытия, только так можно сделать карниз одинаковым по ширине вокруг всего здания. А если крыша с эркером, то вариант крепления стропильных ног на мауэрлате даже теоретически рассматривать не имеет смысла.	Сложная ломанная вальмовая крыша
Во время реконструкции или ремонта старых или аварийных зданий.	Опытные строители сразу определяют углы наклона скатов. Если в местах их пресечения линии кровельных покрытий образуют прямоугольный треугольник, то наклон скатов одинаковый, если волны покрытия не совпадают – крепить стропила придется на балках.	Реконструкция крыши
Верхние ряды несущих стен в таком плачевном состоянии, что прикрепить к ним мауэрлат с необходимыми показателями прочности очень трудно.	Приходится или разбирать несколько рядов кирпичей и класть их заново или бетонировать специальный армирующий пояс по всему периметру здания, и только после выполнения таких работ прочно фиксировать мауэрлаты. Практика показывает, что делать такие работы экономически невыгодно, да и времени уходит значительно больше, чем установить на потолке несущие балки.	Мауэрлат

Видео о способах наращивания стропилин

https://youtube.com/watch?v=GbTAu5-flfs

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Правила соединения нижних пяток стропильных ног

Чаще всего стропила нижней частью упираются в стену, при этом связка элементов может проводиться таким образом:

Непосредственно к мауэрлату.
Через балки потолочного перекрытия.
С помощью затяжек и подстропильных брусьев.
Используя обвязку каркасного строения.
Присоединение к верхнему венцу дома из бревен или бруса.

Если уложить балки потолочного перекрытия перпендикулярно к стенам, то можно избежать использования затяжек. Стропильная система без мауэрлата применяется при строительстве легких мансардных крыш, но с учетом того, что на стены может оказываться точечная нагрузка. Например, стены из кирпича или других штучных материалов не могут подвергаться точечным нагрузкам, в этом случае обязательно наличие мауэрлата. Для создания кровельного свеса балки должны иметь выступы за внешние стены примерно на 0,5 метра. На аналогичное расстояние выносятся и стропилины, так как их крепление выполняется на краю балки.

Не следует допускать скольжения стропил по балкам, поэтому соединение важно сделать очень прочным. Только в этом случае можно предотвратить деформации кровли под определенными нагрузками.

2 Виды ног системы

По нагруженности на участках системы стропил бывают:

С висящими стропилами. В верхней части они упираются друг в друга, внизу ставятся на мауэрлат. Соединены растяжкой для уменьшения усилия распора. Применяются для двухскатных крыш с пролетом не более 6 метров.
С наслонными стропильными ногами. Снизу опора — мауэрлат, вверху — прогон коньковый, поддерживаемый стойкой или внутренними стенками. Подходят для крыш с любым уклоном, пролет которых около 15 метров.

Участок, где стропило соединяется с кровлей, называется узлом опоры. Не обязательно статичный, может быть динамичным, если на составляющие редко действует нагрузка. Встречаются соединения с различной степенью свободы.

При нулевой окончания жестко закреплены углом с двух сторон и остаются неподвижными. Одна степень свободы дает балке вращаться вокруг. В узле опоры с двумя степенями у элемента каркаса есть возможность не только вращаться по оси, но и смещаться. В этом помогают специальные крепления стропильных ног к балке или мауэрлатам. При узле шарнирном, имеющим трехстепенную свободу, изделие может смещаться как вертикально, так и горизонтально, но возможно отсутствие кругового вращения.

Главные узлы соединения: ферма, коньковый узел, компонент из прогона, лежня, скрепление мауэрлата со стропилами, звено из подкоса и стойки. Фермы собирают на земле, а затем ставят на крыше. Это позволяет точно состыковать детали.

Соединяются деревянные элементы за счет различных срезов, выемок, вырубок либо металлических крепежей. Для установки стропильной системы берут саморезы, стальные уголки, болты с гайками, стяжки из проволоки большого сечения, пластины из металла, монтажную ленту с отверстиями, кронштейны, уголки с усилением.

Металлические пластины встречаются для гвоздей и перфорированные, в которых есть достаточно отверстий для шурупов или саморезов. Первый вид используется на заводе, так как молотком пластину вбить в стропило самостоятельно невозможно из-за необходимости создания равномерного давления. Как крепежный материал иногда применяются деревянные бруски, накладки.

Чем сращивать? Выбор крепежных элементов

Издавна для крепления стропил использовались такие элементы:

Накладки.
Бруски.
Деревянные штыри.
Клинья.
Нагели.
Металлические скобы.

Гвоздевые и перфорированные пластины.
Саморезы.
Болты и шурупы.
И многое другое.

Итак, вот как, например, сращивают стропила в коньке саморезами:

А вот так гвоздевыми и перфорированными пластинами:

Но для того, чтобы эти пластины применить, вам придется поработать с прессом:

А теперь – от простого к сложному.

Варианты крепления стропил к мауэрлату

В качестве особенности строительного наклонного каркаса выступает то, что его составляющие могут иметь между собой подвижное и неподвижное соединение. Если речь идет о деревянной постройке, то в качестве мауэрлата выступает последний венец сруба или бруса, который относится к верхней обвязке стен. Если есть необходимость произвести крепление стропил к мауэрлату, то соединение верхних концов с коньком делают шарнирно-подвижным. Это касается и сопряжения нижней части. Такое требование обусловлено снижением возникающих внутренних напряжений, которые свойственны стропильному каркасу. Причиной таких напряжений выступают температурные колебания, деформации деревянных зданий, усадка дома, а также неравномерная нагрузка от снега и ветра. Если манипуляции под коньком производятся на значительной высоте, что не очень удобно, то предпочтительнее выбрать жесткое соединение стропильных досок. Для нижних концов при этом оставляется свобода перемещения.

Сращивание стропил в коньке двускатной крыши

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.

Вот более подробная информация:

Как используются скользящие стропила

Устройство любой кровельной системы представляет собой сложный процесс, в котором должны участвовать только профессионалы. При возведении любого типа крыши самым сложным и серьезным этапом является сооружение стропильной системы.

На сегодняшний день стропильные системы могут быть нескольких видов. Мы предлагаем рассмотреть в данной статье один из самых распространенных видов – скользящие стропильные системы. Так, мы рассмотрим главные нюансы, которые необходимо учесть при их строительстве, а также узнаем об их функциях.

К строительству стропил нужно подходить с большой ответственностью. Если допустить хоть какую-нибудь ошибку, то устройство крыши может быть нарушено, что приведет к ее разрушению. Кроме того, это может отрицательно сказаться на самом здании.

Чтобы соорудить кровельную систему правильно, для начала нужно заняться подготовкой ее основным элементов.

Среди них выделяют:

Конек – верхний элемент крыши. По первому сделанному коньку делается обязательный шаблон, который после поможет изготовить необходимые к коньку элементы;
Удлиненные доски для дома большого размера. В этом случае нужно проделать специальные отверстия для болтов в стыковочной доске. Их необходимо просверливать при помощи сверла дрели – только в этом случае древесная структура не повредится.

Застройщик должен не забывать при устройстве кровельной системы про массу кровельного материала, а также про осадки различного рода. Как известно, в нашей стране бывает снежная зима, в период которой выпадает большое количество осадков в виде снега.

Усадка древесины также играет большую роль во время расчета кровельной системы. В этом случае необходимо исходить из размеров сечения бревна. Например, при таких показателях, как 195х195 миллиметров, общая величина усадки по карнизам или фронтам должна составлять 6%.

Когда все важные элементы будут рассчитаны и подготовлены, можно приступать к возведению стропильной системы.

Скользящая стропильная система состоит из следующих элементов:

кровельный конек;
опоры стропильных ног, предназначенные на промежуточные балки;
опоры стропильных ног, предназначенные на карнизный свес.

Чтобы прикрепить конек крыши, необходимо приобрести стыковочные пластины. Что касается опоры стропильных ног к промежуточным балкам, то в этом случае нужна скользячка для стропил. Такие скользящие элементы часто применяются при сооружении стропил.

Скользящие опоры для стропил необходимо крепить к каждому стропилу в перпендикулярном положении (детальнее: «Как крепить стропила «). Скользячки для стропил должны выполняться точным запилом в брусьях. Правильная установка стропил будет только в том случае, если элемент будет установлен под углом в 90 градусов.

Скользячка может быть установлена в самом крайнем положении. В этом случае будет обеспечен максимальный ход стропильной системы в дальнейшем процессе усадки дома. То есть, усадка древесины никак не отразится на состоянии стропильной системы. Когда процесс стабилизируется, то можно снова укладывать постоянное кровельное покрытие

Обратите внимание на фото – на них представлены главные элементы стропильной системы скользячка. Здесь же представлена скользящая опора стропил закрытая

Крепление стропил к мауэрлату

Правильное крепление стропил к коньковому брусу и к мауэрлату является непременным условием профессионально выполненного монтажа крыши.

