Опора для стропил скользящая: фото, размеры, особенности конструкции

В любом здании важную роль играет кровельная конструкция. От ее качества и прочности зависит конечная стоимость проекта и срок эксплуатации постройки. Именно эта часть будет принимать на себя большую часть атмосферных воздействий. Прочность крыши во многом зависит от выбора, грамотного расчета и установки стропильной системы.

Виды стропил и их применение

Выбор стропильной системы – ответственный шаг, требующий знания конструкции каждого из видов кровли. Стропила могут быть:

  1. Наслонные стропила, опирающиеся на коньковый прогон и мауэрлат. Применяются при возведении односкатной, простой двускатной крыши, а также как один из элементов вальмовой и ломаной мансардной крыши.
  2. Скользящие стропила – разновидность наслонных стропил, применяемая для деревянных строений, дающих большую усадку. Их отличием является скользящее крепление стропил к мауэрлату, что позволяет компенсировать усадку стен без деформации кровли.
  3. Висячие стропила – система из стропил, стянутых ригелями или затяжками, обычно применяется при строительстве простой двускатной крыши, а также в качестве верхних стропил мансардной крыши. В висячей стропильной системе коньковый прогон отсутствует, и в верхней части симметричные стропильные ноги опираются непосредственно друг на друга.
  4. Накосные стропила, иначе называемые угловыми или диагональными. Применяются для выполнения трехскатной или четырехскатной крыши, а также для кровли со сложной геометрией.

Как изготовить крепление с балками перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытия обычно требуется при возведении легких мансардных крыш. Выбор оптимального варианта монтажа и соблюдение технологии позволит гарантировать надежность узлов крепления.

Если опорой висячих стропил служат балки перекрытия, уложенные непосредственно на стену, то такая система создает серьезные точечные нагрузки на строительные конструкции. Обычно такой подход практикуется при строительстве деревянных домов, так как горизонтально расположенные бревна или брус, из которых выполнены стены, способствуют равномерному распределению нагрузок.

Для кирпичных стен нераспределенное давление является разрушительным – в местах расположения балок перекрытия край стены начинает крошиться. Чтобы рассредоточить давление, на гребень стены следует уложить мауэрлат, выполненный из толстого бруса (рекомендуется сечение 150×150 мм). Если выбран вариант кровли, где предусматривается крепление стропил к балкам перекрытия, то балки укладываются поверх мауэрлата и надежно крепятся к нему.

Построить дом своими руками не так сложно, как кажется с первого взгляда. Единственным элементом, при возведении которого у неопытных строителей могут возникнуть затруднения, является крыша. От нее зависит степень комфорта при проживании в доме. Разберемся с таким моментом, как крепление стропил к балкам перекрытия.

Крепление стропил к балкам перекрытия, которые выступают на 40 сантиметров от стен, может быть выполнено вырубкой методом двойного зуба. Это сделать достаточно просто: на конце каждой стропильной ноги вырубите подобие ступеньки. Такой же замок нужно вырубить на балке. Место соединения этих элементов затяните при помощи болта и хомута.

Существует еще один способ монтажа стыка стропил и балок перекрытия – использование накладок из досок. Они закрепляются при помощи саморезов или гвоздей со специальными надсечками. Распределение нагрузки от стропил между мауэрлатом и балками перекрытия позволяет сделать крышу более прочной.

Крепление стропил к балкам перекрытий чаще всего осуществляется на легких мансардных крышах. При этом стропильная система может иметь различные конструктивные варианты исполнения.

Крепление стропил к балкам перекрытий, в основном, производится на мансардных крышах.

Основные виды крыш по конструктивному исполнению

Перед установкой нужно выбрать оптимально подходящую стропильную систему для кровли. Наибольшим спросом среди частных застройщиков пользуются скатные конструкции следующих видов по форме:

  • 1-скатные;

  • 2-скатные;

  • мансардные (ломаные двускатные);

  • шатровые;

  • вальмовые;

  • полувальмовые.

Рисунок 1. Основные виды крыш по конфигурации

Наиболее простыми по конструкции являются односкатные кровельные системы. При этом они требуют минимум финансовых и трудовых вложений на устройство. Однако учитывайте, что в здании с такой крышей невозможно обустроить полноценный чердак или, тем более, мансардный этаж.

