Ростовский огород
Назад

Способы крепления стропил к мауэрлату

Опубликовано: 26.04.2020
Время на чтение: 12 мин
0
1

Что такое мауэрлат и зачем он нужен в стропильной системе

Прежде чем разбираться, как выполняется крепление стропил к мауэрлату, необходимо уточнить, что понимается под этими терминами.

Мауэрлат – это опорный брус по всему периметру здания. В бревенчатых и брусовых конструкциях мауэрлатом может быть крайний верхний венец сруба или отдельно закрепленный брус (бревно) меньшего сечения. В постройках из природного или искусственного камня опорный брус укладывается поверх кладки или монолитной стены и крепится к ней.

В зависимости от выбранного для крыши в целом материала мауэрлат может быть деревянным или металлическим. В обоих случаях брус обязательно защищают от действия влаги – конденсата – с помощью гидроизоляционных материалов. На иллюстрации ниже мауэрлат показан коричневым цветом. Этот конструктивный элемент может быть сплошным (по всей линии стены) или состоять из отдельных кусков бруса, подкладываемых под стропильные ноги.

Стропила– несущие элементы конструкции скатной крыши. Фактически это комплекс деталей, состоящий из стропильных ног – наклонных балок, опирающихся на мауэрлат, вертикальных стоек и подкосов. Дополнительно в комплекс могут включаться подстропильные балки, которые связывают стропильные ноги внизу, и кобылки – накладные элементы на стропильные ноги для увеличения свеса крыши.

В верхней части стропила связываются коньком – горизонтальной балкой увеличенного сечения, которая держится на вертикальных стойках и разделяют крышу на отдельные скаты. Соответственно, стропила крепятся одним концом к коньку, а вторым «ложатся» на стены здания, передавая нагрузку через мауэрлат.

В зависимости от того, как передается нагрузка от стропил – только на конек и мауэрлат или же дополнительно на промежуточные опоры – различают стропила висячие и наслонные.

В первом случае опора каждой стропильной ноги идет на две точки – в местах крепления к коньку и к мауэрлату. Такой способ хорош при небольших пролетах (до 4,5 метров) и при отсутствии внутренних несущих стен.

Если же несущие стены есть и на них можно смонтировать промежуточные опоры, получается второй тип стропил – наслонные. В зависимости от того, сколько промежуточных опор используется (одна, две или больше) пролет между коньком и внешней стеной дома может составлять 6 и более метров.

Вариант установки стропил зависит от расположения стен жилого здания. Каждая из конструкций имеет свои стягивающие детали или подпорные элементы.

Наслонные

Способы крепления стропил к мауэрлату

Рассматриваемая система устройства кровли отличается наличием нескольких дополнительных точек крепления, кроме опоры на несущие стены. Использование такой схемы позволяет снять часть нагрузки из ограждающих конструкций. В качестве дополнительных подпорок здесь используются боковые стойки, а также дополнительные элементы (бабки), которые фиксируют конёк. Брусья применяются в качестве затяжек, что позволяет уменьшить нагрузку на несущие стены здания.

Наслонная система стропил закрепляется на мауэрлате при помощи гибких связей. Это позволяет обеспечить целостность кровли во время усадки или деформации несущих стен. Подобный способ крепления стропил к мауэрлату идеально подойдёт для новых жилых зданий. Ограждающие конструкции новых домов непременно просядут под воздействием грунтовых вод или резких перепадов температуры.

Висячие

Висячая система получила своё название благодаря отсутствию дополнительных опорных точек. Стропильные ноги опираются на несущие стены. Балки будто нависают над зданием, вся нагрузка от крыши будет равномерно распределена по лежачему брусу, мауэрлату. Висячие стропила закрепляются при помощи жёстких связей, ведь каркас кровельной конструкции опирается только в двух местах здания.

