Как соединить стропила между собой в коньке своими руками —

А потому, чтобы «зонт» вашего дома мечты служил исправно, правильно выполняйте все конструктивные узлы, особенно сращивание стропил в районе конька — это самая верхняя точка! А мы поможем вам разобраться с видами соединений и важными технологичными нюансами.

Расчет сечения конькового бруса

Расчет сечения требует учитывать следующие параметры, по которым и будет проводиться вычисление необходимого размера:

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
  • данные на прогиб;
  • прочность к разрушению.
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Чтобы определить сечение, необходимо применять специальные формулы, в которых каждый показатель имеет важное значение. Отдельным расчетом определяются такие данные, как:

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
  1. Внутреннее напряжение (Σ = М:W).
  2. Прогиб прогона (по формуле f = 5qL³L:384EJ).
  3. Размеры сечения балки определяются по формуле h = √¯(6W:b).
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Данные к каждой формуле указаны ниже:

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Σ = М:W (определение внутреннего напряжения), где Σ является величиной, которую надо найти. М – это предельный изгибающий момент, который вычисляется в кг/м. W- это сопротивление на прогиб установленного сечения.

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Расчет прогиба прогона осуществляется при помощи других данных, которые нужно подставить в формулу f = 5qL³L:384EJ. Буква J означает момент инерции, для получения которого нужно знать габариты сечения прогона (высоту и ширину, обозначаемые буквами h и b). Потом показатель h нужно возвести в куб и умножить на b. Полученное значение делится на 12. Параметр Е – это упругость модуля, который принимается в расчет и является индивидуальным для каждого типа древесины.

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Изгибающий момент нужно вычислять по формуле h = √¯(6W:b), где b- это ширина балки в сантиметрах, W- сопротивление прогона на изгиб. Получить W можно, если разделить М (самый большой момент изгиба) на 130.

Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса
Расчет сечения конькового бруса

Значения ширины и высоты, которые получают после вычисления, необходимо округлять в сторону увеличения. Если строитель боится допустить ошибку, нужно обратиться к специалистам, которые сделают расчет параметров, определят, каким должен быть закрепляемый брус и прогон.

Расчет сечения конькового бруса

Как используются скользящие стропила

Устройство любой кровельной системы представляет собой сложный процесс, в котором должны участвовать только профессионалы. При возведении любого типа крыши самым сложным и серьезным этапом является сооружение стропильной системы.

На сегодняшний день стропильные системы могут быть нескольких видов. Мы предлагаем рассмотреть в данной статье один из самых распространенных видов – скользящие стропильные системы. Так, мы рассмотрим главные нюансы, которые необходимо учесть при их строительстве, а также узнаем об их функциях.

К строительству стропил нужно подходить с большой ответственностью. Если допустить хоть какую-нибудь ошибку, то устройство крыши может быть нарушено, что приведет к ее разрушению. Кроме того, это может отрицательно сказаться на самом здании.

Чтобы соорудить кровельную систему правильно, для начала нужно заняться подготовкой ее основным элементов.

Среди них выделяют:

  • Конек – верхний элемент крыши. По первому сделанному коньку делается обязательный шаблон, который после поможет изготовить необходимые к коньку элементы;
  • Удлиненные доски для дома большого размера. В этом случае нужно проделать специальные отверстия для болтов в стыковочной доске. Их необходимо просверливать при помощи сверла дрели – только в этом случае древесная структура не повредится.

Застройщик должен не забывать при устройстве кровельной системы про массу кровельного материала, а также про осадки различного рода. Как известно, в нашей стране бывает снежная зима, в период которой выпадает большое количество осадков в виде снега.

Усадка древесины также играет большую роль во время расчета кровельной системы. В этом случае необходимо исходить из размеров сечения бревна. Например, при таких показателях, как 195х195 миллиметров, общая величина усадки по карнизам или фронтам должна составлять 6%.

Когда все важные элементы будут рассчитаны и подготовлены, можно приступать к возведению стропильной системы.

