Качественные материалы, продуманное соединение всех элементов строения — гарантия надежности любой конструкции. Немало вопросов при самостоятельном строительстве дома появляется, когда дело доходит до сборки и установки стропильной системы — каркаса крыши, ее скелета, на который будет крепиться кровельный материал. От прочности соединений зависит срок службы всего здания, его способность противостоять снеговым, ветровым нагрузкам. Поэтому крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши — самая важная тема. Несоблюдение любого из правил монтажа, и недостаток крепежей грозит очень опасными последствиями. Самый худший сценарий — внезапное, «скоропостижное» разрушение конструкции.
Стропильная система
Чтобы обеспечить надежное крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши, необходимо грамотное проектирование стропильной системы, так как в расчет всегда принимают толщину стен, вес выбранного кровельного материала, угол наклона скатов, ветровую, снеговую нагрузку, типичную для конкретного региона. Некачественная работа приведет к тому, что крыша в один «прекрасный» день «поедет» — сорвется, а такой вариант событий вряд ли кого-то обрадует.
В состав этого «крышующего» каркаса двухскатной конструкции входят главные «столпы» — стропильные ноги, коньковый брус и мауэрлат. Последний представляет собой опорный брус, смонтированный по периметру несущих стен здания. Элементы этой конструкции скрепляют металлическими пластинами. Непосредственно к мауэрлату под углом крепят стропильные ноги.
Задача мауэрлата — обеспечение равномерной нагрузки на все несущие стены. Эту опору для кровли обязательно используют для строений из газобетона, кирпича, пенобетона или шлакоблоков. В каркасных зданиях в мауэрлатном брусе необходимости нет. В домах, построенных из дерева, его заменяет верхний венец.
Материал для мауэрлата — бревна либо брус 80х180, 100х150, 150х150, 200х200 мм. Это золотая середина, меньшие или большие размеры не рекомендуют. Первые не выдержат вес конструкции, вторые станут причиной повышенной нагрузки на стены, да и поднимать вверх такие элементы будет затруднительно.
Виды опор стропильной системы
Они бывают двух видов — висячие и наслонные. Первые одним концом опираются на мауэрлат, а другим крепятся на коньковый брус. Такие стропильные ноги требуют монтажа добавочных элементов — «бабок», затяжек, подкосов и ригелей, — которые будут препятствовать прогибу конструкции. У вторых, наоборот, есть две полноценные точки опоры: мауэрлат с одной стороны, внутренняя стена здания — с другой.
Висячие стропила
Они на самом деле нависают, так как опираются только на боковые стены конструкции. Этот тип стропил используют для строений, ширина которых составляет максимум семь метров. Нагрузка от стропил передается на затяжку, а от нее — мауэрлату. Однако вспомогательные элементы снимают давление на стены лишь частично. Висячие ноги предполагают жесткое крепление. В этом случае никаких врезок, способных ослабить конструкцию, не делают.
Наслонные стропила
Здесь на помощь мауэрлату приходит лежень, который укладывают на капитальную перегородку для поддержки конькового прогона. На нем располагают опорные стойки. «Прислоняющиеся» ноги чаще всего крепят по-другому — используют врезку. Глубина таких отверстий составляет ¼ высоты самих стропил. Элементы фиксируют с обеих сторон металлическими уголками. Нередко крепеж делают скобами, которые вбивают в мауэрлат и в стропила.
Существуют и комбинированные схемы, однако данные системы применяют только для крыш особо сложной формы.
Как крепят мауэрлат?
Есть несколько вариантов, предназначенных для разных строений.
Для монтажа мауэрлата в кирпичную кладку замоноличивают резьбовые шпильки, минимальный диаметр их — 14 мм, глубина закладки — 450 мм. Поверхность обрабатывают битумной мастикой, затем устилают двойным слоем гидроизоляционного рулонного материала, обычно рубероида либо гидроизола. Просверлив отверстие в мауэрлате, его устанавливают, на шпильки одевают шайбы, потом гайки, которые надежно закручивают.
«Воздушные» газо- и пеноблоки не отличаются большой прочностью, чтобы сразу крепить к ним стропильную систему. Поэтому сначала на них создают монолитный армированный пояс, в процессе в него с определенным шагом вмуровывают металлические шпильки.
В мауэрлате заранее просверливают отверстия, затем его насаживают на шпильки, крепят к поясу болтами. Между деревом и бетоном делают гидроизоляцию. Самый простой вариант — несколько слоев того же рубероида. Дальнейшая работа — крепление стропил к мауэрлату не отличается от описанного «кирпичного процесса».
