Чем крепить опалубку к стропилам

Обновлено: 16.05.2024

Есть три типа гвоздей которыми можно выполнить монтаж деревянной обрешётки. Это обычные глянцевые гвозди, а так же ершённые и винтовые гвозди.

Какие гвозди лучше

Обычные глянцевые гвозди (гладкий стержень) использовать для крыши крайне нежелательно, так как они имеют низкую сопративляемость на вытягивание из пиломатериалов. У простых строительных гвоздей есть нехорошее свойство – при усыхании дерева они начинают понемножку вылазить. За пару лет, в сумме с испытуемыми нагрузками и внешними воздействиями – крепление обрешётки ослабевает, что негативно может сказаться на стойкости стропильной конструкции.

Ершённые гвозди

“Самый-самый” лучший вариант – для крепления деревянных элементов при строительстве крыши применять оцинкованные ершённые гвозди. Именно они имеют самую высокую высокую сопративляемость на вытягивание, из-за чего в профессиональном строительном мире вполне заслуженно считаются № 1.

Нередко, ершённые гвозди так же называют кольцевые гвозди.

Свою надёжность ершённые гвозди доказали в применении на деревянных поддонах, что как и обрешётка является тоже решётчатой конструкцией.

Те, кому приходилось сталкиваться с разбором доски прибитой кольцевыми гвоздями знают, что проще сделать дырку в доске, чем вытянуть ершённый гвоздь.

Спустя долгие годы, крепление на ершённые гвозди останётся крепко и надёжно.

Длина гвоздей для обрешётки

Размер нужного для крепления деревянной обрешётки гвоздя, зависит от толщины применяемой обрешётки.

Для крепления обрешётки толщиной 20 мм должно быть не менее 60 мм длины гвоздя,
Обрешётка толщиной 25-30 мм – крепится 70 мм,
Толщина обрешётки 40-50 мм – гвоздь 90-100 мм,
Для 60 мм толщины – длина гвоздя = 120 мм.

Стоит отдельным пунктом акцентировать внимание на то, что:

Для устройства обрешётки крыши, так как это долгосрочная конструкция, целеобразно применять гвозди оцинкованной марки.

Расход гвоздей для обрешётки

Расход гвоздей в деревянный брус размером до 50х50 мм по одному гвоздю на соединение (чтоб не расколоть дерево).
Для обрешётки шириной от 60 до 120 мм можно по 2 гвоздя на соединение с контр-брусом или стропильной ногой. Можно чередовать количество гвоздей вдоль обрешётины по схеме 2-1-2-1-2-1-2.
Если применяется более широкая доска 130-200 мм – обязателно по 2 гвоздя на соединение.
И, если уже совсем широкая доска (более 200 мм) – по 3-гвоздя на соединение.

Если нет ершённых гвоздей – их можно заменить на аналогичной длины винтовые гвозди.

Винтовые гвозди в отличии от простых строительных гвоздей намного лучше выдерживают нагрузки и процессы усыхания древесины.

Монтаж стропильной системы. Что использовать – гвозди или саморезы

Стропильная система является несущим каркасом скатной крыши. Она представляет собой совокупность различных конструктивных элементов, скрепленных между собой различными способами. В состав стропильной системы входят мауэрлат, стропильные ноги, затяжки, прогоны, основание под кровлю и другие более мелкие узлы и детали. Все они соединены между собой шпильками, гвоздями и другими крепежными элементами. От того, насколько правильно выбран вид крепежа, зависит прочность стропильной системы, надежность и долговечность крыши в целом.

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.

Несмотря на то, что внешне саморез и шуруп очень похожи, они различаются резьбой и способом монтажа:

– шуруп имеет резьбу в виде буравчика, не доходящую до головки и применяется для крепления деталей к мягким материалам, например, к дереву. Мощные шурупы с шестигранными головками называются «глухарями»,

– саморез имеет специальную резьбу по всей длине стержня и образует ответную резьбу в соединяемых деталях.

Чтобы закрепить деталь с помощью шурупа, необходимо предварительно просверлить отверстие. При монтаже детали с помощью самореза такое отверстие не требуется.

Обычный строительный гвоздь имеет круглый заостренный стержень и плоскую головку. При монтаже ответственных узлов используются гребенчатые, или ершенные гвозди. Благодаря поперечной насечке на стержне прочность крепления ершенным гвоздем в 5 раз выше, чем при использовании обычного гвоздя. В условиях повышенной влажности применяются винтовые гвозди, увеличивающие прочность крепления в 4 раза.