Одни из самых популярных на сегодня крыш – двускатные и мансардные. Это обусловлено возможностью обустроить просторный чердак или большую мансарду. На такие конструкции расходуется меньше кровельного покрытия, однако требуется возведение фронтонов по торцевым сторонам дома. Также привлекает минимальная сложность монтажа.

Рисунок 3. Внешний вид двускатной (сверху) и мансардной крыши (снизу)

Шатровые кровли, как правило, имеют 4 ската в виде равнобедренных треугольников, сходящихся в одной точке сверху. Гармонично смотрятся на одноэтажных домах в классическом стиле. Характеризуются сложной стропильной системой, но повышенной устойчивость к ветровым нагрузкам.

Вальмовые и полувальмовые кровли тоже отличаются сложностью устройства, большим количеством конструктивных элементов в стропильной системе. Требует профессионального подхода к монтажу, без наличия определенных навыков самостоятельно построить качественную и надежную конструкцию будет очень сложно.

Рисунок 6. Полувальмовая крыша

Полезно знать

Чтобы правильно рассчитать стропильную конструкцию мансарды, необходимо суммарно учесть 3 вида нагрузок, действующих на кровельную систему. Во-первых, следует вычислить вес самой мансардной крыши: кровельный материал, обрешетка, контробрешетка, гидроизоляция, стропила, теплоизоляционный слой мансарды, пароизоляция, чистовая отделка. Для этого потребуется знать вес каждого материала на 1м2, такие параметры указываются в инструкциях и сертификатах заводов–изготовителей.

Например, полимерно-битумной гидроизоляции потребуется 5 кг/м2, один квадратный метр минваты весит 10 кг, стандартной обрешетки из доски в 25 мм – 15 кг, ондулин приблизительно 3 кг, металлочерепица – самый тяжелый кровельный материал. При подсчете нагрузки сложите все показатели и умножьте на поправочный коэффициент 1,1.

Во-вторых, конструкция стропильной системы мансардной крыши должна выдерживать снеговые нагрузки, в некоторых районах этот показатель превышает более 500 кг на м2. Формула для расчета снеговой нагрузки:

S=Sg x µ, где

S  – снеговая нагрузка;

Sg  –  масса снега на 1м2 горизонтальной поверхности, показатель устанавливается нормативными документами для каждого климатического района в отдельности;

µ – коэффициент, зависящий от уклона крыши: угол в 25о – коэффициент 1,0, 25-60о – 0,7, если уклон выше 60о коэффициент не учитывается.

И наконец, ветровые нагрузки. Для их расчета применяется формула:

W = Wo x k, где

W – ветровая нагрузка;

Wo – нормативные данные, которые определяются индивидуально для каждого района;

k – поправочный коэффициент для разного типа местностей и высотности здания.

Высота здания, м Открытый тип местности: морские побережья, озера, степи Закрытый тип местности: города, лесные массивы
5 0,75 0,85
10 1,0 0,65
20 1,25 0,85

На основании суммарной нагрузки на стропильную систему мансардной крыши, определяется длина, шаг и поперечное сечение стропильной ноги. Далее мы привели таблицу рекомендуемых параметров для устройства стропильной системы в умеренном климатическом поясе (Московская область):

Расстояние между стропилами мансардной крыши, м Длина ноги, м
6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3
Поперечное сечение балок, мм
0,6 50*200 50*200 50*175 50*150 50*150 40*175 40х150
0,9 75*250 75*200 75*175 75*175 50*200 50*175 50х150
1,1 100*200 75*200 75*200 75*175 75*175 75*150 75х150
1,4 100*200 100*200 75*200 75*200 75*200 75*175 75х150
1,75 100*250 100*200 100*200 100*200 75*200 75*200 75х150
2,15 100*250 100*250 100*200 100*200 100*175 100х150

Для других элементов стропильной системы мансардной крыши существуют свои параметры:

  • мауэрлат выполняется из бруса 150*150, 100*150, 100*100 мм;
  • ригель – 100*200-150 мм;
  • прогоны – 100*200-150-100 мм;
  • енды, диагональные ноги – 100*200 мм;
  • затяжка – 50*150 мм;
  • подкос – 150*150, 100*100 мм.
  • подшивочная доска – 25*100 мм.

