Как крепить стропила правильно – виды соединений и креплений

Традиционно при монтаже стропильной системы использовались нагели, гвозди и скобы, но с появлением электрических шуруповертов возросла популярность шурупов и саморезов, и они все чаще используются при выполнении строительных работ.

Прогоны и стойки в стропильных системах

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки — прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

  1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.
  2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.
  3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

Основные элементы

Стропила

Для остова двускатной кровли необходимы следующие элементы:

  1. Мауэрлат – брус значительного размера 150×150 мм или 200×200 мм, который укладывается и закрепляется по периметру стен. Он связывает стропильную систему и конструкция здания в общую структуру, распределяет нагрузку, оказываемую на стены.
  2. Конек – наивысшая точка крыши, в которой соединяются стропильные ноги. Продольная балка помогает удерживать конструкцию, обеспечивает стабильность при ветровых нагрузках.
  3. Стропила – изготавливаются из доски сечением в 70×150 мм, на них приходится вся нагрузка. Из досок создаются стропильные ноги, которые крепятся с шагом не меньше 60 см.
  4. Лежень – брус, находящийся параллельно коньку. Его размеры равны мауэрлату. Лежень является опорой для стоек и других элементов.
  5. Затяжки – перекладины из досок, соединяющие стропильную ногу.
  6. Стойки – брусья, установленные вертикально, они устанавливаются для поддержки конькового прогона.
  7. Свесы – части стропил, выступающие за границу стен. Они позволяют отводить осадки от дома.
  8. Подкосы – служат для укрепления стропил, позволяют создавать прочные конструкции.
  9. Обрешетка – доски, необходимые для связывания стропил и укладки кровельного материала.
  10. Кобылки – когда длины стропил недостаточно для свеса, набивают дополнительные доски «кобылки».

Инструменты для монтажа стропильной системы

Прежде всего, для качественного выполнения работ нужно запастись необходимым инструментом. Он необязательно должен быть из разряда профессионального, но от полноты набора будет зависеть удобство и скорость монтажа. Для устройства стропильной системы потребуется:

  • Молотки, разного вида и веса;

  • Гвоздодер;

  • Карандаш, маркер для нанесения разметки;

  • Кернер, с помощью которого очень просто накернить точки для высверливания технических отверстий;

  • Топор;

  • Ножовки или бензопила, для работы по дереву (распиловка заготовок в размер, под определенным углом и технологическими выемками);

  • Рулетка, для точности измерения, ее номинал должен быть не меньше размера самого длинного элемента крыши, стропилиной ноги или конькового прогона;

  • Дрель с набором сверл и зенкером;

  • Болгарка;

  • Уровень, отвес;

Так же для удобства монтажа применяют и другие приспособления, которые изготавливают самостоятельно, это «колючка», шаблоны и т.д. «Колючка»(рис.1) используется в качестве упора, при установке сектора стропил в вертикальное положение. Она представляет собой отрезок бруса с сечением 6х6 см, по обе стороны которого прибит металлический уголок 40х40 мм. Его обрезают таким образом, чтобы в итоге образовались два острых конца, с их помощью и обеспечивается безопасный подъем конструкции и исключается всякого рода скольжение.

Еще один механизм, который может пригодиться при установке стропил, это страховка (рис.2). Ее легко соорудить из троса подъемника и тельфера. С помощью нехитрого приспособления можно регулировать длину выпуска и не дать конструкции опрокинуться в обратную сторону. Длину страховочного троса должна быть выверена заранее, перед подъемом.

Шаблоны (рис. 3) служат как вспомогательный мерительный инструмент. Посредством их отбиваются углы, собираются на земле стропильные секции и контролируется расстояние между элементами каркаса.

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3

Заготовка деталей конструкции внушительны, стропильные доски требуется

Монтаж стропил начинают с изучения чертежей и выборки основных размеров стропильных ног, прогонов и других деталей, это требуется для того чтобы при изготовлении заготовок, раскрой пиломатериала был рациональным и экономичным. В некоторых случаях, когда габаритные размеры дома удлинять. Мало того, что соединения должны быть прочными и надежными, рекомендуемое расположение стыка не менее 1 м от любого края стропилы и не более 1/3 от ее длины. Не желательно его делать посередине, из двух равных частей, это снижает несущую способность элементов.

Читайте также:  Заточка инструмента: способы, как проверить ее качество

Удлинять доски можно соединением внахлест и через накладки. В первом случае на стыковочной доске делаются технические отверстия под болты, рекомендуемое расположение: начальные отверстия просверливаются 50 – 100мм от торца заготовки, это предупредит коробление древесины. Остальные просверливаются в шахматном порядке на расстоянии 80 – 100 мм друг от друга, это исключит появление трещин.

