Как выровнять стропила в плоскости двухскатной крыши

Прочность дома зависит от множества факторов: правильно сделанных расчетов, подобранных материалов, соблюдения технологии строительства…

Для чего нужен мауэрлат

Стропильная система воспринимают нагрузку от внешних сил и передает ее на стены через опорный брус — мауэрлат. Его функции — создать ровную плоскость для крепления стропил и распределить равномерно точечные усилия на несущие конструкции.

Как правило, в частном строительстве мауэрлат изготавливается из пиломатериалов хвойных пород — бруса или доски. Размер сечения и способ крепления к стенам зависит от типа стропильной системы:

  • При наслонных стропилах на стены передаются большие распирающие усилия. Сечение мауэрлата достаточно мощное — 150х150-200х200 мм, чтобы обеспечить восприятие нагрузки. К стенам крепится максимально прочно.
  • В висячих системах стропильные ноги жестко связаны с горизонтальной затяжкой, образуя геометрически устойчивую ферму. На стены передается только вертикальная нагрузка, поэтому мауэрлат выполняет функцию опорной прокладки. Брус или доска в этом случае укладываются либо на всю поверхность стен, либо участками под каждую ферму.

Пиломатериалы для мауэрлата должны быть не ниже 2 сорта, просушены до влажности не более 15%, обработаны антисептиками и антипиренами. Чтобы предупредить гниение древесины, при укладке на кирпичные или бетонные стены устраивается гидроизоляция.

Место стыка опорной балки

Крепление методом врубки

В связи с тем, что сквозные отверстия со временем негативно влияют на элементы из дерева, применяются следующие методы крепления – врубка с одинарным и двойным зубом. Выбор вида врубки напрямую зависит от угла наклона ската крыши. Если крышу здания или сооружения планируется выполнять с крутыми скатами, стропила следует крепить методом врубки с одним зубом, если же угол наклона крыши будет не более 35о – с двойным зубом.

Крепление методом врубки

Врубка с одинарным зубом

Как правило, при применении крепления методом врубки с одинарным зубом, конструкция дополняется шипом. Это позволяет снизить к нулю вероятность бокового сдвига стропил от действия различных видов нагрузок на стропила. Для шипа на балке предусматривается специально вырезанное гнездо, глубина которого должна находиться в пределах от 1/3 до 1/4 толщины балки перекрытия. Вырез должен быть выполнен на расстоянии более чем 0,25 метров от края балки. Такое расположение шипа позволит свести к минимуму образования сколов на балке перекрытия.

Врубка с двойным зубом

Метод врубки с двойным зубом, как правило, дополняется шипами в количестве двух штук, упорами или соединением-«замком». Зубы могут быть выполнены как одинаковой величины, так и разной. Зубы разной глубины выполняются в том случае, когда конструкция дополняется шипом.

Крепление методом врубки

Независимо от того, выполнена врубка с одним или с двумя зубами, сами по себе пазы не способны выдержать стропильные ноги. Для этого узлы дополнительно укрепляются металлическими крепежными элементами. Если соединения балок и стропил представляют собой неподвижные конструкции, крепление может осуществляться с помощью гвоздей, накладок из металла, хомутов и «салазок». Если же соединения представляют собой скользящие конструкции (коньковая часть), необходимо использовать специально предназначенные крепления.

Каждый узел соединения стропила с балкой требует дополнительной фиксации. Для этого, в качестве фиксирующего элемента, используется кованая проволока. Проволока закрепляется на анкер, вмонтированный в стену здания.

Как закрепить стропила: крепление стропил к мауэрлату, к балкам перекрытия, к стене

Прочность крыши – это суммарная прочность и качество всех ее составляющих элементов: стропил, балок, конькового прогона и обрешетки. А также то, насколько крепко и грамотно эти элементы соединены между собой. Ведь разобраться с сечением и расчетом нагрузки крыши способен почти каждый из нас, но вот как закрепить стропила так, чтобы крыша служила верой и правдой не менее полувека?

На самом деле это – целая наука, и в каждом виде кровельного узла есть свои плюсы и минусы, и один и тот же вид крепления может оказать самое разное влияние на прочность разных крыш. Поэтому давайте подойдем к этому вопросу со всей ответственностью!