Прочность удержания гвоздей и шурупов также отличается. Например, чтобы выдернуть из сосновой доски не оцинкованный гвоздь 2,6х40 мм, необходимо приложить усилие 32 кг, а для выдергивания более короткого шурупа размером 2,6х22 мм потребуется усилие 74 кг. Крепление, выполненное оцинкованными гвоздями, значительно прочнее, чем при использовании простых черных гвоздей.

Казалось бы, вывод очевиден – при монтаже стропильной системы под кровлю Ондулин следует использовать саморезы, однако торопиться не стоит. Дело в том, что при изменении влажности и температуры, под воздействием снеговой и ветровой нагрузок стропильная система «дышит», т.е. деревянные элементы набухают, изменяются в размерах и смещаются относительно друг друга, при этом на крепеж действуют изгибающие, срезающие и растягивающие нагрузки.

Гвоздю такие нагрузки не страшны: его стержень легко выдерживает многочисленные изгибы, а если при набухании древесина выдавливает гвоздь, крепление все равно остается прочным. Торчащая головка гвоздя хорошо заметна, и вбить его до конца во время очередного осмотра крыши не составляет труда.

Несложно представить, что происходит с саморезом при изменении температуры, особенно при увлажнении и набухании стропил и балок: резьба не позволяет стержню сместиться и его разрывает в одном или двух местах. Очень часто стержень лопается у основания головки, при этом крепление оказывается полностью разрушенным. Прочность стали и качество термообработки самореза значения не имеют, т.к. замерзающая вода способна разрушить и более крепкие узлы.

Использование саморезов, шурупов и, в частности, «глухарей» возможно при монтаже скользящих опор стропил, хомутов и прочих стальных деталей, но следует понимать, что такое крепление окажется более дорогим, а монтаж более трудоемким.

При монтаже стропильной системы скатных крыш одноквартирных и блочных домов высотой 2-3 этажа рекомендуется использовать гвозди следующих размеров:

Чем крепить деревянную обрешетку к стропилам из металлопрофиля?

Планируем устройство крытой стоянки для автотехники на производстве и в качестве стропил будем использовать металлопрофиль (Н 150 – 200 мм), но вот как прикрепить к этой конструкции обрешётку под шифер уже вопрос. Скажите пожалуйста, чем крепить деревянную обрешетку к стропилам из металлопрофиля?

Подскажу вам из своего опыта.

Я делал мансардную крышу из профтрубы у себя на даче. Для крепления деревянной обрешетки к профтрубе я использовал саморезы с прессшайбой и сверлом.

Для более плотного прижатия дерева к металлу не поленитесь, просверлите в деревянной обрешетке отверстия под шурупы диаметром, равным диаметру шурупа, чтобы он входил в дерево свободно. Этими же шурупами я крепил деревянную обрешетку к уголкам для забора из металлопрофиля. Прошло более 7 лет, ни крыша, ни забор со своих мест никуда не делись.

P.S. Советую подкладывать в местах соприкосновения деревянной обрешетки с металлопрофилем кусочки рубероида или обмазывать деревянные части гидроизоляционной мастикой, чтобы предотвратить гниение древесины.

Металлопрофиль это листвой материал (листовой профиль, профлист, профнастил) который и является финишным кровельным покрытием (материалом).

Вот так он выглядит,

То есть стропила из металлопрофиля не делают, стропила изготавливаются или из бруса (дерево) разного сечения в зависимости от нагрузки.

Или металлические стропила изготавливаются из профильной трубы (квадратного, или прямоугольного сечения).

Скорей всего Вы имели в виду профильную трубу.

Но предварительно к стропилам (металлическим) привариваются стальные уголки, или уголки крепятся на болты (болтовое соединения).

Далее в уголки крепится закладная из бруса, и к этим закладным уже деревянная обрешётка, можно даже крепить на гвозди, или саморезы по дереву.

Металл может конденсировать (влага) при перепадах температур, поэтому древесину надо отделить от металла к примеру проложив между металлом и закладной, рубероид.

Бруски обрешётки и бруски закладные надо пропитать антисептическими пропитками и + огнезащитная пропитка (в составе таких пропиток антипирены).

А металл надо загрунтовать и желательно покрасить.