Висячая схема расположения стропил считается распорной, она оказывает значительные нагрузки на несущие стены. Чтобы снять часть усилий, используются дополнительные детали, такие как затяжки, ригели, подкосы или бабки. Элементы позволяют равномерно распределить усилия, подтягивают конструкцию к коньку. Ригели связывают стропильные ноги, их устанавливают в запилы параллельно к балкам перекрытия.

Общие рекомендации по креплению стропил

Перед тем как крепить стропила к мауэрлату, надо убедиться, что монтаж последнего выполнен правильно и надежно. Затем следует определить наиболее подходящий вид опорного узла, рассчитать, сколько и какого крепежа потребуется.

Мауэрлат

При установке балок необходимо соблюдать следующие правила:

  1. При использовании шпилек и болтов подкладывают под них шайбы. Это позволит повысить прочность соединения стропильных ног.
  2. Стропила к мауэрлату часто крепят при помощи специальных уголков. Их закрепляют гвоздями или саморезами нужной длины.
  3. Запил стропил к мауэрлату делают на 1/4 его толщины. Нарушать целостность пиломатериала не рекомендуется, ведь он должен выдерживать значительные нагрузки. Жёсткое крепление чаще применяется для висячей системы.
  4. Фиксация стропил и мауэрлата гвоздями или саморезами не позволяет добиться желаемого результата. Для устройства надёжного соединения применяется металлический уголок с несколькими отверстиями на полочках.
  5. При установке стропил на кирпичные или газобетонные стены брусья закрепляют на мауэрлате с использованием скользящего крепежа. Метод особенно актуален для конструкций с тяжёлым кровельным материалом.

Жёсткое крепление

Крепёж считается одним из самых надёжных, он выполняется за счёт врубки на балках или закрепления подпорных брусков. Если строители применяют метод врубки, не стоит переживать о возможном изменении скатного угла, но плоскость стропил должна находиться на одном уровне. Перед проведением работ необходимо снять контрольные замеры. Запилы делают на каждой балке отдельно или по заранее изготовленному шаблону, всё зависит от положения мауэрлата.

Шаблон делают из куска фанеры, отрезка доски или плотного картона. На заготовке проводят линию параллельно нижней кромке на 1 см от высоты бруса. На балках проводят такую же параллельную черту и перпендикуляр в месте прилегания изделия к мауэрлату. Глубина будущей зарубки не должна превышать третьей части ширины стропила.

Проверяют готовый шаблон на разных участках мауэрлата, прорезь должна совпадать с лежачим брусом. Если это так, то определяют точки соприкосновения стропильных ног с мауэрлатом, совмещают параллельные линии и наносят разметку на пиломатериал. Делают зарез при помощи ножовки или бензопилы. Работу необходимо проводить с особенной аккуратностью, чтобы не сделать лишний запил.

Предлагаем ознакомиться  Тыквенный сок для

После пропила прямой линии делают угловой срез. Операцию рекомендовано проводить при помощи острого топора. Сруб несколько раз проверяют на совмещение мауэрлата с вырезом на шаблоне. Ферму устанавливают в нужном месте и закрепляют скобами. Положение каждой стропильной ноги дополнительно фиксируют раскосами. Элементы убирают после монтажа обрешётки.

Нашивка бруска

В небольших по размеру каркасных зданиях запил стропил может не потребоваться. Углубление в балке заменяет упорный брусок, который закрепляется на изделии при помощи гвоздей. Надёжность этого способа зависит от качества проведённых работ. Операции выполняют в следующем порядке:

  1. Устанавливают стропила и фиксируют их положение при помощи раскосов.
  2. Отрезают кусок доски (от 50 см), определяют угол наклона ската и закрепляют доску к балке. Для этого используется металлический уголок и шурупы нужной длины, шпилька или болт с гайками и шайбами. При отсутствии прочного и надёжного пиломатериала закрепляют две тонкие доски на обеих сторонах балки. Дополнительные крепления в таком случае не потребуются.

Скользящий

Если крышу устанавливают на срубе, практикуется крепление стропил без мауэрлата. Вместо этого элемента используются несущие стены здания. Деревянная постройка даёт усадку, что может привести к деформации кровли, появлению прогибов и перекосов. Чтобы этого не случилось, используется скользящий метод закрепления стропил.

