Последнее обновление статьи 24.05.2022
При возведении каркаса крыши могут применяться различные способы соединения стропил между собой и с другими элементами конструкции. Выбор типа соединений зависит от особенностей стропильной системы, характеристик материала и предпочтений строителей.
Содержание
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.
Все виды соединения стропил подразумевают использование определенных крепежных элементов.
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.
Крепеж верхней части стропил
Соединение стропил в коньке может выполняться различными способами в зависимости от типа системы и других особенностей конструкции.
При наличии конькового прогона верхняя часть ноги обрезается под углом, соответствующем углу наклона ската кровли, затем устанавливается срезом к коньковому брусу и крепится гвоздями либо саморезами. Для усиления конструкции можно использовать дополнительные металлические накладки. В некоторых случаях выполняется врубка шипа стропила в паз в коньке.
Для крепления висячих стропил между собой в коньковой части используются следующие способы:
- Соединение стропил внахлест. В этом случае в верхних торцах, уложенных внахлест, необходимо выполнить отверстие для соединения с помощью болта или резьбовой шпильки. Важно использовать широкие шайбы, чтобы крепеж не повредил древесину при нагрузках.
- С обрезкой торцов под углом. Верхние концы подрезаются таким образом, чтобы соединение торцов было вертикальным, а стропила располагались под углом, заданным проектом крыши. Чтобы обеспечить необходимую прочность узла, используются пластины для соединения стропил.
- Крепеж «шип-паз». Как и в предыдущем случае, стропила располагаются под заданным углом. В верхней части выполняется пазо-шиповое соединение, которое дополняется металлическим крепежом. Также применяется крепление одинарным или двойным зубом (если кровля рассчитана на повышенные нагрузки).
Строительство сооружений из бруса или бревна требует особого подхода к возведению стропильной системы.
Если дом имеет фронтоны из стенового материала, усадка постройки заметно повлияет на конструкцию каркаса – его нельзя делать жестким, чтобы избежать деформации.
Соединение стропил болтами в коньковой части в комплексе со скользящим креплением на стенах обеспечивает необходимую подвижность стропильной системы. Кроме того, можно применять специальные подвижные коньковые крепления из металла.
Крепление нижней части стропил
Соединение стропил с мауэрлатом бывает жестким и скользящим. При жестком креплении должны быть исключены любые смещения стропильной ноги, поворачивающие, скользящие и другие усилия.
Чтобы узел крепления был жестким, применяются два основных способа:
- монтаж с вырубкой в ноге;
- монтаж с нашивкой подпорного бруса.
Врубка (седло) на стропильной ноге не должна превышать 1/3 высоты доски, чтобы не снизить ее несущую способность.
Стропильная нога, упертая седлом в мауэрлат, закрепляется тремя гвоздями – два из них вбиваются с обеих сторон под углом, а третий – вертикально сверху.
Второй способ монтажа заключается в установке на мауэрлат бруса длиной не более метра, в который упирается нижняя часть стропильной ноги, срезанная под углом, соответствующим углу наклона крыши. Чтобы исключить боковой сдвиг, с обеих сторон монтируются специальные металлические уголки.
Скользящие крепления используются на стенах деревянных домов, склонных к усадке. Это специальные металлические элементы, которые обеспечивают стропильной системе некоторую степень свободы в определенном направлении.
Соединение стропил с балкой используется в случае, если опорой для стропильных ног служат затяжки. Следует учесть, что крепление выполняется на расстоянии не менее 40 см от края балки, чтобы обеспечить необходимую прочность конструкции под нагрузками.
Обычно выполняется врезка двойным или одинарным зубом, с упором или без упора. Дополнительно применяется металлический крепеж и обвязка катаной проволокой с креплением ее к анкеру на стене.
Может использоваться и болтовой крепеж – в этом случае стропильная нога срезанным торцом устанавливается на балку, в нижней части которой выполнен вырез. Болт должен располагаться перпендикулярно верхней стороне доски стропила. Также может применяться соединение хомутом. В обоих случаях в балке вырезается упор для стропильной ноги.
Крепление элементов стропильной системы
Способы соединения стропил с другими элементами каркаса крыши зависят от функциональных особенностей этих элементов. Ригель, соединяющий стропильные ноги в верхней части фермы, обычно врезается в стропила, если они выполнены из бруса большой толщины.
В случае использования стропильных досок, ригель выполняется из таких же досок, установленных горизонтально внахлест с каждой стороны стропильной ноги. Стойки и подкосы монтируются методом врубки.