Варианты и технология крепления стропил к мауэрлату. Узлы опирания стропил на мауэрлат

Технология опирания стропил на мауэрлат

Мауэрлат является одним из основных элементов кровельной конструкции. К нему осуществляется крепление стропил. От качественного создания стропильной конструкции зависит эксплуатационный период всей крыши.

Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат.

Основные способы опирания стропил

Существует несколько технологий опирания стропил на мауэрлат. Можно осуществить жесткую фиксацию конструкции. Она не допускает любого смещения стропильной ноги. Для этого следует воспользоваться подшивным брусом, благодаря которому предотвращается соскальзывание стропил в месте опирания, и металлическими уголками, устраняющими любой боковой сдвиг конструкции.

Скользящее соединение стропильной ноги используется в деревянных домах. Причем основным элементом для ее упора выступает верхний венец, а не мауэрлат. Для предотвращения повреждения кровли узел опирания стропил делается максимально свободным. Для этого следует воспользоваться скользящей опорой, которая при усадке сруба подвергается смещению по закрепленной на ноге направляющей.

Скользящий узел опирания может быть выполнен и по иной технологии. В стропилах делается запил, который должен примыкать к верхнему венцу сруба. Для фиксации балок допустимо использование любых крепежных элементов: скоб, гвоздей или стальных пластин.

Крепежи для осуществления монтажных работ

Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги.

Чтобы качественно соединить узлы стропил с мауэрлатом, вам понадобятся такие материалы и инструменты, как:

сухой брус;
доски;
топор;
ножовка;
молоток;
нож;
рулетка;
отвес;
уровень;
шуруповерт;
дрель;
болгарка.

Особое внимание следует уделить наличию всех крепежных деталей. Фиксация консолей балок происходит с помощью балочных кронштейнов из оцинкованной стали, которые не уменьшают несущей способности конструкции. Кронштейны в балки врезать не нужно.

Нужно купить и перфорированную монтажную ленту, которая усилит узлы мауэрлата. С ее помощью производится прочное соединение всех элементов конструкции. Лента тоже не врезается в балки. Для ее надежной фиксации применяются гвозди и саморезы.

Помимо кронштейнов и перфорированной ленты, для осуществления надежного опирания стропил к мауэрлату следует приобрести:

Схема креплений наслонных стропил.

универсальные соединители бруса;
крепежи для стропил;
закладные опоры;
проволоку-катанку;
стальные уголки;
стоечный крепеж;
саморезы;
гвозди;
скобы;
пластины;
оцинкованные гвозди;
шпильки с шайбами и гайками;
анкерные болты.

Создание конька и установка нижней части стропил

Монтажные работы начинаются с коньковой части кровельной конструкции. Осуществить монтаж стропил можно одним из трех способов:

встык;
на прогон;
внахлест.

Соединение конструкции встык предполагает разрезание верхней части стропильной ноги. Делается это под углом, который равняется наклону кровельного ската. На коньке происходит соединение пары ног. Для получения одинакового узла опирания элементов мауэрлата следует воспользоваться готовым шаблоном.

Особенностью фиксации стропил на прогон является наличие коньковой балки. Такой вариант обустройства мауэрлата отличается повышенной надежностью. Но зачастую такая система опирания стропил предусматривает монтаж дополнительных опорных конструкций, что приведет к снижению функциональности чердака. Естественно, что этот способ не подойдет для маленьких крыш.

Опирание наслонных стропил на стену с армопоясом.

Технология монтажа стропил внахлест во многом схожа с их установкой на коньковый прогон. Основное отличие — соединение верхней части ног происходит внахлест. Это приводит к прочному соединению конструкции, поскольку шпильки удерживают сразу два элемента.

Соединение нижних концов стропил осуществляется в зависимости от материала возведения стен. При наличии деревянного домостроения опорным элементом может выступать верхняя обвязка стены. Если при строительстве дома использовались пеноблоки (или газобетон), то опирание стропил производится на мауэрлат.

Устройство армированного железобетонного пояса — оптимальное решение в случае применения кладочных строительных материалов. Такая технология не предусматривает создания каких-либо способов фиксации стропильной системы. В качестве крепежных элементов для бруса выступают вертикально расположенные анкерные болты. Главное, чтобы при заливке бетонного раствора шпильки располагались в строго вертикальном положении.

Соединение стропил с балками и мауэрлатом

После фиксации верхней и нижней части стропил их следует закрепить к балкам. Понятно, что можно соединить стропила с балкой просто гвоздями. Но это не является лучшим решением. Такое крепление не будет максимально надежным. Для предотвращения скольжения всех элементов фиксация стропильной конструкции к балкам происходит путем использования соединений «шип» и «зуб».

При наличии крутого ската крыши (более 35º) применяется технология врубки с помощью одного зуба. В нижней части стропила делается зуб с шипом. Гнезда, создаваемые в балке, должны иметь глубину на уровне 30% от толщины балки. Устройство стропильных соединений осуществляется на расстоянии 0,3-0,4 м от крайней части балки. Это предотвращает появление сколов балок, возникающих в результате большой нагрузки от давления ног.

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

При обустройстве крыши с наклоном до 35º установка стропил производится путем расширения площади сопряжения основных элементов конструкции. Обычно стропильную ногу перекрывают балкой. С этой целью в стропильной ноге вырезаются отверстия под два зуба:

шип с упором;
еще один упор.

Глубина врубки при фиксации стропил к балке составляет в пределах 30% толщины балки.

Более качественные соединения можно получить, если воспользоваться болтами или хомутами. Такая технология предполагает применение проволочных петель, с помощью которых производится фиксация узла к анкерным болтам, находящимся в стене строения.

Опирание на мауэрлат является наиболее распространенным вариантом фиксации нижней части стропил. В стропильной ноге делается вырез такого размера, чтобы ее без проблем можно было надеть на мауэрлат. В ином случае при эксплуатации крыши может произойти смещение бруска.

В некоторых случаях мауэрлат должен быть «оснащен» обратной выемкой. Это зависит от породы дерева, из которой изготовлен брус. Если для его производства применялась древесина из лиственных пород, то делается прорезь, которая в комбинации с выемкой стропил создаст замочный элемент. При изготовлении бруса из хвойного дерева вырез не потребуется, так как он приведет к ослаблению конструкции.

Наиболее приемлемым вариантом для мауэрлата является жесткое сопряжение стропильной системы.

Технология монтажа стропильной системы к мауэрлату.

Эта технология может быть выполнена одним из двух способов:

с помощью подшивных брусков и уголков, сделанных из металла;
путем устройства седел на стропилах.

Первый вариант заключается в том, что для размещения стропил на мауэрлат используется опорный брус. Производится жесткое опирание стропильной ноги. Надежная фиксация конструкции осуществляется металлическими уголками. Это предотвращает поперечное смещение конструкции.

Более популярным является второй вариант. Для крепежа используются гвозди, которые направляются друг к другу и забиваются под углом. Два забитых гвоздя скрещиваются. После чего вбивается еще один гвоздь. Третий гвоздь должен располагаться в вертикальном положении. Сделанный узел крепления будет характеризоваться максимальной жесткостью, если осуществить дополнительное крепление с помощью проволоки-катанки.

dekormyhome.ru

Опирание стропил на мауэрлат - Всё о кровле

Чем и как крепить стропила к мауэрлату

Важно понимать что такое мауэрлат ещё до начала работ. Мауэрлат это главный стропильный элементом, именно к нему крепятся стропила. От правильности и надежности этого соединения зависит срок службы будущей крыши, ее каждого элемента. Стоит отметить, что от качества постройки крыши зависит и будущее дома. Если что-то пойдет не так, то дом может разрушиться, в этом случае его обитатели будут находиться ежедневно не в безопасных условиях.

Предлагаем рассмотреть важные этапы конструирования кровельной системы. В этой статье вы найдете все о технологии крепления несущих элементов крыши, рассмотрим также надежное крепление стропил к мауэрлату.

Как крепить стропила к мауэрлату

Крепление стропила к мауэрлату является непростой работой.