Работу проводят в следующем порядке:

  1. Проводят монтаж крайних ферм, фиксируют их положение при помощи раскосов и натягивают шнур.
  2. Покупают специальные фиксаторы (они должны соответствовать ГОСТу), определяют места их установки.
  3. Снимают часть лежачего бруса, что позволит увеличить площадь соприкосновения стропил с мауэрлатом.
  4. Укладывают балки в посадочные места и устанавливают крепежи.

Если кровельная конструкция шатается, дополнительно усиливают фермы раскосами и подпорками. Эти требования справедливы и для односкатной крыши.

Наслонный метод

alt

Способ закрепления балок применяется во время ремонта, если не хватает длины пиломатериалов. Работу проводят в следующем порядке:

  1. Определяют угол ската.
  2. Вычисляют длину стропила от конька к мауэрлату.
  3. Делают зуб с запилом или прибивают к балке упорные доски.
  4. Проводят дополнительную фиксацию ферм к мауэрлату скобами или уголком с саморезами.

На завершающей стадии работ делают кобылки для карнизов, проводят монтаж обрешётки. По завершении этого процесса дополнительные раскосы, которые удерживают фермы, можно снять.

Порядок крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Поскольку стропильные системы из дерева наиболее популярны в частном и малоэтажном строительстве, в основном мы будем рассматривать способы соединения элементов именно для деревянных конструкций.

Различают два основных вида соединений: методом врубки без дополнительных соединительных деталей и соединение с помощью крепежа. Также используются комбинированные способы – врубка с дополнительным крепежом.

Еще одно существенное различие: узлы соединений могут быть жесткими и скользящими. В первом случае стропильная нога не может смещаться относительно мауэрлата даже на несколько миллиметров, что, с учетом температурной и влажностной деформации дерева, может привести к повреждению стропильной системы в целом. Скользящие узлы креплений допускают небольшие смещения для компенсации этих деформаций.

Ниже представлены два варианта крепления – только с врубкой (запилом) и с дополнительным крепежом.

В обоих случаях обеспечивает жесткое, неподвижное положение балки. Следует заметить, что при врубке (запиле) без металлических соединительных деталей небольшая свобода перемещений все же остается – это связано с тем, что и стропило, и мауэрлат изготовлены из дерева и деформируются под действием влажности и температуры одинаково. Металлические скрепы лишают их такой возможности.

Крепление стропил к мауэрлату при использовании металлических скреп может осуществляться с одной степенью свободы или двумя.

Устройство крыши

Как видно из приведенной схемы, для одной степени свободы (то есть незначительного поворота стропильной ноги под действием нагрузок на кровельное покрытие) используется жесткое крепление в виде запила и уголка, а для двух степеней применяется ползун или уголок с креплением на один гвоздь. В этом случае стропильная нога может не только поворачиваться, но и немного смещаться вдоль своей оси.

При этом, в зависимости от того, какие элементы соединяются, используется разное количество гвоздей и способ их забивки – под прямым углом или на косую.

Скрепляемые детали Минимальное количество гвоздей Минимальная допустимая длина, мм Как забивать
Стропила к коньку 3…4 60…80 Через конек в торец стропильной ноги или на косую
Балки чердачного перекрытия или стропила к мауэрлату (обвязке) 2…3 На косую
Затяжки и связи к стропилам 3 Под прямым углом

Важно: при забивании гвоздей с обоих сторон они должны идти навстречу друг другу, фактически перекрещиваться внутри балки или мауэрлата.

Ниже представлены варианты с запилом или без, но с использование металлических пластин и уголков, а также болтов, хомутов и других металлических крепежных деталей.

В зависимости от того, сколько гвоздей используется для крепежа и как они забиваются, можно при одном и том же варианте узла крепления получить одну или две степени свободы.

