Опирание стропил на балки перекрытия с выносом

В этой статье:

Крепление стропил к балкам 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.

Особенности стропильной системы

Проектируя конструкцию крыши, требуется выбрать наиболее подходящий вариант стропильной системы. Это могут быть висячие или наслонные стропила.

Фермы висячего типа обычно применяются для обустройства легкой крыши большой площади. Опорой для висячих стропил служат стены сооружения.

Системы с наслонными стропилами – более сложные и основательные конструкции, в которых стропильные ноги имеют дополнительные точки опоры.

При строительстве кровли стропильная система обычно опирается на мауэрлат – деревянные конструкции, смонтированные на продольных стенах или по периметру здания.

Такой вариант крепления применяется при возведении крыши на кирпичных или блочных домах.

Если по верху стен выполнена монолитная бетонная балка, либо стены выполнены из бруса или бревна, крыша может опираться не на мауэрлат, а на горизонтальные балки, перекрывающие коробку здания в поперечном направлении.

Кровельный каркас с опорой на балки – это наиболее простой вариант строительства легкой мансардной крыши.

При проектировании важно правильно рассчитать толщину балок и стропильных ног с учетом нагрузок на кровельную систему.

В процессе монтажа необходимо правильно выполнить опирание стропил на балки перекрытия.

Крыша с опорой стропил на балки перекрытия без мауэрлата может монтироваться при условии, что стены здания в состоянии выдерживать высокие точечные нагрузки.

Когда используется стропильная система с опорой на балки перекрытия?

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.

В этом случае под тяжестью кровли стены не разрушаются, так как мауэрлат выполняет функцию разгрузочного элемента стен. Чтобы максимально обезопасить кирпичные или блочные стены от разрушения под высокими нагрузками, в их верхней части предварительно выполняется бетонный армированный пояс.

Принципы расчета балок и стропил

На этапе подготовки к строительству выполняется расчет стропил и балок перекрытия.

При проектировании кровельного каркаса следует учитывать климатические особенности региона, в первую очередь – характерные снеговые и ветровые нагрузки.

На основании табличных данный и требований СНиПа относительно допустимых величин прогиба, выполняется расчет сечений элементов стропильной системы – балок кровли, стропил, деталей ферм.

В том числе требуется выполнить конструкционные вычисления для определения шага укладки балок. Расстояние между балками определяет шаг установки стропил.

Горизонтальные балки укладываются на стены или мауэрлат перпендикулярно длине здания. При проектировании следует учитывать, что балки с обеих сторон должны не менее чем на 40 см выходить за плоскость стены.

Чтобы обеспечить необходимую точность, в первую очередь монтируются крайние балки, а затем их концы попарно соединяются натянутыми шнурами, относительно которых укладываются остальные балки.

Ближе к концам в балках выполняются специальные пазы для надежного крепления стропил.

Принципы крепления стропил к балкам

Существуют различные способы крепления стропил к балкам перекрытия. Важно исключить соскальзывание стропила с опоры. Для этого применяются соединения с пазами и шипами, вырубаемыми в обоих элементах, либо используется металлический крепеж.

Болтовое соединение подразумевает использование комплекта, состоящего из болта, гайки и шайбы.

На выступающем конце балки перекрытия с тыльной стороны делается треугольный вырез таким образом, чтобы его гипотенуза располагалась под углом, соответствующим углу наклона стропила.

Под тем же углом запиливается нижняя часть стропильной ноги.

Установив стропило срезом на балку, его следует зафиксировать гвоздями, а затем перпендикулярно плоскости стропильной ноги высверлить сквозное отверстие для болта таким образом, чтобы его можно было пропустить снизу через вырез, выполненный в балке. На болт надевается шайба и узел фиксируется гайкой.

Соединение со сквозными отверстиями ослабляет деревянные элементы, поэтому чаще применяются соединения с зубом, упором, шипом.

Рассматривая варианты, как крепить стропила к балкам, следует отметить, что конфигурация крепления зависит от угла наклона скатов кровли.