В уголках предварительно сверлим отверстия под саморезы (отверстия боковые).

Если хотите крепить обрешётку напрямую без уголков, то нужны саморезы по металлу, древесину и металл предварительно просверливают.

Но и в этом случае древесина не должна контактировать с металлом, то есть прокладываем куски рубероида.

Крепление обрешетки под профнастил

Как и большинство кровельных покрытий, профлист крепится к обрешетке. Шаг обрешетки под профнастил оговорен в стропильных нормах.

Более подробно с зависимостью шага обрешетки можно ознакомиться с помощью таблицы.

Чтобы рассчитать количество требуемого пиломатериала, необходимо знать длину и ширину ската, а также выполнить расчет шага. Кроме того, следует учесть, что у конька и карниза следует монтировать по две доски, чтобы обеспечить необходимую прочность кровельного настила. Усиления требуют и места примыкания к печным трубам, слуховым окнам, вентиляционным коробам и т.д. К результату вычислений следует добавить еще 10%, так как в процессе монтажа пиломатериал придется подрезать до необходимых размеров и часть уйдет в отходы.

Сечение бруска должно составлять не менее 50*50 мм. Также обрешетка может выполняться из обрезной или необрезной доски толщиной 50 мм.

Требуется использовать хорошо просушенный пиломатериал. Рекомендуется использовать брусья и доски из ели, сосны, бука, ольхи. Материал может быть не фугованным, но следует обратить внимание на прямолинейность его поверхностей.

Обрешетка под профнастил эксплуатируется в условиях повышенной влажности, поэтому велик риск повреждения деревянных элементов грибком и микроорганизмами. Чтобы предупредить гниение древесины, пиломатериал требуется обработать антисептиками. Также необходима противопожарная обработка элементов кровли. Сегодня выпускаются специальные составы для огнебиозащиты, которые позволяют проводить оба вида обработки за один раз.

Поверх стропил требуется уложить гидроизоляцию из рубероида, либо специальной водонепроницаемой мембраны.

Кровля из профнастила требует качественной вентиляции, поэтому вдоль стропил, поверх гидроизоляции, необходимо набить бруски сечением 50*50 мм. – контробрешетка дает возможность создать требуемый вентиляционный зазор.

Обрешетка крепится к контробрешетке. Для этого доски или бруски набиваются параллельно карнизу строго горизонтально. Чтобы упростить монтаж, рекомендуется натягивать веревку, закрепив по краям ската.

К деревянным брускам контробрешетки обрешетка крепится скобами или гвоздями, если используются металлические элементы, следует применять саморезы.

К бетонному основанию крыши она крепится с использованием дюбилей. В нижней части ската, параллельно карнизу, крепится основная доска обрешетки, ее толщина должна быть больше, чем у остальных элементов. Толщина доски выбирается исходя из высоты профиля профнастила, а также длины используемого крепежа, с помощью которого закрепляется внешняя сторона листа кровельного покрытия. По торцам ската крыши необходимо устанавливать ветровые доски. Их поверхность должна находиться выше, чем остальные элементы обрешетки, на высоту профиля профнастила.

Монтаж обрешетки под профнастил далее выполняется по направлению снизу вверх. Каждый брусок крепится к каждому стропилу на один гвоздь. Для крепления доски к каждому стропилу следует использовать два гвоздя по верхнему и нижнему краю, чтобы избежать выворачивания доски с повреждением кровельного покрытия при высоких нагрузках. Стыковать элементы обрешетки по длине следует на стропиле, закрепляя каждый из концов гвоздями или скобами. На одной стропильной ноге следует стыковать обрешетку соседних ярусов.

Крепление обрешетки

Вопрос задал: andreydd

Помогите пожалуйста определится
Надо закупить гвозди и разошлись со строителями в этом вопросе.
Планирую бить контрообрешетку 40*40 90мм винтовым гвоздем через 25-30см
А затем к контрообрешетке таким же гвоздем прибивать обрешетку 50*100 (2 гвоздя на каждое пересечение обрешетки с контр)

Обрешетка таких размеров из-за того что шаг стропил 1 метр. Контрообрешетку может и сделал бы 50*50, но просто осталось очень много брусков 40*40 закупленных еще год назад для опалубки.