Важно: Деревянные стропила должны соответствовать ГОСТу 8486-86(83). На 1 п/м ноги может быть не более 3 сучков, размер сучков не должен превышать 30 мм по длинной стороне. Сквозные трещины недопустимы. Влажность дерева менее 18%. Стропильная система двускатной мансардной крыши, чертеж основных элементов фермы

Соединение скользящих опор

Скользящая опора имеет 2 разновидности:

  • опора открытая;
  • опора закрытая.

Открытая система стропил выполняется из 2 элементов: направляющая и изогнутая пластины. Их крепеж осуществляется к балке и специальному элементу – мауэрлату. Во время усадки жилища стропило будет скользить по направляющим, а имеющаяся в конструкции пластина не позволит оторваться стропильным ногам от мауэрлата.

Для того чтобы эта пластина имела надежное соединение, подготавливается специальная округлая плоскость. Устанавливается она так, чтобы стропила могли совершать ход по всей длине.

В том случае, если скат кровли имеет маленький уклон, можно использовать всего одно крепление. На более крутых уклонах нужно использовать двусторонние устройства.

Схемы крепления стропил.

Когда строение имеет кровлю, у которой довольно большая длина скатов, для того чтобы выполнить надежное крепление стропил, необходимо сформировать специальные упоры, которые изготавливаются дополнительно. В числе таких упоров должны быть различные стойки, подкосы и раскосы. В местах соединения этих упоров должны быть установлены специальные скользячки.

При использовании опор закрытого типа действия их соединение будет иметь небольшое различие только по способу их монтажа между различными элементами крыши. Если при использовании открытых элементов пластина скользячки имеет просто небольшой загиб и позволяет монтировать ее отдельно от направляющих, то в закрытой это происходит несколько другим способом. У закрытой скользячки нет возможности разборки ее на отдельные элементы. Ее сборка и монтаж выполняются целиком.

Висячие стропила для малого пролёта

Метод устройства стропильной системы без промежуточных опор применим только в случае небольшого пролёта — до 6 метров. Как было сказано в предыдущей статье, затяжкой в этом случае служит балка перекрытия или подстропильный ригель. Мы рассмотрим два варианта установки стропил.

Читайте также:  Как покрыть крышу профлистом своими руками

Вариант 1. С черновым полом

Этот способ удобен, если есть возможность устроить черновой пол по балкам перекрытия.

Порядок работы:

  1. Устроить черновой пол из необрезной доски и подручного материала.
  2. Разметить мауэрлат или балки — шаг, места врубок. Натянуть шнур по будущему коньку. Обязательно проверить периметр.
  3. На перекрытие подать материал для стропил.
  4. Подобрать по месту оптимальный вариант крепления стропил.
  5. Изготовить две стропильные фермы*.
  6. Установить крайние стропильные фермы, используя временные распорки (маячные фермы).
  7. Проверить правильность установки, соответствие уровням и допускам.
  8. Изготовить и установить остальные фермы по размерам маячных ферм на саморезы и гвозди. При этом должна оставаться возможность коррекции шага и размеров.
  9. После установки всех ферм следует ещё раз проверить соответствие уровням и допускам.
  10. Окончательное раскрепление стропильной системы — установка стяжек, скоб, турбовинтов и прочих элементов, предусмотренных проектом.

* Стропильная ферма — один полный элемент стропильной системы.

Вариант 2. Без чернового пола

В этом случае перекрытие не устраивается, пространство этажа объединено с чердачным.

Порядок работы:

  1. Тщательно вымерять размеры по месту установки.
  2. По местным размерам и условиям подобрать способ опоры стропильной ноги и завязки конька, вариант среза ската.
  3. Создать полигон, повторяющий размеры пролёта и проекции стропил. На горизонтальной решётке или верстаке установить систему упоров, направляющую доску в проектное положение в ферме.
  4. Собрать одну экспериментальную стропильную ферму.
  5. Поднять ферму на место монтажа и установить на временные крепления.
  6. По месту подобрать способ врубки и сделать врубку для экспериментальной фермы.
  7. При необходимости провести коррекцию размеров, угла и конструкции.
  8. После достижения качественной посадки окончательно зафиксировать узлы фермы и спустить её на полигон.
  9. Подкорректировать упоры полигона (верстака) согласно шаблону.
  10. Изготовить необходимое количество стропильных ферм, используя в качестве шаблона экспериментальную ферму.
  11. Сделать врубки или посадочные места в опорных точках.
  12. Установить и раскрепить ряд стропильных ферм в проектном положении.