Для монтажа стропил к мауэрлату используют один из двух типов сопряжения:

скользящий;
жесткий.

Выбор зависит от формы крыши и ее конструкционных особенностей, а соответственно от того, какие выбраны стропила – наслонные или висячие.

Жесткий метод предполагает, что соединение стропил и мауэрлата выполняется таким образом, что исключается возможность поворотов, сдвигов, изгибов, кручения между этими двумя элементами (читайте: «Чем и как крепить стропила к мауэрлату»).

Для достижения такого результата можно воспользоваться одним из ниже перечисленных способов:

используя уголки для крепления стропил и опорный подшивной брус;
путем выполнения запила на стропильной ноге и дальнейшего закрепления соединения с помощью гвоздей, скоб и проволоки.

Что касается второго метода, то его используют чаще, чем первый. Он предусматривает, что с боков под углом прибиваются гвозди в направлении друг к другу (в результате они перекрещиваются внутри мауэрлата). После этого третий гвоздь забивают вертикально. Полученные узлы крепления стропильной конструкции обеспечивают высокую жесткость (прочтите также: «Узлы крепления стропил — элементы конструкции»).

Дополнительно оба способа сопряжения подстраховывают, используя крепление стропил к кирпичной стене или бетонной с помощью проволоки-катанки и анкеров. Подготавливают стропила к монтажу, если они имеют одинаковый угол наклона по всей кровле путем использования шаблона.

Установка стропильной системы, детали на видео:

Скользящее соединение, его еще называют шарнирным, достигается при помощи создания специального крепежа, который обеспечивает возможность перемещаться свободно в заданных пределах одному из сопрягаемых элементов. В данном конкретном случае такой деталью является стропильная нога, а двигаться она будет по отношению к мауэрлату.

Существуют следующие способы установки стропил к мауэрлату, обеспечивающие смещение:

при помощи запила и последующей укладки стропила местом запила на мауэрлат;
путем забивания с боков двух гвоздей наискосок в направлении один к другому;
соединением с применением одного гвоздя, который прибивают в вертикальном положении сверху вниз сквозь стропильную ногу в мауэрлат. В качестве альтернативы можно использовать крепежные пластины для стропил, у которых имеются отверстия для гвоздей;
методом крепления при помощи скобы;
путем выпуска стропильной ноги за пределы стены с применением единичного крепления пластинами;
при помощи использования специально разработанного для стропил стального крепежа, который называют «салазками».

Все описанные способы с одной стороны дают возможность стропильной ноге упереться в мауэрлат, а с другой в случае подвижки конструкции ее элементы могут перемещаться по отношению друг к другу.

Скользящий тип встречается при постройке домов довольно часто, особенно такое соединение стропил и мауэрлата популярно при обустройстве деревянных домов, которые возводятся из бревен или бруса. Со временем изначальная геометрия строения искажается, поскольку происходит усадка стен и использование жестких сопряжений приводит к тому, что целостность стен нарушается. Крепление стропил к срубу при помощи скользящего соединения позволяет бревенчатым стенам, фронтонам и другим элементам здания подстраиваться под усадку.

Также не устраивается жестким способом крепление стропил в коньке. Сборку всей конструкции выполняют сначала на земле. Прежде, чем установить стропила для крыши выполняют замеры, выпиливают врезки в мауэрлате и стропильных ногах, после этого выполняют тщательную подгонку.

Виды сращивания стропил в коньке

Всего есть три способа, как это сделать:

Самое популярное такое крепление – сращивание стропил вполдерева:

Для этого вам нужно:

Обрезать под углом край стропила так, чтобы этот угол был равен углу ската крыши.
Сделать упор стропила.
Применить крепежный элемент.

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:

Вариация:

Это – комбинированное сращивание стропил, т.к. выполняется он встык, точно так же, как при упоре на мауэрлат.

Частые ошибки при монтаже стропильной системы

Перед монтажом стропильной системы нужно иметь понятие о самых распространённых ошибках при возведении крыши, поскольку они портят внешний вид дома, снижают несущую способность главных элементов, а следовательно, и безопасность конструкции.

Видео: ошибки и просчёты при установке стропил мансардной крыши

Наиболее известные ошибки при сооружении стропильных конструкций:

Чтобы свободно передвигаться в подкровельном пространстве, посередине нередко вырубают длинные участки готовых затяжек безупречно изготовленных ферм. Из-за этого несущий каркас становится шатким, поскольку разрезанные затяжки не мешают расхождению конструкции. В результате расползания могут появиться трещины в перекрытиях, и если их не заделать вовремя, то стропильная система просто рухнет. Для ликвидации негативных последствий нужно заменить вырезанные по неведению участки полосовой сталью, чтобы вернуть затяжкам способность и дальше работать на растяжение.
Грубой ошибкой является слабое крепление мауэрлата к армопоясу. Если мауэрлатный брус по небрежности не укреплён «намертво» анкерными болтами, то под давлением наклонных стропил он опрокинется и повлечёт за собой всю крышу.
Пренебрежение к формированию ж/б пояса жёсткости на промежуточной несущей стене из-за чего балки перекрытия начнут проседать, а крыша — разъезжаться.
Чтобы стойки не продавливали перекрытия, под них нужно помещать прокладки длиной не менее 1,8 м. Установка коротких прокладок приведёт к тому, что стойки начнут передавать нагрузку не на балочные перекрытия, а на настил, вследствие чего перекрытия деформируются.
Неправильный расчёт стропильной конструкции или выбор древесины плохого качества, из-за чего появляются прогибы. Впоследствии исправить такую ошибку очень сложно и финансово затратно. Придётся разгрузить стропильную конструкцию в повреждённом месте, приподнять её домкратом и установить деревянные стойки под прогнутые стропила, а затем забить клинья между стойкой и поперечным брусом и усилить выровненные стропила накладками.
При устройстве мансардных окон или облицовке фронтонов зачастую сосновые доски «в шпунт» для удобства сборки располагают пазом вверх, чего делать категорически нельзя. При такой укладке в швы начнёт просачиваться влага, оказывающая разрушительное воздействие на элементы стропильной конструкции.
Невыверенная геометрия стен и скатов, отсутствие ветровой балки, неправильное опирание нарожников и неверно выполненные подкосы, которые обеспечивают жёсткость конструкции и перераспределяют нагрузки.

Видео: как избежать ошибок при обустройстве стропильного каркаса

В этой статье рассмотрены ключевые элементы и особенности стропильного каркаса. Но это небольшая ознакомительная часть. Чтобы учесть при монтаже все нюансы, обращайтесь к опытным строителям и грамотным проектировщикам. Тогда все кровельные элементы будут соответствовать нормативам, а крыша станет надёжной, необычайно привлекательной и стильной визитной карточкой дома. Удачи вам.

Разновидности двухскатных крыш

Рассмотрим основные типы кровель с двумя скатами, стропильная система в которых будет несколько отличаться по исполнению.

Симметричная двускатная крыша

Это самая простая двускатная крыша, однако, наиболее надежная и востребованная. Симметричные скаты позволяют распределять нагрузку на мауэрлат и несущие стены равномерно. В данном случае тип и толщина утепляющего слоя не влияют на выбор кровельного материала. Толстые брусья стропил имеют достаточный запас прочности, поэтому не будут прогибаться. Кроме того, распорки можно устанавливать по своему усмотрению.

Среди недостатков данного варианта можно отметить лишь слишком острый угол скатов, который затрудняет использование чердачного этажа и создает «глухие» зоны, не имеющие применения.

Крыша с двумя ассиметричными скатами

Если угол наклона скатов сделать более 45º, можно задействовать некоторые неиспользуемые участки пространства. Появится возможность даже обустроить жилое помещение на чердаке. Однако потребуются некоторые дополнительные расчеты, поскольку нагрузка на стены станет неравномерной.

Крыша ломаная с внешним или внутренним изломом

Подобная конфигурация дает возможность разместить под крышей просторную мансарду или чердак. Вместе с тем, в данном случае потребуются более сложные инженерные расчеты.

Классификация соединительных узлов

Каркас крыши состоит из целого ряда элементов, надежно скрепленных между собой. Но основную эксплуатационную нагрузку несут стропила, поэтому от прочности их крепления на мауэрлат и соединения между собой зависят функциональные характеристики крыши и безопасность всей конструкции.

Стропильные системы, висячие и наслонные, передают нагрузку от собственного веса, веса кровельного пирога и атмосферных воздействий на несущие стены и другие конструкции. Нижние концы стропил опираются на опорную балку или мауэрлат, верхние попарно скрепляются непосредственно друг с другом или монтируются к коньковому прогону. Кроме того, для жесткости конструкции применяются дополнительные опоры, ригели, подкосы и другие элементы. При необходимости увеличить длину стропил выполняется наращивание стропильных ног. В целом, узлы соединения стропил можно подразделить на несколько основных групп :

узел соединения с «фундаментом» крыши»;
узел конькового соединения;
узел крепежа дополнительных элементов стропильной системы;
стыкование стропил при наращивании.