Строители же говорят что надо что бы гвоздь вошел еще и в стропилину минимум на 50мм. Получается 140мм. Таких гвоздей не бывает, а 150 гвоздь мне кажется будет раскалывать брусок контробрешетки

Кровля – металочерепица. Угол ската очень маленький – 16-18 градусов

Если я правильно понимаю, с таким углом нагрузки на срез практически не будет?

Вопрос в том достаточно ли будет соединения контробрешетки с стропилиной, а обрешетки только с контробрешеткой 90мм винтовым гвоздем?

Или покупать 150 мм и пробивать обрешетку и контр насквозь и еще и в стропило чтобы вошел гвоздь? С этим вариантом мне кажется прийдется менять контробрешетку на доску 50*100 или 40*100.

2. Купить гвозди 150 мм, но прежде чем их вбивать насквозь через всю конструкцию, нужно затупить острый конец гвоздя ударом молотка. В этом случае он не будет разрывать брусок. Объясню почему. Когда острый гвоздь, он при забивании входит как клин в дерево и острием раздвигает волокна, а когда тупым – он их перебивает и тогда они не расходятся.

Это 2 равнозначных варианта? В смысле можно использовать любой из них? И можно уточнить, что значит контробрешетку 2 гвоздями? Я планировал 1 гвоздем, через каждые 30 см.

Да, это 2 равнозначных варианта, но лучше конечно одним гвоздем через всю конструкцию. 2 гвоздями на каждое пересечение контробрешетки и обрешетки, и стропила к обрешетке 1 гвоздем. Там была описка, так как на дворе ночь, простите, Вы все правильно планировали.

Несущий каркас любой скатной крыши – это стропила с закреплённой на них обрешёткой, а также различные прогоны, затяжки, подкосы и другие дополнительные детали. Для их соединения друг с другом применяются разные крепёжные элементы, обеспечивающие прочность, стабильность, долговечность всей кровельной системы. Давайте разберёмся, какими гвоздями прибивать обрешётку к стропилам, и почему лучше отдать предпочтение им, а не более удобным в применении саморезам.

Особенности деревянного «скелета» крыши

При работе с деревом необходимо учитывать его особенности, как материала, а также направление нагрузок, воздействующих на конкретные элементы конструкции.

По сравнению с бетоном или металлом, дерево – материал мягкий и упругий, но эти его свойства могут меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от влажности. Деревянные конструкции подкровельной системы впитывают в себя влагу из воздуха, когда на улице идёт дождь, и водяные пары, поднимающиеся из внутренних помещений дома. В сухую погоду происходит обратное движение: дерево отдаёт лишнюю влагу в атмосферу. При этом материал расширяется или сужается, меняется упругость его волокон и расстояние между ними, что, в свою очередь, влияет на его способность удерживать в себе крепёж.

Поэтому прежде чем крепить обрешётку к стропилам или выполнять узловые соединения конструкции, нужно решить, какие метизы лучше использовать. Для этого необходимо определить влияющие на них нагрузки. При этом учитывают:

вес кровельного покрытия;
напряжения, возникающие в материале при изменении его влажности;
снеговую нагрузку, способную вызывать прогиб обрешётки;
ветровые нагрузки.

В зависимости от направления приложения усилий, крепёж может испытывать изгибающие, растягивающие, выдёргивающие, срезающие нагрузки.

Если снеговая нагрузка имеет вертикальное направление, то ветровая зависит от направления воздушного потока и может действовать горизонтально (боковая нагрузка на срез) или снизу вверх (на вырывание).

Чтобы решить, чем крепить обрешётку к стропилам – гвоздями или саморезами, давайте посмотрим, как эти метизы ведут себя в сложных условиях.

Что выбрать – саморезы или гвозди

Гвоздь представляет собой длинный стальной стержень с заострённым кончиком. При вбивании в древесину он расклинивает её волокна, которые, стремясь вернуться в исходное положение, сдавливают стержень со всех сторон. Это давление и удерживает его в материале.

Стержень самореза оснащён резьбой – спиралевидным выступом, который при вкручивании в дерево нарезает в его толще бороздки. Этот крепёж в древесине удерживают не только боковые силы сдавливания, но и сопротивление стенок этих бороздок.

Сравним устойчивость этих метизов к вертикальным (вырывающим) и боковым (срезающим и изгибающим) нагрузкам.