Для крыш с крутыми скатами, испытывающими пониженную снеговую нагрузку, достаточно применять крепления с одинарным зубом. Двойной зуб используется при монтаже крыш с углом наклона скатов менее 35 градусов.

Данный вид крепления дает возможность не только увеличить площадь опоры, но и добиться высокой прочности узла.

Врубка с использованием метода одинарного зуба чаще всего выполняется с дополнительным вырезом шипа, препятствующего боковым сдвигам стропила под нагрузками.

В этом случае под шип следует предусмотреть соответствующее гнездо в балке. Чтобы не ослабить балку, глубина гнезда должна составлять 1/3-1/4 от толщины балки.

Вырез выполняется не менее чем за 25 см от края балки перекрытия, чтобы избежать сколов.

Двойной зуб обычно дополняется двумя шипами, упором с шипом или без него, замочным соединением.

Чаще всего у обоих зубов глубина врезки одинакова, но при необходимости применяется и врезка на разную глубину.

К примеру, дополненный шипом первый зуб врубается на треть толщины опорной балки, а второй – на половину.

Сами по себе пазы не могут удержать стропильные ноги, находящиеся под нагрузкой. Помимо врубки соединительный узел укрепляют металлическим крепежом. Для неподвижных соединений гвозди вбиваются под углом.

Могут использоваться металлические накладки, хомутовые соединения.

Соединение стропила с балкой (при любой технологии его выполнения) дополнительно следует зафиксировать кованой проволокой, которая закрепляется на анкере, вмонтированном в стену.

Соединение стропил с балкой будет надежным, если :

применяется качественный крепеж (металлические элементы из прочного материала с антикоррозийной обработкой);
аккуратно выполняются запилы и врубки (использование вкладышей и прокладок снижают прочность узла, со временем они могу вылететь или деформироваться);
запилы и врубки выполняются по шаблонам;
применяется специальный стропильный крепеж.

Монтаж стропил на сруб

Установка стропил на сруб имеет свои особенности, та как строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, а также при изменении влажности воздуха.

Последний венец сруба следует проверить на горизонтальность, чтобы стропила легли правильно и равномерно передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются места установки стропил.

Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, то технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров по высоте.

Таким образом, жесткое крепление стропильных ног к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, как результат, во всей кровле, либо во фронтонах при усадке образуются щели.

Чтобы избежать таких последствий, при монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления .

Определяя, как установить стропила на сруб необходимо учитывать, что в данном случае соединения стропильных ног в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься возможность менять угол при усадке фронтонов. Для этого стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, либо с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

Нижняя часть стропильной ноги может крепиться в паз, выполненный в верхнем венце стены. При этом стропило устанавливается со свесом, величина которого определяется при проектировании.

При необходимости стропильная нога устанавливается нижним ребром на бревно без паза.

Также используется вариант, когда местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

Во всех случаях в качестве крепления используется специальный крепежный элемент из прочного металла – «салазки». Крепление может быть открытого или зарытого типа.

Оно позволяет стропилам перемещаться без деформации кровли. Перед тем, как крепить стропила к срубу, следует правильно подобрать крепеж.

Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 до 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

Если крыша будет испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обеих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на бревно сруба, необходимо подготовить под место крепежа пластины плоскую площадку.

Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Установка
Нужен ли мауэрлат, если есть балки
Последовательность крепления

Многие домовладельцы стремятся строить свои дачные дома самостоятельно. Приходит момент, когда они сталкиваются с вопросом, возможно ли возвести крышу собственноручно и как это сделать. В любом случае важно помнить, что работа эта довольно трудоемкая, требует грамотного подхода и четкого следования определенной последовательности.Одним из важных этапов возведения крыши считается правильная установка и закрепление мурлата. Это определенная опора, которая воспринимает часть усилия, создаваемого конструкцией крыши.