Наращивание стропил

Соединение стропил между собой по длине позволяет изготовить стропильную ногу необходимых размеров из имеющегося пиломатериала. Чаще всего сращивание выполняется следующими методами соединения :

встык;
внахлест;
способом косого прируба;
в три доски;
с опорой на прогон.

Крепление встык. Для сращивания стыкуемые концы требуется отрезать строго под углом 90°. После плотного совмещения получившихся торцов, на стропила в месте стыка монтируется деревянная накладка или металлический крепежный элемент (пластина с зубьями). Накладки из доски устанавливаются с обеих сторон и прибиваются в шахматном порядке гвоздями соответствующей длины, либо крепятся саморезами.

Метод косого прируба. Подрезка концов выполняется под углом 45°. Срезанные концы стыкуются, после чего посередине сверлится сквозное отверстие для болтового крепежа. Бруски стягиваются болтом диаметром 12 или 14 мм с широкой шайбой.

Крепление внахлест. Деревянные элементы укладываются с нахлестом и по всей длине сшиваются гвоздями, которые должны располагаться в шахматном порядке. В отдельных случаях могут применяться шпильки с гайками и шайбами. Такое соединение стропил по длине не требует точного выполнения срезов торцов.

Длинную стропильную ногу можно изготовить, используя три доски и прокладки. В этом случае одна из досок укладывается между двумя другими с нахлестом не менее метра и крепится гвоздями в шахматном порядке. Затем в пустой промежуток между крайними досками вставляются и пришиваются гвоздями деревянные прокладки, равные по толщине средней доске, чтобы обеспечить жесткость конструкции.

Соединение стропил по длине с опорой на промежуточный прогон выполняется в том случае, когда все стропильные ноги наращиваются на одном расстоянии от свеса крыши. Горизонтальный прогон монтируется на стойках, которые опираются на внутреннюю несущую стену или колонны. В случае, когда место сращивания приходится на прогон, появляется возможность обеспечить необходимую жесткость длинной стропильной ноги. Обе части стропила соединяются между собой скобами либо другими элементами, и дополнительно гвоздями крепятся к прогону.

Наращенная стропильная нога должна по всей длине иметь одинаковую жесткость и прочность, в противном случае в процессе эксплуатации крыша деформируется.

Коньковые доски несут нагрузку? — Your Own Architect

Расположенные на самом верху кровельных систем коньковые доски являются основными элементами каркаса на пике крыши. Поскольку стропила и другие секции каркаса крыши ниже прикреплены к коньковой доске, вы можете задаться вопросом, выдерживает ли она вес конструкции. Так он несущий?

Коньковые доски не являются несущими. По сути, они обеспечивают поверхность, на которую могут опираться обычные стропила, а также другие типы стропил, используемых в конструкции вальмовой крыши. Однако они не рассчитаны на то, чтобы нести какой-либо конструкционный вес, и обычно тонкие, всего 1 дюйм (25 мм) номинальной толщины.

Часто коньковые доски путают с коньковыми балками, которые являются несущими. Продолжайте читать, пока мы рассмотрим, нужны ли коньковые доски и чем они отличаются от конькового бруса.

Что означает несущая способность?

Во-первых, давайте посмотрим, что подразумевает термин несущая способность. Несущая конструкция является активным конструктивным элементом в здании. Несущая способность относится к вертикальной передаче веса или «нагрузки» от конструктивных или ненесущих элементов выше к конструктивному элементу внизу на фундамент здания.

Хотя коньковая доска действительно подвергается горизонтальным нагрузкам с тех сторон, где на нее опираются прикрепленные стропила, вес не поддерживается коньковой доской в вертикальном направлении. Более того, вес крыши не переносится с коньковой доски на какой-либо элемент ниже.

Еще один способ подумать об этом: если вы уберете коньковую доску, смогут ли стропила соединиться непосредственно друг с другом и по-прежнему обеспечивать такой же уровень поддержки крыши? Они, конечно, могли бы, что тогда поднимает другой вопрос. Вам действительно нужна коньковая доска?

Нужна ли коньковая доска?

Хотя коньковая доска не требуется конструктивно, она помогает создать поверхность, на которую можно прикрепить стропила крыши. Это значительно упрощает установку стропил и может ускорить возведение крыши. Он также предлагает сжимающую поверхность, на которую могут опираться стропила. Коды

, такие как Международный жилищный кодекс (IRC), определяют использование либо коньковых досок, либо стропил, которые напрямую соединяются друг с другом с помощью косынки в качестве связи (раздел R802.3). Это означает, что они (коньковые доски) необязательны, так как стропила можно соединить напрямую.

Хотя IRC специально не требует коньковых досок, код требует коньковых балок на крышах с уклоном менее 3 из 12 (уклон 25 процентов). Коньковые доски, с другой стороны, могут использоваться сами по себе только для крыш с уклоном 3 из 12 и выше.

Причина этого в том, что коньковые балки способны нести нагрузки крыши вниз к фундаменту вдоль стоек или торцевой стены фронтона. Более наклонная крыша (более крутой уклон), напротив, естественно перенесет вес крыши на нижние концы стропил и на верхнюю часть боковых стенок внизу.

Коньковые доски и коньковые балки — одно и то же?

Коньковые доски и коньковые балки часто путают друг с другом. Однако это не одно и то же. Хотя они оба расположены на пике крыши, коньковая балка является конструктивным элементом, обеспечивающим несущую опору для крыши, в то время как коньковая доска этого не делает, как обсуждалось ранее.

Коньковые доски и коньковые балки можно использовать в комбинации. В этом типе установки коньковая балка размещается под коньковой доской для обеспечения структурной поддержки. Важно помнить, что именно коньковый брус обеспечивает несущую способность.

Эта комбинация обеспечивает как преимущества соединения коньковой доски, так и конструкционные преимущества коньковой балки. Это может быть хорошим решением для крыш с уклоном менее 25 процентов (3 из 12).

Как прикрепить стропила к коньковым доскам

Стропила представляют собой наклонные конструкционные балки крыши, которые крепятся к коньковой доске на пике крыши, а верхние стены находятся внизу. Стропила обычно прибиваются непосредственно к коньковой доске под углом (так называемая гвоздь). Это можно сделать вручную или с помощью гвоздезабивного пистолета.

Альтернативный способ крепления стропил к коньковой доске — использование металлических креплений, таких как Simpson Strong-Tie. Однако эти соединители лучше всего работают с коньковыми балками толщиной 2 дюйма и более, поэтому они не будут работать с более тонкими коньковыми досками.

Размер и материал коньковой доски

Коньковая доска обычно изготавливается из обычных пиломатериалов. Типичные размеры включают 1×8 и 2×8 или больше. В IRC (Раздел R802.3) указано, что минимальная номинальная ширина коньковой доски составляет 1 дюйм (25 мм). Кроме того, глубина должна быть не меньше глубины срезанного конца стропила.

Обычные породы пиломатериалов, используемые для коньковых досок, аналогичны тем, которые используются для общего каркаса. К ним относятся пихта Дугласа, пихта болиголова, сосна южная, ель сосна. С другой стороны, коньковые балки часто включают в себя инженерные породы дерева, такие как клееный брус (клееный брус) и клееный брус из шпона (LVL). Иногда также используется конструкционная сталь.

Резюме

Коньковые доски не являются несущими, но выполняют очень важную функцию, поскольку создают поверхность, на которую могут опираться стропила. Однако они не рассчитаны на то, чтобы нести какой-либо конструкционный вес, и обычно имеют толщину не менее 1 дюйма (25 мм).

Стропила можно прикрепить непосредственно к коньковой доске с помощью гвоздей или металлических скоб. Забивание гвоздей может быть выполнено либо вручную, либо с помощью пистолета для гвоздей и забивания гвоздей под углом, метод, называемый «забиванием гвоздей» в каркасном строительстве. Металлические крепления используются реже, но тем не менее вариант, в частности, при соединении с коньковым брусом.

Преимуществом использования коньковых досок является простота крепления стропил обычными способами (т. е. их непосредственное прибивание гвоздями). Хотя это и не требуется, поскольку правила допускают прямое крепление стропил друг к другу, использование коньковых досок помогает упростить и ускорить устройство крыши.

Share this Post

Потолочная балка и каркас стропил

Потолочные балки и стропила должны быть прибиты друг к другу гвоздями, а сборка должна быть прибита к верхней стеновой плите в соответствии с таблицами 2304.10.2 и 2308.7.5. Потолочные балки должны быть непрерывными или надежно соединенными в местах их пересечения с внутренними перегородками и крепиться к соседним стропилам в соответствии с таблицами 2304.10.2 и 2308.7.3.1 для обеспечения непрерывной связи стропил по всему зданию, где такие балки параллельны стропилам. Потолочные балки должны иметь опорную поверхность не менее 1,¹ / ₂ дюймов (38 мм) на верхней пластине с каждого конца.