Предлагаем ознакомиться  Крепление панелей пвх к потолку
Вариант соединительного узла Для одной степени свободы Для двух степеней свободы
А Три гвоздя с каждой стороны в стальной уголок По одному гвоздю в стальной уголок или вовсе без прибивания
Б Деревянные накладки фиксируются к мауэрлату с помощью стального уголка тремя гвоздями. Другой вариант – пробой через деревянный брусок Деревянные накладки прибиваются без уголка, по одному гвоздю с каждой стороны
В Стальной уголок креплением на три гвоздя По одному гвоздю в уголок или без прибивания
Г По три гвоздя через стальной уголок или напрямую стропило к мауэрлату Смещение невозможно из-за треугольного запила
Д Смещение возможно при отсутствии опорного деревянного бруска
Е Смещение возможно при отсутствии запила

Размеры запила на стропильных ногах и продольных балках чердачного перекрытия определяются международными строительными правилами для одно- и двухэтажных жилых домов (International Residential Code for One- and Two- Family Dwellings 2012).

Вот так будет выглядеть та же схема при переводе на отечественные единицы измерения.

Соединение стропил

Фактически запил стропил к мауэрлату выполняется не больше чем на четверть высоты сечения балки. Частично его можно заменить использованием опорного деревянного бруска (крайнее фото справа).

Чтобы установка прошла максимально быстро и просто, без ошибок, стоит придерживаться определенного порядка действий.

  1. Уложить стропильную ногу на конек и мауэрлат для определения угла подрезки балки.
  2. Наметить линию обрезки.
  3. Отпилить фрагмент стропильной ноги.
  4. Уложить стропило на место с подшивкой опорного бруска при необходимости.
  5. Выполнить соединение стропил над коньком. Это можно сделать со смещением балок так, чтобы они соединялись внахлест, или скрепить балки встык, наложив дополнительную связь.

Если установка производится так, чтобы вверху стропильные ноги не просто опирались на конек, а имели запил, последовательность работ немного меняется. После обрезки первого стропила под упор на мауэрлат и выполнения запила под конек эта деталь используется как шаблон для всех последующих. Стропила при этом заходят друг за друга, обрезаются после закрепления всех балок.

При выполнении запила на нижнем конце стропила поступают аналогично – подгоняют одну балку и используют ее как шаблон для других.

После первичной установки каждая стропильная нога дополнительно закрепляется металлическими фиксирующими элементами – гвоздями, шурупами (обязательно с использованием металлических шайб!), скобами, хомутами и так далее.

При односкатной крыше конек как таковой отсутствует, стропила с двух сторон опираются на мауэрлаты, расположенные на разной высоте для получения нужного угла ската.

При этом пролет стропил часто оказывается больше, чем допустимо из условий прочности балок. Соответственно, в односкатных крышах монтируются дополнительные опоры и/или раскосы (подстропильные ноги).

Крепить стропила к стойкам и мауэрлату можно любым из описанных выше способов, учитывая необходимость создания жестких связей – максимум с двумя степенями свободы. Скользящие фиксаторы здесь применяются редко, в основном опирание стропил на мауэрлат закрепляется уголками и пластинами так, чтобы получилась только одна степень свободы.

Чем больше скатов и, соответственно, их пересечений имеет крыша, тем больше усложняется стропильная система. Так, в многощипцовых конструкциях часть стропил опирается не на конек (прогон), а на балку ендовы. Такие балки называются накосными стропилами ендовы, их необходимо подгонять по месту и жестко скреплять для предотвращения перекоса конструкции в целом.

Для вальмовой крыши используются не только прямые (расположенные под прямым углом к коньку и мауэрлату), но и диагональные стропила – по линиям пересечения скатов. На них опирается часть прямых стропил. Здесь также оптимален жесткий узел крепления.

В шатровых крышах большая часть стропил является именно диагональными, и все прямые (нарожники) опираются на них. За счет этого особенно важна точная подгонка запилов и усиленные крепления.