При выполнении таких работ необходимо учесть следующие нюансы:

Соединительные детали стропил и мауэрлата должны крепиться крепко и надежно;
В местах прилегания стропил к мауэрлату нужно проделывать точные запилы, которые будут обеспечивать хорошее, плотное прилегание конструкций;
При выполнении подобных работ необходимо приобрести пластины, металлические уголки, специальные кронштейны, болты, шпильки с резьбой. Обычно такие детали для крепления мауэрлата к стропилам, раскосам, растяжкам и т.д. продаются в любом строительном магазине.
Фанерные обрезки отлично подойдут в качестве накладок, они смогут заменить металлические пластины;
Если дом деревянный, то подойдет скользящее крепление стропил, так как дом такого типа первые два года усаживается. Такое крепление особенно подойдет для домов с мягким типом кровли. Такие стропила крепятся к брусу мауэрлата или к верхним боковым бревнам.

Перед креплением стропил нижнюю часть, где стропило будет прилегать к мауэрлату, необходимо запилить. То есть, в этом случае седло в стропило. Оно в последствие обеспечивает плотное прилегание к мауэрлату. Опирание стропил на мауэрлат должно быть прочным. В этом случае поможет предварительно подготовленный шаблон. Именно по нему производят запилы. Такие запилы проделывают при идентичном угле наклона крыши на каждом стропиле.

Если углы на скатах разные, то запил для каждого ската также будет разным. В этом случае он должен быть не глубже¼ ширины стропила.

Крепление стропильной ноги к мауэрлату должно быть прочным и надежным, то есть, в будущем выдерживать все нагрузки кровельной системы, массу осадков и возможный порывистый ветер.

Крепление балок перекрытия к мауэрлату делается при помощи стальных уголков. В этом случае конструкция будет надежной. Узел крепления стропил к мауэрлату на вертикальное «кресло» проводится по тому же принципу.

Опирание стропильной ноги на мауэрлат должно быть правильным, прочным. От этого зависит надежность кровельной системы, ее срок службы.

Стоит отметить, что существуют различные способы крепления стропил к мауэрлату. Например, они могут крепиться друг с другом при помощи конька. В этом случае крепление происходит встык, либо для соединения используют стальные пластины.

Стоит отметить, что элементы конструкции требуют точного припиливания, они должны плотно прилегать друг к другу. Такие моменты нужно особенно учитывать в том случае, если стропила находятся в диагональном положении. При их крепеже необходимо использовать болты, пластины, уголки.

Как закрепить стропила к мауэрлату

Некоторые полагают, что стропила нужно крепить при помощи скруток к пеноблокам или газоблокам. Стоит отметить, что это ошибочное мнение. Дело в том, что каменные блоки не всегда способны выдержать все детали крепления.

Скрутки не смогут удерживать нормально мауэрлат, стропила и другие конструкции, так как на них постоянно будет оказываться давление. Возьмем, к примеру, 10-сантиметровый гвоздь, вбитый в стену. Если приложить определенное усилие, то его можно будет вынуть даже руками. Что тут говорить о скрутке, на которую будет оказываться давление со всех сторон.

Профессионалы советуют крепить стропила к кирпичной и другим видам каменных стен при помощи армированного пояса. При этом его ширина и высота должны составлять 20 сантиметров. Обычно перед его заливкой в него крепят резьбовые шпильки. При этом диаметр должен составлять от 14 миллиметров, а шаг – 1 – 1,5 метра. Если выбрать шпильки маленького диаметра, то они не будут надежными из-за способности гнуться.

Самым лучшим вариантом будет использование шпилек, к основанию которых приварены арматурные крестовины. В этом случае может также использоваться усиленная шайба с гайкой. Крепление стропил будет максимально надежным.

При заливке армированного пояса профессионалы советуют корректировать вертикальность расположения шпилек при помощи уровня. Таким образом, шпильки на мауэрлат будут надеваться легче.

Бывают случаи, когда шпильки были введены в мауэрлат под углом, то есть, неправильно. В этом случае нужно постараться высверлить их и потом правильно установить.

Чем крепить стропила к мауэрлату

Сегодня выделяют несколько видов креплений стропил к мауэрлату. Все они имеют свои особенности. Рассмотрим самые распространенные из них. На фото представлены различные крепления.

Кронштейны для балок типа WB. Такие кронштейны предназначены для крепления консолей несущих балок. В этом случае обычно занимаются устройством деревянных перекрытий дома, но применяют и перекрытие по металлическим балкам .

Кронштейны имеют массу плюсов. Во-первых, им не нужна врезка в несущий тип балки. Таким образом, они не способны ослабить несущую способность конструкции.

Во-вторых, при работе с кронштейнами не требуется какого-либо профессионального оборудования, инструментов. Они крепятся простыми гвоздями, шурупами, анкерными болтами.

Обычно кронштейны изготавливают из листовой оцинкованной стали, толщина которой составляет 2 миллиметра;

Крепление балок раздельного типа WBD. В этом случае балки могут быть нестандартного размера.

Такой крепеж стропил к мауэрлату имеет также множество достоинств. Во-первых, не нужно врезать его в несущую балку, то есть, как и в предыдущем случае. Главным преимуществом является то, что этот кронштейн может применяться для брусьев нестандартных размеров. В-третьих, такой крепеж также не требует какого-либо дорогого профессионального оборудования, инструментов. Крепление происходит при помощи таких же анкерных болтов, гвоздей, шурупов;

Соединитель универсальный также востребован в подобных работах;
Соединитель бруса;
Крепеж для стропил LK. Такой элемент отлично подойдет для балок перекрытий и стропил стропильно-подстропильной системы деревянных построек. Преимущества в этом случае такие же, как и у крепления первого варианта;
Перфорированная монтажная лента ТМ. Такая лента необходима для усиления несущей способности узла конструкции. При помощи нее можно также прикреплять и поправлять вспомогательные элементы кровли.

При помощи монтажной перфорированной ленты можно надежно соединить детали, важные элементы. Такая лента, как и кронштейны, не нуждаются во врезке в несущие балки. Крепится конструкция также при помощи обычных гвоздей и шурупов;

Усиленный уголок КР. Такой вид крепления предназначен для несущих элементов стропильно-подстропильной системы деревянного дома. При помощи этого уголка укрепляют стропила на мауэрлате, обеспечить надежность несущей конструкции.

Такой угол также не требует врезки, зарезки и использования какого-либо профессионального оборудования, инструментов. Для крепления уголка можно воспользоваться ершеными гвоздями или шурупами;

Уголок КР11 и 21. Они представляют собой усовершенствованные типы уголков. Обычно такие уголки используются профессиональными строителями. Риск обрыва болта в случае усадки здания или нагрузки стропильной системы практически нулевой;
Уголок КР5. Такая деталь отлично подойдет для крепления сложных, больших несущих конструкций;
Уголок КР 6. Такой уголок изготавливается из 3-миллиметровой стали. В детали есть овальное отверстие, которое помогает надежно закрепить анкерный болт. Таким образом, с ним ничего не случится во время усадки дома, тяжести кровельной системы;

Этот уголок также широко используется профессионалами. Он предназначен для конструкций с большой массой;

Монтажный уголок КМ. Он изготавливается из перфорированной стали, отлично подходит для крепления вспомогательных и несущих элементов крыши деревянного дома;

Крепление стропил на мансардной крыше, смотрите на видео:

Такой уголок не нужно врезать в конструкцию, он не нуждается в использовании специального оборудования и инструментов, нужны только шурупы и гвозди;

Уголок усиленный KMRP. Уголок такого типа отлично подойдет для соединений, которые имеют угол в 90 градусов. Кроме того, его можно регулировать. В такой конструкции имеется штамповка, которая может переносить очень большие нагрузки уголку. Установка стропил на мауэрлат при помощи этого уголка сделает конструкцию прочной и надежной. В такой детали есть уникальное отверстие, то есть, уголок можно использовать даже в случае смещения подпорки.
Закладная опора;
Забивной крепеж для стоек;
Перфорированная монтажная лента ТМ. Данный вид ленты способен усилить несущую способность узла конструкции. Она подойдет для крепления вспомогательных элементов, а также их фиксации.

При помощи такой ленты все элементы хорошо, прочно соединяются, отлично прилегают друг к другу. В этом случае также не нужна врезка ленты в несущую конструкцию балки. Монтажной перфорированной лентой пользуются не только профессиональные строители, так как при ее использовании не нужны специальные инструменты, оборудование. Для ее крепления подойдут гвозди, шурупы;

Саморезы;
Ершеные оцинкованные гвозди с конической головкой.