Скользящая стропильная система состоит из следующих элементов:

  • кровельный конек;
  • опоры стропильных ног, предназначенные на промежуточные балки;
  • опоры стропильных ног, предназначенные на карнизный свес.

Чтобы прикрепить конек крыши, необходимо приобрести стыковочные пластины. Что касается опоры стропильных ног к промежуточным балкам, то в этом случае нужна скользячка для стропил. Такие скользящие элементы часто применяются при сооружении стропил.

Скользящие опоры для стропил необходимо крепить к каждому стропилу в перпендикулярном положении (детальнее: «Как крепить стропила «). Скользячки для стропил должны выполняться точным запилом в брусьях. Правильная установка стропил будет только в том случае, если элемент будет установлен под углом в 90 градусов.

Скользячка может быть установлена в самом крайнем положении. В этом случае будет обеспечен максимальный ход стропильной системы в дальнейшем процессе усадки дома. То есть, усадка древесины никак не отразится на состоянии стропильной системы. Когда процесс стабилизируется, то можно снова укладывать постоянное кровельное покрытие

Варианты сращивания стропил

Сращивание стропил, в случае необходимости увеличения их длины, выполняется несколькими способами:

Рекомендуем к прочтению:Размеры стропил и требования к материалам

Варианты сращивания стропил
  • Способ «косой прируб»;
  • Стыковое соединение досок;
  • Сращивание внахлест.

Использования стусла позволяет отрезать концы досок четко под заданным углом, благодаря этому обеспечивается необходимая плотность стыков.

Соединение встык

Варианты сращивания стропил

Данный метод дает возможность наращивать стропильную ногу с помощью использования специальной накладки. Чтобы правильно выполнить соединение стропил между собой требуется стыкуемые концы бруса или досок отрезать под углом 90 градусов. Это делается для предотвращения образования прогиба в месте стыка торцов стропил под нагрузкой. Срезанные торцы закрепляются металлическим крепежом либо с использованием накладок из обрезков доски, которые устанавливаются с обеих сторон соединения. Накладки должны прибиваться гвоздями. Соединение встык больше подходит для сращивания стропил из доски.

Читайте также:  Как выбрать сплит-систему: основные критерии

Метод «косого прируба»

Метод «косого прируба» оптимально подходит для увеличения стропильных ног из бруса большого сечения. Эта технология носит такое название в связи с принципом подрезки составляющих. Соприкасающиеся концы досок подрезаются под определенным углом. Выполненные из бруса элементы плотно стыкуются плоскостями. Сквозное вертикальное отверстие под болт или шпильку необходимо выполнить в месте соединения. Диаметр данного отверстия должен точно соответствовать диаметру крепежа или быть меньше на 1 мм. Таким образом крепление будет плотно располагаться в древесине без вероятности возникновения люфта, способного создать нежелательную нагрузку на изгиб.

Важно! При установке болтов или шпилек следует пользоваться широкими металлическими шайбами, чтобы с течением времени крепеж не повредил древесину.

Варианты сращивания стропил

Соединение внахлест

Сращивание стропил по длине можно делать и внахлест – при этом создается жесткое соединение. Данное удлинение стропил относительно просто: две доски укладываются друг на друга и соединяются с помощью гвоздей. Данный вариант крепления – самый легкий способ соединения стропил. При нем не требуется соблюдение точности подрезки элементов.  Помимо гвоздей в качестве крепежа можно использовать гайки и шпильки с шайбами.