Часто проект предусматривает объединение пространства на больших пролётах — до 9 метров. В этом случае также необходимы висячие стропила с подстропильным ригелем. Такие проекты должны обязательно учитывать три момента:

  1. Стропильная нога должна быть изготовлена из доски толщиной не менее 75 мм и шириной 200–250 мм.
  2. Все врубки, опорные точки, места сопряжений должны обязательно стягиваться сквозной резьбовой стяжкой (шпилькой) диаметром не менее 12 мм. Места стыка плоскостей желательно покрывать столярным клеем.
  3. Уровень установки подстропильного ригеля (затяжки) — от 1/2 до 2/3 высоты чердака.

В остальном технология установки стропил повторяет описанные варианты.

Разновидности конструкций висячих стропил

Выбор той или иной схемы для устройства висячих стропил зависит пролета между несущими стенами. Чем больше это расстояние, тем сложнее конструкция и большее количество дополнительных элементов требуется.

Базовая трехшарнирная треугольная арка

Это основа всей конструкции, имеет форму треугольника. Собирается из двух стропильных ног, которые скрепляются в коньке. Нижние части соединяются деревянной затяжкой. Максимально допустимая высота в коньке равна шестой части длины пролета. При этом такую конструкцию разрешается использовать только в зданиях между стенами которого не больше 6 метров.

В таком изделии стропила испытывают только изгибающие нагрузки, а затяжка — растягивающие. В основании разрешается использовать металлический прут, или тяж. Но обычно оставляют дерево, так как оно выполняет роль балок для чердачного перекрытия.

Шарнирная арка с бабкой

Такая система применяется в зданиях с пролетом больше 6 метров. Затяжка такой длины будет сильно прогибаться, а чтобы избежать этого используют бабку. Обычно подвес изготавливают из бруса, но в некоторых ситуациях берут металлический прут. Элемент из металла хорошо переносит растягивающие нагрузки, имеет небольшой вес.

При помощи бабки кровельщики настраивают степень прогиба горизонтальной части. На такой длине затяжку делают из двух равных частей, и стыкуют их точно под подвесом. Применяют разные соединения узлов: косые или прямые прирубы, закрепленные болтами. Между собой подвес и затяжку закрепляют хомутом.

Шарнирная арка с приподнятой затяжкой

Рекомендуем к прочтению:Как правильно запилить стропила?

Этот вариант подразумевает установку затяжки недалеко от конька. Хотя в этом положении деталь испытывает большие нагрузки, но так появляется возможность обустроить мансардный этаж. Настроить высоту потолков можно поменяв высоту крепления затяжки.

В такой ситуации стропилины приходится опираться на мауэрлат. Так как с увеличением нагрузки, повышением влажности и температуры меняются размеры балок используют скользящее соединение. Они изготавливаются из металла и крепятся напрямую к мауэрлату и стропилам. Благодаря такой конструкции крыша сохраняет свою геометрию и может «дышать».

Зимой, на скатах, висячие стропила с затяжкой испытывают различную снеговую нагрузку. Из-за этого появляется угроза перекоса и появления протечек. Поэтому в подобных конструкциях концы стропил выносят за пределы стен.

При устройстве мансардного этажа с приподнятой затяжкой, балка служит основой для крепления потолка. Для того чтобы она не провисала используют более толстые брусья. В некоторых ситуациях устанавливают подвесы, соединяющие затяжку и конек. Если балка слишком длинная используют несколько навесных креплений.

Шарнирная арка с ригелем

Единственное отличие в этой конструкции от предыдущей заключается в способе реализации узлов крепления стропильных ног. Они жестко закрепляются на мауэрлате и больше не могут свободно менять свое положение. Для этого используют гвозди, саморезы, металлические накладки.

В связи с изменением способа крепления, действие нагрузок так же изменяется. Теперь стропила распирают несущие стены. Из-за этого затяжка начинает испытывать сжатие и в такой позиции она называется ригелем.

Если расчеты показывают большую нагрузку, тогда в дополнение к крыше с ригелем в нижней части конструкции устанавливают классическую затяжку. В таком случае крепление к мауэрлату не понадобится. Получается первая описанная конструкция с дополнительной балкой под коньком.

