Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Крепление стропил к мауэрлату как выполнить правильно?

Для чего нужен мауэрлат

Стропильная система воспринимают нагрузку от внешних сил и передает ее на стены через опорный брус — мауэрлат. Его функции — создать ровную плоскость для крепления стропил и распределить равномерно точечные усилия на несущие конструкции.

Как правило, в частном строительстве мауэрлат изготавливается из пиломатериалов хвойных пород — бруса или доски. Размер сечения и способ крепления к стенам зависит от типа стропильной системы:

  • При наслонных стропилах на стены передаются большие распирающие усилия. Сечение мауэрлата достаточно мощное — 150х150-200х200 мм, чтобы обеспечить восприятие нагрузки. К стенам крепится максимально прочно.
  • В висячих системах стропильные ноги жестко связаны с горизонтальной затяжкой, образуя геометрически устойчивую ферму. На стены передается только вертикальная нагрузка, поэтому мауэрлат выполняет функцию опорной прокладки. Брус или доска в этом случае укладываются либо на всю поверхность стен, либо участками под каждую ферму.

Пиломатериалы для мауэрлата должны быть не ниже 2 сорта, просушены до влажности не более 15%, обработаны антисептиками и антипиренами. Чтобы предупредить гниение древесины, при укладке на кирпичные или бетонные стены устраивается гидроизоляция.

Место стыка опорной балки
Место стыка опорной балки

Сравниваем крепежные элементы

Вот такие металлические уголки применяют для крепления стропил к мауэрлату, балкам и стенам:

Типы металлических пластин

Типы металлических пластин

Отметим, что всего существует целых два вида таких пластин: гвоздевые и перфорированные.

У перфорированных много отверстий под болты и саморезы, и именно с помощью их такие пластины крепятся к древесины. Преимущество перфорированных пластин в том, что они способны соединять нужные элементы стропильной системы практически под любым углом. Причем такие пластины легко подрезаются под нужный размер. Устанавливают перфорированные пластины с двух сторон соединений.

У гвоздевых пластин самих гвоздей нет. Этот крепеж применяется только в заводских условий, либо при наличии специального пресса. Дело в том, что молотком такую пластину в стропила вы не забьете – необходимо грамотное равномерное давление.

Несколько ценных советов

Если в узловых соединениях вы применяете плоские или фасонные стальные крепежные элементы, тогда:

  • Толщина деревянных элементов не должна быть меньше 5 см. Все из-за саморезов.
  • Во-вторых, простые гвозди здесь уже применять нельзя – только винтовые или ершенные, которые просто так уже не вылезут. Особенно, если древесина для стропил имеет влажность более 18%, т.е. не до конца просушена, а после высыхания этого материала узловые соединения всегда ослабляются.
  • В-третьих, берите гвозди диаметром не менее 4 мм и длиной не менее 40 мм.
  • Всегда используйте по два стальных уголка на одном узле, если это возможно. Просто располагайте их симметрично.

Крепление стропил к мауэрлату двускатной крыши

Лучше понять все нюансы поможет «живой» пример монтажа стропильной системы двускатной крыши. Это самая распространенная конструкция в частном строительстве.

Дом из кирпича с внутренней несущей стеной. Рационально применить наслонную схему с опиранием стропил на мауэрлат и коньковый прогон.

Для стропильных ног используются доски 50х150 мм. По периметру дома укладывается мауэрлат сечением 200х200 мм, по внутренней стене — лежень 150х150 мм.

Мауэрлат по длине соединяется косой врубкой, в углах стыкуется «в полдерева». Крепится к армопоясу на шпильки с гайками.

В зданиях с кирпичными стенами, в отличие от деревянных домов, мауэрлат соединяется со стропилами жестко. Используется врубка — в нижней части вырезается паз по конфигурации опорного бруса. Дополнительно детали фиксируются металлическим крепежом.