Таким образом, можно сделать вывод, что для крепления стропил к мауэрлату сегодня существует множество деталей и специальных приспособлений. Все они продаются в строительных магазинах по приемлемым ценам. Стоит отметить, что приспособление в этом случае может быть доступно каждому, либо быть профессиональным, то есть, для его крепления потребуется специальное оборудование и, конечно, определенный опыт работы, знания (читайте также: «Как крепить мауэрлат к газобетону «).

В любом случае, устройство кровельной системы является одним из самых серьезных и трудоемких процессов в строительстве дома. Поэтому такие работы лучше доверить настоящим знатокам своего дела.

СКАТНЫЕ КРЫШИ

Узлы опирания наслонных стропил на прогон и мауэрлат

Наслонная система стропил может быть распорной или безраспорной конструкцией. От правильного выбора узлов опирания и сочленения стропильных ног зависит будут стропила распирать стены или не будут, нужно под них предусматривать различные мероприятия для перехвата распора или не нужно.

На расчетных схемах в узлах конструкций рисуют кружочки, означающие шарнирное соединение. Шарниры лапками соединяются с условными опорами, по которым можно визуально представить степень свободы узла. Шарнир с двумя заделанными в опору лапками предполагает, что узел неподвижен, но балка может крутиться в шарнире, то есть узел обладает одной степенью свободы — поворотом. Шарнир с лапками, стоящими на скользящей опоре или ползуне, показывает, что узел обладает двумя степенями свободы — возможностью поворота балки и горизонтального смещения. Три степени свободы узла позволяют горизонтальное, вертикальное смещение и поворот, такой узел рисуется просто кружочком и может быть врезан в стержень, обозначающий балку. Если узел врезан в балку, то ее называют разрезной, то есть балки, находящиеся слева и справа от шарнира, с некоторыми допущениями могут рассматриваться как отдельные элементы. Если кружочек (шарнир) нарисован под балкой, то балка, лежащая на нем, называется неразрезной. Шарнир с тремя степенями свободы, врезанный в балку, во многих случаях, делает ее мгновенно изменяемой системой, то есть довольно неустойчивой конструкцией. Узел с нулевой степенью свободы означает жесткое защемление конца балки и запрещает ей всякие смещения: горизонтальное, вертикальное и поворот (рис. 19).

рис. 19. Примеры схематического изображения узлов

В расчетных схемах могут применяться и другие схематические изображения узлов, но все они в обшем-то понятны, а если вдруг возникнут неясности, надо просто мысленно представить в какую сторону может «пойти» узел при приложении к нему нагрузки. Поперечные размеры балок относительно их длины малы, поэтому балки (стропила и пр.) рисуются как стержни, а нагрузка в них распределяется как бы только вдоль продольной оси элемента и расчет всей конструкции ведется для стержневой схемы.

Необходимо отметить, что слова: горизонтальное смещение и поворот совсем не означают, что, например, ползун — узел с двумя степенями свободы произвольно передвигается в горизонтальном направлении. На самом деле, этот узел достаточно хорошо закреплен, но допускает возможность перемещения конца балки от нагрузки, температурных и влажностных изменений без чрезмерного развития в нем внутренних напряжений. Этот узел просто не передает распора, а поворот при изгибе балки возможен только в нормативных пределах. По настоящему ползун поползет (простите за тавтологию) только при нагрузках превышающих предельно допустимые. Слово «шарнир» тоже не нужно понимать буквально. Да, концы балок могут соединяться болтом или настоящим специально спроектированным шарниром, но, чаще всего, это обычное гвоздевое соединение. Например, можно взять доску и приколотить ее одним концом 3–4 гвоздями, предположим, к деревянной стене. Ничто не мешает нам взять ее за другой конец и преспокойно повернуть на некоторый угол. В данном случае, гвоздевое крепление выступает как шарнир. Однако если количество гвоздей увеличить и рассчитать их на нагрузку не допускающую среза (изгиба), то поворот становится невозможном, здесь мы получаем балку с защемленным концом, но при нагрузке превышающей расчетную, узел опять становится шарниром. Поэтому очень важно изначально определить нагрузку под которой будет работать система. Поскольку превышение фактической нагрузки сверх расчетной, приводит к изменению схемы работы узлов и разрушению всей конструкции.

Сопряжения наслонных стропил относящиеся к различным схематичным изображениям узлов представлены на рисунке 20.

рис. 20.1. Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат. Шарнир с одной степенью свободы (только поворот) рис. 20.2. Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат. Ползун — шарнир с двумя степенями свободы (поворот и сдвиг) рис. 20.3. Узел опирания стропил на прогон. Жесткое защемление

В зависимости от решаемой задачи при проектировании крыши узловые сочленения стропил могут быть отличными от представленных на рисунках 20. Главное, это запроектировать в узлах с двумя степенями свободы: поворот, возникающий от изгиба стропил и сдвиг в горизонтальном направлении. А в узлах с одной степенью свободы — поворот стропила. Как правило, сдвиг верха или низа стропил обеспечивают горизонтальные врубки, а ограничение сдвига — упор стропил друг в друга и/или в стыкуемый элемент: мауэрлат либо прогон.

Попробуем объяснить принцип закрепления стропилины на примере. Все мы легко можем представить себе обычную приставную лестницу. Лестница, как лестница, ничего особенного: две жерди (тетивы) и поперечные палки–ступени. Мысленно приставим такую лестницу к стене, а для чистоты эксперимента сведем к минимуму силы трения — обольем пол и стену маслом. Что будет если нагрузить лестницу — залезть на нее? Лестница рухнет. В нижней и верхней опоре у нее по две степени свободы. В нижнем, у нее есть поворот и горизонтальное смещение, в верхнем — поворот и вертикальное смещение. Что нужно сделать, чтобы лестница стала устойчивой и держала нагрузку (вес человека)? А нужно всего-то лишить ее одной (из четырех) степени свободы: горизонтальной в нижней либо вертикальной в верхней опоре. Иными словами нужно закрепить низ или верх лестницы. Получаем устойчивую и стабильную систему. Мысленный эксперимент с лестницей вы можете додумать сами, ставя ее в различные ситуации, например, если лестница длинная и опирается на стену сверху, тетивами с горизонтальными запилами или без запилов. Как она будет себя вести? Такой мозговой штурм, помогает в понимании работы наслонных стропил с различными способами опирания, при котором совсем не обязательно представлять себе вектора сил и степени свободы узлов, а нужно просто спрогнозировать покатится лестница под нагрузкой или останется неподвижной.

Методы крепления стропильных ног к мауэрлату

Стропила являются несущими элементами крыши. Мауэрлат, основа стропильной системы, этакий фундамент конструкции крыши. Грамотное крепление стропил к мауэрлату обеспечивает надежность всей конструкции, исключает деформацию стропильной системы, не допускает обрушения кровли под весом внешней нагрузки.

Мауэрлат — правильный монтаж

Мауэрлат являющийся, по сути, фундаментом крыши изготавливается из бревна или бруса, прокладывается по периметру, предназначается для обеспечения равномерной передачи нагрузки кровельной конструкции на стены и фундамент здания. Чтобы крыша стояла прочно требуется правильное крепление стропил к мауэрлату.

Важно! В деревянном доме из бруса или бревна, мауэрлатом служит верхняя обвязка стен, верхний венец, дополнений к нему не требуется. В доме из кирпича, пенно или газобетонных блоков, строительного камня обязательно устанавливается мауэрлат.

Кирпичные или блоковые стены плохо реагируют на нераспределенные нагрузки, сами блоки или кирпич плохой материал для фиксации стропильных ног. Даже самый надежный крепеж не прочно фиксируется в таких стенах, под нагрузкой его может вырвать, в результате произойдет деформация стропильной ноги и всей крыши.

Мауэрлат следует прочно крепить на верхних торцах стен по всему периметру к обустроенному армированному бетонному поясу. Крепление бруса к бетону может быть очень надежным, если использован правильный крепеж. В процессе заливания армированного пояса производится монтаж крепления мауэрлата. Он представляет собой штыри, шпильки, анкера, вмурованные в бетон на которые затем производится установка мауэрлата .

Важно! Концы крепежных шпилек снизу следует загнуть, расстояние между ними 1- 1,5м, диаметр крепежа должен иметь не меньше 15мм. В брусе, который будет использоваться, как мауэрлат сделать технологические отверстия под крепеж, верх крепления зафиксировать болтами. Перед установкой мауэрлата проложить слой гидроизоляционного материала.