Как вы видите, все выполнимо своими руками:

Способ #1 – жесткое крепление

Чтобы обеспечить узлу жесткое, неподвижное крепление, у вас есть два пути. Первый состоит в использовании специальных уголков с подшивными брусками и специальные запилы на стропильной ноге. Стропило здесь фиксируется уголками с обеих сторон, а потому двигаться уже не может:

Читайте также:  Нагрузки на перекрытия

Во втором способе, который более распространен, нужно забить гвозди под углом другу ко другу. В мауэрлате они скрещиваются, а третий гвоздь уже забиваете вертикально:

Два гвоздя по бокам удерживают стропильную ногу от смещения влево-вправо, а верхний гвоздь уже притягивает стропило к самому мауэрлату.

Или же использовать длинные саморезы вместо гвоздей:

Способ #2 – крепление с одной степенью свободы

А вот в этой конструкции уже допускается определенное движение стропила под давлением всей крыши:

Но сразу отметим, что если мы говорим о возможности горизонтально сдвигаться, речь вовсе не идет о том, что стропило будет в буквальном смысле «ездить» по балке.

Это всего лишь небольшая возможность сдвинуться на миллиметры из-за динамичных нагрузкой и температурно-влажностных изменений.

Причем двигаться ползун будет только при предельно допустимых нагрузках, и обычным глазом таких изменений вы не сможете увидеть.

Как закрепить стропила: крепление стропил к мауэрлату, к балкам перекрытия, к стене

Возможность некоторого движения остается и при креплении узла гвоздями – если их не много. А вот забитые в шахматном порядке с определенной силой уже не дадут двигаться стропилу.

В завершение для страховки жесткого крепления стропил к мауэрлату дополнительно используйте проволоку или анкеры. Только об этом нужно подумать заранее:

Или еще вот отличный наглядный пример:

Способ #3 – скользящее крепление

Скользящим называют такое крепление, у которого – две степени свободы. Т.е., говоря простым языком, у одного из двух элементов есть возможность смещения:

И в этом есть свой смысл. Так, те стропила, которые врубкой упираются в мауэрлат, а сверху – друг в друга, равномерно передают на стены нагрузку от крыши и снега на ней. А вот те стропила, которые опираются уже горизонтальными врубками на мауэрлат и на коньковый прогон, называются безраспорной конструкцией.

Как мы уже говорили, скользящее крепление даже с тремя степенью свободы на самом деле вовсе не означает, что стропило будет расшатанно ездить туда-сюда по опоре. Все это только для невидимых физических законов.

Способ #4 – крепление с большой степенью свободы

Это – наиболее редко встречающееся на практике крепление стропил к мауэрлату:

Используют его обычно только при серьезных динамических нагрузках на крышу.

Способ #5 – сращивание с кобылками

Для устройства свесов крыши вам нужно еще сделать кобылки из досок, 50х100 мм сечением и такой длиной, чтобы она была равна свесу плюс еще 0,5 м – для стыка со стропилом.

Далее все просто: прибиваете кобылки к стропильным ногам и продлеваете их за пределы крыши. Вам интересно, почему этот стропильный элемент называется так? Просто раньше их вырезали по форме лошади – для красоты. Да и сегодня нередко тоже.

Мансардные окна

При планировании мансарды стоит учитывать рекомендации СНиПа. Они рекомендуют площадь окон делать не меньше 10%!о(MISSING)т площади пола. Так что если мансарда будет разделена на несколько помещений в каждом должно быть окно.

Устройство мансардных окон в крыше

Мансардные окна

Из всех приведенных на фото способов устройства окон в крыше с мансардой, проще всех реализуется наклонная установка. При этом необходимо обеспечить должную степень гидроизоляции примыкания, а также использовать специальные модели с усиленной рамой и армированным стеклом — нагрузка на поверхность бывает значительной.

Плюсы наклонного мансардного окна:

большее количество света, не такие резкие границы света и тени; поверхность крыши остается ровной, не усложняется ее рельеф; относительно легкая установка.

Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна

Мансардные окна

Ширина рамы окна должна быть на 4-6 см меньше, чем шаг между стропилами. Тогда его легко можно будет установить, не нарушая строение каркаса. Если окно буде шире, необходимо делать усиленную балку над ним, рассчитать нагрузку.

Если нужно иметь большее по площади окно, проще поставить два нешироких рядом. Смотрятся они ничуть не хуже, чем одно большое, а проблем будет меньше.

Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое

При установке окна-дормер геометрия крыши усложняется: появляется ендова сверху и по бокам. Из-за этого стропильная система становится более сложной и при планировании и при сборке. Возрастает также сложность укладки кровельного покрытия. Все ендовы  — места самого вероятного появления протечек. Потому тут необходимо все делать очень тщательно. В регионах с большим количеством снега желательно над такими окнами устанавливать снегозадержатели: чтобы при резком сходе их не снесло.

Мансардные окна

Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше

Плюс такого окна: возле него можно стоять в полный рост. Но света они пропускают меньше, сложнее становится рельеф и крыша становится более проблемной.

Утопленное окно обычно используют, если делают через него выход на балкон. В других случаях такой способ устройства — не лучший вариант: света попадает мало, тени получаются очень глубокими, что для глаза утомительно, геометрия тоже становится сложнее, хотя и не в такой степени, как в предыдущем варианте.

Самый простой способ — сделать окно в торцевой части мансарды. В этом случае не нужна усиленная рама или армированные стекла. Вполне достаточно просто качественных стекол. Именно этот вариант чаще всего можно увидеть на дачных мансардах: это самый недорогой вариант, который запросто реализуется своими руками.

Мансардные окна

Об устройстве двухскатной крыши читайте тут.

Читайте также:  Как заделать небольшие и крупные трещины на потолке своими руками

Саморезы и винты

Саморезы часто путают со самосверлящими шурупами, на самом деле они отличаются друг от друга. Классический саморез — это металлический крепеж с плотной резьбой, утонченный с одной края, и заканчивающийся шестигранной головкой с другой.

Для работы с саморезами вам пригодятся специальные насадки на отвертку, шуруповерт, либо шестигранная гайка и, возможно, пара плоских шайб, чтобы предотвратить самопроизвольное ослабление соединения.

Крепление дерева с помощью саморезов и винтов также отличается от гвоздей и шурупов. Чтобы закрепить саморез, через соединяемые элементы следует просверлить отверстие одинакового диаметра. Затем ставится шайба, и винт вкручивается в отверстие. На противоположной стороне ввинчивается вторая шайба и надевается гайка.

Разумеется, такой способ крепления древесины более трудоемкий, однако и более прочный. Благодаря затяжке с двух сторон деревянные элементы скрепляются друг к другу с большей силой. Однако, в отличие от шурупов, винтовая резьба не застревает в материале, т. е. дерево в месте крепления может слегка «гулять». Конечно, эта проблема решаема, если использовать больше винтов и вкручивать из ближе друг к другу.

Правильно сделанные винтовые соединения получаются очень прочными. К тому же саморезы и болты незаменимы, если стоит задача скрепить очень массивные части конструкций. Длина болтов может достигать десятков сантиметров, поэтому застройщики их чаще всего используют для соединения самых толстых деревянных элементов — бревен и балок.

Однако для работы с таком видом крепежа нужен определенный опыт и специальный инструмент. Вам придется купить специальные насадки и ключи (а лучше несколько: плоские, кольцевые, динамометрические ключи, торцевые ключи или отвертки с торцевыми ключами). Также, для того, чтобы укоротить слишком длинные винты, вам пригодятся болгарка или шлифовальная машинка.

Как прикрепить стропила к кирпичной стене. Качественное крепление стропил к кирпичнои стене

  • Крепление мауэрлата
  • Различные способы крепления
  • Особенности крепления

Крепление мауэрлата к кирпичной стене должно быть выполнено качественно и надежно, так как он является звеном, через которое усилия от веса крыши и боковых нагрузок взаимно компенсируются.

Для изготовления мауэрлата чаще всего берут брус сечением 150 мм или две доски соответствующего размера, которые между собой соединяют при помощи гвоздей. Материал надо брать сухим, его влажность не должна быть выше 22%.