Во втором варианте для удлинения заготовки, используются деревянные накладки, которые прибиваются по обе стороны стыка двух деталей, тем самым обеспечивая жесткое соединение.

Так же заранее заготавливаем подкосы, ригеля, прогоны и другие детали согласно проектной документации. Для того чтобы исключить просчеты, отмерять размер элементов нужно с небольшим запасом, который легко корректируется по месту. Стоит знать еще об одном моменте. Перед началом монтажа нужно тщательно вымерить геометрию мауэрлата (опорного бруса). Для этого проверяется длина, ширина, прямоугольность углов, разность диагоналей, последний параметр не должен превышать 20 мм. Уровнем пробивается плоскостность основания. Если все значения в пределах допустимого, то смело можно штамповать все секции стропил по единому шаблону, в противном случае, придется подгонять каждый элемент индивидуально.

Гвозди

Разумеется, первое, о чем стоит позаботиться застройщику частного дома — приобрести в достаточном количестве гвоздей. Это основной тип крепежа, который пригодится для соединения деревянных конструкций друг с другом.

Разумеется гвозди подойдут не везде. С помощью них можно прибить друг к другу простые плоские доски, а вот более сложные конструктивно элементы лучше прикручивать с помощью шурупов. Длинные винты со специальной резьбой и небольшой головкой идеально подходят для монтажа массивных балок и стропил. Для еще более сложных работ пригодится специальная строительная фурнитура.

Гвозди считаются самым примитивным крепежным элементом. Они же и самые дешевые. Их достаточно легко забить в дерево, и также вытащить. Еще один несомненный плюс гвоздей — возможность их многоразового использования. Их достаточно легко вытащить из дерева при помощи плоскогубцев или задней части головки молотка и использовать снова.

Однако, при работе с этим, казалось бы, простым крепежным элементом, тоже нужно иметь некоторый опыт. Неправильно забитый гвоздь может повредить древесину или выпирать, нарушив ее внешний вид. К тому же стоит учитывать, что лучше покупать гвозди из нержавеющей стали. Да, разумеется, они стоят дороже обычных стальных, однако последние быстро ржавеют, что испортит вид конструкции и может привести даже к изменению цвета древесины.

Виды гвоздей по дереву

Сегодня чаще всего, для стропильных и плотнических работ, используют:

  • Гладкие оцинкованные закаленные стальные гвозди, с круглым поперечным сечением и плоскими головками. Как правило, их длина составляет от 2,5 до 30 см, а толщина: от 2 до 9 мм. Гвозди меньшего размера практически не используются в строительстве, как правило их покупают лишь для каких-то вспомогательных задач;
  • Скрытые гвозди (без головки). Они получили название скрытых, потому что после забивания они практически не заметны;
  • Гофрированные гвозди — это нечто среднее между винтом и традиционным гвоздем. Они лучше вклиниваются в древесину, однако их сложнее вытянуть. Такой крепеж рекомендуется выбирать для крепления досок пола, чтобы со временем швы не ослабли и пол не начал скрипеть.

Кроме того, гвозди подбирают, исходя из толщины древесины. Оптимальное соотношение толщины гвоздя к толщине материала должно составлять 1 к 5. Для сухой или твердой древесины, можно выбрать 1 к 10.

Как правильно забивать гвозди?

Головка гвоздя должна быть полностью утоплена в дерево, однако не слишком глубоко (чтобы ее можно было почувствовать, проведя по ней рукой). При работе с особенно твердыми частями дерева, перед тем, как забить гвоздь, можно сделать тонкое отверстие сверлом.

Имейте ввиду, что забитие гвоздя в уже проделанные швы может ослабить их. В этом месте лучше использовать шуруп или болт. Также учитывайте, что гвоздь лучше всего держится, когда он вбивается перпендикулярно в ту плоскость дерева, по которой идут волокна (вдоль ствола). Если забить гвоздь таким образом не представляется возможным, для большего укрепления соединения можно забивать гвозди под небольшим углом — до 15 градусов.

Есть также среди плотников еще одно правило: на каждое соединение должно быть минимум 4 гвоздя. Это не относится к конструкциям из элементов с небольшим поперечным сечением. Если гвоздь проходит через такой элемент, вы можете согнуть его молотком, отрезать выступающую часть металлической пилой или отшлифовать. Конечно, в этом случае может появится изгиб, но так крепление будет более надежным.

Предварительные расчеты

Стропильная система крыши

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:

  • длину стропил;
  • шаг монтажа элементов;
  • расчетные показатели будущих нагрузок.

Необходимая информация приведена в следующей таблице.

