Крепление стропил к срубу

Если внутри дома увеличились зазоры между бревнами в прилегающей к потолку зоне первого этажа, а также по всей высоте стен мансарды. Длинные фасадные стены выгнулись в сторону улицы, о чем свидетельствует довольно широкий горизонтальный зазор между чистовым настилом пола и плинтусом (стена отошла на расстояние, превышающее ширину плинтуса). Пол, естественно, искривился. Внутренние перегородки едва не рассыпались на отдельные бревна — от этого их удержали имеющиеся кое-где деревянные нагели. Освободившись от нагрузки, некоторые бревна скрутились штопором.

Эти симптомы могут проявляется в домах с неправильно смонтированной наслонной стропильной системой, где стены, фронтоны, а главное — перегородки мансардного этажа выполнены из бревна или бруса.

Крепление стропил к срубу выполненно неправильно, если наслонные стропила, которые опираются одним концом на бревенчатые стены, а вторым — на коньковый брус, жестко связаны друг с другом. Мансардный этаж будет разваливаться. Сработают законы геометрии: опустившись вместе с коньковым брусом, опирающимся на фронтоны и внутренние стены, стропильные ноги выдвинутся в сторону улицы (их длина при усадке не меняется) и, будучи жестко связанными со стенами, потянут их за собой. В результате собранные на нагелях наружные бревенчатые стены (они являются относительно подвижной конструкцией) выгнутся по всей высоте в сторону улицы. И чем меньше угол наклона скатов кровли, тем больше будет выгиб. Все это опасно еще и тем, что балки перекрытия, как правило накрепко привязанные к внутренним стенам, вытянутся из своих гнезд в стенах наружных. И если длина их опорной площадки на стену меньше величины подвижки в месте соединения, перекрытие может просто-напросто рухнуть.

Описанные явления возможны в домах не только из оцилиндрованного бревна, но и из обычного профилированного бруса естественной влажности, а также высушенного в производственных условиях, но не доведенного до влажности 18-20 %, и, кроме того, из клееного бруса (при условии, что фронтоны и высокие внутренние стены бревенчатые). В указанных условиях возможен и другой сценарий поведения наслонной стропильной системы (правда, не менее печальный). Балки могут либо оторваться от стены или конькового бруса, либо треснуть, а затем переломиться.

Правильно — использовать скользящих крепления для стропил. В этом случае, по мере высыхания сруба, стропила, в месте крепления к срубу, самомтоятельно смещаются (раздвигаются). В результате, исключается давление стропильной системы на сруб и все неготивные последствия, вызванные таким давлением, описанные выше.

При рубке сруба должна соблюдаться технологическая последовательность, которая является важным процессом для качественной постройки сруба. Особенно должно обращаться внимание на прочное крепление стропил к срубу, от которого будет зависеть надежность и срок эксплуатации кровли.

Виды стропильных конструкций.

Форма будущей кровли и способы крепления стропила должны выбираться с учетом материала, из которого возводится сруб, расположения региона, где будет находиться постройка. В конструкции кровли стропила играют главную роль при креплении.

При устройстве каркаса кровли качественный крепеж стропильных конструкций очень важен, так как ошибки при расчете и неправильно выбранный материал, некачественно выполненная работа при монтаже отрицательно скажутся на долговечности, придется снова перекрывать ее.

Как крепить стропила

Закреплять стропила можно несколькими методами:

• применяя мауэрлат;
• через балки перекрытия;
• с затяжкой и подстропильными деревянными брусками;
• соединение с верхним венцом стен из бревен;
• с использованием обвязки дома, который построен по каркасной системе.

Узлы крепления стропильной системы.

Стропила, применяемые при монтаже кровли в срубах, подразделяются на висячие и наклонные. При строительстве деревянных домов с большой площадью кровли применяют висячие стропила.