Крепление на стену дома будет зависеть от таких факторов:

  • особенность конструкции здания;
  • площадь дома;
  • материала, из которого сделаны стены.

Необходимо проводить жесткое крепление, здесь подвижность как при создании стропильной системы не нужна. Крепить основание надо четко горизонтально, упорные прорези необходимо делать со стороны стропильных ног, это не дает всей системе ослабевать в процессе эксплуатации.

Есть разные способы установки стропил на опору:

  • скользящее крепление подразумевает опору стропил на брус, при этом они могут немного двигаться. Чтобы обеспечить высокую жесткость, используют ригели, которые на брусе держатся за счет крепления стропильных досок;
  • упорное крепление подразумевает, что установка стропил проводится на выпиленные в них зубы или на брусок. Такой способ обеспечивает высокую жесткость, но боковые усилия в данном случае будут большими.

Крепление мауэрлата

Чаще всего дома имеют именно кирпичную стену, на которую и проводится крепление мауэрлата. Хотя такая стена и будет иметь высокую вертикальную прочность на сжатие, но она плохо переносит боковые нагрузки. Это, в большей степени, касается верхней части стены из кирпича, даже незначительное расширяющее усилие может привести к тому, что появятся разрушения. Это приводит к тому, что крепить мауэрлат надо замкнутым контуром, который должен обеспечивать не только распределение нагрузки, но и выполнять связывающий эффект.

Данный факт не относится к тем случаям, когда в доме не только стены, но и фронтоны сделаны из кирпича. Это позволяет разгрузить конструкцию, и часть боковых нагрузок на себя забирают фронтоны. В таких домах мауэрлат можно делать только на боковых стенах.

Если дом выполнен из кирпича, то для обеспечения максимальной устойчивости всей системы мауэрлат крепят с учетом следующих правил:

  • укладка мауэрлата проводится по периметру здания, при этом балки устанавливают ближе к внутренней стороне стен. Нельзя допускать, чтобы он опирался на крайний декоративный слой кладки;
  • оставляется выступ, необходимо помнить, что он должен быть небольшим, это обеспечит дополнительную защиту всей конструкции. Если на крышу будут действовать неравномерные нагрузки, это не позволит стропилам сдвинуться с места.

О креплении мауэрлата надо позаботиться еще во время возведения стен.

Для выполнения работы вам понадобится уровень, дрель, молоток, крепежные элементы.

Способы крепления к мауэрлату

На стены, построенные из кирпичей или сделанные из бетона, ставить стропильные ноги запрещается.

Материалы, способные впитывать влагу и соприкасающиеся с несущей конструкцией крыши, могут вызвать гниение деревянных элементов кровли.

Поэтому в качестве опоры для стропильной системы следует использовать мауэрлат – брус, закрепленный сверху стены и отделяемый от нее гидроизоляционным покрытием.

При сооружении крыши могут использоваться разные способы крепления стропил, выбор которых зависит от того, ожидается ли в будущем усадка здания.

Читайте также:  Влияние пропорций и состава на производство керамзитобетона

Когда необходимо, чтобы узел между мауэрлатом и стропилом получился неподвижным и крепким, можно воспользоваться специальными уголками с подшивными брусками и сделать выемки на каждом стропиле.

Элементы крепежа в этом случае играют роль фиксаторов стропильных ног с обеих сторон, а значит, полностью обездвиживают фрагмент несущей конструкции крыши.

Добиться устойчивости стропильной системы и создания жесткого крепления позволяет и обычное забивание гвоздей.

Два металлических изделия необходимо вбить в стропильный брус под углом друг к другу. В мауэрлате концы гвоздей должны скреститься.

Затем стропило и бревно, расположенное по периметру крыши, необходимо соединить третьим элементом крепежа, забиваемым вертикально.

Решая вопрос о том, как правильно крепить стропила, следует рассмотреть способ, при котором несущая конструкция крыши фиксируется с одной степенью свободы.

Способы крепления к мауэрлату

Технология предполагает, что стропильные ноги немного двигаются под давлением кровельного материала и утеплителя.

Видео:

Разумеется, речь идет о смещениях стропил буквально на миллиметры. Как правильно поставить стропила, чтобы элементы несущей конструкции только чуть-чуть сдвигались с места, гадать не нужно.