Устойчивость к вертикальным нагрузкам

Если рассматривать расклинивающие и резьбовые метизы с точки зрения вырывающих нагрузок, то последние явно прочнее. Чтобы вырвать из дерева гвоздь, необходимо преодолеть силы упругости, удерживающие его стержень. Для выдёргивания самореза этого недостаточно, нужно ещё и разрушить бороздки, сжимающие резьбу.

Для примера, вбитый в сосновый брус гвоздь длиной 40 мм выдёргивается из него при усилии, равном 32 кг, а вкрученный в него саморез с такой же толщиной и длиной 22 мм можно достать, только приложив усилие, равное 74 кг.

Поэтому, выбирая, чем крепить обрешётку крыши, гвоздями или саморезами, многие отдают предпочтение саморезам, справедливо полагая, что такое соединение гораздо крепче.

Однако помимо вертикальных нагрузок на элементы крепления воздействуют и боковые, возникающие при смещении деревянных деталей друг относительно друга из-за ветрового давления или неравномерного набухания древесины.

Устойчивость к боковым нагрузкам

Боковые нагрузки, воздействующие на крепёж, имеют динамический характер: они то усиливаются, то ослабевают. Гвоздь благодаря своей относительной гибкости выдерживает их легко: при смещении деталей он изгибается.

Дело в том, что гвозди делают из стальной проволоки методом холодной ковки, не подвергая термической обработке. А саморезы – из химически и термически обработанной стали, обладающей высокой твёрдостью, необходимой для нарезания резьбы. Но повышенная твёрдость не позволяет им изгибаться и смещаться вслед за материалом, поэтому при нагрузке на сдвиг они ломаются.

Прежде чем крепить обрешётку саморезами, нужно учесть и тот факт, что дерево, впитывая влагу, набухает, а толщина скреплённых элементов увеличивается. Гвозди при этом выдавливаются из пробитого ими канала, а вот саморезы удерживаются резьбой и не могут смещаться, поэтому часто разрываются у основания, под самой головкой.

Видео описание

Это видео позволит наглядно убедиться в том, что гвозди гораздо лучше сопротивляются излому, чем саморезы:

Почему лучше гвозди

Вырывающие усилия действуют на соединение обрешётки со стропилами в гораздо меньшей степени, чем боковые. Они могут быть значительными в тех случаях, когда подкровельное пространство не защищено от порывов ветра, направленных на внутренние стенки скатов. Примером могут служить навесы, крыши открытых террас и павильонов. Но в большей степени от них страдают листовые кровельные покрытия, которые могут оторваться от стропил вместе с плохо закреплённой обрешёткой.

Гораздо чаще крепёж не выдерживает разнонаправленного смещения частей деревянной конструкции и влияния атмосферных факторов в течение длительной эксплуатации. Гвозди показывают большую выносливость к таким «волновым» воздействиям.

Обратите внимание! Для обустройства кровли необходимо использовать метизы с антикоррозионной защитой из оцинкованной или нержавеющей стали.

Видео описание

В этом видеоролике показано, что случается даже с оцинкованными саморезами при их использовании для монтажа обрешётки:

Виды гвоздей для крепления обрешётки

Проведённое сравнение гвоздей и саморезов не совсем корректно, так как в нем были проанализированы крепёжные свойства только одного вида гвоздей – обычных строительных с гладким стержнем. Есть и другие виды, отличающиеся гораздо более высокой устойчивостью к вырывающим нагрузкам – винтовые и ершённые. Выбрать, какие гвозди нужны для обрешётки крыши, будет проще после их описания.

Гладкие

Надёжность соединений гладкими гвоздями самая невысокая. Основная их проблема – набухшая древесина выталкивает крепёж наружу, и выступающая над поверхностью шляпка может повредить лежащее на обрешётке покрытие.

Зато такие метизы незаменимы для возведения временных конструкций – их проще всего вытянуть при демонтаже.

Ершённые

Стержень таких гвоздей как бы состоит из усечённых конусов, расположенных один над другим основанием вверх. Другое название – кольцевые гвозди. Они легко входят в древесину при забивании, но за счёт того, что её волокна обжимают пространство над выступами, не расшатываются и не выдавливаются наружу при её набухании и высыхании.

Именно этот вид метизов считается самым надёжным для устройства кровельных систем, строительства каркасных домов. Но работа с ними требует высокого профессионализма и точности, так как разобрать неправильное соединение без разрушения материала практически невозможно.