После того как основа смонтирована можно приступать к работе со стропилами.

Обзор типов крепежа

Крепление при любых работах связанных с возведением крыши очень важный момент. Для крепления прочного и надежного стропил к мауэрлату используются разный металлический крепеж, а также применяются разной геометрии врезки, запилы. Для стропильного крепления применяются:

И многое другое от перфорированной ленты до шпилек. Использование того или иного вида крепления предполагает разные техники монтажа.

Если крепление стропил к мауэрлату производится с помощью кронштейнов, не требуются запилы, если используется крепление LK, не нужны анкера. Использование перфорированной ленты делает узел соединения сверхпрочным, Крепление уголком наиболее популярно, востребовано, так как его не нужно врезать в древесину стропильной ноги, уголок легко монтируется саморезами.

Важно! На крепеже экономить нельзя. Он должен быть качественным с антикоррозийным верхним слоем, оцинкованный. Крепеж, ржавеющий в балке, разрушает её.

Принципы соединения стропильных ног с мауэрлатом

Особенности конструкции крыши определяют способы крепления стропил к мауэрлату. Распорные стропильные конструкции, а также те, в которых распорки не применяются, опираются на мауэрлат. На него могут опираться наслонные и висячие стропила, соединение может быть жестким и скользящим.

Жестким называется такое соединение стропильных ног и мауэрлата, при котором невозможны сдвиги, смещения, изгибы элементов. Неподвижность соединения достигается способом крепления с использованием уголка. В стропильной ноге вырезается седло, это снижает прочность, поэтому его дополнительно укрепляют скобами, стягивают болтами, а также соединяют узел крепления стропила с мауэрлатом проволочной скруткой в местах расположения анкеров вмурованных в армированную бетонную опору.

Скользящее крепление, салазки для стропил к мауэрлату отличается от жесткого крепления тем, что допускает некоторое смещение стропильной ноги относительно основы, это позволяет избежать деформации и провалов крыши при усадке, снеговой и ветровой нагрузках.

Важно! Если в процессе монтажа крепления жесткого типа стропильной ноги к мауэрлату требуется изготовления гнезда или врубки, делать такие элементы следует на стропиле, а не на мауэрлате. Основу ослаблять нельзя.

Правильное опирание стропильной ноги с мауэрлатом обеспечивает надежность крыши, её долговечность. При любом способе опирания, для фиксации стропил на мауэрлате важно соблюдение трех принципиальных моментов:

правильное и точное проделывание запилов, врубок и прочего, для идеального прилегания элементов;
использование шайб, гаек, гроверов для исключения утапливания крепежного элемента в дерево;
недопустимо использовать подкладки, которые от времени могут изменять форму, что приведет к перераспределению нагрузки и разрушению.

Правильный монтаж несущей системы крыши гарантирует долговечность её эксплуатации.

Виды соединения стропил с мауэрлатом

Стропильная система состоит из множества элементов, но главные среди них стропила.

Важно! Как крепить стропила к мауэрлату зависит от того какие стропила использованы (наслонные, висячие), от нагрузок и насколько массивная крыша.

Крепление может быть скользящим и жестким, закрытым и съемным.

Наиболее используемое соединение стропил с мауэрлатом:

Крепление закрытое скользящее, представляет собой прикрепленный к стороне мауэрлата уголок с проушиной. В этом отверстии крепится петля из прочного металла, которая в свою очередь соединяется со стропилом. Такое крепление стропил к мауэрлату без запила является подвижным, на него не влияет изменения, происходящие в стене в результате усадки или разбухания.
Скользящее крепление открытого типа монтируется так же, но без петли в проушину не входит, а загибается, но фиксация остается так же свободной. Подробнее в материале — скользящая опора для стропил .
Жесткие крепления производятся уголками разных типов, креплением LK, для которого требуются запилы. Крепление для стропил LK подходит для бруса или доски любой толщины, нужно правильно подобрать размеры крепежа. Толщина 2мм у любых размеров крепежа такого типа, величина длина разная. Крепление надежное, лучше всего подходит для фиксирования узлов соединения.
Жесткие крепления осуществляются с помощью уголков. Используют уголок с увеличенным ребром жесткости, такие детали следует крепить с запилом. Применяются также уголки с высокими сторонами толщиной 2-3мм, их нужно крепить без запилов, но с большим количеством саморезов.

Установка стропил на мауэрлат производится усовершенствованными уголками КР1, КР2. В их конструкции предусмотрены технологические отверстия для анкерного крепления. Овальная форма отверстий снижает риск вырывания анкерного болта при усыхании древесной основы конструкции. Так же надежны уголки КР5, КР6, которые нужны чтобы крепить стропила к мауэрлату при большой нагрузки массивной крыши. Надежно крепить стропила к мауэрлату, если они имеют большое сечение, лучше перфорированными уголками КМ. Такое крепление очень надежно, не требуется врезки, но обязателен точный угол.

Важно! Для крепления под прямым углом применяется усиленный уголок KMRP, от обычных уголков он отличается вытянутым отверстием, применяется для компенсации смещения крыши, сделан так, что при подобных процессах не происходит повреждения элементов крепежа, особенно пригоден там где невозможно применить врезку одной детали к другой. Изготавливают уголок из прочной стали толщиной в 2мм.

Еще один вид соединения это установка между досками. Доски являются креплением, они спиливаются под нужным углом и фиксируются в нижней части уголками.

Также применяются способы крепления стропил с помощью подкладок из досок, проволочной скрутки, скобами, к мауэрлату. Эти типы крепления известны давно, популярны и экономичны.

Виды опор стропил на мауэрлат

В основном для жилых домов возводятся двухскатные крыши. Особого внимания при двускатной конструкции требует узел опирания стропил на мауэрлат. Понятно, что для деревянной основы нужны деревянные балки.

Важно! Стропила требуются правильной формы, без сучков, калиброванные и фрезерованные со всех сторон. Сечение стропил двускатной крыши 40х150мм, мауэрлат – 100х100мм.

От геометрии двускатной крыши зависит выбор типа крепежа. Крепить стропила можно всеми перечисленными выше способами. Стоит рассмотреть так же шарнирные узлы крепления стропил к мауэрлату.

Шарнирный узел это тип соединения позволяющей балке двигаться по кругу. Это происходит при помощи одного гвоздя или самореза ввинченного в мауэрлат. Существует узел с одной, двумя и тремя степенями свободы. Узел с двумя степенями свободы дает возможность балке смещаться горизонтально, стропила крепятся салазками. С тремя степенями подвижности узел устанавливается с помощью ползуна, специальной опоре для скольжения стропила в вертикальном, горизонтальном положении, кроме того стропило может вращаться по кругу. Для этого делают специальный шарнир, который крепят к основе.

Важно! Самый типичный способ для двускатной крыши использование узла с нулевой свободой. Стропило крепится уголками с двух сторон, оставаясь неподвижным.

Сложная геометрия двускатной крыши предполагает использование наслонных стропил и висячих. Балки с опиранием на основу эффективно крепят с помощью перфорированной ленты.

Наслонные стропила опираются на основу, и другие опорные точки, снимая тем самым часть нагрузки. К ним могут примыкать боковые стойки, бабки конька, стропила стягивают конструкцию, усиливая её. На основу наслонные конструкции не опираются, а скользят по ней. Висячие стропила не опираются на основу, нависая над внутренностями крыши они, имеют опору на боковые несущие стены.

Основные правила сопряжения стропил с мауэрлатом

Для надежного соединения нужно тщательно крепить соединительные элементы, подбирать их требуемых размеров. Нужно точно выверять запилы, делать их не больше трети величины основы. Использовать качественный брус для основы правильного сечения.

Важно! Использовать для крепежа только гвозди и саморезы нельзя, такая фиксация не может считаться надежной, использовать следует металлические крепежные элементы разного типа.

Крыша будет прочной и долговечной, если грамотно проведены расчеты, правильно подобран материал и верно смонтированы узлы соединения.