Рекомендуем к прочтению:Установка и крепление стропил к мауэрлату на двухскатной крыше

Правила крепления

Дабы как следует соединить крепление стропил друг другу в коньковом узле, требуются самые простые инструменты: карандаш, рулетка, выпивала, строительный уровень, шуруповерт и крепеж. Уровень качества исполнения работ зависит от соблюдения следующих правил:

  • Тип применяемого крепления для каждого соединительного страницы определяется при расчете и проектировании стропильной системы. Дабы не появилось путаницы, эта информация отражается на чертеже.
  • Дабы все узлы крепления имели однообразный размер и угол, из изготовляют по одному, предварительно размеченному и изготовленному, шаблону.
  • В случае если в ходе фиксации употребляются болт либо саморезы и нужно выполнить отверстия, то их диаметр должен быть больше размеры крепежного элемента. Это предотвращает образование на древесине трещин, коробления и деформации.
  • Затягивая болты, саморезы либо заколачивая гвозди, из не заглубляют ниже поверхности досок, а напротив, оставляют маленькой зазор, дабы древесина не повредилась при трансформации влажности.
  • Любой соединение стропильных ног в коньке должно быть плотным, но не тугим. По окончании завершения монтажа, в обязательном порядке проводится проверка на плотность прилегания всех узлов.

Коньковый узел крыши – участок, на который ложится самая громадная нагрузка. Исходя из этого от правильности расчета и качества соединения стропил зависит несущая свойство всей стропильной системы.

Создание новой стропильной системы

Также иногда при реконструкции крыши требуется сделать новую стропильную систему, с ее помощью можно, например, сделать скат более крутым. Необходимость в увеличении угла ската возникает, если снег скапливается на крыше и создает на нее большую нагрузку. Новые стропила устанавливают над старыми или под ними. В таких случаях, чтобы не разбирать старых стропильных конструкций, новые связывают с ними.

Для соединения используют перекрестную дощато-гвоздевую стенку (ферму): новые стропильные ноги связывают перекрестно расположенными досками с уже имеющимися. Чаще всего такой способ применяется в наслонных стропильных системах, которые опираются на расположенную в центре здания стенку. С помощью такого приема нельзя увеличить высоту мансардного помещения.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме есть две несущие стены, устанавливают две подстропильные балки, которые расположены над каждой из стен. На промежуточные несущие стены укладываются лежни , нагрузка от подстропильных балок передается на лежни через стойки.

Системы с подстропильными балками

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

В данных системах коньковый прогон не ставят: он дает распорные силы. Стропила в верхней части соединяются одна с другой (подрезаются и стыкуются без зазоров), места соединения усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней безраспорной системе распирающую силу нейтрализует затяжка. Обратите внимание, что затяжка ставится под прогоном. Тогда она работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость может обеспечиваться стойками, или  расшивками — балками, установленными наискосок. В распорной системе (на картинке она внизу) поперечине — это ригель. Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без подстропильных балок. Тогда к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжки в стропильной системе без подстропильного прогона

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Для крепления стоек используются гвозди дляной 150 мм и болты 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.

Безраспорный способ крепления стропил

Безраспорное соединение наслонных стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном.

Безраспорный способ крепления стропил

Чаще всего в качестве элементов для крепежа применяются ползунки.

Безраспорный способ крепления стропил

В таком случае нижняя сторона стропила не будет иметь дополнительных упоров. Верхние элементы будут упираться друг в друга, они скрепляются между собой накладками. При данном методе закрепления вторая часть ноги, которая опирается на прогон конька, будет иметь сильное защемление или небольшое часть элементов должна быть надежно соединена с мауэрлатом.

Безраспорный способ крепления стропил

В этом случае лучше всего использовать опорный брусок. Верхние части подобного элемента будут опираться на прогон конька, их можно закрепить и при помощи использования ползунков. Подобные элементы могут слегка вращаться по вертикали и в местах соединения.

Безраспорный способ крепления стропил

Безраспорный способ крепления стропил

Крепление стропил к балкам выполняется следующим образом:

Безраспорный способ крепления стропил
    В нижней части элемента вырубается зубец с шипом. В балке кровли прорубается упор с отверстием под должно располагаться на расстоянии 30-40 см от свисающей части балки, чтобы последняя не разломалась под нагрузкой стропила.
Безраспорный способ крепления стропил

Основные узлы крепления стропильной системы кровли: 1 — мауэрлат, 2 — коньковый прогон, 3 — затяжки.

Безраспорный способ крепления стропил

Можно использовать жесткую фиксацию или скользящую.