Для справки! Выбирая гвозди или саморезы для стропил и обрешётки, многие отдают предпочтение саморезам за скорость и лёгкость работы с ними: вкручивать крепёж шуруповёртом намного проще и удобнее, чем забивать молотком. Но для быстрого монтажа ершённых гвоздей тоже есть специальный инструмент – нейлер.

Видео описание

Как работает нейлер, смотрите в видео:

Винтовые

Конструктивно винтовые гвозди похожи на саморезы по дереву – они тоже имеют резьбу, не доходящую до шляпки, но она не такая острая и частая. При забивании такой гвоздь поворачивается вокруг собственной оси, что аналогично процессу вкручивания. Волокна древесины при этом раздвигаются неравномерно, обеспечивая высокую степень трения и хорошее сцепление с метизом.

Такой крепёж тоже обладает высоким сопротивлением к вытягивающим нагрузкам. Чтобы выдернуть его из дерева, усилий потребуется в несколько раз больше, чем для выдёргивания обычного гладкого гвоздя. Поэтому собранные с его помощью конструкции служат десятилетиями.

Совет! Выбирая, чем крепить стропила – гвоздями или саморезами, предпочтение тоже лучше отдать винтовым или ершённым гвоздям.

Выбор гвоздей по длине

Важное значение для надёжности соединения имеет длина гвоздей. Она подбирается с учётом толщины обрешётки с таким расчётом, чтобы крепёж прошёл её насквозь и углубился в стропила ещё на 1,5-2 её толщины. Например:

толщина обрешётки 20 мм – длина гвоздя 60 мм;
толщина обрешётки 30 мм – длина гвоздя 70 мм;
толщина обрешётки 40 мм – длина гвоздя 90-100 мм.

Расчёт количества крепежа

Все знают, как крепить обрешётку: она прибивается во всех местах пересечения со стропилами. Но количество гвоздей на каждый узел может отличаться в зависимости от ширины элементов подкровельного настила.

Доски, прибитые в одной точке, со временем под воздействием переменных температуры и влажности воздуха начинают коробиться и деформироваться. Чтобы этого не происходило, их прибивают на два гвоздя, отступив от краёв по 1,2-1,5 см.

При использовании широких досок расход крепежа увеличится за счёт дополнительного третьего гвоздя, вбиваемого по оси.

На один гвоздь можно прибивать только обрешётку из брусков сечением 40х40 мм или 50х50 мм.

Зная количество стропил, шаг между элементами обрешётки и их ширину, определить расход крепежа будет не сложно. Но покупать его нужно с запасом на случай брака в работе или дефектов самих метизов.

Коротко о главном

Стропильная система крыши подвергается различным нагрузкам, а дерево, из которого собирается конструкция, подвержено изменениям размеров и внутренней структуры. Все это вкупе приводит к возникновению напряжений в местах стыков обрешётки со стропилами или контробрешёткой. Саморезы из-за своей твёрдости и хрупкости их не выдерживают и ломаются, в отличие от более устойчивых к боковым нагрузкам гвоздей. У них другая «болезнь» – плохое противодействие вертикальным нагрузкам, но её можно избежать, используя винтовые или ершённые гвозди с насечками на стержне.

Когда при строительстве дома очередь доходит до устройства кровли, возникает резонный вопрос: как крепить стропила? Ответ на него зависит от многих факторов: конструкции крыши и расчётной нагрузки на неё, крутости скатов, материала и несущей способности стен, предполагаемой усадки строения и т.д. Каждый из этих факторов влияет на выбор способа крепления и стропильного крепежа. Кроме того, к стенам и между собой стропила тоже крепятся по-разному.

Общие сведения

Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.

Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.

Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:

Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.

Наслонные стропила устанавливают на здания с большими пролётами свыше 10-12 метров со средней несущей стеной или опорными колоннами. Верхними концами они опираются на коньковый прогон, который в свою очередь поддерживается стойками, упирающимися в лежень – горизонтальная балка, лежащая на колоннах или внутренней стене. Если решается задача, как установить стропила на односкатную крышу, то также выбирается наслонная конструкция, так как в ней роль конькового прогона исполняет более высокая стена.

Крепление стропил в нижней части

В нижней части стропила могут опираться прямо на стену, если она сложена из бревна или бруса. На стены из штучных материалов (кирпич, бетонные, газобетонные блоки и т.д.) их опирать нельзя, так как ставить стропила можно только на прочные основания, не передающие влагу.