Видео по теме:

Посмотрите еще статьи:

Источники: http://kryshadoma.com/stropilnaya-sistema/chem-i-kak-krepit-stropila-k-mauerlatu.html, http://ostroykevse.com/Krisha/09.html, http://kryshagid.ru/stropilnaya-sistema/kreplenie-stropil-k-mauerlatu-dvuxskatnoj-kryshi-sposoby-uzly.html

krovlya-mp.ru

Опирание стропил на мауэрлат: технология монтажа конструкции

Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат.

Основные способы опирания стропил

Крепежи для осуществления монтажных работ

Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги.

Чтобы качественно соединить узлы стропил с мауэрлатом, вам понадобятся такие материалы и инструменты, как:

сухой брус;
доски;
топор;
ножовка;
молоток;
нож;
рулетка;
отвес;
уровень;
шуруповерт;
дрель;
болгарка.

Схема креплений наслонных стропил.

универсальные соединители бруса;
крепежи для стропил;
закладные опоры;
проволоку-катанку;
стальные уголки;
стоечный крепеж;
саморезы;
гвозди;
скобы;
пластины;
оцинкованные гвозди;
шпильки с шайбами и гайками;
анкерные болты.

Создание конька и установка нижней части стропил

встык;
на прогон;
внахлест.

Опирание наслонных стропил на стену с армопоясом.

Соединение стропил с балками и мауэрлатом

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

шип с упором;
еще один упор.

Глубина врубки при фиксации стропил к балке составляет в пределах 30% толщины балки.

Наиболее приемлемым вариантом для мауэрлата является жесткое сопряжение стропильной системы.

Технология монтажа стропильной системы к мауэрлату.

Эта технология может быть выполнена одним из двух способов:

с помощью подшивных брусков и уголков, сделанных из металла;
путем устройства седел на стропилах.

1poderevu.ru

Мауэрлат и узлы опирания стропильной системы

В данной статье рассмотрим основные узлы опирания наслонных стропил и различные способы их крепления на мауэрлат и прогон, а также установку самого мауэрлата:

Узлы опирания наслонных стропил на прогон и мауэрлат.
Установка мауэрлата.

Узлы опирания наслонных стропил на прогон и мауэрлат

Правильно выбранные способ соединения стропильных ног и узлов опирания стропил определит тип конструкции, в которой наслонная стропильная система будет распорной или безраспорной. Т.е. будут ли стропильные ноги распирать стены или нет, и понадобится ли вносить в конструкцию дополнительные элементы для перехвата распорной силы.

Обратим внимание, что узлы опирания в конструкциях на расчетных схемах прорисовывают схематическими изображениями — кружочками, которые обозначают шарнирные соединения. Такие изображения дают визуальное определение степени свободы узла по расположению шарнира с лапками относительно условных опор. Например, если шарнир с лапками, которые стоят на скользящей опоре или на ползуне, определяет, что узел имеет возможность поворота балки и смещения по горизонтали, такой узел обладает двумя степенями свободы. В другом случае, шарнир с двумя лапками, которые закреплены в опору дают узлу неподвижность, но балка имеет возможность крутиться в шарнире, что говорит о том, что узел обладает одной степенью свободы, поворотом. Само собой разумеется, что узел, обладающий тремя степенями свободы, позволяет производить балке и поворот, горизонтальное и вертикальное смещения. Такой узел изображают простым кружочком, он может быть врезан в стержень, который определяет балку, которую называют в таком случае разрезной. Поясняется это таким образом, что балки справа и слева от шарнира можно рассматривать как отдельные составляющие конструкции. Если шарнир изображают на схеме под балкой, то эта балка будет неразрезная. Врезанный в балку шарнир с тремя степенями свободы делает конструкцию довольно таки не устойчивой. Применяется в практике и узел с нулевой степенью свободы, который жестко скрепляет концы балок и препятствует различным смещениям (рис.).

Схематично узлы опирания и крепление стропил к мауэрлату могут обозначаться по-разному, и в случае, если не понятно изображение, то необходимо вообразить в какую сторону может сместиться узел при нагрузке. Стропильные балки на схемах изображают как стержни, рассматриваемую нагрузку на них схематично распределяют по оси. Уточним, что образные определения такие как поворот и горизонтальное смещение, не нужно принимать буквально. Например, такой узел с двумя степеням свободы как ползун может смещаться горизонтально, но на практике ползун довольно крепко закреплен и только допускает возможность произвольного смещения стропильной ноги от действия на нее нагрузки, но не развивает в балке излишнего внутреннего напряжения. Другими словами, узел не передаст распора на стены, а смещения и изгибы, присутствующие в работе балки допустимы в нормативных пределах. Смещения ползуна возможно только при нагрузке, превышающей предельно допустимую норму.

Обратим внимание на применяющееся в определениях слово «шарнир», которое тоже не стоит понимать однозначно. Чаще всего это обычное соединение концов балок гвоздевым боем, может это обозначать и соединение болтами, иногда и шарнирным соединением, которое специально проектируют для узлов. Давайте на практике рассмотрим определение «шарнир». Например, гвоздями можно приколотить доску одним концом к брусу, взяться за другой и повернуть на определенный угол, этому действию нам ничего не помешает, а гвозди в данном случае выступят в роли шарнира. Впрочем, если сделать расчет нагрузки, которая не допустит изгиба, и увеличить количество гвоздей, то смещение в таком случае будет невозможным. Однако если на балку будет воздействовать нагрузка, которая превышает расчетную, узел снова станет шарниром, поэтому важно изначально найти предельно допустимую нагрузку, под которой будет функционировать система.

Узловые сочленения наслонных стропил с различными схематичными обрисовками узлов, представленными на рисунках, могут и не быть идентичными, все зависит во время проектирования крыши от поставленной задачи. Главное, это учесть при проектировании узлов с одной степенью свободы — поворот стропильной ноги, с двумя степенями свободы учитывать горизонтальный сдвиг и поворот от изгиба. Ограничение сдвига стропил обеспечивается упором стропильных ног друг в друга, упором в мауэрлат, либо в прогон, а сдвиг верхних или нижних концов стропил – горизонтальные врубки.

Чтобы понять работу наслонных стропил при различных способах опирания, рассмотрим пример с лестницей, с помощью представления которой нам не обязательно будет высчитывать вектора сил нагрузки и степени свободы узловых сочленений. Проведем эксперимент. Обычную лестницу приставим к стене, сведем к минимуму при этом силы трения – смажем стену и пол маслом, и применим к ней нагрузку – залезем на нее. Лестница упадет, поскольку и верхняя и нижняя части лестницы обладают двумя степенями свободы: нижняя – горизонтальное смещение и поворот, а верхняя – вертикальное смещение и поворот. Чтобы лестница стала устойчивой, необходимо в верхней или нижней части лишить ее одной степени свободы: вертикальной или горизонтальной. Закрепляем нижнюю либо верхнюю часть лестницы и получаем устойчивую систему. Экспериментировать с лестницей можно в различных ситуациях, зависящих от поставленных задач.

Установка мауэрлата

Узлы опирания наслонных стропил на прогон и крепление стропил к мауэрлату рассмотрели, теперь есть необходимость узнать, в каких случаях обязательно закреплять мауэрлат, а в каких нет. Рассмотрим установку мауэрлата.

Мауэрлат представляет собой верхний венец сруба, бревно или брус, уложенный по периметру сверху наружной стены сруба. Это составляющая стропильной системы, которая выполняет очень важные две задачи. Первая задача мауэрлата — это распределить сосредоточенную нагрузку, которая передается стропильной системой на поверхностную площадь стены. Вторая задача мауэрлата состоит в том, чтобы привязать сложную конструкцию крыши к стенам здания.

Будет ли мауэрлат передавать распор на стены, зависит от запроектированных наслонных стропил и соответствующей их установке. В варианте безраспорной стропильной системы, в жестком креплении мауэрлата нет необходимости. При этом вся стропильная конструкция при неравномерных нагрузках становится статически неустойчивой системой и требует дополнительных мер ее закрепления. В варианте распорной стропильной системы получается стабильно устойчивая конструкция, но в таком случае требует жесткого крепления мауэрлата к стене сруба. Таким образом, понимаем, что мауэрлат может быть установлен при применении двух методов, т.е. принимать и отдавать на стены распор либо не принимать распор по причине его отсутствия.