Безраспорный способ крепления стропил

Безраспорный способ крепления стропил

Тип фиксации следует выбирать исходя из формы и конструкции крыши. В случае жесткого закрепления исключается вероятность сдвигов и прокручивания элементов. Крепление стропил к мауэрлату из дерева выполняется следующим образом:

Безраспорный способ крепления стропил
    При помощи уголков с бруском перекрытия для опоры.С помощью изготовления седла на ноге с применением гвоздей, скоб или обыкновенной проволоки.
Безраспорный способ крепления стропил

Скользящая фиксация элементов к мауэрлату может иметь несколько степеней свободы. Этого можно достичь путем использования специальных крепежных элементов, которые позволяют одному из элементов перемещаться в заданном диапазоне. В качестве движущегося элемента может использоваться нога.

Безраспорный способ крепления стропил

Чаще всего подобные способы крепления используются при строительстве частных домов из брусков или бревен. Скользящая фиксация устойчива к деформации конструкции, в результате чего все изделие может легко подстроиться под изменения в процессе усадки.

Безраспорный способ крепления стропил

Самостоятельное крепление стропил нужно производить тщательно и уделить данному процессу особое внимание, так как каждый узел соединения должен быть надежным и качественным. В соединениях ни в коем случае нельзя использовать подложки, прокладки и другие элементы, которые могут деформироваться.

Читайте также:  Каким должен быть уклон трубы канализации на 1 метр

От выбранного типа крыши зависит то, как будет производиться крепление стропил. Устройство системы стропил можно увидеть на рис. 1.

Рисунок 1.

Устройство системы возведения крыши любого типа нужно начинать с составления проекта размещения системы основе полученного проекта в дальнейшем выполняются расчеты объема пиломатериалов, выбор вида крепежа, утеплительных материалов и т. д. Сегодня существуют следующие типы крыш:с одним скатом;с двумя скатами;с четырьмя скатами.В свою очередь каждый из данных типов разделяется на следующие виды:шатровые;вальмовые; типы систем отличаются по виду и количеству используемых материалов.

Жесткое крепление стропил

Самый надежный, самый трудоемкий и самый универсальный способ, может выполняться путем врубки или за счет нашивки подпорных брусков на стропила. Вначале рассмотрим вариант врубки стропила.

Жесткое крепление стропил к мауэрлату путем врубки

Не стоит переживать, если в результате вырубливания ноги у вас немного изменится наклон ската. Главное, чтобы все стропила лежали на одной линии. Перед запилом стропильной ноги нужно снять размеры места прилегания ее к мауэрлату, а это довольно сложно. Мы не будем выполнять различные математические расчеты, это долго и бесполезно, да и никто на практике таким себе голову не забивает.

Шаг 1. Предлагаем два варианта: сделать один универсальный шаблон для всех ног сразу или делать запилы для каждой по отдельности.

Схема положения стропильной ноги

Если у вас все нормально с положением мауэрлата, то лучше делать шаблон, если есть проблемы, то придется каждое стропило подготавливать отдельно.

Этот шаблон нужен для изготовления стропил

Шаблон можно сделать из обрезка доски, куска ДВП или плотного картона. Проведите на нем линию у нижней кромки на расстоянии не более 1/3 ширины стропильной ноги. На всех стропильных ногах проведите такую же параллельную линию, отметься места прилегания стропил к мауэрлату, и проведите перпендикулярную к ней линию.

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

Теперь вам нужно проследить угол вертикальной и горизонтальной плоскостей зарубки для одного прилегания к мауэрлату по всей поверхности. Сразу скажем, что идеального варианта добиться не удастся, но неплотное прилегание плоскостей в несколько миллиметров критической роли не играет. Приложите шаблон к торцу бруса мауэрлата под углом наклона ската. Точка пересечения вертикальной и горизонтальной линии должна находиться точно напротив его угла. Начертите получающийся треугольник, вырежьте начерченную часть.