Таблица 1. Выбор шага установки стропил в зависимости от их длины и сечения

Длина стропил, м Расстояние между стропилами, см Размер сечения бруса стропил, см
До 3 120 8х10
До 3 180 9х10
До 4 100 8х16
До 4 140 8х18
До 4 180 9х18
До 6 100 8х20
До 6 140 10х20
Читайте также:  Как выбрать сабельную пилу аккумуляторную

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

  • мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
  • диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
  • затяжки – 5х15 см;
  • прогоны – 10х10, 10х20 см;
  • подкосы – 10х10 или 15х15 см;
  • подшивочные доски – 2,5х10 см;
  • ригели – 10х15 или 10х20 см. Расчет нагрузки на стропила

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.

Расчет стропильной системы

Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Расчет стропильной системы

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Стропила односкатной крыши

По возможности, проектируя дом, желательно сделать так, чтобы длина стропил не превышала 6 метров

Для определения длины стропила воспользуйтесь теоремой Пифагора

Расчет сечения стропил зависит от материала кровли

Технология проведения монтажа

Монтаж деревянных стропильных ферм имеет некоторые особенности и выполняется в соответствии с определённой технологией:

  • концы ног деревянных ферм должны опираться на мауэрлат, который расположен сверху несущих наружных стен;
  • при показателях ширины пролёта между стенами меньше шести метров для монтажа систем наслонного типа допускается не выполнять установку промежуточных подпорок;

    Крепление каркаса к стенам и возведение

  • если показатель ширины пролёта находится в диапазоне от десяти до двенадцати метров, требуется монтировать одну промежуточную подпорку, а при больших размерах пролёта устанавливаются две такие подпорки;
  • монтаж ферм следует выполнять снизу вверх, а отправной точкой служит установка промежуточных подпорок, лежней и подкладных досок;
  • следующим этапом самостоятельного монтажа ферм является установка стоек, выверить которые можно отвесом, а фиксируются эти элементы парой специальных раскреплений;
  • далее подготовленные деревянные фермы укладываются с выступом на опорную балку в тридцать сантиметров и фиксируются болтами и скобами.

Установка ферм завершается монтажом подпорок и обрешётки. Следует помнить, что эксплуатационные и технические характеристики готовой кровли полностью зависят от типа деревянных ферм и качества их монтажа.

Подробнее о монтаже и креплении своими руками смотрите в видео.

Обзор крепежной фурнитуры для монтажа стропил

Существует несколько разновидностей крепежных элементов для обустройства стропильной системы. Все их объединяет материал изготовления – металл. Самые востребованные виды крепежей – это:

  • Уголки, которые используются для усиления узлов во время монтажа стропил. Уголки не только делают крепление более прочным, но и повышают несущую способность конструкции. Еще одно их достоинство в том, нет необходимости делать углубления в древесине, то есть не нарушается целостность элементов стропильной системы. Уголки крепят гвоздями с выступами типа «ерш» на ножке или шурупами.
  • Перфорированная лента, которая также служит для придания стропильной конструкции прочности и дополнительной жесткости.
  • Кронштейны, которые изготавливаются из 2-миллиметрового оцинкованного металла и крепятся к древесине анкерными болтами, шурупами или гвоздями.
  • Крепежи LK, похожие по конструкции на кронштейны и фиксирующиеся гвоздями или шурупами.
  • Крепежи «салазки», используемые для монтажа стропильной системы деревянных домов в целях защиты кровельной конструкции от деформации в процессе усадки здания.
  • Перфорированные металлические пластины.

Другие виды креплений, которые используются при обустройстве стропильной системы, —  это болты с гайками, саморезы, стяжки из проволоки.

Крепление стропил к мауэрлату

Крепление стропил к стене чаще всего выполняется с использованием мауэрлата – специальной опорной конструкции, позволяющей равномерно распределить нагрузку от крыши на стены и фундамент сооружения. К мауэрлату стропила могут монтироваться двумя способами – при помощи жесткого или скользящего крепления.

При жестком методе крепления полностью исключается возможность каких либо взаимодействий (сдвигов, изгибов, поворотов) между соединенными элементами конструкции. Это достигается, если:

  • используются уголки для крепления стропил с подшивным опорным брусом;
  • выполняется запил (седло) на стропильной ноге с дальнейшим закреплением соединения скобами, гвоздями и проволокой.
Читайте также:  11 лучших гвоздезабивных пистолетов

В первом случае опора стропильных ног осуществляется с применением опорного бруса. Стропильная нога жестко упирается по линии давления, а затем фиксируется металлическим крепежом с установкой по бокам металлического уголка, препятствующего поперечному смещению.

Второй вариант крепления применяется чаще. В этом случае узел крепления стропил предусматривает использование гвоздей, которые забиваются с боков под углом по направлению друг к другу (внутри мауэрлата происходит скрещивание), а затем третий гвоздь вбивается в нижнюю часть стропила вертикально.