Рассмотрим пару условий работы мауэрлатной обвязки, которая не принимает и не передает распор. Первое условие, в случае, если нижние концы стропильных ног закреплены узлами по типу ползуны с двумя степенями свободы, то верхние концы стропил сочленяются по узловым схемам, предполагающим одну степень свободы, либо жестким защемлением (рис.). Второе условие гласит, что верхние концы стропильных ног обязательно должны быть выполнены по схеме с двумя степенями свободы, если узлы нижних концов стропил делаются с одной степенью свободы (рис.). Мауэрлаты, не передающие распор на стены крепятся конструктивно гвоздями, скобами или скрутками из проволоки (рис.). Следует заметить, что обязательно мауэрлат должен быть уложен ближе к внутренней части стороны стены. Это производится для того, чтобы застраховать мауэрлат и нижние концы стропильных ног от горизонтального смещения при возникновении неравномерно распределенных сил, даже в случае применения безраспорной расчетной схемы.

Мауэрлат необходимо жестко фиксировать на стене, если верхние и нижние концы стропильных ног закрепить узлами с одной степенью свободы или совсем с нулевой степенью. В таком случае есть возможность использования варианта устройства мауэрлатной обвязки, которая принимает на себя распор от стропил (рис.). Бревна мауэрлата связывают в жесткую раму по всей площади периметра сруба путем косого прируба с креплением на болтах либо гвоздевым боем. Углы бревен мауэрлата скрепляют пластинами либо скобами. Такая рама принимает распор и работает на изгиб и растяжение, мауэрлат жестко крепится к нижнему венцу сруба.

srubnbrus.com

Узлы опирания наслонных стропил на прогон и мауэрлат

Шарнир с двумя заделанными в опору лапками предполагает, что узел неподвижен, но балка может крутиться в шарнире, то есть узел обладает одной степенью свободы — поворотом. Шарнир с лапками, стоящими на скользящей опоре или ползуне, показывает, что узел обладает двумя степенями свободы — возможностью поворота балки и горизонтального смещения.

Три степени свободы узла позволяют горизонтальное, вертикальное смещение и поворот, такой узел рисуется просто кружочком и может быть врезан в стержень, обозначающий балку. Если узел врезан в балку, то ее называют разрезной, то есть балки, находящиеся слева и справа от шарнира, с некоторыми допущениями могут рассматриваться как отдельные элементы.

Если кружочек (шарнир) нарисован под балкой, то балка, лежащая на нем, называется неразрезной. Шарнир с тремя степенями свободы, врезанный в балку, во многих случаях, делает ее мгновенно изменяемой системой, то есть довольно неустойчивой конструкцией. Узел с нулевой степенью свободы означает жесткое защемление конца балки и запрещает ей всякие смещения: горизонтальное, вертикальное и поворот (рис. 19).

Рис. 19. Примеры схематического изображения узлов

На самом деле, этот узел достаточно хорошо закреплен, но допускает возможность перемещения конца балки от нагрузки, температурных и влажностных изменений без чрезмерного развития в нем внутренних напряжений. Этот узел просто не передает распора, а поворот при изгибе балки возможен только в нормативных пределах. По настоящему ползун поползет (простите за тавтологию) только при нагрузках превышающих предельно допустимые. Слово «шарнир» тоже не нужно понимать буквально.

Да, концы балок могут соединяться болтом или настоящим специально спроектированным шарниром, но, чаще всего, это обычное гвоздевое соединение. Например, можно взять доску и приколотить ее одним концом 3-4 гвоздями, предположим, к деревянной стене. Ничто не мешает нам взять ее за другой конец и преспокойно повернуть на некоторый угол.

В данном случае, гвоздевое крепление выступает как шарнир. Однако если количество гвоздей увеличить и расчитать их на нагрузку не допускающую среза (изгиба), то поворот становится невозможном, здесь мы получаем балку с защемленным концом, но при нагрузке превышающей расчетную, узел опять становится шарниром.

Поэтому очень важно изначально определить нагрузку под которой будет работать система. Поскольку превышение фактической нагрузки сверх расчетной, приводит к изменению схемы работы узлов и разрушению всей конструкции.Сопряжения наслонных стропил относящиеся к различным схематичным изображениям узлов представленны на рисунке 20.

Рис. 20.1. Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат. Шарнир с одной степенью свободы (только поворот)

Рис. 20.2. Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат. Ползун — шарнир с двумя степенями свободы (поворот и сдвиг)

Рис. 20.3. Узел опирания стропил на прогон. Жесткое защемление

Вероятно, что людям не связанным инженерными профессиями, но помнящим из курса школьной физики принцип разложения наклонного вектора силы на горизонтальную и вертикальную ось, трудно понять куда девается горизонтальная составляющая в нижней части стропильной ноги. Попробуем объяснить принцип безраспорной системы на примере. Все мы легко можем представить себе обычную приставную лестницу. Лестница, как лестница, ничего особенного, две жерди (тетивы) и поперечные палки–ступени.

Мысленно приставим такую лестницу к стене, а для чистоты эксперимента обольем пол и стену маслом. Что будет если нагрузить лестницу — залезть на нее? Лестница рухнет. В нижней и верхней опоре у нее по две степени свободы. В нижнем у нее есть поворот и горизонтальное смещение, в верхнем — поворот и вертикальное смещение.

Что нужно сделать, чтобы лестница стала устойчивой в этой облитой маслом среде и держала нагрузку — вес человека? А нужно всего-то лишить ее одной (из четырех) степени свободы: горизонтальной в нижней или вертикальной в верхней опоре. Иными словами нужно закрепить низ или верх лестницы. При закреплении верха лестницы распор от разложения наклонной силы действующей вдоль продольной оси лестницы остается вверху и действует на стену, а в низу его нет.

Если с другой стороны стены поставить такую же лестницу и нагрузить ее тем же весом, то получим распор в верхней части равный распору от первой лестницы, но направленный в противоположную сторону. Эти горизонтальные силы взаимно уничтожают друг друга. Получаем устойчивую и стабильную систему.

Мысленный эксперимент с лестницей в масле вы можете додумать сами, ставя ее в различные ситуации, например, если лестница длинная и опирается на стену сверху тетивами с горизонтальными запилами или без запилов. Как она будет себя вести?

Это довольно интересно произвести такой мозговой штурм, помогающий в понимании работы наслонных стропил с различными способами опирания, при котором совсем не обязательно представлять себе вектора сил и степени свободы узлов, а просто спрогнозировать покатится лестница по горизонтальной плоскости или останется неподвижной ввиду осутствия в нижней части горизонтальной составляющей силы.

mastremont.ru

Узел опирания стропила на мауэрлат.

Скатные крыши. Формы этих крыш и основные элементы, влияющие на их конструктивное решение.

Конструкция, ограждающая здание сверху, называется крышей.

Является одновременно несущей и ограждающей конструкцией. Состоит из двух частей: несущей части, называемой покрытием, и несомой части, кровли. Ограждающие и несущие функции могут быть разнесены или совмещены (совмещенные крыши).Бывают бесчердачные (всегда совмещенные) и чердачные. Для отвода воды крыша должна быть сформирована в виде совокупности наклонных плоскостей – скатов. В зависимости от величины уклонов крыши разделяют на: скатные (уклон не менее 20%, втч, крутые, 45-100%), пологие(5 – 20%), плоские (1 – 5%). Штучные материалы требуют больших уклонов. Для рулонных материалах на больших скатах необходимо применять тугоплавкие мастики. Оптимальный уклон 1:30 (3,3%).

Покрытие должно воспринимать постоянную нагрузку от собственного веса, а также переменные нагрузки от снегового покрова, ветрового напора и эксплуатационные нагрузки. Кровля должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой, морозостойкой, коррозиестойкой, биостойкой, стойкой против действия солнечной радиации и достаточно прочной.

Могут быть односкатными, двускатными, четырехскатными (шатровыми, вальвовыми, полувальвовыми), многоскатными, втч., пирамидальными. Вальма – треугольный скат, которым завершают конец двускатной крыши. Если он покрывает не весь торец двускатной крыши, то это полувальма. Пересечения скатов – ребра, а образующие входящие углы – ендова или разжелобки. Верхнее горизонтальное ребро – конек. Выступ крыши у наружных стен – свес. Если скаты крыши перекрывают торцовую стенуи выступают над ней – фронтон, наоборот – щипец.

Несущие конструкции состоят из стропил (конструкций, опирающихся на стены или обычные опоры здания и определяющих скаты и их наклон) и обрешетки.

