Крепление стропила к мауэрлату

Стропильная система – каркас крыши дома, который несет на себе и равномерно распределяет вес кровельного пирога, порой доходящий до 500 кг/м2. Надежность этого своеобразного остова зависит от трех факторов: точности расчета, исходя из чего подбирается количество и сечение опорных элементов, материал, из которого он изготавливается, а также от правильности технологии крепления. Зная, как правильно крепить стропила, можно существенно увеличить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки в монтаже, напротив, приводят к ощутимым потерям прочности и деформациям крыши. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах креплений, с помощью которых можно качественно установить стропила своими руками.

Основные элементы стропильного каркаса

Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:

• Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
• Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).

Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.

Стропильная система двухскатной кровли

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
3. Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Основные соединительные узлы стропильного каркаса

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

• С помощью металлических уголков. Металлические уголки с отверстиями под саморезы или гвозди являются самым надежным и прочным вариантом жёсткого крепления стропил к мауэрлату, стенам или коньковому прогону. Они позволяют много кратно увеличить жесткость и несущую способность конструкции стропильного каркаса. Крепление с помощью уголкаф
• С помощью металлических накладок. Для соединения элементов стропильного каркаса также используют перфорированные стальные накладки, которые позволяют выполнить их фиксацию без изготовления запила в мауэрлате или стропилах, благодаря чему сохраняются их высокие прочностные качества. Фиксация стропил с помощью металлических накладок
• С помощью «чурок». Чурками называют небольшие брусочки квадратного сечения, которые устанавливаются между стропилами и коньковым прогоном или мауэрлатом в качестве распоров, увеличивающих жесткость конструкции. Фиксация с помощью деревянных накладок
• С помощью скользящих креплений. Другой вариант фиксации стропил с коньковым прогоном или мауэрлатом – использование подвижных креплений, которые в быту называют салазки или ползуны. За счет их подвижности можно компенсировать изменение размеров элементов, которое происходит в процессе усадки. Фиксация с помощью подвижных креплений

Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

1. Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
2. Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.

Скользяща стропильная система

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

• Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
• Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Крепежные элементы для фиксации стропил Различные способы крепления стропильных ног

Грамотное крепление стропил к мауэрлату обеспечит долговечность кровли, позволит избежать множества проблем.

Элементы для крепления стропил к мауэрлату

В процессе выполнения работы потребуются всевозможные врезки и различные крепежи.

Необходимые элементы крепления:

• крепежные элементы LK;
• резьбовые изделия;
• проволочные стяжки;
• монтажная лента с перфорацией;
• уголки;
• пластины;
• гвозди;
• кронштейны для стропил.

При креплении стропил желательно использовать кронштейны. В такой ситуации не требуется врезка в стропилине, которая ослабила бы конструкцию. Подходящие кронштейны должны быть стальными, с толщиной слоя в 0.2 мм. Материал коррозионностойкий. Для фиксации кронштейна к брусу или стропилине используются гвозди резьбовые элементы.

Как правильно и чем лучше крепить

Крепежные элементы LK предназначены для опирания стропил к мауэрлату и соединения других деталей. При их использовании не требуется посадка на анкерные болты.

Перфорированная монтажная лента позволяет повысить прочность узлов крепления стропил. Ее использование обеспечит большую надежность соединения, при этом не нарушает целостность несущих конструкций, а также никак их не ослабляет. Для монтажа перфорированной лентой нужны гвозди либо винтовые крепежи.

Уголок для стропил КР, а также его разновидности — часто используемый крепежный элемент в строительстве. В нашем случае он задействован в фиксации стропильных ног. Его использование позволит сделать узлы соединения более прочными. Такие детали дают конструкции дополнительной надежности, препятствуют смещением стропилин. Монтаж уголка возможен на саморезы или ершенные гвозди, в которых имеются выступы.

Необходимо выбирать качественные крепежные элементы, в которых присутствует антикоррозийная защита. В противном случае конструкция получится недостаточно надежной, значительно возрастет риск поломки.

Когда нужен мауэрлат

Мауэрлат — деревянная конструкция, предназначенная для закрепления стропил и равномерному распределению давления на стены и фундамент постройки. Делается она из бруса или бревна. Такую конструкцию еще часто называют фундаментом крыши.