Но это не единственная причина. Опорой для кровли должна служить конструкция, которая равномерно распределяет нагрузку по стенам. Поэтому на их верхней части по всему периметру монтируют мауэрлат – толстую деревянную балку, исключающую точечную нагрузку на элементы кладки. Между ней и материалом стен обязательно прокладывают гидроизоляцию.

Также кровельная система может крепиться к балкам перекрытия. Это делается в случае с каркасными строениями или мансардными крышами. Часто балки перекрытия используют в качестве затяжек для висячих стропил. Они должны выступать за внешнюю плоскость стен минимум на полметра, чтобы образовать карнизный свес. А стропильная нога устанавливается на край балки.

Это важно. Без мауэрлата или верхней обвязки можно обойтись только при том условии, что стены обладают достаточной прочностью и могут выдержать точечную нагрузку. Поэтому на каркасные постройки стропила устанавливают точно над вертикальными несущими стойками.

Крепление к деревянной стене

Перед тем как установить стропила на бревенчатые или брусовые стены не нужно делать на них никакой обвязки – монтаж осуществляется прямо на несущие конструкции. При этом способ крепления зависит от предполагаемой усадки строения:

Если дом уже дал усадку или в случае реконструкции и замены кровли на старом деревянном доме, крепление делают жёстким, вырубая в верхнем бревне пазы под стропила и жёстко закрепляя их скобами или металлическими уголками с двух сторон.

При устройстве кровли на новых деревянных домах используют скользящее крепление. При усадке здания его геометрия может меняться, вызывая избыточное напряжение в местах жёсткого крепления и деформацию конструкции крыши. Чтобы этого не происходило, стропилам оставляют возможность двигаться в поперечном направлении, подстраиваясь под усадку. Для этого используют специальный крепёж, позволяющий им это делать. Это может быть стальной уголок с длинной прорезью на одной полочке вместо монтажных отверстий. Или скользящая опора, как на следующем фото.

Крепление к мауэрлату

О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.

Для справки. Безраспорный мауэрлат проще и дешевле в монтаже, но вся кровельная конструкция получается не слишком устойчивой к ветровым нагрузкам. Поэтому его устанавливают только на небольшие постройки – садовые домики, гаражи, бани.

Возможные варианты показаны на схеме:

На конце стропила выпиливается «седло», которым оно надевается на мауэрлат, после чего соединение укрепляется двумя стальными уголками, установленными с обеих сторон, либо тремя гвоздями, два из которых забиваются сбоку под углом и скрещиваются в теле мауэрлата, а один вбивается в стропило вертикально.
Вместо изготовления запила к стропильной ноге подшивается опорный брусок, упирающийся торцом в мауэрлат. Так поступают, если возникают сложности с тем, как запилить стропила под нужным углом и нужных размеров. Дальнейшее крепление также осуществляется на перекрещённые гвозди или уголки.
Запил или опорный брусок ограничивают свободу движения стропилины, не давая ей скользить по опорной плоскости. А дополнительный крепёж не позволяет ей сдвигаться в горизонтальном направлении. Если увеличить степень свободы этого узла, не делая «седло» или используя в качестве крепежа скобу, то максимально жёстким придётся делать соединение стропил в верхней части.

Видео описание

Подробнее об этом на видео:

Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.

В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.

Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.

Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.

Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.

Видео описание

Видео об устройстве стропильной системы для односкатной кровли:

Современный стальной стропильный крепёж очень облегчает работу по созданию каркаса крыши. При их применении стоит воспользоваться следующими советами и рекомендациями:

все скрепляемые деревянные элементы должны иметь толщину не менее 50 мм;
фиксировать фасонный крепёж следует оцинкованными саморезами или гвоздями. Причём гвозди должны быть не обычные, а ершённые – с насечками на стволе, длиной минимум 40 мм;
симметрично расположенные крепёжные элементы можно дополнительно стягивать шпильками, затягивая гайки с обеих сторон стропила.

Крепление к балкам

Основная задача при таком соединении заключается в предотвращении скольжения стропил по балкам, иначе они будут «разъезжаться». Этого допускать нельзя. Так как подстропильные балки часто выполняют двойную роль – балок перекрытия и затяжек для висячих стропил, то сопряжение должно быть особенно надёжным.