Основными инструментами при работе выступают:

Разметка размещения стропил при их монтаже

Разметку крепления досок к срубу необходимо начинать с фронтонов, при этом элементы укладывают плотно к фронтонам. Но сначала в доске должен быть вырублен опорный элемент — зуб. В верхнем венце сруба, повторяя размер зуба, выпиливается паз. Тут же необходимо отметить, что без зуба и паза производить крепление стропил нельзя. При положении сверху торцы элементов необходимо укладывать на 5 см ниже с учетом высоты фронтона.

Когда проект крыши сруба предусматривает коньковый элемент из бруса или бревна, размечая укладку, стропила требуется наживить к ним гвоздями. Когда будет произведена установка всех элементов (раскосов, обрешетки) — временное крепление в виде гвоздей извлекается.

Схема разметки стропил.

Это требуется для того, чтобы в процессе усадки сруба все элементы не зависали.

Обычно стропила устанавливают с соблюдением шага в 60 см и больше.

Расстояние шага будет зависеть от проекта постройки и места его строительства. Устанавливают стропила по обе стороны фронтона, в итоге получается форма шатра. В местах соприкасания стропил с фронтонами должен оставаться зазор минимум в 5 см, заполняемый впоследствии утепляющим материалом.

Установка висячих стропил: особенности

Опорой в таком случае служат только стены, что может привести к горизонтальной распорной нагрузке по всей конструкции (срубу). Для облегчения этих нагрузок до монтажа и соединения стропил к стеновому основанию (срубу) важно использовать затяжку, которая изготавливается из бруска или доски, благодаря которым соединяются встречные элементы при жестком соединении стропила в верхней части. В итоге получается безраспорный треугольной формы каркас, его и устанавливают на венцы сруба.

Есть и аналогичный метод, когда применяются балки перекрытий. Такие элементы устанавливаются со стропилами в одной плоскости и перпендикулярно стеновому основанию. Подобный метод используют при монтаже мансардных построек.

Схема висячих стропил.

Соединение конструкции с балками независимо от тяжести кровли рекомендуется применять в случае достаточной прочности и устойчивости стен сруба. Это связано с тем, что давление на стены сруба самой конструкции будет точечным, а не равномерным, как при использовании мауэрлата.

При этом способе балки для устройства перекрытия необходимо подбирать размерами 50х150 мм. Устраивая свес кровли, деревянные бруски берут такого размера, который позволяет устроить выступ не менее 55 см. Стропильные элементы при этом методе должны выступать за основание стены и крепиться за край бруска.

Технология крепления к мауэрлату

Мауэрлат является одним из крайних элементов крыши сруба. На него приходится давление от большого веса всей кровли, которое равноценно должно распределяться по несущим элементам. Крепление мауэрлата производится со стропильными элементами, которые и дают это давление. Мауэрлат бывает как из цельных бревен, уложенных по периметру, так и кусками метровой длины, которые устраиваются непосредственно под стропильные элементы.

Для изготовления мауэрлата используют исключительно бревна, брусья и доски с минимальными размерами 100х100 мм, 100х150 мм и 150х150 мм. Если применяются бревна, то один из боков обрезается для максимального соприкосновения с верхним венцом сруба. Крепление мауэрлата можно производить несколькими методами.

Схема стропил со скользящей опорой.

Когда сруб выполнен из бревна или из бруса, мауэрлат монтируется по верхнему ряду и устанавливается на бревна. Закрепить можно:

• с помощью деревянных или стальных нагелей;
• стальными скобами;
• металлическим уголком;
• с использованием оцинкованной проволоки с минимальным диаметром в 4 мм.

Как крепятся стропила к мауэрлату

Крепление стропил — ответственный момент в процессе монтажа кровли. От метода крепления стропильных элементов с мауэрлатом будет зависеть состояние кровли под воздействием на нее порывов ветра, снежного покрова, резких изменений температуры. Все деревянные элементы способны впитывать влагу и при этом расширяться, а под влиянием повышения температур — сжиматься. Учитывая характеристики деревянных конструкций, не рекомендуется устраивать все соединения с жестким креплением, так как это приводит к разрывам и смещениям. Опасность может представлять и возникновение распорных сил, влияющих на стены сруба, из-за халатного монтажа конструкций. Чтобы этого не произошло, необходимо иметь представление, как установить стропила на сруб.