Установка ↑

Для устройства мурлата используют деревянные брусья, которые укладывают в плоскости, параллельной будущему коньку. Его начинают устанавливать в процессе возведения стен. К примеру, в случае кирпичной кладки можно поступить следующим образом:

ближе к верху, примерно на 4–6 рядов ниже края, с периодичностью в 1 м прокладывают толстую проволоку;
проволоку прочно закрепляют внутри кладки по центру;
длины свободных концов должно хватить, чтобы впоследствии без проблем охватить и обвязать опорный брус;
после завершения строительства видимые части крепежа прячут, к примеру, нанеся слой штукатурки.

На заметку

Мауэрлат устанавливают с минимальным отступом от кромки стен. Он должен быть больше 10 см.

Чтобы не допустить загнивания балок мурлата, их гидроизолируют, прокладывая рулонный материал типа рубероида.

Устраивая мауэрлат вдоль периметра стен, необходимо проконтролировать не только надежность фиксации, но и горизонтальность опорного бруса.

Нужен ли мауэрлат, если есть балки ↑

Когда висячие стропила опираются на брусья перекрытия, которые уложены прямо на стену, то при таком устройстве возникают серьезные точечные усилия, воздействующие на строительные конструкции.

Как правило, подобный подход практикуют при возведении деревянного дома.

В этом случае это оправдано, поскольку благодаря горизонтальному расположению бревен и брусьев, использованных при строительстве стен, нагрузки, которые они испытывают, равномерно распределяются.

Для кирпичной кладки или при использовании ячеистых блоков нераспределенное давление может оказаться губительным – в местах, где расположены брусья перекрытия, стены с краю начинают крошиться.

Именно по этой причине давление следует рассредоточить. Для этого на ее гребень рекомендуется укладывать мурлат, который выполняют из толстого деревянного бруса.

Таким образом, положительный ответ на вопрос, нужен ли мауэрлат под балки перекрытия в подобных конструкциях, не подлежит сомнению.

Если кровельная конструкция предусматривает сопряжение стропил и перекрытия, то прежде необходимо обеспечить надежное крепление балок перекрытия к мауэрлату. На последний фактически будет возложена разгрузочная функцию.

Последовательность крепления ↑

После обустройства мурлата переходят к укладке и креплению потолочных балок к мауэрлату.

Такие параметры, как сечение брусьев конструкции и шаг установки, рассчитывается при проектировании дома на основе оптимального сечения и шага стропил. К примеру, если стропила предполагается изготавливать из досок 5 на 15 см, то расстояние между этими элементами выбирают, равным 0,6 м. Это оптимальный вариант, тем более что ширина теплоизоляционного материала тоже равняется 0,6 м.

Чаще всего они имеют сечение 200 на 100 либо 150 на 100. Итоговую же длину подбирают с учетом ширины будущего карниза. Вынос составляет порядка 0,4–0,5 м.
Как правило, их устанавливают в одном направлении – преимущественно поперек помещения.
На закрепленном мауэрлате выполняют небольшие пазы (достаточно глубины в 20–300 мм) под элементы перекрытия.
Вначале монтируют крайние из них, расположенные у противоположных стен, отступив от их внутреннего края на 0,5–0,6 м.
Далее между ними натягивают веревку и по полученному уровню раскладывают остальные брусья на расчетном расстоянии друг от друга. Следуя этому правилу, можно обеспечить ровную горизонтальную плоскость потолка.
Следует обязательно проконтролировать места крепления балок к мауэрлату. В случае необходимости их можно слегка подчистить, подтесать мурлат либо, наоборот, подложить небольшие плашки из кусочков фанеры.
Затем монтируют поперечные брусья с шагом в 1 м.

Как закрепить ↑

Элементы перекрытия после врезки в мурлат закрепляют друг с другом, используя гвозди, стальные перфорированные уголки под шурупы или саморезы.

Для начала балки временно фиксируют. Сделать это достаточно просто.

Недалеко от их концов в поперечном направлении укладывают доску, лучше даже две, и прибивают, используя гвозди.