В арочных крышах вместо прямых балок стропил применяются изогнутые шпангоуты, собранные из отдельных ламелей. Количество вертикальных стоек при такой конструкции заметно возрастает, поскольку необходимо более равномерно распределить нагрузку по изогнутому составному элементу. Опирание таких арочных стропил только жесткое, с запилом.

Виды опорных узлов

Под опорным узлом понимается место соединения стропильной ноги с мауэрлатом. Существуют разные способы крепления стропил к мауэрлату.По типу соединения:

  • жесткий – стропильная нога намертво фиксируется к брусу;
  • скользящий, при котором стропильная нога обладает определенной степенью свободы перемещения вдоль своей продольной оси.

По типу упора:

  • врубка;
  • нашивка упорного бруска.

Соединение мауэрлата и стропила методом запила

Жесткое крепление стропил

Для жесткого типа соединений используются следующие виды креплений:

  1. Уголки. Одной стороной уголок крепится саморезами или гвоздями к мауэрлату, а второй к стропилу. Существует много разновидностей данного вида креплений, назовем лишь основные.
    • Прежде всего, это обычный уголок KP. Усиленный уголок KP отличается наличием треугольного ребра жесткости на изгибе. Уголок KP с овальным отверстием для анкеров снижает риск срыва крепежа при смещении конструкции;
    • Уголок KM, его основное отличие – большая ширина;
    • Уголок LK – плоскости смещены в разные стороны относительно друг друга, подразделяется на правые и левые.
  2. Пластины. Используются для соединения стропила с упорным бруском, крепятся сбоку.
  3. Скобы. Один конец скобы вбивается в стропило, другой в мауэрлат с внутренней стороны стены.

    Иллюстрация крепления стропил с помощью скоб

  4. Гвозди. Стропило прибивается к мауэрлату с боков крест-накрест, один гвоздь забивается сверху.
  5. Саморезы. Могут использоваться вместо гвоздей аналогичным способом.
  6. Болты и шпильки в паре с шайбами и гайками. В стропильной ноге и мауэрлате просверливается сквозное отверстие, в которое вставляется болт или шпилька, затем надевается шайба, фиксируется соединение гайкой. Трудоемкий, но очень надежный способ крепления.
  7. Проволока. Стропильная нога перехватывается сверху хомутом из нескольких рядов проволоки, под ногой проволока скручивается косичкой и крепится к анкеру, вбитому в мауэрлат или стену. Проволочное крепление стропил к мауэрлату обычно используется в качестве дополнительного.
  8. Перфорированная лента. Отрезок ленты фиксируется гвоздями или саморезами на стропильной ноге и мауэрлате. Как и проволока, применяется для усиления другого крепления.
Предлагаем ознакомиться  Неправильная посадка за компьютером

Ниже представлено видео о жестком способе сочленения стропил с мауэрлатом.

Крепление стропил к мауэрлату при помощи металлических скреп

Сколько креплений необходимо использовать при монтаже и какой именно вид стоит предпочесть, зависит от величины нагрузок на стропильную систему.

Брусок пришивается к стропилу снизу, предварительно для равномерного распределения нагрузки упорная плоскость бруска запиливается таким образом, чтобы обеспечить плотное прилегание к мауэрлату. Для получения дополнительного упора сзади брусок можно немного утопить в стропильной ноге, сделав соответствующую выборку.

Брусок может упираться как во внутреннюю вертикальную плоскость мауэрлата, так и в верхнюю горизонтальную. В первом случае, чтобы ребро мауэрлата не мешало посадке стропила, потребуется угловой запил. Во втором случае соприкосновения стропильной ноги с мауэрлатом не происходит, поэтому запил не нужен – этот момент проиллюстрирован на фото.

Роль упора также может играть кусок доски, пришитый с одной или обеих сторон стропила и выступающий за нижнюю плоскость стропильной ноги. Другой вариант – врезать доску в поперечный паз в стропильной ноге таким образом, чтобы она упиралась широкой боковой плоскостью в мауэрлат (пример показан на фото ниже).