Стропила с мауэрлатом можно закрепить следующими методами:

Вид сопряжения применяется с учетом формы кровли и типа стропил — наслонного или висячего.

Использование жесткого крепления

Инструменты для монтажа стропил.

При установке стропила на брус методом жесткого крепления важно придерживаться некоторых требований и исключить изгиб, перекрут, повороты и сдвиги между элементами.

Этих требований можно достичь:

• закрепив уголком с подшиваемым бруском для опоры;
• производя запил на стропильном элементе и крепление этого соединения гвоздями и скобами.

Используя уголок, с подшивными опорными брусками стропила устраивают на мауэрлат. Сам элемент должен иметь жесткий упор по линии нагрузки за счет подшитого бруса длиной около 1 м. Также он фиксируется с боков металлическим уголком, чтобы избежать сдвига.

Второй способ при монтаже наиболее применим. При этом варианте фиксацию гвоздями производят с боковой стороны, под углом, происходит их скрещивание внутри мауэрлата, по вертикали должен быть забит третий гвоздь. Так получается довольно жесткий узел при крепеже.

В обоих вариантах соединения подстраховываются еще одним креплением элементов со стеной, используя для этого проволоку или анкеры.

При одном угле уклона кровли стропила заготавливаются с применением шаблона, то есть одинакового размера.

Применение скользящего соединения

Скользящее соединение создается методом крепежа с возможностью сдвигания одного элемента. В данной ситуации таким элементом будут стропила к мауэрлату. Закрепить стропила к мауэрлату с возможностью передвижения можно такими методами:

Способом запила и монтажа стропильного элемента и запилом мауэрлата:

• производя соединение, используя 2 гвоздя с боков наискосок, чтобы они пересеклись;
• выполняя соединение одним гвоздем, который забивают в верхней части через все стропила и в мауэрлат;
• заменяются гвозди пластиной с отверстиями;
• применяя скобы, скрепляют стропила и мауэрлат;
• стропила выступают за стену и закреплены только пластинами.

Соединение производится с применением специальных крепежных элементов — салазками.

Каждый из способов позволяет стропильным элементам двигаться по отношению друг к другу.

Деревянный сруб из бревна или бруса – традиционная для территории России постройка, которая может использоваться в качестве жилого дома или бани. Процесс сборки такого жилища происходит согласно выверенным веками технологиям, поэтому оно получается теплым, уютным и комфортным для жизни. Особого внимания заслуживает такая технологическая операция как налаживание стропильного каркаса, от прочности которого зависят защитные качества кровли. В этой статье мы расскажем, как правильно крепить стропила к срубу, чтобы они выдержали вес даже самого тяжелого кровельного материала, но не деформировались при усадке древесины.

Функции и виды

Стропильной системой называют каркас крыши, совокупность опорных элементов, которые во взаимосвязи придают ей форму, уклон и значительную несущую способность. «Костяк» кровли изготавливают из сухой, прочной древесины, обработанной антисептическими препаратами, или металлического профиля. Он служит основой для крепления кровельного покрытия, а также равномерно распределяет нагрузку между несущими стенами. Чтобы перекрыть сруб, используют стропила следующих видов:

• Висячие. Висячие стропила имеют всего одну точку опоры – на мауэрлат, свободным концом ноги они упираются друг друга, образуя трехшарнирную треугольную арку. Такая конструкция применяется, если сруб внутри не предусматривает несущих стен, на которые можно установить стойки. Висячая стропильная система испытывает нагрузку на распирание, поэтому она включает в себя разного рода затяжки, компенсирующие это напряжение. Стропила такого типа отличаются массивностью и сложностью монтажа.
• Наслонные. Наслонные стропила обладают двумя точками опоры – мауэрлат и коньковый прогон, который поддерживают вертикальные стойки. Такая конструкция может использоваться, только если внутри сруб имеет как минимум 1 несущую стену или ряд колонн, на которые можно разгрузить конек. Наслонная стропильная система испытывает нагрузку только на прогиб, потому монтировать ее проще.