Если уложить рядом две доски, то передвижение по перекрытию в процессе устройства крыши значительно упростится.

Крепление стропила к балке перекрытия — Кровля и крыша

Существующие способы крепления стропила к балкам перекрытиям и мауэрлату: какой способ выбрать, советы по монтажу и видео инструкция

Крыши зданий представляют собой сложную конструкцию. Основными элементами являются стропила и мауэрлат.

Такой элемент возводимой крыши, как мауэрлат, выполняет функции своеобразного фундамента. Он служит опорой всех несущих элементов сооружения.

Поэтому требуется правильно и надёжно произвести крепление стропил к мауэрлату, а также к балкам перекрытия.

Необходимо обеспечить надёжное, прочное и качественное соединение скрепляемых деталей.
В местах прилегания стропил к мауэрлату необходимо обеспечить высокую точность запилов.
Крепёжные работы производить с помощью металлических уголков, пластин, кронштейнов, шпилек с резьбой или болтов с гайками.
Болты и гайки применять только с металлическими пластинами или шайбами.
Гвозди и шурупы применяют в качестве временного варианта крепления. В дальнейшем их меняют на уголки, пластины или болты.

Крепление стропил всегда было важным моментом при возведении крыши.

Гарантией надёжности такого сооружения выступает не только правильный расчёт и выбор материала, но и правильно выполненный монтаж стропил к мауэрлату, а также к балкам перекрытия.

Какие способы крепления стропил применяются

При возведении крыш применяется два вида стропильных конструкций — это висячие и наклонные стропила. Постараемся кратко рассмотреть оба вида таких конструкций и их крепление к мауэрлату.

Для равномерного распределения нагрузок наклонной конструкции крыши выбирают распорный и безраспорный способы крепления стропил к мауэрлату.

Когда используют безраспорную конструкцию стропильных ног, тогда отсутствует распорное давление между стенами и опорами строения.

Чтобы устроить распорную конструкцию, применяют только жёсткое крепление стропил по фронтону без использования ползунов. Усилие от крыши через стропильные ноги воспринимают несущие стены и опоры. Крепление стропил к мауэрлату делается таким образом:

Опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Стропила крепят, используя принцип скользящей ноги, а верхнюю часть закрепляют на прогоне конька.
Нижнюю часть стропильной ноги закрепляют на мауэрлате, используя ползун. В верхней части стропила соединяются болтовыми соединениями или другими способами.
Стропильные конструкции и прогоны конька соединяют в прочную конструкцию, её ещё называют коньковым узлом, с помощью деревянного бруска. Скрепляют их гвоздями, которые необходимо забить с обеих сторон параллельно коньку.

Крепление стропильных конструкций к мауэрлату безраспорным способом несколько отличается от того, что было описано ранее:

Будет правильным решением делать крепление, используя ползуны. В этом случае в нижней части стропильной ноги не будет вспомогательного упора. В верхней части элементы конструкций упираются одно в другое и соединяются они между собой различными накладками.
Крепление производят с помощью жёсткого защемления нижних концов стропил с мауэрлатом. Для этого используют нижнюю опорную планку или запил, а верхний конец опирается на прогон конька в горизонтальную врубку. Можно использовать крепление с помощью ползуна, тогда будет небольшая возможность для вертикальных вращений в местах соединения.

В случаях, когда конструкцией крыши предусмотрено устройство висячих стропил, а такое бывает, если нет внутренних опор в здании или столбов, нижний конец стропильной ноги имеет свес и выходит за пределы опорной стены. Вся нагрузка, исходящая от крыши распределяется по наружным стенам.

Система имеет вид симметричного треугольника, сторона которого может иметь длину от 7 до 12 метров.

В её конструкции предусмотрены горизонтальные растяжки из бруса, а также стропильные ноги, которые устанавливают под наклоном с определённым углом.

Верхние концы стропил на коньке устанавливают в выполненный запил. Усиление конструкции производят с помощью ригеля.