Как сделать запил

Вырезание паза — наиболее ответственный момент при подготовке стропил к монтажу. Применяются разные способы:

  • Целая доска одним концом выравнивается по мауэрлату, вторым по коньковому прогону. По фактическим замерам делается разметка и запил. Следующие стропила обрезаются по первой заготовке.
  • Угол уклона ската рассчитывается по тригонометрическим формулам и запиливается помощью торцовочной пилы с угломером. Этот метод чаще всего используется в заводских условиях, когда нужно подготовить много стропил.
  • Можно отмечать углы угольником с встроенным транспортиром. Он стоит недорого, а пользоваться им просто. Профессиональные строители используют угольник Свенсона (Swanson Speed Square). Это приспособление позволяет быстро измерять и размечать углы в пространственных конструкциях — крышах или лестницах.
  • Наиболее простой и быстрый вариант — вырезать шаблон. Даже если у вас есть только рулетка и карандаш, вы легко сможете изготовить его из обрезков доски или листового жесткого материала — ДВП, ОСП, ДСП. Используются тригонометрические расчеты или транспортиры, с помощью которых вычерчивается контур паза с нужными характеристиками. После вырезания дисковой пилой шаблон готов.

Для монтажа двускатной крыши потребуется 2 шаблона — для опорного и конькового узла. Для удобства на нижний край лекала набивается брусок, который будет служить упором при разметке.

Подготовка стропил и монтаж

В двускатных кровлях стропильные ноги могут опираться не только на конек и мауэрлат, но и промежуточные стойки. Чтобы избежать погрешностей при измерениях, за основу нужно взять самую верхнюю точку и контролировать расстояний только от нее.

Этот шаблон нужен для изготовления стропил
Этот шаблон нужен для изготовления стропил

Подготовка начинается с торцевания конькового торца с помощью дисковой пилы. Угольник Свенсона или шаблон выставляется с нужным углом и производится запил.

Если предусмотрена врубка для крепления к коньковому прогону, в верхней части стропил по разметке выбирается посадочное место.

От точки сочленения стропил на коньке (по оси прогона) отмеряется расчетная длина до мауэрлата. С помощью шаблона или треугольника Свенсона размечается посадочное гнездо и аккуратно выпиливается дисковой или цепной пилой. Для удобства выставляется глубина пиления, равная толщине доски плюс 1 мм.

Рекомендуется не допиливать линии разметки до конца, чтобы потом их можно было доработать ножовкой. Это позволит не уменьшать рабочую высоту сечения, если пила слишком глубоко зайдет в доску.

Глубина «седла» не должна превышать одной трети от
Глубина «седла» не должна превышать одной трети от ширины стропила

Карнизный свес отпиливается уже по смонтированным стропилам по шнурке. Остается примерить стропильную ногу по месту, подогнать посадочные пазы до плотного примыкания и закрепить соединения металлическими уголками.

Запилы нужно делать очень аккуратно, чтобы обеспечить максимальное прилегание. Допускаются зазоры не более 2-3 мм. В кривые неплотные стыки запрещено подкладывать деревянные клинья. Со временем они усыхают и выпадают, а крепление становится неустойчивым.

О типах крепежа стропилин к основе

Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.

Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:

Для самостоятельного монтажа, более других, подход

Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.

Скользящее крепление

Подобное скрепление нередко называют шарнирным. Здесь имеются две степени свободы. Выполняются модели крепежей, допускающие беспрепятственное смещение какого-либо элемента. В данной конструкции движущейся частью являются стропила. Данный тип крепления опорных балок производится различными методами.

  •  На стропильной ноге проделывается специальный запил. Этой частью стропила укладываются на мауэрлат. Место сцепления должно закрепляться двумя гвоздями. Следует запомнить: забиваются они под углом. Можно детали закрепить одним гвоздем, забитым вертикально. Он пробивает стропило, вонзаясь в мауэрлат. Еще нередко применяется металлическая пластина, снабженная отверстиями для гвоздей. Скрепляют элементы иногда только скобой.
  •  Вывод стропил за стену. Тут применяют крепежные пластины (единичное сцепление).
  • Соединение делается специальным крепежом (металлическим). Этот элемент называется «салазки», широко применяется для стропил.
Крепление стропил – методом “салазки&#
Крепление стропил – методом “салазки”

Каждый представленный вариант крепления надежно сцепляет стропила с мауэрлатом. Даже при малых сдвигах кровельных конструкций составлчющие части движутся относительно друг друга. Известно, что скользящее сопряжение при строительстве крыши используется чаще. Технология эта особенно применима при создании деревянных конструкций, возводимых из бревен, бруса. Спустя время, из-за усадки дома, немного меняется геометрия постройки. Поэтому при применении жестких соединений стены могут разрушиться. Следовательно, при возведении деревянных сооружений целесообразно применять скользящее скрепление. Такие соединения помогут бревенчатым (брусчатым) стенам и крыше постепенно приноравливаться к подобным изменениям пропорций.