Шаг 2. Проверьте правильность шаблона в нескольких частях мауэрлата, пройдитесь по обеим сторонам строения. При необходимости немного изменяйте угол выпиленной части, нужно добиться максимально точного прилегания зарубки по всему периметру.

Шаг 3. Приложите шаблон к стропилу, точка угла верхнего упора должна находиться на всех стропилах на одинаковом удалении от их коньковой части.

Шаг 4. Электрической пилой или ручной ножовкой отпилите срез поперек волокон стропильной ноги.

Отпиливаем стропила по шаблону

Пилите очень осторожно, не уменьшайте пропилом ширину оставшейся нетронутой стропилы. При недостаточном опыте работы электрическими инструментами лучше пользоваться ручными пилами. Пусть времени и сил потребуется больше, зато вероятность брака значительно снижается. А если учесть время на переделку, то потеря производительности труда от ручного инструмента не будут столь большими.

Шаг 5. Под углом выберите второй срез.

Внимание: это самая трудная работа. Пилить такую поверхность электрической пилой нежелательно, велики риски заступления. Нужно работать топором, топор должен быть очень острым. Работа топором потребует не только умения, но и физической силы. Кстати, умение работать топором (путь и не на уровне профессионала) всегда пригодится при строительстве деревянной бани.

Шаг 6. Проверьте шаблоном сделанное посадочное место, при необходимости поправьте его. Можете готовить посадочные места сразу для всего комплекта стропильных ног, а можете выполнять работы по очереди. Все зависит от вашего умения и точности установки мауэрлата.

Пример шаблона для стропил

Пример выпиливания пазов по шаблону

Шаг 7. Поставьте стропильную ногу на место, зафиксируйте ее положение. Для фиксации можете пользоваться самодельными скобами, металлическими уголками или иными прочными приспособлениями.

Пример установленной стропильной ноги

Таким образом нужно поставить два крайних стропила, натянуть в нижней части между ними веревку и по очереди ставить следующие. Будьте готовыми, что для некоторых стропил придется несколько раз подгонять размеры пятки. Чем больше у вас будет практического опыта, тем реже придется снимать/ставить для подгонки стропильную ногу. Во время установки стропильной системы каждую пару ног следует временно фиксировать различными деревянными раскосами или подкосами. Временное крепление убирается только после набивки обрешетки под финишное покрытие крыши.

Читайте также:  Вентиляция предприятия кондитерской промышленности

Сращивание стропил в коньке вальмовой крыши

Сращивание стропил у вальмовой крыши происходит совсем по другому сценарию, чем у двускатной. Так, здесь уже есть новые элементы – накосные стропила, которые нужно ставить по определенной технологии. А к коньковому брусу эти детали нужно крепить методом врубки с дополнительной фиксацией верхними стяжками и ригелями. Еще своих сложностей придает то, что у вальмовой крыши наклонные скаты содержат в себе мансардные окна и вентиляционные отверстия, которые нередко располагаются прямо под коньком.

Если в вальмовой крыше – всего один прогон, его диагональную стропильную ногу опирают на консоль прогона. Сами консоли нужно выпустить на 10-15 см за подстропильную раму. Причем сделайте так, чтобы отпилить лишнее, а не наращивать недостающее.

Если же прогонов два, тогда в коньке прямо к стропилам нужно пришить короткую доску, толщиной до 5 см – прибоину. На нее как раз и будем опирать накосные стропила и диагональные стропильные ноги.

Сращивание стропил в коньке вальмовой крыши

А теперь давайте разберемся с внешней ендовой. Стропильные ноги, которые опираются на нее, также называются накосными и диагональными. Причем диагональные стропила длиннее, чем обычные, и на них опираются укороченные стропила со скатов – нарожники. По-другому их еще называют стропильными полуногами. В этом случае накосные стропила уже несут нагрузку, которая в полтора раза больше, чем у обычных стропил.

Такие диагональные стропила сами по себе длиннее обычных досок, а потому делать их следует спаренными. Это сходу решает три задачи:

  • Удвоенное сечение несет удвоенную нагрузку.
  • Балка получается длинной и не разрезанной.
  • Размеры применяемых деталей становятся унифицированными.
  • Для устройства накосных стропил можно применять те же доски, что и для обычных.