Обратите внимание! Сруб изготавливается из натурального строительного материала – древесины, обладающей уникальными свойствами. После сборки конструкции начинает выравниваться влажность дерева, поэтому она дает усадку в течении первых 3-5 лет эксплуатации. Самые значительные изменения размеров происходят в первый год службы, поэтому крепление стропил рекомендуется выполнять только по прошествии этого времени.

Способы крепления

Крепление стропил к деревянному срубу – технологически сложный процесс, от правильности выполнения которого зависит прочность, целостность и долговечности кровли. В работе нужно учитывать, что дерево в процессе высыхания оседает, поэтому геометрия строения изменяется. Кроме того, этот материал подвергается термическому расширению, поэтому слишком жесткое крепление стропил на сруб вызывает деформации. Существует два типа креплений стропильных ног:

Подвижные. Подвижными креплениями стропил называют специальные «ползуны», изготовленные из металла. Благодаря им, стропильные ноги не испытывают нагрузку на прогиб, а также реагируют на малейшие температурные колебания, подстраиваясь геометрию сруба. Ползуны позволяют крепить стропильную систему до окончания усадки дома без риска деформации.

Важно! Деревянный сруб обладает уникальной способностью «дышать», он сам регулирует влажность в помещении, поэтому не имеет жестко фиксированных размеров. Подвижные крепления, откликающиеся на усадку стен и термическое расширение материала – оптимальный вариант фиксации стропил к срубу.

Способы сборки

После полной усадки деревянного сруба мастера приступают к налаживанию стропильного каркаса и возведению кровли. Этот процесс кропотливый и сложный, особенно если выполнять ту задачу в одиночку. Существует 2 способа установить каркас на мауэрлат:

• Установка готовых стропильных ферм. Эта технология заключается в сборке стропильных ферм «на земле» и дальнейшем подъеме их на место установки в готовом виде. Поднять массивные и тяжелые конструкции требуется специальная техника (автовышка, кран или трактор). Таким способом устанавливают наслонные стропила, которые весят меньше.
• Сборка ферм «на высоте». Если конструкция стропильной системы отличается большим весом и размером, а в распоряжении строителей нет специальной техники, то фермы собирают прямо на месте. Недостатком этой технологии считают сложность и неудобство производства работ.

Учтите, что опытные мастера редко пользуются технологией установкой готовых стропильных ферм, так как она не позволяет выполнять точную подгонку элементов, хотя значительно экономит время.

Последовательность работ

Главные факторы качества стропильного каркаса – точность расчетов высоты конька и длины стропил и детальное следование технологии производства работ по возведению кровли. Чтобы крыша хорошо защищала сруб от проникновения атмосферных осадков, необходимо выполнять крепление стропильных ног следующим образом:

1. Сначала нужно взять ровные доски из древесины хвойных пород без трещин или сучков. Для увеличения срока службы стропильных ног они обрабатываются антисептическим средством и антипиреном. Чтобы снизить расход пропитки, лучше острогать древесину.
2. Затем изготавливают шаблон стропильной ноги, который служит образцом для производства остальных стропил.
3. Сначала устанавливают первую и последнюю стропильную пару, а затем натягивают между ними шнурку, чтобы выровнять остальные стропила.
4. Крепят остальные стропильные пары, подрезают концы ног, чтобы они были ровными, а затем устанавливают обрешетку.

Опытные мастера рекомендуют контролировать правильность крепления стропильных ног с помощью строительного уровня, чтобы крыша была ровной, без перекосов.

Видео-инструкция