Рекомендация: если идет постройка дома из бруса либо бревна, в качестве опоры для стропилин выступает обвязка стен. При этом не нужен монтаж дополнительных конструкций.

Для построек, у которых стены состоят из штучных материалов (например, кирпича, газобетонных блоков и так далее), требуется установка мауэрлата. Необходимость появляется ввиду того, что стены таких сооружений неспособны выдержать точечные нагрузки. А у пенобетонных блоков недостаточная прочность для поддержки стропильной системы, высокая нагрузка просто вырвет крепеж. Теперь разберемся, как правильно крепить стропила к мауэрлату.

Специалисты советуют делать бетонный пояс с дополнительным армированием в верхней части стен. Тогда получится прочно закрепить деревянный брус на основании.

Нужно подобрать цельную балку по ширине такую же, как и стена, и высотой 20 сантиметров. В нее надежно устанавливается крепеж для опорного бруса. Обычно для этого выбирают анкерные болты, их можно заменить шпильками с диаметром не меньше 14 миллиметров, расположить их нужно вертикально. Необходимо загнуть нижние концы крепежных элементов, это исключит возможность их вырывания под действием нагрузки. Для закладного крепежа максимальный шаг составляет 1.5 м.

Совет: если использовать шпильки меньшего диаметра, то они не выдержат всю нагрузку и деформируются.

В брусе для установки мауэрлата нужно проделать отверстия для ранее вмурованных шпилек, а затем соединить обе части. Перед монтажом бруса необходимо обустроить гидроизоляцию, в противном случае возможно гниение древесины.

Монтаж стропил к мауэрлату

Выполнение данной работы потребуется для выполнения различных стропильных систем. При монтаже наслонных или висячих стропил можно использовать жесткое или скользящее соединение. Выбор конкретного вида крепления стропил зависит от особенностей конструкции.

Мастера советуют делать врубку не в мауэрлате, а в стропилине. Связано это с тем, что в противном случае несущая способность мауэрлата будет ослаблена.

При жестком соединении элементы надежно зафиксированы, никакое их смещение невозможно. Добиться такого варианта крепления получится, если для монтажа опирания стропильной ноги на мауэрлат используются уголки с опорным бруском. Альтернативный вариант — сделать вырез «седло» в стропилине. Он дополнительно закрепляется с помощью гвоздей, резьбовых крепежных изделий и болт. Помимо этого, еще потребуется проволочная скрутка, чтобы соединить узел крепления, и анкер в стене.

Опирание стропильных ног — основные правила

Для крыш деревянных домов необходимо использование так называемых салазок. Это специальные крепежные элементы, обеспечивающие скользящее соединение. С помощью «салазок» получится сделать крепление стропил к мауэрлату с возможностью движения конструкций. Тогда в случае усадки дома не произойдет деформации кровли.

Выбор способа крепежа стропил к мауэрлату должен основываться на конструктивных особенностях крыши. Если сооружение не деревянное, то необходимо делать жесткие сочленения.

Для способа выполнения задачи с вырезкой «седла» необходимо придерживаться следующей инструкции:

1. Первый шаг — вырез в стропильной ноге. Его нужно сделать таким образом, чтобы получилось поставить стропилину на брус. Нельзя забывать, что угол ее наклона должен соответствовать наклону крыши.
2. Затем стропилину нужно посадить на гвозди. По одному с каждой боковой стороны, вбивать под углом, чтобы они скрестились в мауэрлате, еще один гвоздь сверху.
3. С помощью скоб и проволоки-катанки укрепляется узел соединения.

Такой подход к монтажу стропил позволяет добиться максимальной надежность узлов крепления. Конструкция прослужит весь свой срок без каких-либо поломок.

Использование уголка

Существует схема крепления стропила к мауэрлату.

Крепление стропил на металлический уголок:

• Для начала нужно сделать вырез стропильной ноги под таким углом, чтобы получился необходимый наклон кровли.
• Подшивной брус размещается по краю мауэрлата. Его длина должна составлять примерно 1 м. В брус будут упираться стропила согласно линии давления. В таком случае исключено смещение стропильной ноги при распорных нагрузках.
• Для фиксации стропилины с боковых сторон к мауэрлату используются металлические уголки. Их применение позволяет исключить поперечное смещение стропилины.
• Проволока-катанка позволяет придать дополнительной прочности узлу крепления.

Необходимо четко придерживаться инструкции, чтобы выполнить работу максимально качественно. В продаже имеются уголки для крепления стропил к мауэрлату.

Разновидности уголка КР:

• «КР5» — уголок с большой несущей способность;
• «КР 6» (еще называется усиленным уголком) — стальной элемент (толщина — 3 мм), присутствует анкерное отверстие, предназначается для фиксации тяжелых конструкций;
• «КР11» и «КР21» — модернизированные модели уголков «КР1» и «КР2», в них присутствуют отверстия для анкерных болтов, их использование снижает риск вырывания крепежа в случае повышенной нагрузки или осадки постройки.

Вспомогательные и несущие части стропильной системы фиксируются с помощью уголка КМ, который сделан из перфорированной стали. Среди достоинств данного элемента можно выделить возможность крепления на шурупы или саморезы, а также простоту монтажа.

Усиленный уголок KMPR используется для скрепления элементов под прямым углом. С его помощью получится надежно зафиксировать стропила на опорном брусе. Возможна регулировка уголка, чтобы подстроить элемент под конструкцию.

Рекомендации по крепежу

То, насколько надежной будет кровельное сооружение, зависит от грамотности крепления стропильной ноги к мауэрлату. Существует множество схем крепления, но можно выделить несколько общих правил и рекомендаций по выполнению данной работы.

Рекомендации по монтажу:

• Деревянные элементы должны плотно прилегать друг к другу. Чтобы добиться этого, предварительно нужно качественно выполнить запилы и врубки.
• Для всех болтов нужны шайбы либо специальные пластины. В противном случае гайка будет утоплена в древесину, что впоследствии может привести к различным осложнениям.
• Недопустимо использование прокладок. Связано это с тем, что со временем они деформируются. А это приводит к неравномерному распределение нагрузок и снижению срока эксплуатации кровли.

По полученной информации можно понят, как правильно закрепить стропила к мауэрлату. Следование всем рекомендациям позволит выполнить работу максимально качественно, избежав возможных проблем. Достаточно просто изучить инструкцию, подготовить все необходимые инструменты, материалы и элементы крепления.

Важным элементом кровельной конструкции считается мауэрлат, поскольку крыша фактически опирается именно на опорный брус. Он помогает равномерно и рационально распределить его крыши. К нему же присоединяют стропила.

Крепление стропил к мауэрлату – значимый этап при возведении крыши. Прочность и безопасность кровли зависит во многом от качества монтажа стропильной системы, в частности, от правильного выбора крепежных элементов и грамотного соединения узлов несущей конструкции.

Узлы крепления стропил к мауэрлату

Способов крепления стропил к мауэрлату – два:

• жесткий и
• скользящий.

Очевидно, что от технологии крепления стропильной ноги к опорному брусу будет зависеть ее «поведение» в различных погодных условиях. К примеру, при перепадах температур, снежных завалах несущая конструкция не может быть статичной. Действительно, в условиях повышенной влажности древесина расширяется, а высокая температура вызывает сжатие. Если использовать жесткую фиксацию, то возникает риск смещения, нельзя исключать даже разрывов. Из-за неграмотного монтажа может появиться распорное усилие, представляющее опасность для стен. Поэтому грамотное крепление стропил к мауэрлату – определенный гарант безопасности.

Различают следующие узлы опирания:

• шарнирные

• одна степень свободы. Дает возможность балке из дерева или металла поворачиваться по кругу. Такого состояния можно добиться, используя при фиксации один ввинченный гвоздь либо саморез;
• две степени свободы. Допускается вращение балок по кругу или небольшое перемещение в горизонтальной плоскости. Достигается путем крепления стропилин либо с использованием салазок, либо при помощи скользящей опоры – ползуна из крепежных уголков;
• три степени свободы. Передвижение стропил возможно по кругу, а также в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Подобный эффект получают за счет специально изготовленного шарнира, который ввинчивают в мурлат;

• нулевая степень свободы. Концы балки жестко зафиксированы с обоих концов, что не дает ей смещаться. Такой вариант преимущественно используют в кирпичных строениях.

Варианты крепления стропильной ноги

Для выполнения нижнего узла опирания стропильной ноги на опорный брус в основном выбирают один из следующих способов:

• скользящий, представляющий собой подвижное соединение: нижний конец балки удерживается на мауэрлате только с помощью крепежных элементов, которые не препятствуют его скольжению по брусу;
• распорный – это неподвижный узел сцепления с жесткой опорой стропилин в брус.

Оба эти варианта имеют одинаковое право на жизнь и используются с учетом формы крыши, особенностей стропильной системы.

Способы крепления с запилом и без

Сразу отметим, что крепление стропил к мауэрлату без запила используют исключительно в случае скользящего соединения. Для удержания свободно лежащей на мауэрлате нижней кромки стропильных ног, как правило, используют уголки. Очевидно, что подобная фиксация может не выдержать существенных нагрузок, поэтому его рекомендуется использовать преимущественно при перекрытии сравнительно небольших пролетов.

Значительно надежнее считается устройство нижнего узла сопряжения, в котором используется крепеж с запилом, блокирующим зубом. Его выпиливают в стропильной доске. Как правило, он занимает не более четверти балки. Выполнить его можно по-разному:

• жесткая фиксация, которая работает на сжатие, образованное упором, направленным на внутреннюю сторону опорного бруса;
• подвижная фиксация, образованная зубом на внешней стороне. Чтобы стропильные ноги не соскальзывали с мурлата, их фиксируют крепежными элементами, которые работают на растяжение, к примеру, скобами либо уголками.
• запил в стропильном брусе доске порой заменяют упорным бруском, который прибивают к стропильной ноге.

Рекомендуем Запил рекомендуется выполнять на стропилинах, а не на опорном брусе, чтобы не ослабить или деформировать мауэрлат.

Крепеж для стропил и правила работы с ними

Современный строительный рынок предлагает широкий ассортимент элементов крепежа. Помимо классических вариантов – скоб, крученых гвоздей или проволоки-катанки, которую складывают в несколько рядов, здесь можно найти специальные комплекты, предназначенные для работ со стропилами.

Внимание! В процессе соединения деталей из дерева при помощи шурупов (болтов) под ними обязательно используют металлические шайбы. Этот нехитрый прием поможет избежать утапливания крепежей в древесине.

Работы по выполнению крепления осуществляют в определенном порядке. Предлагаем вашему вниманию несколько самых простых методов распиловки и последующей подгонки стропил.

• Низ опирается на мурлат, верх – упираются один в другой или рядом.

• Низ упирается в мурлат, верх упирается в прогон за счет горизонтальной врубки.

• Низ упирается в мурлат, верх – в прогон.

Стропильные ноги фиксируют одним из вариантов крепежа. Следует учесть, что каждый из них имеет свои тонкости. В основе выбора лежат такие параметры, как угол наклона скатов и оптимальный узел опирания.

• Гвозди забивают в опорный брус через стропильную доску под углом. Для правильного соединения необходимо использовать два гвоздя, прибитые с обеих сторон по направлению друг к другу. Иначе говоря, гвозди перекрещиваются внутри мурлата. Завершает крепеж еще один гвоздь, забитый вертикально.
• Один конец скобы забивают примерно в центр опорного бруса с его внутренней стороны. Другой – в стропилину, развернув его на прямой угол.

• Катанку, сложенную в четыре ряда, используют для изготовления хомута. С его помощью стропильную ногу прикручивают к брусу по направлению снаружи вовнутрь. Проволоку можно заменить на специальную перфорированную ленту. Нередко стяжку при помощи проволоки или скобы используют в качестве резервного крепления как дополнение к другим типам соединений.
• Уголки при помощи шурупов прикручивают с обеих сторон к стропилам и стропил и к верхней грани мурлата. Соединение будет более надежным , если использовать уголки, имеющие два ряда отверстий и ребро жесткости.

На заметку Уголки можно заменить на специальные пластины, концы которых под прямым углом.

• Среди специальных крепежных элементов стоит отметить уголки‑»салазки», имеющие скользящую пластину. Подобные уголки не только обеспечивают надежность соединения, но также полностью компенсируют деформацию.

После устройства нижнего узла стропил переходят к его соединению с коньковым брусом.