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

Способы крепления

Скользящее соединение (шарнирное)

Понятно, что по определению мауэрлат – жестко зафиксированный на стене дома элемент конструкции. Значит, определенная степень свободы должна быть у «ноги». Этот способ чаще всего применяется при обустройстве стропильной системы домов из древесины.

В таких постройках роль мауэрлата играет верхний венец. Следовательно, заготовка (брус или бревно), уложенная в последнем ряду, также будет в некоторой степени подвижна, так как обязательно происходит усадка материала. Такое крепление позволяет сбалансировать изменения геометрии заготовок и предохраняет конструкцию от разрушения.

Запил

Запил

При таком методе в стропилине делается фигурный вырез, а соединение с мауэрлатом производится с помощью:

  • скобы;
  • 2-х гвоздей. Они забиваются под уклоном с обеих сторон ноги;
  • пластины из металла, которая фиксируется саморезами или гвоздями;
  • вертикально забиваемого гвоздя, который проходит сквозь ногу и проникает в мауэрлат;

«Выпуск» ноги за пределы периметра дома. Скрепление производится пластинами.

Крепление специальными «салазками».

Соединение «жесткое»

Соединение «жесткое»

Цель такого сочленения – исключить возможность скручивания, изгиба детали или ее смещения. Но особенность такого метода в том, что верхняя часть стропильной ноги не фиксируется на коньковом пролете. Между стропилами вверху делается соединительная перемычка.

  1. Вырез в стропильной ноге.
  2. Уголок с дополнительной установкой опорного бруска.

В качестве крепежных элементов применяются любые из вышеуказанных, в зависимости от удобства их использования.

https://youtube.com/watch?v=n41HnMb7zTU

Практические советы

При скреплении стропильных ног с мауэрлатом должна быть обеспечена максимальная плотность прилегания. В случае образования щелей не допускается делать «подкладки», так как они со временем могут деформироваться, что нарушит устойчивость конструкции.

При использовании болтов обязательно устанавливаются шайбы с обеих сторон (под головку и гайку). Крепление должно быть комплексным. Нельзя использовать только одни лишь гвозди (или саморезы), так как надежность такого соединения будет под вопросом.

Нужно учесть и предполагаемый вид кровельного материала. Для черепицы или «мягких» кровель целесообразно делать скользящее крепление.

Учитывая большой выбор различных крепежных деталей, нужно ориентироваться на удобство их применения в каждом конкретном месте.

Виды крепления стропил к мауэрлату

После того, как мауэрлат собран и закреплен, переходят к креплению стропильной системы.

Существует всего две схемы крепления исходя из того, какие используются стропила, и какова форма конструкции:

  • Шарнирное;
  • Жесткое.

Шарнирный тип располагает некоторой степенью свободы. В основном для стропил применяется крепление с нулевой степенью или жесткое сопряжение, исключающее возможность смещений.

Скользящая разновидность сопряжения дает возможность материалу расширяться и сужаться в естественных условиях при жаркой погоде или высокой влажности, а также при усадке здания, что, в принципе, является нормой. Такой вид крепления очень распространен. Особенно часто его применяют при строительстве деревянных домов, а также каркасно-деревянных.

Жесткое отличается от шарнирного координально.

Жесткое крепление стропил к мауэрлату

Для создания жесткого крепления необходимо подбить опорную балку под стропила так, чтобы балка жестко опиралась на мауэрлат. Исключены скольжения и смещения. Опорный брус нужно брать короткий, не более 1 метра. Это позволит избежать каких-либо смещений.

Для крепления будут необходимы гвозди, опорные брусья и металлические уголки. Крепление осуществляют двумя гвоздями по бокам, вбивая под углом, а одним гвоздем сверху. Уголками закрепляем, чтобы предотвратить смещение стропил.