Как сделать жесткое крепление стропил с помощью врубки

При жестком креплении способом врубки в мауэрлат упирается непосредственно стропильная нога, в которой сначала делается П-образный запил, затем стропило садится на мауэрлат сверху. Образовавшийся блокирующий зуб-запил упирается во внутреннюю вертикальную плоскость мауэрлата. Для усиления крепление стропил к мауэрлату с помощью врубки можно сочетать с нашивкой упорного бруска или досок.

Варианты крепления стропил к мауэрлату с запилом или без

В противном случае стропило придется срезать по длине заподлицо с мауэрлатом, а вынос за пределы стены осуществить с помощью кобылки – пришитого к стропильной ноге сбоку бруска.

Скользящий метод крепления стропил

Установка стропил на мауэрлат должна учитывать перекос, который возникает при естественной усадке бревенчатого или брусового дома. Скользящий метод дает стропильной ноге возможность двигаться вдоль продольной оси и помогает компенсировать изменение положения стропил (в случае жесткой фиксации грозящее деформацией стен и крыши, а в некоторых ситуациях даже обрушением потолка).

Встречается несколько видов скользящих креплений (другое название – салазки, ползуны, скользячка):

  1. Съемный. Состоит из направляющей пластины и уголка. Конец одной из сторон уголка загнут в плоский крючок.
  2. Закрытый. Отличается от предыдущего вида тем, что вместо крючка на одной из сторон уголка находится плоская проушина.
  3. С прорезью. Представляет собой уголок с продольной прорезью, идущей вдоль одной из сторон.

При монтаже закрытых и съемных креплений сначала к мауэрлату прикручивается уголок, затем направляющая пластина продевается в крючок или проушину и выполняется крепление к стропильной ноге параллельно ее наклону.

Если мауэрлат имеет форму бруса, уголок можно закрепить как на горизонтальную поверхность мауэрлата, так и на верхний внешний угол, предварительно стесав его в плоскость.

На бревне самая подходящая точка для крепления уголка располагается напротив точки соприкосновения стропила с мауэрлатом, то есть уголок монтируется под прямым углом к направляющей пластине. Крючок съемного крепления после установки можно при необходимости отогнуть и поднять стропило вверх.

Уголок с прорезью крепится сплошной стороной к стропилу параллельно наклону, а сторона с продольной прорезью фиксируется саморезом с напрессованной шайбой на мауэрлате.

Для обеспечения максимального хода все скользящие крепления должны устанавливаться в самое крайнее положение. В мауэрлате необходимо выполнить поперечный пропил для стропильной ноги. Назначение пропила:

  • увеличивается площадь контакта, поэтому не происходит разноуровневого опускания стропильных ног из-за неравномерного истирания опорного угла мауэрлата;
  • стропило жестко фиксируется по горизонтали.

Когда и почему нельзя устанавливать стропила на мауэрлат

Если углы наклона скатов отличаются (например, при устройстве вальмовой крыши или эркера), то концы стропил при равной длине будут находиться на разной высоте. Если же выровнять их по высоте, то концы окажутся на разном расстоянии от стен, то есть ширина карниза у стен будет отличаться. В этом случае вместо мауэрлата нужно использовать схему опирания стропил на балки перекрытия.

International Residential Code for One- and Two- Family Dwellings 2012

Аналогичным образом придется действовать при неудовлетворительном состоянии верхней части стены, так как под воздействием распорных нагрузок может произойти ее обрушение. Другой возможный вариант – сделать перекладку или укрепление верхних рядов, но это дорого и долго, что опять же возвращает нас к варианту с креплением в балку.

Надеюсь, представленная информация будет полезна для вас. Если после прочтения статьи остались вопросы – прошу озвучивать их в комментариях.

Заключение

Любая стропильная конструкция – от простейшей до самых сложных – требует внимательного отношения к расчетам балок на прочность, соблюдения правил подготовки материала и точного выдерживания размеров элементов. Только в этом случае крыша приобретает необходимую нагрузочную способность, сопротивляемость ветровым и снеговым нагрузкам, прочность и долговечность.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector