Способы крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Опорная конструкция кровли двускатных крыш — это деревянный стропильный каркас, где главными несущими элементами являются стропильные ноги. Они бывают двух видов – это висячие и наслонные стропила.

Какие виды крепления их к мауэрлату, в чём их различия, а также какие бывают варианты стропильных систем и где их чаще всего применяют – обо всём этом можно узнать, прочитав данную статью.

Правила монтажа и фиксации

В поперечном разрезе двускатная крыша выглядит в виде треугольника. Этот профиль представляет собой две стропильные ноги, объединённые вверху в узел коньком, опирающиеся внизу концами на мауэрлат и соединённые балкой перекрытия.

Мауэрлат – это деревянная рама, выложенная по периметру несущих стен дома. Его функция заключается в равномерной передаче кровельной нагрузки на здание.

В зависимости от величины кровельной нагрузки и размера пролёта между несущими стенами дома применяют два вида наклонных балок – это наслонные и висячие стропила.

1. Наслонные. Опорная система деревянного каркаса с наслонными стропилами примечательна тем, что она кроме крайних внешних точек опоры опирается на внутренние стены на которых расположены лежени.

   Также применяются дополнительные подпорные элементы в виде боковых стоек, бабок, подпирающих конёк и затяжек (ригелей). Значительно облегчает нагрузку на несущие стены большепролётных зданий и сооружений (от 9 метров и более) скользящие узлы крепления стропил к мауэрлату.

2. Висячие. В отличие от наслонных висячие стропила не имеют промежуточных опор. От этого возникает эффект нависания деревянного кровельного каркаса над внутренним пространством здания. В этом варианте мауэрлат полностью принимает всю нагрузку от крыши. Узлы крепления стропильных ног к нему являются жёсткими и фиксированными соединениями.

Многолетняя практика строительства двухскатных крыш выработала основные правила крепления стропил к мауэрлату:

• запилы в мауэрлате делают глубиной на одну треть толщины балки, а профиль в сечении должен быть не меньше, чем 150х150 мм;
• если опорная рама в сечении меньше 150х150 мм, то запилы выполняют в стропилах глубиной не более одной четверти толщины профиля;
• металлические накладки и уголки, соединяющие стропила и мауэрлат должны крепиться саморезами длиной не меньше 60 мм;
• при скреплении узлов болтами под их головки и гайки обязательно устанавливают шайбы во избежание чрезмерного затопления метизов в массив древесины;
• крепление узлов гвоздями или саморезами обязательно должно дополняться уголками или металлическим перфорированным профилем различной конфигурации;
• крепления к мауэрлату начинают с торцевых стропильных ног с установкой средних наклонных балок по шнуру, натянутому между фронтонами;
• площадь сечения стропильных ног рассчитывают исходя из сбора всех нагрузок;
• висячие балки устанавливают в домах без внутренних несущих стен, опирая на мауэрлат со свободой продольного смещения;
• нижние концы висячих стропил с мауэрлатом образуют шарнирно-подвижные узлы (ползуны или салазки);
• наслонные системы усиливают подкосами, крепя вверху к стропильным ногам под углом 45 градусов, внизу опирая на лежень (мауэрлат внутренней несущей стены).

Соблюдение этих правил позволяет создавать прочные долговечные крепёжные узлы кровельной системы зданий и сооружений.

Виды узлов

При возведении двухскатных крыш строители пользуются двумя способами крепления стропильных ног к мауэрлату – это висячий (жёсткое крепление) и наслонный метод (скользящие узлы).

Висячий метод — жёсткий крепеж

Метод неподвижной фиксации нижних концов стропил на мауэрлате применяется на строительстве небольших зданий с пролётом до 6 метров включительно. Небольшой промежуток между несущими стенами позволяет создавать жёсткую посадку кровельных балок на опорную деревянную раму по периметру дома, не вызывая каких-либо подвижек и просадок в конструкциях стропильного каркаса.

Жёсткой фиксации узлов добиваются тремя способами – это запил, упор и нашивка бруса.

• Запил. Вырез обеспечивает плотное прилегание стропильной ноги к поверхности мауэрлата. Балка не может смещаться, как в продольном, так и в поперечном направлении.

  Недостатком такого способа крепления является существенное ослабления несущей балки из-за выреза трети её ширины. Поэтому такой способ целесообразно применять при установке балок большого профиля.

• Упор. Это торцевой запил стропила, которым нога примыкает к боковой поверхности мауэрлата. Такой узел противодействует продольному смещению наклонной балки. Недостатком способа является то, что для формирования свеса кровли приходится наращивать стропильные ноги отрезками досок (кобылками).
• Нашивка бруса. Нашивка брусков по обеим сторонам стропил позволяет сохранять в её целости тем самым, сохраняя несущую способность балки в полной мере. Отрезки бруса передают нагрузку от кровли прямо на мауэрлат. В ином случае применяют деревянные подкладки между стропилами и горизонтальными балками.

Наслонный метод – скользящие узлы

Этот метод применяется исключительно для большепролётных зданий и сооружений, где кровельная система изобилует дополнительными стойками, раскосами и затяжками, а также опирается на внутренние стены-лежени.

Скользящие узлы гасят деформационные силы, возникающие в стропилах при просадках фундаментов новостроек с большим пролётом между несущими стенами.

Обязательным условием установки скользящих узлов является опора стропил на прочный коньковый брус. Так как нижние узлы подвижны, то максимальная жесткость достигается на коньке кровли. Верхние концы наклонных балок подпиливают для плотного соединения между собой и коньковым брусом, соединяются и усиливаются ригелями, металлическими лентами, пластинами и уголками.

Скользящий узел представляет собой подвижное соединение в виде специального конструктива, состоящий из двух отдельных деталей. Одна из них может смещаться относительно другой части узла. Крепёж может быть закрытого или открытого вида.

• Закрытый узел. Соединение состоит из уголка, который перфорированной пятой крепится саморезами к мауэрлату. Другая его сторона продевается через щелевидную проушину с перфорированными концами, которые крепят саморезами к стропильной ноге.

  

• Открытый узел. Крепление открытого типа в принципе аналогично закрытому крепежу за исключением того, что верхний конец уголка после вхождения в проушину загибают. В этом положении стропильная балка может смещаться вдоль своей оси и в то же время оставаться фиксированной по вертикали.

  

Скользящие узлы могут иметь разные виды исполнения, но основной принцип подвижного соединения обязателен.

Способы фиксации стропилин

Опирают стропила на мауэрлат запилами или обходятся без них. Какой применять способ лучше зависит от многочисленных обстоятельств и предпочтений застройщика.

Как установить с запилом?

В этом случае большое значение имеет правильный запил стропила. Сделать это под нужным углом – это значит обеспечить прочность и надёжность стропильного каркаса в течение десятилетий. Чтобы сделать запилы или вырубку посадочных мест на стропильных ногах поступают следующим образом.

1. На стадии проектирования двухскатной крыши вычерчивают узел крепления, принимая во внимание угол наклона, ширину стропил, форму и площадь сечения горизонтального бруса.
2. Совмещая вырезанные макеты, определяют форму и размеры запила.
3. На основании полученных данных изготавливают шаблон.
4. На строительной площадке устанавливают циркулярную или подключают к сети дисковую пилу.
5. На первых двух стропильных ногах делают пилой запилы по шаблону.
6. После установки балок проверяют правильность запилов.
7. В случае возникновения каких-либо отклонений размеры и форму шаблона корректируют.
8. На всех стропильных ногах делают запилы с дальнейшим монтажом.

Как крепить без пропила?

Запил не нужен для наслонных стропил со скользящими узлами (см. выше). Существует много вариантов крепления висящих наклонных балок к мауэрлату без пропилов. Вместо них применяют металлический крепёж.

В качестве металлических крепежных элементов чаще всего применяют: перфорированные уголки, как правило, усиленные; кровельные скобы; цельные и перфорированные металлические ленты; LK-крепеж; салазки; уголки с перпендикулярными плечами; проволоку.

Из метизов используют кровельные гвозди, саморезы по дереву и болты. Деревянный крепеж — это в основном различные накладки на стропильные ноги, которые не дают им сдвигаться в продольном направлении. Кроме того, это могут быть накладные «шипы», которые крепятся к мауэрлату и представляют собой ответную часть соединения «шип-паз».

Заключение

Кровельная конструкция получится надежной и прослужит долгий  срок, не деформируясь под внешними воздействиями, если верно произвести расчеты всех элементов, правильно подобрать и смонтировать все крепежные узлы.