Скользящее крепление стропил

Скользящее крепление выполняют тремя различными методами:

  1. Выпустив стропильную балку на стену. Закрепляют ее при помощи пластины.
  2. Крепление методом «салазки». Метод чаще всего применяется для деревянных срубов.
  3. Методом запила. Распространенный метод. Запил осуществляется на балке и на мауэрлате. Крепление осуществляется с помощью скоб, гвоздей и уголков.
Суть любого крепления состоит в том, чтобы балки не смещались вдоль оси мауэрлата.

Сложные крыши

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.

Необходимость применения скользящих опор

Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату либо балкам перекрытия при помощи гвоздей, скоб и других крепежных элементов не всегда оправдано. Если коробка здания склонна к усадке, рекомендуется оставить возможность стропильным ногам смещаться относительно опоры. Традиционно для этого использовалась скрученная кованая проволока, прочная на разрыв. С ее помощью обеспечивалось надежное соединение стропил с верхним венцом сруба, при этом предусматривалась определенная степень свободы элементов конструкции. Сегодня с этой целью применяется специально разработанный крепежный элемент – скользящая опора, данный вид крепежа прост в монтаже, надежен и долговечен.

Свободный ход стропильного бруса в точке крепления

Свободный ход стропильного бруса в точке крепления к опоре (балкам перекрытия или мауэрлату, функцию которого выполняет верхний венец сруба) необходим, в первую очередь, при строительстве деревянных домов. Степень усадки строительных конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, и степени влажности древесины. Это может быть :

  • бревно рубленое;
  • бревно оцилиндрованное;
  • брус цельный;
  • брус клееный.

Менее всего подвержен усадке клееный брус, значительно сильнее деформируются стены из цельной древесины естественной влажности. Поставленный под крышу сруб в течение года может стать ниже на 15%. При этом следует учитывать, что усадка обычно происходит неравномерно, вследствие чего стропильная система, жестко закрепленная на мауэрлате или балках перекрытия, может серьезно деформироваться.

Перекос крыши может образоваться и в процессе эксплуатации сооружения. Повышенная влажность в дождливый сезон заставляет древесину разбухать, а в зимнее время деревянный материал естественным образом теряет влагу и заметно усыхает: геометрические размеры сруба постоянно меняются. При этом стены дома различаются по скорости набора или потери влаги в зависимости от степени освещенности солнцем и розы ветров. Если сруб дома имеет центральную стену, на которую опираются балки перекрытия или стойки конькового прогона, следует учитывать, что эта стена также подвержена температурно-влажностным деформациям, причем амплитуда ее изменений сильно отличается от показателей внешних стен – когда дом начинает отапливаться, центральная стена сильно усыхает.

Если жестко закрепить стропила на мауэрлате (верхн

Если жестко закрепить стропила на мауэрлате (верхнем венце) деревянного сруба-четырехстенка, то нагрузка (в том числе снеговая) может заставить верхние бревна стен выгнуться наружу за счет горизонтального давления

Следует принимать во внимание и другую проблему: если материал для стропил не был подвержен механической сушке, длина бруса (досок) при высыхании уменьшится. В этом случае при жестком креплении стропильных ног к срубу крыша со временем заметно деформируется, что повлияет на ее эксплуатационные характеристики

Избежать подобных сложностей позволяет особая конструкция узлов крепления в местах сопряжения стропильных ног со стенами. Специальный крепеж позволяет крыше смещаться без изменения своих геометрических параметров.

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.

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.

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.

В начале планировки мансардной кровли подбирается система стропил, выполняющая роль опорной конструкции. Требуемый тип стропильной системы определяется на основе разновидности крыши.

В зависимости от выбранной системы это могут быть деревянные брусья, применяемые как кровельный каркас, сдерживающий составные стройматериалы всей конструкции, или конкретные элементы, которые создают опоры, называющиеся стропильными ногами. Перед началом работ деревянные составляющие пропитываются особыми составами, которые предохраняют крышу от возгорания и гниения. От качества выполнения этой процедуры напрямую зависит долговечность кровли.

Заключение

Крепление стропил к мауэрлату — достаточно кропотливая и непростая работа. Чтобы выполнить ее безупречно, необходимо учитывать множество факторов, а также умело обращаться с деревом. Качественное изготовление врубок и рассчитанный на все воздействия крепеж станут гарантией долгой надежной службы стропильной системы.