Скользящее (шарнирное) сопряжение элементов позволяют обеспечить стропилам возможность некоторого перемещения относительно мауэрлата в заданных пределах. Применяется несколько способов крепежа. Это может быть запил стропильной ноги с креплением на скобу, вертикально забитый гвоздь либо на два боковых, вбитых под углом. Также используются специальные скользящие крепления для стропил – «салазки».

Скользящее соединение преимущественно используется при строительстве деревянных домов из бревен или бруса. В этом случае исключается деформация стропильной системы при постепенной усадке дома. Скользящие соединения в узлах крепления стропил к стенам обеспечивают постепенную подстройку конструкции крыши под изменение геометрии сооружения. Остальные элементы кровли монтируются по стандартной технологии.

Крепление к коньку

Крепление стропил к коньку имеет свои особенности. Наиболее распространены три способа монтажа:

  • соединение стропильных ног встык;
  • крепление на прогон (коньковый брус);
  • соединение внахлест.

Соединение верхних частей стропильных ног встык между собой – простой и надежный способ монтажа. Верхний край каждого стропила следует обрезать под углом в соответствии с выбранным углом наклона скатов. Затем противоположные стропила необходимо соединить местами среза и скрепить двумя гвоздями от 150 мм. Гвозди требуется вбивать под углом с таким расчетом, чтобы части, вошедшие в противоположную стропилину, имели достаточную длину для обеспечения плотного крепежа.

Как укрепить стропила, соединенные встык? Для этого рекомендуется использовать металлические или деревянные накладки. Деревянная накладка крепится с обеих сторон стропильной пары в районе соединения при помощи гвоздей, металлическая – болтами.

Соединение стропил на прогоне (коньковый брус) по исполнению схоже с первым способом. Таким же образом обрезаются стропильные ноги в верхней части, но монтируются по одной к горизонтальному брусу.

Соединение стропил внахлест подразумевает соединение стропильных ног не срезанными торцами, а боковыми плоскостями внахлест. Соединение выполняется с применением шпилек с шайбами или болтов. Соединение внахлест – наиболее простой способ монтажа стропильных ног.

Установка обрешетки

Надежность кровли в значительной степени зависит от правильно выполненной обрешетки. Она может быть сплошной или разреженной. Выбор типа и шага обрешетки зависит от используемого кровельного материала.

Обрешетка монтируется из бруска или доски, обычно необрезной. Брусок обычно крепится к стропильным планкам (контробрешетке) на один гвоздь в каждой точке крепления. Если обрешетка выполняется из доски, то к каждому стропилу доска крепится на два гвоздя, вбитых по краям.

Длина материала для обрешетки обычно меньше длины ската кровли. Правильное крепление обрешетки к стропилам подразумевает надежное сращивание досок или бруса по длине. Стык должен приходиться на стропилину, при этом гвоздями крепятся оба конца сращиваемых элементов.

Прежде чем приступать к монтажу стропильной системы рекомендуется выбрать оптимальный вариант, как закрепить стропила.

Преимущества перекрытий из дерева

Монтаж деревянных элементов здания не требует привлечения строительной спецтехники и наемной рабочей силы. Этим он выгодно отличается от укладки тяжеловесных бетонных плит. Более того, такое межэтажное перекрытие в деревянном доме при наличии второго этажа или мансарды — единственно верное решение.

Важный параметр качества деревянных элементов здания — отсутствие мостиков холода. Если для утепления используют листовые материалы (пенопласт, минераловатные плиты), полотна подрезают строго по размеру проемов между балками. Если устройство деревянного перекрытия между этажами предполагает использование сыпучих или волокнистых материалов, необходимо проследить за тем, чтобы были заполнены все щели.

Крайне важно обеспечить качественную паропроницаемость. Поэтому при укладке на утеплитель полиэтилена, а не специальной гидропаропроницаемой мембраны, оставляют зазоры

Монтаж деревянного перекрытия завершают настилом чистового пола и отделочными работами.

Факторы ценообразования

Услугу по установке дома под крышу предлагают различные строительные компании России. Прайс в организациях отличается. В большей степени это зависит от престижности фирмы, квалификации рабочих. Также на итоговую цену оказывают влияние следующие факторы:

  • Площадь будущей постройки.
  • Сложность работы.
  • Размеры бревна.
  • Расход материала.
  • Срочность выполнения заказа.
  • Необходимость разработки индивидуального проекта.
  • Необходимость вывоза строительного мусора.
Факторы ценообразования

Чем больше площадь дома, тем выше цена работы. Чем престижнее строительная фирма, тем выше будут оцениваться услуги ее специалистов. Чем сложнее возведение, те дороже оно обойдется. Разработка индивидуального проекта, вывоз строительного мусора оплачиваются дополнительно. За срочный заказ придется заплатить больше денег.