Подытоживая и говоря простым языком, применение досок одной высоты для конькового узла значительноу прощает все конструктивные решения вальмовой крыши.

Идем далее. Для обеспечения многопролетности, под накосные ноги нужно установить одну-две опоры. Ведь накосные стропила по своей сути – это наклонившийся и раздвоившийся коньковый прогон, его некое продолжение. А потому сращивать по длине эти доски нужно так, чтобы все стыки были на расстоянии 15 м от центра опоры. А длину стропильной ноги подбирайте в зависимости от того, какова длина пролетов и какое количество опор.

Сращивание стропил в коньке вальмовой крыши

Технически этот узел выполняется так:

Пару технических моментов:

  • Если вы делаете опорный узел крепления стропил в коньке вальмовой крыши прямо над мансардным оконном, тогда опирание диагональных стропильных ног должно приходиться на боковые подкосы и ригель.
  • Если же стропильные ноги вальмовой крышей сращиваются прямо над вентиляционной отдушиной, тогда центрального упора на подкосы делать не нужно.
  • У вальмовой крыши обязательно убедитесь в том, что стыкуемые поверхности в коньковых узлах примыкаются плотно, почти идеально. А потому куда проще изготавливать нужную конфигурацию всех коньковых элементов еще на земле, и только потом монтировать на крыше каждую стропильную ногу по отдельности.
Сращивание стропил в коньке вальмовой крыши

Вот наглядный мастер-класс:

Закрепление на мауэрлате и стойках

Для соединения стропил с балкой-мауэрлатом потребуется определенная сноровка. В нижней части стропила делают зарез до половины его диаметра.

Форма зареза должна быть такой, чтобы стропильная нога смогла «зацепиться» за внешний угол мауэрлата, не соскользнув с него.

Запрещается соединение стропила с мауэрлатом без устройства такой выемки, так как в этом случае стропилина просто соскользнет с опорной балки, и вся конструкция рухнет вниз.

В некоторых случаях выемку делают в самом мауэрлате. Для этого опорная балка должна быть сделана из древесины твердых пород или лиственницы. Нельзя делать зарубки в мауэрлате, изготовленном из сосны и других хвойных пород.

Почему так важно надежно закрепить стропила на опорной балке? Если этого не сделать, то скаты разъедутся под давлением даже небольшого снежного покрова.

Чтобы этого не случилось, была придумана методика врезания ног в мауэрлат.

Существует два метода врезки в мауэрлат:

  • в балку;
  • в прорезь в балке.

При врезке в балку в стропилине вырезают шип, а в мауэрлате – паз. Глубина щели не должна превышать 1/4 диаметра опорной балки.

Закрепление на мауэрлате и стойках

Второй метод — врезка стропилины в прорезь — используют на крутых кровлях. Угол наклона ската должен быть > 35 градусов.

Во избежание сколов врубка в мауэрлат должна находиться не ближе 4-х сантиметров от края балки. Для более пологих крыш используют метод врезки двойным зубом.

Врезка двойным зубом может производиться как:

  • два шипа с замковым соединением;
  • соединяющий упор с шипом;
  • упор без шипа.

Зубы могут входить в опорную балку на одинаковую глубину или на разную, при этом первый зуб всегда входит на меньшую глубину, чем второй.

Крепление стропил с затяжкой в висячих стропильных конструкциях и соединения стропил с лежнями в наклонных конструкциях обязательно проводится с помощью врезки.

Дополнительно узел соединения усиливается металлическими уголками или тремя длинными гвоздями.

Теперь вы знаете, как правильно соединить стропила друг с другом и с другими элементами каркаса крыши и сможете самостоятельно выполнить эти операции.

При возведении каркаса крыши могут применяться различные способы соединения стропил между собой и с другими элементами конструкции. Выбор типа соединений зависит от особенностей стропильной системы, характеристик материала и предпочтений строителей.