Для этого надо забить в стропильную систему немного меньше гвоздей, чем требует жесткое крепление.

При строительстве крыши своими руками стропила можно зафиксировать на месте скользящим креплением, предусматривающим две степени свободы, то есть возможность сдвига одного из двух элементов несущей конструкции кровли.

Удерживая стропильные в таком положении, получится добиться равномерного распределения нагрузки на дом от кровельного материала и скопившегося на ней снега.

Размышлять, как сделать стропила, закрепляемые на мауэрлате с большой степенью свободы, следует лишь в том случае, если крыша будущего строения будет испытывать серьезные динамические нагрузки.

Итак, в представленной статье можно найти ответ на вопрос, как построить несущую конструкцию крыши.

Чтобы установить наверху здания стропильную систему, необходимо произвести расчет необходимых материалов, сделав проект, и изучить способы фиксации стропильных ног.

Как спроектировать расположение стропил?

Для этого надо произвести правильный расчет всех возможных нагрузок, определить подходящий вес конструкции кровли. Исходя из данных расчетов, можно будет спроектировать материал и определить толщину капитальных стенок.

Если допустить ошибки в процессе оценки нагрузок, то вся конструкция крыши может деформироваться — в результате будет нарушена целостность покрытия. В некоторых случаях кровля может обрушиться. В процессе проектирования следует уделить особое внимание следующим факторам:

Как спроектировать расположение стропил?
    имеются ли в конструкции внутренние элементы для опоры;размещение подобных элементов;общий вес материала кровли;скат кровли, угол его наклона;система стропил и ее конструкция;размеры помещения, которое планируется перекрыть;сечение брусков, которые будут использоваться.

Разновидности стропил

Прежде чем перейти к разбору способов крепления стропил, познакомимся с этими основными элементами всей кровельной конструкции. Они могут быть трех типов:

  • наслонными;
  • висячими;
  • скользящими.

Наслонные стропила представляют собой элементы, обладающие двумя точками опоры. Одна из них приходится на коньковый прогон, а другая – мауэрлат. Такой вариант крепления стропил актуален в том случае, когда внутри дома располагается одна несущая стена либо их несколько. И к ним можно «наслонить» стропильные ноги. Также в этом случае ставятся дополнительные вертикальные опоры (стойки), что позволяет снять часть нагрузки со стропил.

Висячими стропилами называются элементы лишь с одной точкой опоры, которая расположена в том месте, где они крепятся к мауэрлату либо стене. Данный каркас воспринимает воздействие на изгиб и распирание, и по этой причине возникает необходимость усилении этой конструкции. Это достигается путем применения горизонтальных элементов (ригели, затяжки, схватки). Висячая система крепления стропил к стене дома актуальна в тех случаях, когда создается мансарда либо длина пролетов составляет 8-12 метров, а наличие дополнительных опор в проекте не предусмотрено.

Скользящие стропила находят широкое применение в строительстве домов из бруса либо бревен. По свидетельствам опытных строителей, деревянные постройки дают усадку в течение последующих 5-6 лет после их сборки. При этом на протяжении первых 12 месяцев эксплуатации дом теряет до 15 % своей высоты. В связи с этим, если оснастить такие дома жестким креплением, крышу со временем перекосит и ее придется переделывать. В скользящей системе предусмотрено крепление по типу ползунка, соответственно, можно избежать деформации крыши – она будет подстраиваться под усадку здания.

Виды стропильных систем: выбираем подходящую

Двускатные крыши по типу стропильной системы подразделяются на наслонные и висячие. Первые предполагают монтаж стоек и общего лежня, крепящегося к мауэрлату, вторые характеризуются наличием затяжки между основанием стропил.

Предлагаем ознакомиться Котел в кирпичную печь для загородного дома своими руками

Висячие стропила применяются для небольших строений без внутренних несущих стен, наслонные – для зданий с несущей средней перегородкой. Выбор стропильной системы зависит от размеров дома, предполагаемого угла наклона ската и кровельных материалов, что вкупе определяет величину нагрузки на всю конструкцию. Правильно выбрать вид системы и сделать точный расчет может только профессиональный строитель.