Висячие стропила. Основные элементы конструкции.

Висячие стропила применяют когда в здании внутренние опоры - стены или столбы - отсутствуют, а вследствие значительного расстояния между наружными стенами устройство наслонных стропил с образованием скатов невозможно. В этих случаях пролет между наружными стенами перекрывают стропильными фермами. Простейший тип стропильной фермы, где наклонные стропильные ноги передают распор на затяжку ( нижний пояс фермы).

Стропильной фермой называют несущую конструкцию, которая состоит из системы стержней, шарнирно соединенных своими концами. Места соединения называют «узлами ферм». Стержни наружного контура образуют верхние и нижние пояса ферм. Расположенные внутри контура вертикальные стержни называются стойками, наклонные стержни - подкосами (или раскосами).

Наиболее целесообразный способ загружения такой конструкции – приложение нагрузок в узлах. В этом случае стержни работают на сжатие или растяжение. Так, при приложении нагрузки к верхнему узлу треугольной фермы наклонные элементы верхнего пояса работает на сжатие, и в местах их опирания на наружные стены может возникнуть распор, если для его восприятия не сделать горизонтальный нижний стержень (затяжку), работающий на растяжение. Шарнирно соединенная в углах треугольная система - простейшая форма - укладывается через прокладки на стену с передачей стене только вертикальных нагрузок. При другом способе загружения висячих стропил на стержни верхнего пояса непосредственно опирается обрешетка, т.е., эти стержни становятся стропильными ногами и работают не только на сжатие (как элемент ферм), но и на изгиб (как стропильная балка), шаг таких ферм должен соответствовать шагу стропильных ног. Такой способ загружения целесообразен при расстоянии между опорами не более 6 м.

При пролетах порядка 8-10 м балки чердачных перекрытий во избежание неоправданного увеличения их размеров нуждаются в промежуточной опоре - продольном брусе 7. Этот прогон можно подвесить к висячим стропилам. Для этого в состав треугольной фермы нужно ввести подвеску. В месте пересечения подвески с затяжкой образуется новый узел фермы. Сокращающий размер затяжки и предотвращающий ее провисание. При последующем увеличении пролетов L уменьшается расчетная длина стержней верхнего пояса (вводятся подкосы) и уменьшается расчетная длина балок чердачных перекрытий. Для этого вводятся дополнительные подвески с прогонами ит.д. При пролетах свыше 8 м экономически и технически целесообразно висячие стропильные фермы ставить реже (через 3-5 м), в узлах ферм располагать прогоны, по которым укладывают обычные наслонные стропила.

Материал висячих стропил скатных крыш - дерево в виде брусьев, досок, бревен, при больших пролетах применяют клееные конструкции. Растянутые элементы иногда выполняются из стальных стержней (фермы тогда называют металлодеревянными).

Устройство совмещенной скатной и плоской крыш.

Устройство вальмы в скатных крышах.

Наслонные стропила: основные элементы конструкции.

Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешетки. Стропила – основная несущая конструкция крыши, которая опирается на стены или на отдельные опоры здания.в виде брусьев, бревен или досок. Все сопряжения - с помощью врубок и металлических креплений.

Основным видов наслонных стропил являются наклонные одно- и двух -

многопролетные балки, располагаемые вдоль скатов (стропильные ноги), работающие на изгиб по балочной схеме.

Помимо этих элементов наслонные стропила включают также

систему прогонов, стоек, подкосов, лежней, поддерживающих стропильные ноги и передающих нагрузку на нижерасположенные стены или столбы.

Наслонные стропила применяют, когда в здании имеются два или несколько рядов вертикальных опор, расстояние между которыми не превышает 5-8 м. Такие пролеты легко перекрыть наклонными балками (стропильными ногами) из досок, брусьев или бревен, располагаемых вдоль скатов, с шагом порядка 0,8-1,2 м и более. Внутренние стены и столбы доводят обычно только до уровня, превышающего верх чердачного перекрытия на 15-20 см. Их заменяет система стоек (шаг 4-6 м), опирающихся на лежни и поддерживающих верхний продольный брус - прогон. Стропильные ноги укладывают на прогоны, а нижние концы этих ног на подстропильные брусья – мауэрлаты. Мауэрлаты укладываются по верхнему обрезу стен и служат для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену. Для жесткости и устойчивости стропильных ног между стойками и прогонами вводят подкосы. Разгружающие прогоны и образующие с ними подстропильную раму. Подкосы применяют также для разгрузки стропильных ног. Расстояние между опорами L (прлет балки стропил без подкоса) обычно не превышает 5,5 м. При введении подкоса стропильная балка превращается в двухпролетную, и расстояние L можно увеличить до 8м. Если при этом длина стропильной ноги превышает стандартную длину лесоматериалов, ее проектируют составной. На внутренних опорах подкосы нужно устанавливать с двух сторон – для погашения распора у основания стойки. Угол между подкосом и стойкой не должен превышать 40-45°.

В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных (накосных) стропильных ног и коротких стропильных ног (нарожников), опирающихся одним концом на накосные стропильные ноги, а другим - на мауэрлат. Диагональные (или накосные) стропильные балки, укладываемые в местах накосных ребер крыши, опираются в коньке либо на коньковый прогон, либо на прибоины стропильных ног. Стропильные ноги, устанавливаемые в углах, врубаются в диагональные балки, располагаясь с ними в одной плоскости. Эти диагональные балки имеют большую длину и большие нагрузки и потому поддерживаются дополнительными опорами и пролетами в виде подкосов. Стоек, шпренгелей. Стропильные ноги и накосные стропильные балки не должны соприкасаться с каменной кладкой карнизов стен во избежание загнивания. Для устройства обрешетки на карнизных свесах применяются деревянные антисептированные доски шириной 25-40 мм, прикрепленные гвоздями сбоку к стропильным ногам и как бы продолжающие их вдоль ската в сторону свеса. Эти прибоины называются кобылками. На диагональных стропильных ногах эти кобылки прибиваются с двух сторон – вдоль двух скатовю

Все размеры стропильных ног, огбрешетки, подкосов и других элементов определяются расчетами. Ширина досок, применяемых для стропил, обычно равна 40-50 мм. Высота – 150, 180, 200 мм, брусьев- 60-140 мм. Средний шаг стропильных ног - 1м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах шаг стропильных ног уменьшают до 0,8-0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2-1,4 мю Мауэрлаты выполняются из брусьев сечением 140X160 мм или 160X180 мм, либо из бревен 180-200 мм, отесанных на два канта. Лежни имеют те же сечения, при установке их на стены и расчетные сечения- при установке их на столбы. Мауэрлаты и лежни антисептируются и изолируются от каменных стен прокладкой из рулонного гидроизолирующего материала. Сопряжения стропильных элементов между собой выполняются : для элементов из брусьев и бревен – на врубках, шипах, скобах; для элементов их досок - на гвоздях, нагелях, металлических накладках.

Коньковый узел наслонных стропил.

Узел опирания стропила на мауэрлат.

Скатные крыши. Формы этих крыш и основные элементы, влияющие на их конструктивное решение.

В зависимости от величины уклонов крыши разделяют на: скатные (уклон не менее 20%, втч, крутые, 45-100%), пологие(5 – 20%), плоские (1 – 5%).

По скатам вода отводится к свесу кровли и сбрасывается непосредственно на землю или с помощью желобов.

Формы чердачных скатных крыш определяются формой здания в плане и требованиями выразительности. Могут быть односкатными, двускатными, четырехскатными (шатровыми, вальмовыми, полувальмовыми) и многоскатными, втч, пирамидальными. Уклоны отдельных скатов делают одинаковыми. В пределах чердака часто делают мансарды, в этом случае крыша может иметь дополнительные ребра. Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил (висячих или наслонных), а также обрешетки (непосредственного основания для кровли,устраивается по стропильным ногам в виде настила, бывает сплошной или разряженной).

Для двускатных наслонных стропил применяют лежни (при внутренней стене) или прогоны (при отдельно стоящих опорах).

При ассиметричном расположении вводят горизонтальную схватку, которую располагают ниже верхнего прогона.