Лучше всего использовать врубки различных видов. Самые распространённые – в один или в два зуба, с усилением болтами и хомутами:

Соединение в один зуб годится для кровельных конструкций с небольшой нагрузкой – односкатных крыш пристроек или двухскатных с крутым наклоном скатов – более 35 градусов. Для этого на конце стропила вырезается зуб, а на балке соответствующее ему гнездо, глубина которого не должна превышать четверти толщины балки во избежание её ослабления. Расстояние от гнезда до конца балки не менее 25-30 см.

Если расчётная нагрузка на кровлю велика, опорную площадь увеличивают за счет второго зуб, усиливая соединение шипами.
При болтовом соединении конец стропила сажают в вырубку на верхней плоскости балки, а снизу делают небольшой вырез под болт. Затем сверлят сквозное отверстие перпендикулярно стропильной ноге и затягивают вставленный в него болт гайкой снизу.

Совет. Перед тем как запилить стропила и балки необходимо сделать шаблоны, чтобы каждый раз не переносить необходимые размеры на все детали. Запилы и вырубки удобнее выполнять на земле, подгоняя собранные фермы друг к другу. Это экономит время и силы.

Иногда стропила упирают в конец балки и скрепляют их саморезами, гвоздями либо накладными пластинами. Или сбивают их боковыми поверхностями. Такие соединения очень ненадёжны и допускаются только на лёгких бюджетных нежилых постройках.

Крепление в верхней части

В верхней части элементы конструкции тоже скрепляются по-разному в зависимости от её вида и необходимости создания жёсткого или подвижного соединения.

Висячие стропила могут крепиться встык или внахлёст. Соединение встык довольно жесткое, так как они упираются друг в друга. Для этого верхние торцы срезаются под таким углом, чтобы срезы при установке приняли строго вертикальное положение и плотно состыковались.

Их скрепляют:

гвоздями, вбитыми под углом: они должны иметь достаточную длину, чтобы пройти насквозь одну стропилину и хорошо закрепиться в другой;
деревянными треугольными накладками-косынками, закреплёнными с обеих сторон ершёнными гвоздями или саморезами;
металлическими пластинами на саморезах или болтах.

Ещё один способ стыковки – через горизонтальный прогон из повёрнутой на ребро доски. Торцы стропил с обеих сторон крепятся к ней стальными уголками.

Намного проще крепление внахлёст: не нужно думать, как сделать стропила точной длины и отпилить торцы. Они соединяются боковой плоскостью и скрепляются болтами или шпильками, после чего лишнюю длину просто срезают.

В наслонных конструкциях дополнительной опорой для стропил является коньковая балка. Они могут соединяться над ней уже описанными способами, имея по одной точке опоры. Но крепление будет гораздо более надёжным и прочным, если увеличить площадь опоры с помощью запилов.

В этом случае стропилины можно не скреплять между собой, оставляя им дополнительную степень свободы, а фиксировать индивидуально только на коньковой балке с помощью уголков или накладок.

Если же требуется максимально жёсткое соединение, применяют соединение встык с запилами и укреплением деревянными накладками над и под балкой. Этот способ называют жёстким защемлением.

Видео описание

Один из способов соединения на коньковой балке можно изучить по видео:

В заключение осталось добавить, что все запилы и врубки должны обеспечивать идеальное прилегание деталей друг к другу. Без должного опыта и старания выполнить это требование очень трудно. Грубые и неплотные прилегания ни в коем случае нельзя компенсировать прокладками или клиньями, которые в результате усушки или усадки могут вылететь или изменить форму.

Резюме

Мало знать, как поставить стропила и закрепить их на стенах дома. Для начала нужно рассчитать нагрузки и выбрать оптимальный способ крепления, учитывая длину пролётов, возможность усадки и прочие факторы, влияющие на стабильность и долговечность создаваемой конструкции. А самое главное – необходимо иметь опыт работы с деревом и быть перфекционистом, чтобы добиться идеальной идентичности каждой стропильной пары и установить их в одной плоскости.

Браться за такую работу самостоятельно можно, если иметь на руках подробный проект, а рядом – опытного помощника. В противном случае имеет смысл обратиться к профессионалам.

Надёжность и долговечность сложной кровельной системы зависит от правильно подобранного крепежа

Особенности деревянного «скелета» крыши

Воздействие окружающей среды на древесину

вес кровельного покрытия;
напряжения, возникающие в материале при изменении его влажности;
снеговую нагрузку, способную вызывать прогиб обрешётки;
ветровые нагрузки.

Воздействие ветровой нагрузки на крышу