Там, где потолочные балки не параллельны стропилам, должна быть установлена эквивалентная стропильная стяжка таким образом, чтобы обеспечить непрерывную связь по всему зданию на расстоянии не более 4 футов (1219 мм) по центру. Соединения должны соответствовать таблицам 2308.7.3.1 и 2304.10.2 или должны быть предусмотрены соединения эквивалентной емкости. Если потолочные балки или стропильные связи не предусмотрены в верхней части опорных стен для стропил, конек, образованный этими стропилами, должен поддерживаться балкой, соответствующей разделу 2308.8. Стяжки для стропил должны располагаться на расстоянии не более 4 футов (1219мм) по центру.

Соединения стяжек стропил должны основываться на эквивалентном расстоянии между стропилами, указанном в таблице 2308.7.3.1. Соединения балки стропила с потолком и соединения стяжек стропил должны быть достаточного размера и в количестве, чтобы предотвратить расщепление при забивании гвоздями.

Соединение элементов каркаса крыши с раскосными линиями стен должно осуществляться в соответствии с Разделом 2308. 6.7.2.

ТАБЛИЦА 2308.7.3.1

СОЕДИНЕНИЯ СТРОПИЛ ⁱ

СКАТ СТРОИЛ	РАССТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ (дюймы)	ТОЛЬКО ДЕЙСТВУЮЩАЯ ЗАГРУЗКА ^г			СНЕЖНАЯ НАГРУЗКА НА ЗЕМЛЮ (фунты на квадратный фут)
		ТОЛЬКО ДЕЙСТВУЮЩАЯ ЗАГРУЗКА ^г			30 фунтов на квадратный фут			50 фунтов на квадратный фут
		Пролет крыши (футы)
		12	24	36	12	24	36	12	24	36
		Необходимое количество 16d общих (3 ¹ / ₂ «x 0,162») гвозди на соединение ^{a, b, c, d, e, f, h}
3:12	12	3	5	8	3	6	9	5	9	13
	16	4	7	10	4	8	12	6	12	17
	19,2	4	8	12	5	10	14	7	14	21
	24	5	10	15	6	12	18	9	17	26
	32	7	13	20	8	16	24	12	23	34
	48	10	20	29	12	24	35	17	34	51
4:12	12	3	4	6	3	5	7	4	7	10
	16	3	5	8	3	6	9	5	9	13
	19,2	3	6	9	4	7	11	6	11	16
	24	4	8	11	5	9	13	7	13	19
	32	5	10	15	6	12	18	9	17	26
	48	8	15	22	9	18	26	13	26	38
5:12	12	3	3	5	3	4	6	3	6	8
	16	3	4	6	3	5	7	4	7	11
	19,2	3	5	7	3	6	9	5	9	13
	24	3	6	9	4	7	11	6	11	16
	32	4	8	12	5	10	14	7	14	21
	48	6	12	18	7	14	21	11	21	31
7:12	12	3	3	4	3	3	4	3	4	6
	16	3	3	5	3	4	5	3	5	8
	19,2	3	4	5	3	4	6	3	6	9
	24	3	5	7	3	5	8	4	8	11
	32	3	6	9	4	7	10	5	10	15
	48	5	9	13	5	10	15	8	15	22
9:12	12	3	3	3	3	3	3	3	3	5
	16	3	3	4	3	3	4	3	4	6
	19,2	3	3	4	3	4	5	3	5	7
	24	3	4	5	3	4	6	3	6	9
	32	3	5	7	3	6	8	4	8	12
	48	4	7	10	4	8	12	6	12	17
12:12	12	3	3	3	3	3	3	3	3	4
	16	3	3	3	3	3	3	3	3	5
	19,2	3	3	3	3	3	4	3	4	6
	24	3	3	4	3	3	5	3	5	7
	32	3	4	5	3	4	6	3	6	9
	48	3	5	8	3	6	9	5	9	13

Для SI: 1 дюйм = 25,4 мм, 1 фут = 304,8 мм, 1 фунт на квадратный фут = 47,8 Н/м ² .

10d обычные (3″ x 0,148″) гвозди разрешается заменять 16d обычные (3 ¹ / ₂ «× 0,162») гвозди, если требуемое количество гвоздей принимается в 1,2 раза больше требуемого количество 16d обычных гвоздей, округленное до следующего полного гвоздя.
Соединение анкерных пяток стропил не требуется, если конек опирается на несущую стену, перемычку или коньковую балку.
Если промежуточная опора стропила обеспечивается вертикальными подкосами или прогонами к несущей стене, требования к табулированному пяточному соединению разрешается уменьшать пропорционально уменьшению пролета.
Для соединения потолочной балки с потолочной балкой внахлест требуются аналогичные схемы забивания гвоздей.
Соединяемые элементы должны быть достаточного размера, чтобы предотвратить расщепление из-за забивания гвоздей.
При снеговой нагрузке менее 30 фунтов на квадратный фут разрешается уменьшать требуемое количество гвоздей путем умножения на отношение фактической снеговой нагрузки плюс 10 к 40, но не менее количества, необходимого для отсутствия снеговой нагрузки.
Применяется к динамической нагрузке на крышу 20 фунтов на квадратный фут или менее.
Табличные требования к соединению пяточных соединений предполагают, что потолочные балки или стропильные связи расположены в нижней части чердачного помещения. Если потолочные балки или стропильные связи расположены выше на чердаке, требования к соединению пяточных соединений должны быть увеличены на поправочные коэффициенты, указанные в таблице 2308.7.3.1(1).
Табличные требования основаны на статической нагрузке на крышу 10 фунтов на квадратный фут в сочетании с указанной снеговой нагрузкой на крышу и динамической нагрузкой на крышу.

ТАБЛИЦА 2308.7.3.1(1)

КОЭФФИЦИЕНТЫ РЕГУЛИРОВКИ СОЕДИНЕНИЯ ПЯТЫ

H _C /H _R ^{a, b}	КОЭФФИЦИЕНТ РЕГУЛИРОВКИ СОЕДИНЕНИЯ ПЯТЫ
1/3	1,5
1/4	1,33
1/5	1,25
1/6	1,2
1/10 или менее	1. 11

H _C = Высота потолочных балок или стропильных связей, измеренная по вертикали от верха несущих стен до низа потолочных балок или стропильных связей;
H _R = Высота конька крыши, измеренная по вертикали от вершины опорных стенок стропил до низа конька крыши.
Если H _C /H _R превышает 1/3, соединения должны быть спроектированы в соответствии с принятой инженерной практикой.

Основы каркаса крыши жилого дома. Часть 1: Коньковая доска и коньковый брус

Статьи

1 апреля 2022 г.

В ходе ежегодного расследования сотен, если не тысяч судебно-медицинских экспертиз, трудно найти более часто неправильно истолковываемый или неправильно сконструированный объект, чем каркас крыши жилого дома. Ошибки и недостатки в конструкции и проектировании каркаса крыши жилого дома могут привести к дорогостоящим страховым искам или судебным разбирательствам, а также могут сделать жилой дом более восприимчивым к материальному ущербу от ураганов, таких как снег и ветровая нагрузка.

В районах Соединенных Штатов, которые не расположены в зонах с сильным ветром или сейсмической активностью, проекты строительства жилых домов на одну и две семьи обычно не требуют проектирования лицензированным инженером. Вместо этого Международный жилищный кодекс («IRC») позволяет генеральному подрядчику или архитектору следовать предписывающим требованиям IRC для обеспечения надлежащего структурного каркаса. Однако, по нашему опыту, предписывающие требования IRC часто могут быть неверно истолкованы или неправильно поняты подрядчиками, архитекторами и даже строителями, что приводит к некачественному каркасу крыши. Часто возникает путаница с требованиями даже среди лицензированных инженеров-строителей, которые не знакомы с жилищным строительством. Поскольку стремление к более сложным формам крыш и открытым потолочным конфигурациям возрастает в новом строительстве, риск претензий из-за проблем с каркасом крыши, вероятно, также возрастет.

VERTEX имеет уникальную перспективу в решении вопросов, связанных со строительством и дизайном, благодаря разнообразию наших клиентов, объему услуг и разнообразию специалистов. Независимо от того, консультируете ли вы по судебному делу, просматриваете детали для контроля убытков, проводите смету расходов или выполняете проектирование структурного ремонта, мы видели проблемы, связанные с каркасом крыши жилого дома, с самых разных точек зрения. По нашему опыту, наиболее распространенные проблемы с каркасом крыши жилых домов связаны с непониманием следующих трех тем и компонентов:

Коньковая доска и коньковая балка
Стяжка стропил и стяжка воротника
Вальмы и ендовы

Этот блог, состоящий из трех частей, посвящен обзору этих тем в надежде дать краткий обзор каркаса крыши жилого дома. основы, а также общие недостатки на этом пути. Часть 1 будет посвящена разнице между ненесущими коньковыми досками и структурными коньковыми балками. Ссылки на код во время нашего обсуждения будут взяты из издания IRC 2015 года, которое в настоящее время является наиболее распространенным изданием, принятым в Соединенных Штатах. Подобные формулировки и принципы существуют и в других выпусках IRC, а также в отраслевых стандартах.

КОНЬКОВАЯ ДОСКА:

Наиболее распространенным типом жилых крыш является простая двускатная или вальмовая конфигурация, которая обычно состоит из вершины (конька) и наклонных сторон, которые при взгляде сбоку напоминают треугольную форму. В своей наиболее распространенной форме крыша состоит из стропил вдоль каждого ската с потолочными балками вдоль нижней части, которая окружает чердачное пространство (называемое «традиционная система» в этом обсуждении). Коньковая доска располагается вдоль пика крыши в обычной системе. Его технические функции лучше всего можно описать следующим определением, взятым из Руководства по строительству деревянных каркасов («WFCM»), подготовленного Американским советом по дереву («AWC»):

[WFCM 2018] КОНЬКОВАЯ ДОСКА

Элемент НЕКОНСТРУКТИВНЫЙ , используемый на коньке крыши для обеспечения общей поверхности крепления и точки опоры для противоположных стропил крыши.

Проще говоря, коньковая доска – это ненесущая доска, прибитая гвоздями, расположенная на пике между вершинами стропил. На рис. 1 показана обычная система с коньковой доской.

Рис. 1: Схема традиционной системы с коньковой доской.

Теперь, когда мы установили основную функцию коньковой доски, давайте перейдем к конкретным требованиям строительных норм и правил. Требования IRC к коньковой доске относительно кратки и перечислены ниже:

[2015 IRC R802.3] Стропила должны быть смещены друг от друга не более чем на 1½ дюйма относительно КОНЬКА ДОСКИ или прямо напротив друг друга с косынкой в качестве связи. Коньковые доски должны иметь номинальную толщину не менее 1 дюйма ТОЛЩИНА и не менее ГЛУБИНА обрезанного конца стропила…

коньковая доска для прибивания гвоздей между противоположными стропилами. Чтобы дополнительно проиллюстрировать, что коньковая доска не функционирует как конструкционная балка, интересно отметить, что IRC позволяет исключить коньковую доску с помощью косынок между стропилами. Несмотря на то, что коньковая доска не считается конструкционным элементом, требования к геометрии и размерам, перечисленные в IRC для коньковых досок, не менее важны. Например, когда коньковая доска не имеет достаточной глубины, чтобы обеспечить полную опору, стропила могут быть перегружены при сжатии и вызвать разрушение древесины. В сочетании с другими недостатками стропила также более склонны к отделению от конька, что может привести к трещинам и смещению стропил во время сильного снегопада или сверхурочной работы во время циклических сезонных нагрузок.

Рис. 2: Пример разрушения верхней части стропила вдоль конька из-за недостаточной опоры. Рис. 3: Пример стропила, выходящего за пределы конька. (Обратите внимание на разделение, о чем свидетельствуют вынутые гвозди)

Итак, если коньковая доска не является конструкционной балкой, что держит пик крыши в традиционной системе? Из-за самоподдержки, обеспечиваемой треугольной формой («действие фермы»), верхние части стропил удерживаются равной и противоположной силой двух стропил, прижимающихся друг к другу. В то же время нижняя часть стропил крепится к потолочным балкам, которые противостоят распору наружу на конце стропил. Часть 2 нашей серии статей, посвященных основам каркаса жилых крыш, предоставит больше информации о поведении и требованиях к соединению для сопротивления направленному наружу усилию в нижней части стропил. Сейчас полезно упомянуть, что в контексте коньковых досок ферма, поддерживающая конек, плохо работает на более низких скатах крыши, потому что усилие тяги в месте соединения стропила с потолком увеличивается и часто выходит из строя, что приводит к к последующему смещению у стропил и прогибу у конька. Таким образом, Раздел R802.3 определяет следующее:

[2015 IRC R802.3] Если уклон крыши меньше ТРИ ЕД. В 12 ед. по горизонтали (уклон 25%), элементы конструкции, поддерживающие стропила и потолочные балки, такие как коньковые балки, вальмы и ендовы должны быть выполнены в виде балок .

Таким образом, независимо от того, есть ли потолочные балки или аналогичные горизонтальные связи, IRC утверждает, что конек всегда должен проектироваться и устанавливаться как конструкционная балка (а не просто поверхность для гвоздей), когда уклон крыши меньше 3:12. Это требование многократно соответствует нашему опыту эксплуатации каркаса крыш с низким уклоном в полевых условиях. Например, распространенная проблема прогиба крыши, наблюдаемая во время снеговых нагрузок, возникает на крышах с малым уклоном, даже если установлены потолочные балки. Конек имеет тенденцию прогибаться вниз, а стропила выталкиваются наружу, как показано на рис. 4.

Рис. 4: Пример провисания гребня, произошедшего во время снеговой нагрузки.
(Обратите внимание, что крыша имеет малый уклон (менее 3:12) при использовании обычной системы)

КОНЬКОВАЯ БАЛКА (или НЕСТРУКТУРНЫЙ КОНЬК):

Что происходит в открытой («соборной») системе потолка, когда мы удаляем потолочные балки или аналогичные горизонтальные связи? В этой ситуации гребень функционирует не только как поверхность для гвоздей и должен быть спроектирован как конструктивный элемент («коньковая балка» или «конструктивный гребень»). Опять же, мы обращаемся к WFCM за полезным определением коньковой балки и связанных с ней открытых потолков следующим образом:

[WFCM 2018] КОНЬКОВАЯ БАЛКА

A КОНСТРУКТИВНАЯ Элемент, используемый на коньке крыши для поддержки концов стропил крыши и передачи нагрузок с крыши на опоры.

[WFCM 2018] ОТКРЫТЫЕ ПОТОЛКИ

В случае отсутствия потолочных балок и анкерных связей и использования стропил для создания открытого (соборного) потолка, концы стропил должны опираться на несущие стены, перемычки или коньковые балки.

Как указано в приведенных выше определениях, коньковая балка с близко расположенными стропилами сродни балке перекрытия вдоль центральной линии дома, которая воспринимает нагрузку от балок и передает нагрузку на опоры на своих концах. На рис. 5 показана коньковая балка в системе открытого потолка.

Рисунок 5: Схема открытой потолочной системы с коньковой балкой

Как видно на рисунке 5, здесь больше нет полного треугольника, и верхние части стропил должны поддерживаться структурной балкой. Что касается требований строительных норм и правил, IRC предоставляет следующие краткие требования к коньковым балкам.

[2015 IRC R802.3.1] Если потолочные балки или стропильные связи не предусмотрены, конек, образованный этими стропилами, должен поддерживаться стеной или балкой ПРОЕКТИРОВАНО в соответствии с инженерной практикой.

Таким образом, в открытых потолочных системах коньковая балка должна быть правильно рассчитана инженером как структурная балка. Кроме того, соединение между стропилами и коньком также должно быть спроектировано инженером, потому что предписывающие соединения в IRC применимы только для коньковой доски. Как и в случае с большей частью жилищного строительства, лицензированный инженер не всегда привлекается, и подрядчик часто предоставляет размеры каркаса в соответствии с предписывающими требованиями (обычно представленными в таблицах) во всем IRC. В случае коньковых балок нет специальных таблиц, в которых указаны требуемые размеры и соединения для конкретных пролетов и нагрузки, как для балок перекрытий. Без этого прямого руководства подрядчик может полагаться на поставщиков пиломатериалов или только на свой собственный опыт при определении размеров коньковой балки, опор и соединений. В качестве альтернативы архитектор может предоставить размеры и детализацию коньковой балки. Обычно архитектор, поставщик пиломатериалов или подрядчик предоставляет неадекватные размеры или детализацию либо из-за отсутствия понимания поведения коньковой балки, либо из-за того, что в нормах указаны требования к нагрузке и прогибу. Кроме того, фактические условия на площадке могут отличаться от предполагаемых архитектором или поставщиком пиломатериалов. Это часто приводит либо к недостаточному размеру коньковых балок (см. рис. 6), либо к запутанной и чрезмерно сложной компоновке каркаса, которая не служит своему прямому назначению (см. рис. 7).

Рисунок 6: Чрезмерный прогиб конька открытого потолка собора, вызванный слишком маленьким коньковым брусом. Рисунок 7: Пример слишком сложной системы крыши, указывающий на непонимание конструкции жилого дома. (Обратите внимание на большую (7×20) коньковую балку LVL и опорные стойки, установленные в традиционной системе с потолочными балками).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ:

Некоторые из наиболее распространенных дефектов каркаса крыши жилых домов, наблюдаемые в компании VERTEX, связаны с общим непониманием функций коньковых досок и коньковых балок, а также их основных норм и правил. Коньковая доска — это ненесущий элемент, расположенный на вершине традиционной закрытой потолочной системы, который служит поверхностью для прибивания гвоздей между вершинами противоположных стропил крыши. Коньковая доска зависит от действия фермы закрытой традиционной системы крыши. С другой стороны, коньковая балка представляет собой конструктивный элемент на пике открытой (соборной) потолочной системы, который должен быть спроектирован инженером для поддержки стропил по всей длине и передачи нагрузок крыши на опоры.

Во второй части этой серии статей мы обсудим разницу между стяжками для стропил и стяжками, продолжая наш обзор основ каркаса крыши жилых домов.

Чтобы узнать больше о консультационных услугах судебно-медицинской экспертизы и услугах свидетелей-экспертов VERTEX или поговорить с экспертом-криминалистом, позвоните по номеру 888.298.5162 или отправьте запрос.

Вернуться к статистике

Автор

Эрик Райан

PE, SE, LEED AP

Менеджер отдела, инженер-строитель

Эрик Райан имеет большой опыт в области инженерного анализа и проектирования конструкций с упором на разработку и применение строительных норм и правил. Он является лицензированным инженером в 10 штатах и имеет опыт консультирования и проектирования структурных систем из бетона, дерева, стали и кирпичной кладки в жилых и коммерческих помещениях.

Об Эрике Райане

Подпишитесь на дополнительную информацию

Категории

Судебно-медицинский консалтинг

Темы

Дефект конструкции Судебно-медицинский консалтинг Страховые претензии

Взгляд строительных норм и правил на традиционный каркас крыши

Задолго до того, как были опубликованы какие-либо строительные нормы и правила, традиционные методы каркаса крыши развивались на практике, в результате чего подходы к каркасу крыши были столь же разнообразны, как и сами строители. В прошлом методы, описываемые тремя основными строительными нормами (BOCA, UBC и SBC), хотя и были похожи, различались в зависимости от климатических факторов, таких как ожидаемые ветровые и снеговые нагрузки, местные привычки и доступные материалы. Между восточным и западным сводами существовали даже разные названия одинаковых частей. Объединение этих разрозненных стилей и стандартов в единый кодекс — Международный жилой кодекс (IRC) — было непростым делом, и, казалось бы, фундаментальные аспекты строительства крыш все еще обсуждаются.

Понимание этой истории дает представление о том, почему трактовка конструкции крыши в IRC и связанном с ней Руководстве по строительству деревянных каркасов (WFCM) допускает такую широкую интерпретацию. Но если свести все к минимуму, то есть, по сути, два стандартных метода строительства крыши, каждый из которых обладает определенной гибкостью. Их легче всего идентифицировать по типу используемого конька: либо коньковая балка, которая является конструкционным или несущим элементом, либо коньковая доска, которая не является несущим элементом каркаса. Остальная часть каркаса крыши следует этому примеру.

Каркас с коньковой балкой

Крышу с коньковой балкой легче понять, если представить ее как плоскую поверхность — например, настил на виде сверху. Конек выполнен в виде балки, проходящей из конца в конец. Концы балки должны поддерживаться сосредоточенными нагрузками, как правило, стойками внутри стен или в середине комнаты. Затем стропила соединяются с балкой и передают всю свою вертикальную нагрузку вниз. Опять же, балки настила для картин соединены с балкой с помощью вешалок. Другие концы стропил опираются на наружные стены.

В реальной крыше с коньковыми балками — а не на нашей воображаемой плоской поверхности — центральная балка может быть поднята на любую высоту (см. иллюстрацию коньковой балки), создавая сводчатый потолок внизу без чердачного пространства (хотя код разрешает для постройки мансарды путем добавления потолочных балок подходящего размера). Подход с коньковой балкой прост, за исключением размера балки, для которого IRC не дает указаний. Использование спроектированной балки (например, LVL) для конька полезно в этом отношении, потому что можно получить большие пролеты, а таблицы пролетов обычно доступны у производителя.

В конструкции крыши с коньковыми балками соединение стропил с коньком должно воспринимать всю гравитационную нагрузку на стропила. В большинстве случаев это соединение достигается с помощью промышленного оборудования с номинальной нагрузкой. Тем не менее, IRC допускает предписываемое соединение стропил с коньком для уклонов 3:12 и более. Таблица R602.3(1) требует, чтобы для соединения использовались либо четыре гвоздя на пальцах 16d, либо три концевых гвоздя 16d. Но при использовании этого графика гвоздей имейте в виду, что поднятие все равно должно быть решено с помощью завязок на воротнике или коньковых ремней (подробнее об этом позже).

Каркас с коньковой доской

Коньковая доска используется в совершенно другом методе строительства. Эта обычная система каркаса может использоваться для крыш с уклоном 3:12 или больше и работает как треугольник, требуя наличия всех трех сторон и точек, как показано на рисунке. Коньковая доска просто скрепляет верхнюю точку треугольника и может быть вообще исключена, если вершины противоположных стропил соединены косынкой. В отличие от коньковой балки, которая является конструкционной, коньковая доска может быть простой толщиной 1 на (3/4 дюйма), которая по крайней мере равна ширине обрезанного конца стропила.

Пик крыши — это вершина треугольника, а стропила составляют две стороны, которые наклоняются вниз к нижним точкам на вершинах стен. Стяжка стропил, соединенная с нижними концами стропил, образует третью сторону (основание) треугольника, а также может выполнять функцию потолочной балки. Хотя стропильные стяжки обычно и исторически устанавливаются на 48-дюймовых центрах, IRC 2012 требует стропильной стяжки для каждой пары стропил. При этом типе каркаса крыши нисходящие нагрузки на крышу приводят к растяжению стяжек стропил внизу, поскольку они сопротивляются тяге стропил, которая в противном случае выталкивала бы наружу стены.

Это общая концепция кровельной системы из коньковых досок, но есть еще несколько деталей, которые необходимо учитывать.

Потолочные балки и стяжки для стропил

Во-первых, существует разница между потолочной балкой и стяжкой для стропил, термины, которые многие ошибочно используют как синонимы. Потолочная балка — это просто горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стенами или стропилами для поддержки потолка. Стяжка стропил представляет собой горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стропилами, чтобы противостоять внешней тяге стропил. Путаница возникает из-за того, что два «объекта» не различаются по их «функциям». Однако один элемент каркаса может функционировать как стяжка стропил и как потолочная балка.

Когда строитель хочет создать сводчатый потолок под этим типом сборки крыши — или в редком случае, когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам и не могут использоваться в качестве стяжек — код допускает подъем стропильных связей на высоту до 1/ 3 общая вертикальная высота сборки крыши, измеренная от вершины стены до конька (см. иллюстрацию «Потолочные балки в сравнении со стяжками стропил»). В этой конфигурации все еще присутствует треугольная форма, чтобы сохранить жесткость крыши.

Но когда стропильные связи соединяются со стропилами в точке над вершинами стен, стропила подвергаются дополнительным изгибающим усилиям, которые уменьшают их допустимый пролет. В этих случаях IRC предоставляет понижающие коэффициенты (см. таблицу регулировки пролета стропил). Другими словами, если крыша спроектирована со стропилами, уже имеющими максимально допустимый пролет, подъем стропильных связей для создания сводчатого потолка потребует использования запаса большего размера для этих стропил в соответствии с нормами.

По мере увеличения высоты стропильных связей над несущими стенами увеличивается и напряжение на стяжках. Но вместо того, чтобы требовать большего размера запаса для галстуков, IRC требует дополнительных гвоздей, как указано в таблице R802.5.1 (9).

Требования к забиванию гвоздями

График забивания гвоздей, требуемый IRC для соединения стропил с коньковым брусом, такой же, как описано ранее для конькового бруса. Как ни странно, если коньковая доска опущена, а два противоположных стропила соединены друг с другом фасонкой, то IRC не предусматривает требований по креплению. Но если использовать гвозди, хотя бы эквивалентные тому, что требуется для соединения конька с доской, вопросов быть не должно.

IRC более внимательно относится к соединениям стропильных связей с нижними концами стропил (пяточное соединение), потому что нагрузки, которые распирают стены наружу, резко меняются в зависимости от уклона крыши, снеговой нагрузки и пролета стропил. Чем меньше уклон крыши, тем прочнее должно быть соединение. Точно так же усилие в соединении между стропилами и стропильными связями увеличивается при большей расчетной снеговой нагрузке или при более длинных стропилах, несущих большие нагрузки на крышу.

Таблица R802.5.1(9)) предоставляет информацию обо всех этих переменных, а требуемое количество гвоздей может составлять от 3 до 39 16d гвоздей на каждое соединение. И если 39 гвоздей в одном соединении звучит как много гвоздей, это даже близко не верхний предел. Когда стропильные стяжки поднимаются над вершинами стен, нормы применяют к соединению поправочный коэффициент: чем выше поднята стяжка, требуется больше гвоздей. В качестве предельного примера, при снеговой нагрузке 70 фунтов на квадратный фут, пролете стропил 18 футов, расстоянии между центрами стропил 24 дюйма и стропильных связях, поднятых на максимальную высоту 1/3, применяется множитель 1,5, что приводит к требование 59гвозди для каждого соединения стропила/стяжки. (Это число звучит так же безумно, как и при написании, но это IRC.)

Можно использовать альтернативные крепления или соединения, а специально разработанные и спроектированные соединения имеют смысл в экстремальных ситуациях, но это зависит от лица, подающего заявку. альтернатива, чтобы доказать свою эквивалентность предписанию IRC. В таких случаях последнее слово остается за строительной службой.

Если необходимо соединить стропильные стяжки, например, когда они охватывают крышу шире, чем имеющийся запас, для сращивания требуется такое же крепление гвоздями, как и для соединения пятки стропила. Кроме того, когда стропильная стяжка действует как потолочная балка, она должна быть подходящего размера и прибита гвоздями для пролета. Хотя потолочная балка не часто рассматривается как конструктивный элемент, она должна выдерживать собственный вес отделки потолка и освещения, а также любые нагрузки сверху, если она также функционирует как часть мансардного этажа.

Многократно оклеветанная стяжка с воротником

Последним элементом каркаса крыши, который следует обсудить, является стяжка с воротником, также называемая «балкой с воротником». Впервые упомянутые в IRC в 2006 году, стяжки с воротником требовались задолго до этого в Южном стандартном строительном кодексе и в положениях о сильном ветре Единых строительных норм и правил. Хотя многие специалисты утверждают, что хомуты не нужны, они противостоят подъемным силам, которые пытаются разорвать конек (см. иллюстрацию хомутов) как в коньковой балке, так и в конструкции крыши из коньковой доски.

По данным Американского совета по дереву и WFCM, галстуки с воротником требуются только в районах со скоростью ветра 85 миль в час и выше. В районах, не подверженных сильным ветрам, вероятность повреждения от вздымаемости значительно ниже. Тем не менее, IRC не упоминает положение о сильном ветре и заявляет, что хомуты всегда должны устанавливаться в верхней трети пролета стропил и располагаться на расстоянии 48 дюймов от центра или меньше. В качестве альтернативы можно установить коньковые хомуты поверх стропил и над коньком с одинаковым межосевым расстоянием.

Завязки воротника должны быть не менее 1х4; при креплении к небольшому стропилу, такому как 2×4 или 2×6, хомут большего размера может обеспечить большую площадь крепления. Универсальное требование IRC для завязок воротника и коньковых лямок — три гвоздя 10d на каждом конце завязки воротника или ремня, как указано в Таблице R602.3(1).

Бывший строитель дома Гленн Мэтьюсон является сертифицированным специалистом ICC Master Code Professional и аналитиком планов/строительным инспектором города Вестминстер, Колорадо

Опубликовано 4 августа 2014 г. в Строительные нормы и правила, Жилищное строительство

Как прикрепить стропила к коньковому брусу

24 сентября 2022 г. 22 сентября 2022 г. by Fahad Fayyaz

Для установки стропил необходимо знать, как прикрепить их к коньковому брусу. Эта балка действует как мост между стеновой пластиной и коньком. Важно прикрепить стропило к нему гвоздями соответствующей длины

Содержание

1 Как прикрепить стропило к коньку?
- 1.1 Как прикрепить стропило к балке?
2 Устанавливаются ли стропила поверх коньковой балки?
- 2.1 Поделись этим:
- 2.2 Похожие

Как прикрепить стропила к коньку?

Первым шагом в креплении стропила к коньковому брусу является установка держателя стропила. Эти приспособления зажимают балку и прочно удерживают стропило. Это предотвращает смещение стропила. Затем можно прибить его обычными гвоздями. Если вы не уверены, требуются ли стяжки для стропил, проверьте строительные нормы и правила вашей юрисдикции.

Например, в строительных нормах может быть указано, что хомуты должны быть установлены на каждом втором стропиле. Однако, если пролет стропил превышает одну треть высоты конька, хомуты могут не обеспечить достаточной фиксации. В любом случае, вам нужно проверить высоту каждой стяжки перед установкой ее на стропильные доски.

Далее необходимо убедиться, что коньковая доска имеет номинальную толщину не менее 1 дюйма. Вам также понадобится коньковая доска толщиной, равной отрезанному концу стропила. Убедитесь, что вы используете гвозди и шурупы, разрешенные для крепления стропил. Закрепить стропило к коньковому брусу помогут стяжки. Они похожи на L-образные кронштейны, но имеют форму под углом, чтобы соответствовать стропилу. Вы можете прикрепить стропильные стяжки к стропилам с помощью шурупов или стропильных стяжек, чтобы прикрепить стропила к коньковому брусу стропильными стяжками.

Другой способ крепления стропила к коньковому брусу — использование держателя стропила. Держатель стропила должен располагаться на расстоянии 11 1/2 дюйма от нижней части стропила. Он должен совпадать с верхним краем конькового бруса. Затем можно прибить стропило к держателю с помощью гвоздей. В качестве альтернативы вы можете использовать держатель для нескольких стропил, поддерживающий одновременно до шести стропил. Их можно сделать из доски 2×10 или 2×12 и двух С-образных зажимов. Первым шагом в креплении стропила к коньковому брусу является измерение длины стропила и ширины коньковой доски. Вы должны убедиться, что две длины равны. Точно так же вы должны измерить конец углового среза стропила. Срезанный под углом конец стропила должен входить в срезанный под углом конец коньковой доски. Это обеспечит соблюдение расстояния между стропилами и коньковым брусом.

Как прикрепить стропила к балке?

Существует несколько способов крепления стропила к держателю стропила. Одним из способов является использование стропильного держателя, специального зажима, который прочно удерживает стропило. Также помогает прибить стропило к коньковому брусу без использования гвоздя-держателя. Держатель стропила должен располагаться на расстоянии 11 1/2 дюйма от нижнего края стропила. Затем совместите конец стропила с держателем стропила и закрепите его на коньковом брусе. Вы также можете использовать держатель для нескольких стропил, который может удерживать четыре, пять или шесть стропил. Эти держатели могут быть изготовлены из досок 2×10 или 2×12 и могут быть закреплены двумя С-образными зажимами.

Коньковая балка несет нагрузку от соединенных с ней стропил, поэтому она должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать эти нагрузки. Вы также должны убедиться, что коньковая балка хорошо поддерживается в точках опоры, которые передают нагрузки на пол. В большинстве случаев лаги крепятся к коньковому брусу сбоку, но можно также прикрепить стропило к коньковому брусу сверху. Последний вариант придает вашему зданию неповторимый вид. При креплении стропила к коньковому брусу необходимо следить за тем, чтобы стропило вошло внутрь паза. Для этого отрежьте фанеру длиной 18 дюймов. Вы должны оставить зазор в нижней части доски, достаточно большой для того, чтобы стропила могли скользить в него. После того, как стропило установлено, используйте временные распорки, чтобы предотвратить его падение. Используйте цепной блок или А-образную раму для поддержки другого конца балки.

Стропила сидят поверх коньковой балки?

Стропила крепятся к коньковому брусу конструкционными гвоздями или шурупами. Гвозди для стропил следует вбивать вровень с коньковой доской. Как правило, двух-четырех гвоздей достаточно, чтобы удержать стропило на месте. Гвозди следует забивать с противоположных сторон по схеме «X», чтобы обеспечить максимальную прочность на сдвиг. Коньковый брус кладут над стропилами, чтобы предотвратить их сползание вниз. Это основная функция конькового бруса. Это помогает нести нагрузки, которые в противном случае были бы переданы вниз и в стороны. Кроме того, он оказывает внешнее давление на верхнюю часть стены, делая конек ниже, чем он был бы в противном случае.

Коньковая балка поддерживает концы стропил крыши. Он также передает нагрузки на столбы и фронтонные торцевые стены. Это требуется строительными нормами при уклонах менее трех двенадцати. Коньковая балка несет половину нагрузки на крышу. Обычно он изготавливается из спроектированного или многослойного элемента. Обычно стропила крепятся к коньковому брусу при помощи болтов или подвесов. Чаще всего используются болты с полудюймовой резьбой. Важно, чтобы диаметр болтов соответствовал диаметру коньковой балки. Также следует проверить высоту конькового бруса.

Кроме того, коньковая доска и коньковая балка взаимозаменяемы. Коньковая балка используется для поддержки стропил и помогает выровнять их по коньку. Коньковая доска обычно на один-два дюйма шире стропил. Балки также должны быть достаточно высокими, чтобы полностью соприкасаться. Использование хомутов может уменьшить прогиб стропила. Однако они не препятствуют расхождению стропила с коньковым брусом. Тем не менее, их можно использовать в качестве альтернативы стяжкам стропил, хотя они и не требуются во всех юрисдикциях.

В традиционном каркасе дома, известном как «деревянный каркас», основной каркас крыши состоит из двух противоположных пар наклонных стропил. Каждое стропило подходит к коньковой доске под углом. Если потолочные балки выше, чем нижняя 1/3 стропил, стропила также должны быть поверх коньковой балки.

Коньковая балка и стропила | Tiny Epiphanies

Опубликовано 28 марта 2014 г. автором russellstevens2014

Пятница, 28 марта 2014 г.

Ridge Beam!

Еще один важный день! Сегодня установили коньковый брус и стропила. Коллекция дерева на подъездной дорожке к моему дому начинает все больше и больше походить на дом.

Кто помог сегодня:

Андрей
Сабина
Шейла
Лев

Что мы сделали сегодня:

Вчера я положил коньковый брус и два 16-футовых бруса в своем гараже рядом друг с другом, измерил и отметил их длину и нарисовал линии, где каждое стропило будет крепиться.

Измерение и маркировка опорных балок конькового стропила

Я обрезал все вышеперечисленные балки по размеру. Должен сказать, было немного страшно резать мой 20-футовый гребень Параллам. Это было то, в чем я действительно не хотел ошибиться. Я рассчитал длину по крайней мере три раза и, вероятно, четыре раза измерил перед тем, как сделать разрез.
Сабин добавила винты вниз через 2×4 по периметру дома к 4×4, которые поддерживают чердак. 4×4 не только поддерживают чердак, но и скрепляют стены, противодействуя силе крыши и стропил, пытающихся их раздвинуть, поэтому важно, чтобы они были хорошо прикреплены.
Сабина и я закончили добавлять два на четыре по периметру дома, образуя 3-дюймовую стояк, приклеивая, прикручивая и прибивая их на место.

Строительство стояка

По прошествии времени Лео и Эндрю добавили внутрь дома больше гвоздей и шурупов, чтобы прикрепить верхнюю пластину каждой стены к стопке дерева между верхом стен и низом стропила, которые теперь образуют потолок и стояк.
Мы приклеили, прикрутили и прибили 16-футовую балку вдоль верхней части каждой стены, следя за тем, чтобы фронтоны плотно прилегали между этими балками.
Приклеили, прикрутили и прибили фронтоны.

Сабина и Расс с установленным передним фронтоном

Мы подняли коньковую балку и установили ее поверх фронтонов.

Подъем коньковой балки

Мы прикрепили стропила к обоим концам коньковой балки над фронтонами. Установка первых стропил была немного сложной (см. «Проблемы, с которыми мы столкнулись» ниже).

Установка коньковой балки

Мы установили остальные стропила. По мере того, как мы продвигались вперед, мы постепенно придумали хороший способ сделать это, делая их не совсем простыми, но, по крайней мере, все менее и менее сложными в установке.

Сегодняшние крошечные прозрения:

Сегодня Эндрю рассказал нам, что существует церемония, сопровождающая установку коньковой балки в доме. Он включает в себя прикрепление небольшого кусочка дерева к концу вашей коньковой балки в качестве напоминания о деревьях, которые использовались для создания вашего дома. Мне очень понравилось это упражнение, и чем больше я о нем думаю, тем больше я его ценю. Очень легко забыть, что вся фанера и 2×4, которые я купил для постройки своего крошечного дома, были сделаны из частей того, что, вероятно, когда-то было довольно большим количеством разных живых деревьев. Также легко забыть, сколько частей вселенной пришлось переставить, чтобы создать дом площадью всего 118 квадратных футов. Возможно, еще более удивительным является тот факт, что исходные элементы, составляющие все части моего крошечного дома, от углерода в стропилах до железа в гвоздях, были созданы в сердцах звезд и извергнуты во вселенную сверхновыми, которые произошло миллиарды лет назад. Когда я перестаю вспоминать о том, как долго вселенная готовилась, собирала и доставляла кусочки себя к моему порогу в качестве подарка, чтобы я мог создать этот крошечный дом, это наполняет меня довольно значительным чувством благодарности и благоговения. Именно с таким настроением вчера днем мы отрезали небольшую ветку от секвойи рядом с нашим домом и прикрепили ее к передней части коньковой балки.

Церемония коньковой балки

Проблемы, с которыми мы столкнулись:

До, во время и после обеда мы обсуждали, нужен ли нам какой-либо специальный кронштейн для крепления коньковой балки к фронтонам. Я планировал просто прибить коньковую балку к фронтонам. Однако другие люди в группе думали, что металлический кронштейн может придать ему большей прочности. В итоге мы пошли в два разных хозяйственных магазина, безуспешно пытаясь найти подходящую скобу. В конце концов мы решили, что можем использовать анкерные стяжки, подобные тем, которые используются для крепления концов стропил к стене дома. Мы приложили все усилия, чтобы прикрепить эти ураганные стяжки к любому концу стропила, но обнаружили, что они мешают установке стропила. В конце концов, нам пришлось убрать анкерные анкеры и вернуться к моему первоначальному плану, заключавшемуся в том, чтобы просто прибить гвоздями коньковую балку на место. Мы прибили коньковую балку на место после установки стропил с обеих сторон, чтобы обеспечить правильную центровку балки. Прежде чем прибить коньковую балку на место, мы также двигали фронтон вперед и назад, пока он не оказался должным образом под коньковой балкой в соответствии с отметками, которые я вчера добавил к коньковой балке.
Пожалуй, самым сложным сегодня было установить стропила. Не знаю почему, но установка стропил для меня всегда немного сложна. Вероятно, это была самая сложная часть сборки сарая в нашей собственности в прошлом году. Вот процесс, к которому мы пришли:
- Перед подъемом стропила на место просверлите отверстие для винта, которым оно будет крепиться к коньковому брусу. Отверстие должно быть просверлено таким образом, чтобы при установке стропила отверстие было параллельно земле. Затем вверните винт в отверстие.
- Поднимите стропило на место, расположите верхнюю часть стропила напротив коньковой балки в нужном месте и вверните шуруп в коньковую балку, плотно прижав стропило к балке.

Привинчивание верхней части стропила на место

Потяните выступ стропила вплотную к верхней части стены и прикрутите его на место двумя дюймовыми винтами, по одному с каждой стороны. Ввинчивание нижней части стропил в верхнюю часть стен для меня является самой сложной задачей. Это всего лишь два винта, закрученных под углом друг к другу. Тем не менее, мне всегда трудно вкрутить шурупы под правильным углом, не ударяя друг друга, не раскалывая древесину и не сдвигая стропила. К сожалению, у меня нет хорошего совета, как это сделать. Для меня это был просто метод проб и ошибок. Некоторые стропила прошли очень хорошо, а для некоторых потребовалось несколько попыток, чтобы закрутить винты должным образом.

Привинчивание нижней части стропил

Любимое время дня:

Видеть, как сегодня утром приходят все мои друзья, и приветствовать их одного за другим. Я не только ценю время, которое все тратят на то, чтобы помочь мне построить этот крошечный дом, я ценю самих людей.

Штукатурные смеси гипсовые для внутренних работ: Гипсовая штукатурка — цена, каталог продукции, купить с доставкой

Монтаж коньков круглых: Монтаж конька на крышу из металлочерепицы

29 апреля, 1971 alexxlab

Стропила нужно ли обрабатывать антисептиком: какой лучше выбрать для биозащиты

Содержание Нужно ли обрабатывать стропила антисептиком. Как и чем обработать стропила и обрешетку – выбираем антисептик. Основные способы обработки стропилАнтисептики делятся на:Каков расход химического веществаОгнезащитные составыОгнезащитные составы наносят:Существует две группы:Самое главноеКомбинированная пропиткаПорядок проведения работКаким должен быть составКакие бывают антисептические средстваМетоды нанесения антисептических средствСамые популярные антисептические средстваПрименение антипиреновНеомид 530 – огнезащитаВиды пропитки стропил Способы обработки древесины […]

27 июня, 1975 alexxlab

Виды ферм стропильных: Стропильные фермы: виды, материалы, расчет

Содержание Какими бывают стропильные фермыСтропильные фермыВиды затяжекСтропильные фермы металлические: расчет конструкции, изготовлениеКонструкция из металла ↑Виды: по поясам и решеткам ↑По очертанию поясаСистемы решеткиРасчет треугольной фермы и его особенности ↑Что же лежит в основе расчетов треугольной фермы: пример ↑Изготовление и соединение элементов ↑Некоторые правила устройства ↑Как сделать ферму стропильную?Выбор схемы фермыКонструкции в форме треугольникаКак рассчитать систему […]

1 января, 1976 alexxlab

Как стропила крепить к балкам перекрытия: Крепление стропила к балке перекрытия

Содержание установка и опирание стропил на балкиВисячие стропила: затяжка и балка в одной ролиНаслонные стропила: опора на балки в нескольких точкахСоединение стропила с балкой без врубкиВиды врубки стропильной ноги в балку перекрытияКак крепить стропила к балкам перекрытия: подробная информацияКакими способами могут крепиться к балкам стропилаСпециальными металлическими крепежными пластинамиБолтовоеСоединение врезкойСоединение врубкойПрактические советы по креплению стропилин к […]