Арка с бабкой и подкосами

Разновидности конструкций висячих стропил

Пролеты длиной до 9 до 14 метров требуют усиление конструкции подкосами. В этой ситуации начинают прогибаться стропильные балки. При наслонной конструкции крыши подкосы упирают во внутреннюю несущую стену. В нашем случае единственным доступным упором является бабка. Тут изменяются все нагрузки, действующие на каркас: стропила давят на подкосы, они растягивают подвес и притягивают конек, далее нагрузка распределяется по стропилам, сжимая их.

Все схемы висячих стропильных систем требуют точного расчета, учитывающего внешние и внутренние нагрузки. Единственным недостатком можно считать сложность монтажа. Приходится либо подавать готовые конструкции краном, либо собирать их на высоте. Но, в некоторых ситуациях других вариантов собрать крышу нет.

На какие особенности следует обратить внимание при монтаже

Сначала определим, что такое мауэрлат. Это – венец сруба, проходящий поверху, он-то как раз фиксируется к стропильным «ногам» с помощью опор скольжения. Они производятся из оцинковки размером 90×90×40, 120×90×40, 160×90×40, 270×90×40, измерения представлены в миллиметрах. Длина зависит от возможных показателей смещения ноги стропил.

Чтобы монтаж завершился удачно, необходимо зафиксировать направляющую линейку опоры по параллели к ноге стропила. Уголок, в свою очередь, фиксируется поверху, следуя перпендикуляру ноги, что обеспечивает возможность двигаться даже при самой большой длине усадки.

Опоры крепятся на мауэрлат одним из способов: располагая сверху или врезав в тело мауэрлата. Глубина врезки не может превышать установленные ¾ диаметра бруса или бревна мауэрлата. Если заявленная глубина увеличена, это может стать причиной ослабления устройства крыши.

В идеале для производства стропильной части нужно применять доски, сечение которых достигает 200×50 мм или 150×50 мм.

Как соединить стропила на коньке крыши

На сегодняшний день при возведении стропильных крыш чаще всего используют два основных способа соединения стропил в верхней (коньковой) части крыши. Это соединение встык и крепление к коньковому прогону. Соединение стропил встык выполняется путем обрезания верхней части стропил под углом и соединения с противолежащей стропильной ногой непосредственно упирая одно стропило в другое. Для выполнения такого соединения удобно использовать шаблон, чтобы соблюсти величину угла при опиливании. Также можно распил производить при монтаже стропил, соединив два стропила в верхней части и сделав пропил сразу по двум брускам.

Для надежного скрепления при таком способе соединения используют различные деревянные и металлические накладки, монтируемые на гвозди, шурупы или саморезы.

Как соединить стропила на коньке крыши

Крепление стропил к коньковому прогону несколько усложняет конструкцию каркаса, но также используется достаточно часто. При этом стропила опираются не друг на друга, а на деревянный брус, называемый коньковым прогоном.

Прогон при этом опирается на стойки, устанавливающиеся на лежень, который укладывается с верхней стороны чердачного перекрытия.

Как соединить стропила на коньке крыши

Виды подвижных соединений

Способ крепления основных конструктивных элементов стропильной системы меняется в зависимости от разновидности системы.

Сами же элементы крепления изготавливаются из низкоуглеродистой стали, прошедшей через горячую оцинковку.

Все скользящие соединения, которые могут быть использованы в современном строительстве, делятся на два вида:

  1. Соединения открытого типа.
  2. Соединения закрытого типа.

Для полноценного крепления подвижных соединений важно определиться с равномерным распределением нагрузки на стены здания.

Нужно учитывать вес стропил и общий вес всей кровли.

Открытое соединение

Здесь всего два открытых элемента.

Первый — направляющая, которая должна быть прикреплена к стропильной ноге.

Направляющая представляет собой стальную пластину, изогнутую и имеющую по краям отверстия.

Их может быть два или три на каждом конце.

Длина хода подвижного элемента имеет минимальное значение в 60 миллиметров, а максимальное в 160.

Уголок — неподвижная часть скользящего соединения открытого типа.

В нем может быть максимум пять отверстий.

Закрытое соединение

Скользящее соединение закрытого типа не может быть разобрано на отдельные элементы.

Это только монолитная единая конструкция.

Её монтаж на крыше возможен только в собранном виде.

В виде уголка выполняется неподвижная часть системы.

Его длинная сторона имеет держатель, в который и продевается планка крепления.

Если бревна и доски, теоретически, можно подготовить и самостоятельно, стропильные соединения лучше всего покупать в готовом виде, в определённом для качественного монтажа кровли количестве.