Опорные узлы стропил при креплении к мауэрлату

Места, где производят крепления стропил, называют опорным узлом. Их бывает несколько видов:

Узел шарнирный, у которого одна степень свободы. При таком соединении имеется возможность кругового вращения балки.
Узел шарнирный, у которого имеется две степени свободы. Такое соединение даёт возможность балке кроме кругового вращения ещё и возможность горизонтального смещения. Крепление производится с помощью салазок или ползунов.
Шарнирный узел, который имеет три степени свободы, даёт балке возможность горизонтального и вертикального перемещения. Имеется возможность кругового вращения, но для этого необходимо изготовить специальный шарнир. Его устанавливают на мауэрлат.
Наибольшее распространение получили узлы с нулевой степенью свободы. При таком способе крепления для стропил производится жёсткое крепление обоих концов стропильными уголками с обеих сторон. Такой способ исключает возможность для смещения балки.

О креплении стропильных ног к мауэрлату

На протяжении многих лет крыша подвергается воздействию разных внешних нагрузок, порой они бывают значительными. Поэтому для обеспечения высокой надёжности необходим тщательный расчёт конструкции и подбор строительного материала.

Крепление элементов конструкции является важным этапом при возведении крыши здания. От того каким способом будет прикреплена стропильная нога к мауэрлату, будет зависеть поведение крыши в случаях больших нагрузок от выпавшего снега или сильного ветра.

В конструкции крыши применяются в основном элементы из дерева, которое способно впитывать влагу, а потом усыхать от воздействия высоких температур.

Это говорит о том, что нельзя допускать полностью жёсткого соединения всей конструкции во избежание разрывов.

Существует всего два способа крепления стропил, это жёсткий и скользящий.

Жёсткий вид соединения

Такой вид соединения полностью исключает любой способ движения между элементами конструкции.

Для достижения такой цели используют два способа.

Это использование уголков с применяемыми подшивными опорными брусками и создание запилов или седла на стропильной ноге.

Когда применяют первый способ крепления, то стропило опирается на мауэрлат через опорный брус, длина которого может быть до одного метра. Фиксация стропила производится уголками с обеих сторон, что исключает возможность для его смещения.

Второй способ применяется в строительстве чаще.

При таком соединении гвозди забивают под углом по отношению друг к другу так, чтобы они скрещивались в мауэрлате.

Третий гвоздь вбивается вертикально, чем создаётся очень жёсткое соединение узла крепления стропил к балкам перекрытия.

Для страховки при обоих видах жёсткого крепления применяют дополнительные соединения стропил со стеной. Для этой цели используют анкеры или проволоку.

Скользящий вид соединения

Скользящее соединение — это такое шарнирное соединение, при котором имеется две степени свободы.

Их достигают возможностью одного из элементов конструкции к смещению. Обычно это стропило имеет возможность для небольшого смещения.

Этого можно достичь следующим образом:

На стропиле создаётся запил, которым производится укладка на мауэрлат. Крепление можно производить гвоздями, которые забивают с боков и наискосок. Вместо гвоздей иногда используют металлическую пластину с отверстиями или строительную скобу.
Единичное крепление металлической пластиной стропила, которое выпущено за стену.
Выполнение соединения специальным металлическим крепежом, которое называют салазками.

Крепление стропил к балкам перекрытия любым из этих способов позволяет стропильной ноге упираться в мауэрлат, но имеется небольшая возможность для движения относительно друг друга.

Скользящие соединения целесообразно применять при строительстве домов из брёвен и бруса.

Искажение геометрии стен дома от усадки или усушки не приведёт к разрушительным действиям конструкции.

Специалисты рекомендуют собирать такие конструкции на земле. Имеется хорошая возможность правильно произвести разметку и подогнать все элементы конструкции, а затем уже всё установить на стенах здания.

Источник: http://krovlya.guru/tehnologiya/sposoby-krepleniya-stropil-k-balkam-perekrytiya-i-mauerlatu.html