Вальмовый скат образуется с помощью диагональных стропильных ног и нарожников – укороченных стропильных ног, опирающихся на мауэрлат и стропильные ноги.

stydopedya.ru

технология монтажа с запилом и без

Залогом долгой и беспроблемной жизни в новопостроенном доме служит прочная и безопасная кровля. Основу ее надежности составляет правильный расчет всех элементов выбранной стропильной системы и добротно выполненный монтаж. Качество же монтажа базируется на правильном подборе материалов, крепежных изделий и способов соединения всех узлов конструкции.

[contents]

Варианты крепления

Устройство любой крыши включает в себя нескольких основных элементов:

Стропильный каркас — главный опорный элемент кровли, можно сказать, ее скелет.

Обрешетка — ребра для кровли, если продолжать анатомическую аналогию.

Кровельный пакет — верхнее кожное покрытие, следуя тому же образу.

Все разновидности стропильных систем можно свести в конечном счете к двум основным классам:

Висячие стропила

Эта разновидность устройства крыши образуется жестким треугольным сопряжением ферменной конструкции из стропильных досок и нижнего бруса‑затяжки, который, в свою очередь, опирается на мауэрлат. Такое устройство создает нагрузку на стены здания, имеющую преимущественно вертикальную компоненту.

Конструкция с висячими стропилами

Мауэрлат — толстый опорный брус, плотно закрепленный наверху стены и служащий основанием, а фактически фундаментом, для стропильного каркаса. Он выполняет важную роль равномерного распределения по стенам дома как статических нагрузок от веса кровли и оборудования на ней, так и динамических воздействий от снега, ветра, веса работающих на крыше людей и т. п.

Стропильные системы висячего типа могут удерживаться на месте лишь благодаря собственному весу, а дополнительное их сцепление со стеной выполняется исключительно для компенсации сдвигающих усилий при значительных ветровых нагрузках. Оно обеспечивается креплением нижнего бруса‑затяжки висячих стропил к мауэрлату и, не представляя большой технической сложности, может быть выполнено любыми доступными крепежными деталями: скобами, угольниками, гвоздями, хомутами и т. п.

Наслонные стропила

Конструкция с наслонными стропилами

Наслонные стропила — вариант устройства кровли, когда брусья стропилин, лежащих под углом, имеют две точки опоры на своих концах: мауэрлат и коньковый брус. Последний, в свою очередь, опирается через промежуточные стойки на внутреннюю стену дома либо на толстый продольный брус — «матицу».

Стропильная система наслонного типа имеет более сложное распределение нагрузок: помимо вертикальной «гравитационной» здесь уже имеют место и «скользящая» горизонтальная, и «распирающая» угловая составляющие.

Ввиду сложности треугольника сил, их компенсацию должно обеспечивать надежное соединение стропильных ног с мауэрлатом.

Узлы опирания и их крепление

Одной из особенностей наслонного стропильного каркаса является то, что его элементы могут иметь между собой как неподвижные, так и подвижные шарнирные узлы‑сопряжения. Все три неподвижных узла каркаса обычно применяются в кирпичных или каменных домах, где дополнительную жесткость им придают прочные стены здания.

В деревянных строениях роль мауэрлата часто выполняет последний венец бревенчатого сруба или брус верхней обвязки каркасных стен.

Узлы крепления стропил к мауэрлату

Соединение верхних концов стропильных досок с коньком либо нижних с мауэрлатом или оба вместе часто выполняют шарнирно‑подвижными. Это необходимо для снижения возникающих в стропильном каркасе внутренних напряжений, причиной которых могут быть:

температурные колебания;
осадка дома;
деформации деревянных конструкций, такие как кручение или изгиб;
неравномерные нагрузки от ветра и снега.

Если работать под коньком на большой высоте, устанавливая крепление, не очень удобно, то лучше выбрать вверху жесткое сопряжение для стропильных досок. Для нижних же их концов оставить небольшую свободу продольного перемещения.

Крепление стропильной ноги

Нижний узел опирания стропила на мауэрлат выполняют обычно одним из двух способов:

Распорный — вариант неподвижного нижнего узла сцепления, когда стропилина жестко упирается в брус.

Скользящий — подвижное соединение, при котором стропило скользит по брусу, удерживаясь на нем только крепежными элементами.

Оба этих способа широко распространены и имеют свои особенности и разновидности.

Способы крепления с запилом и без

Сопряжение без запила используется только при скользящем соединении. Стропильная нога свободно лежит нижней своей кромкой на мауэрлате, удерживаемая только крепежом, в качестве которого чаще всего используются уголки. Такой вариант крепления нельзя назвать абсолютно надежным при значительных нагрузках со стороны кровли, поэтому он используется в основном для перекрытия небольших пролетов.

Для более надежного сочленения элементов нижнего узла в стропильной доске выпиливается блокирующий зуб‑запил. Он может быть выполнен следующими способами:

С упором во внутреннюю сторону мауэрлата, образуя жесткое крепление, работающее на сжатие.
С упором на внутреннюю часть

Вместо выполнения запила в стропильной доске иногда используется прибиваемый к стропилине упорный брусок.
С прибиваемой доской

Подвижное соединение с зубом на наружной стороне. Для предотвращения соскальзывания стропила с бруса применяется их сцепление скобами, уголками или проволокой, работающее на растяжение.
Подвижное соединение

В большинстве случаев запил необходимо выполнять в стропильной доске, а не в мауэрлате, чтобы не ослаблять и не деформировать его.

Крепеж для стропил

В недалеком прошлом в качестве крепежных изделий для элементов кровельных каркасов применялись традиционные скобы и гвозди, а в простейшем случае — обычная проволока‑катанка, сложенная в несколько рядов. Сегодня на строительном рынке можно найти крепежные детали различных видов для любых применений. Выпускаются промышленностью и специализированные комплекты для применения в стропильных системах.

Гвозди, используемые в соединениях, во избежание вытаскивания, следует брать крученые либо со специальной насечкой.

Важно! Если соединение деревянных деталей выполняется шурупами или болтами, под них обязательно необходимо подкладывать шайбы или пластины из металла во избежание утапливания крепежных деталей в древесине.

Правила выполнения работ

Заготовку стропильной ноги необходимо положить верхним краем на коньковый брус, а нижний ее угол совместить с внутренним ребром бруса мауэрлата.

Приложив кусок доски, служащий шаблоном, отчертить на стропилине линию, параллельную верхней грани мауэрлата.

Если необходимо, разметить с наружной или внутренней стороны упорный зуб‑запил.
Отрезать по линиям разметки.

При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции.

Установить стропило на свое место, точно совместив все запилы.

Зафиксировать его выбранным методом крепления. Каждый из приемов крепления имеет свои особенности для правильного исполнения:

Гвозди забиваются под углом сквозь стропильную доску в мауэрлат по два с каждой стороны.
Забиваем гвозди

Скоба забивается с внутренней стороны мауэрлата примерно в его середину. Другой ее конец разворачивается на 90° в сторону стропилины и забивается в нее.
Забиваем скобой

Из проволоки‑катанки сложенной в 4 ряда делается хомут, которым снаружи вовнутрь стропилина надежно прикручивается к брусу. Часто стяжка проволокой или скобами комбинируется с другими видами соединений, выполняя роль резервного. Вместо проволоки можно взять специальную перфорированную монтажную ленту.
Крепление проволкой-катанкой

Уголки, прикручиваются шурупами к верхней грани бруса с двух сторон от стропила и прикрепляются к нему. Для большей надежности уголки следует брать с двумя рядами отверстий и ребром жесткости.
Крепление уголками

Вместо уголков можно использовать специальные пластины с разворотом концов на 90°.
Крепление «уголками-салазками»

Сейчас специально для стропил в продаже появились уголки‑«салазки» со скользящей пластиной. Они обеспечивают надежное соединение с полной компенсацией деформаций.

Выполнив монтаж нижнего узла стропильной ноги, можно приступить к сопряжению ее с коньковым брусом.

Возведение кровли занимает едва ли не половину всего времени строительства дома. Да и материальные затраты на нее примерно такие же. При этом мельчайшие ошибки, допущенные при проектировании и строительстве крыши, могут стать источником значительных проблем при ее эксплуатации.

Приступая к этому ответственному и сложному этапу в строительных работах, необходимо тщательно и неоднократно проверить все наметки и расчеты. Совсем неплохо при этом посоветоваться со специалистами или обратиться к справочным изданиям.

Подробнее о технологи крепления своими руками смотрите в видео.