Соединение стропил: способы и технологии

Несущие конструкции кровли – одна из самых сложных систем здания. Они состоят из множества элементов, соединенных между собой в ряде случаев довольно сложным образом. А, поскольку стропила составляют основу этого каркаса, то и соединение стропил – это важнейший узел в устройстве кровли. В каких случаях необходимо подобное примыкание, с помощью каких деталей, и каким образом оно выполняется – расскажет данная статья.

Стропила соединяются с прочими элементами крыши в нескольких случаях.

Это может быть конструктивное сопряжение с другими деталями, либо – наращивание самих стропил.

Узлы соединений можно сгруппировать следующим образом:

• Примыкание стропил к стеновым конструкциям
• Соединения элементов внутри стропильной рамы
• Удлинение стропильных ног

Стропильные системы разделяются на наслонные и висячие. Но в каждой из этих систем стропила должны передать нагрузки от кровли несущим конструкциям – стенам или колоннам,  предусмотренным проектом здания.

Поэтому способы соединения стропил в кровельной конструкции с несущим контуром здания можно считать самым важным в устройстве крыши.

За редким исключением, независимо от стропильной системы, проектом предусматривается мауэрлат – подстропильный брус. В случае наслонных стропил он будет работать на срез, в случае висячих – на сжатие, в направлении, совпадающем с ориентацией несущих стен.

Но, и в том, и в другом вариантах – необходима связка несущей конструкции кровли с коробкой дома.

Несмотря на кажущуюся схожесть, узлы соединений наслонных и висячих стропил устроены по-разному.

Это обусловлено физикой – векторы действующих сил имеют в первом и втором случаях разные направления, поэтому и крепления должны компенсировать разные типы нагрузок. От того, как соединить стропила, будет зависеть и прочность системы в целом.

Для наслонных кровель насущная проблема – предотвратить проскальзывание стропил по мауэрлату (подстропильному брусу). Здесь основная нагрузка от веса кровли и лежащих на ней осадков действует перпендикулярно плоскости перекрытия.

Соответственно, соединение с мауэрлатом должно предотвратить «расползание» стропильных ног, особенно если длина стропил велика. Для этого используются различные комбинации плотницких соединений типа «зуб» и «шип», а также – гвозди, болты, металлические накладные детали.

В случае, когда предполагается усадка коробки здания (особенно – деревянной) – применяются скользящие крепления, позволяющие кровельной конструкции повторять деформации здания

Планка крепится к стропильной ноге, а уголок – к подстропильному брусу.

Загнутый край уголка создает постоянное зацепление между элементами конструкции, в то же время – не препятствует движению ноги в пределах свободного хода планки.

По окончании усадки все ноги займут некоторую окончательную позицию, и смещения прекратятся.

Положение уголка можно зафиксировать, например, при помощи клина, а можно и оставить все, как есть. Это – хороший пример того, как выровнять стропила в недавно построенном здании.

Важная информация! Скользящее соединение применяется только при наслонной конструкции стропил. При висячих стропилах, за исключением случаев, когда в качестве стяжки используется брус перекрытия, конструкция сама по себе позволяет кровле не зависеть от деформаций здания.

Поскольку металлические детали соединения стропил в состоянии обеспечить одновременно и достаточную прочность, и некоторую пластичность, такие изделия широко применяются при оборудовании кровель – это могут быть уголки различной формы, пластины или планки.

В висячей системе скрепление стропил производится несколькими способами, зависящими от конкретной конструкции. Крепление зависит и от конкретного узла, характера нагрузок на него.

Те узлы конструкции, которые работают на сжатие, как правило, соединяют при помощи зуба (при больших нагрузках – двойного), либо – шипа.

Для надежности узел можно укрепить болтами, скобами, либо металлическими накладными деталями. Пластины и уголки крепятся при помощи шурупов и саморезов, под болтовые соединения в соединяемых деталях просверливаются отверстия, диаметром на 1 ммменьше сечения болта.

Скобы, как правило, забиваются в боковые поверхности деревянных деталей. Во всех этих случаях размеры крепежа определяет толщина стропила.

Хомуты применяются в тех узлах, где детали работают на растяжение/разрыв. Они охватывают опорную деталь (например, затяжку или коньковый брус), и крепятся на болтах к присоединяемой – той же бабке, или подкосу.

При этом хомут может крепиться как к боковой поверхности детали, так и проходить сквозь нее, будучи закреплен гайками.

Верхнюю связку стропил выполняют:

• обрезав их под одинаковым углом, и соединив торцовыми плоскостями (при этом под соответствующим углом в боковину каждого из стропил забивается, как минимум, по одному гвоздю150 мм),
• креплением к коньковому брусу
•  боковыми гранями.

Естественно, в последнем случае стропила должны быть сдвинуты по длине крыши на соответствующее расстояние.

При любом из этих способов возможно дополнительное крепление соединения металлическими или деревянными накладками. Способ, как соединять стропила, в числе прочего, диктует и длина висящей части ноги.

Она должна составлять не более 4,5 м, при большем размере вдоль ската пускаются дополнительные прогоны (опорные балки), параллельные мауэрлату и коньковому брусу.

СОВЕТ! Для обеспечения абсолютной симметричности всех стропил, есть смысл перед их монтажом изготовить шаблон – «образцовое» стропило, имеющее все необходимые вырезы, углы и размеры. С помощью строительного карандаша затем достаточно просто еще на земле заготовить нужное количество деталей, будучи уверенным в точности их размеров.

Удлиняем ноги

Периодически возникает необходимость выполнить соединение стропил по длине. Чаще всего такая ситуация складывается в случае большой длины ската.

Ведь, как правило, пиломатериалы идут кусками длиной до 6 м.

Здесь также возможны несколько способов наращивания.

• Торцами, спиленными наискось
• Соединением шип-паз
• Боковыми гранями досок или брусьев
• Опиранием на промежуточный прогон

Последний способ целесообразен, когда наращиваются все стропила на одинаковом расстоянии от свеса крыши.

В этом случае нагрузка на каждом участке кровли будет приходиться на стык стропил в одном месте, что может привести к деформации. Если промежуточный прогон не делается – стоит укрепить стыки любой конструкции металлическими накладными деталями.

Существующие способы плотницких узлов в сочетании с современными видами крепежа позволяют сделать соединение стропил надежным, и обеспечить его многолетнюю работоспособность.