Есть еще 2 варианта крепления мауэрлата:
- Для кирпичных стен — стальная проволока. Берут материал, диаметр которого составляет 4-6 мм. Его скручивают несколько раз, монтируют в кладку за 3-4 ряда до ее завершения. После застывания раствора и укладки гидроизоляционного слоя на стену укладывают мауэрлатный брус, его фиксируют проволокой, скручивают ее концы и загибают их к стене. Главные плюсы этого способа — низкая стоимость и легкость монтажа.
- Для бетонных конструкций — анкерные болты. Этот метод отличает большая надежность. К армирующему поясу анкера приваривают с таким расчетом, чтобы над уже уложенным мауэрлатом они возвышались на 30 мм. Брус с просверленными отверстиями укладывают на стены, фиксируют гайками с шайбами. Минус анкерного варианта — его высокая стоимость.
Виды соединений конструкций
Существует 2 способа соединения стропил с мауэрлатом — жесткое и скользящее. Первое применяют для зданий из блоков либо кирпича, второе — для строений из дерева.
Жесткое соединение
Такое крепление выполняется следующим образом:
- На стропилах делают запил, который называют «посадочным седлом».
- Элементы устанавливают на мауэрлат, фиксируют с помощью гвоздей.
- По бокам ног крепеж вбивают крест-накрест. Один гвоздь забивают посередине.
- С обеих сторон для надежности крепят металлические уголки.
Такой вид соединений абсолютно противопоказан для деревянных домов. Запилы должны быть лишены любых перекосов и зазоров.
Скользящее крепление
Этот способ идеален для зданий из бревен, так как только этот вариант способен спасти конструкцию от возможной деформации, которая неизменно сопровождает усадку строения. Есть крепежи открытые и закрытые. В состав первых входит неподвижный уголок и направляющий элемент — пластина, перпендикулярная ему. Ее сгибают самостоятельно. Ход такого крепления может составлять от 60 до 160 мм. Закрытое устройство отличается лишь одним — его монтируют уже собранным.
При установке этих крепления нужно соблюдать несколько правил:
- стропильные ноги должны выходить за стены здания, независимо от вида крепления;
- все элементы обязаны иметь одинаковые размеры;
- параллельность всех стропил — необходимое условие, в противном случае шарнирное соединение может заклинить.
Существует несколько комбинаций скользящих и неподвижных узлов. Наиболее распространенный из вариантов — одно жесткое крепление плюс два подвижных. Такой способ гарантирует как прочность конструкции, так и достаточную ее «мобильность».
Способы крепления к мауэрлату
Делают крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши по-разному. При выборе оптимального способа учитывают несколько факторов:
- вид стропил системы — висячие, наслонные;
- ее массу, включающую вес будущей кровли;
- конструкцию стен и материал, из которых они изготовлены;
- величину будущих нагрузок на крышу.
Деревянные стены
В этом случае способ сопряжения мауэрлата и стропил существенно отличается от вариантов для зданий, построенных из другого материала, так как необходимо обеспечить подвижность ног. Причина всем известна: это усадка, присущая деревянным постройкам. Она одна в состоянии нарушить конструкцию, если крепление элементов будет жестким. Поэтому здесь оптимальны подвижные типы креплений, они дадут возможность стропилам двигаться в обоих направлениях.
Есть два популярных вида соединений: запил без вспомогательных деталей и использование крепежа. Нередко выбирают комбинацию — делают врубку, а затем, для надежности, добавляют крепежные элементы. Скользящие крепления для стропил деревянного дома — две отдельных детали, одна из которых может достаточно свободно перемещаться относительно другой.
Кирпич, газо-, пенобетон
Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши кирпичного или бетонного здания делают металлическими уголками, скобами, кронштейнами, гвоздями, саморезами и многими другими крепежными элементами.
- Уголки. Их монтируют на боковых сторонах стропил, фиксируют с помощью саморезов.
- Перфорированная монтажная лента. Она может быть как главным, так и вспомогательным элементом. Крепится саморезами или гвоздями.
- Пластины из металла. Их используют для фиксации таких же стропил. Крепят из саморезами либо болтами с гайками.
- Проволока. Действуют так же, как и при креплении мауэрлата, максимальный диаметр материала — 6 мм.
- Скоба — отрезок прута, изогнутый в виде буквы «П». Его забивают молотком: один конец элемента в мауэрлат, другой — в стропило.
- Кронштейны, изготовленные из оцинкованного металла. Их крепят анкерами, гвоздями либо саморезами.
- Перфорированный крепеж LK. Это изделие изготавливают из металла толщиной 2 мм. Для фиксации стропил пользуются гвоздями или саморезами.
Если для соединения деревянных элементов используются гвозди, диаметр которых менее 6 мм, то никаких дополнительных манипуляций не требуется. Для крепежа больших размеров в древесине необходимо заранее сверлить отверстие, чуть меньшее, чем диаметр гвоздя. Эта операция даст возможность избежать появления трещин в материале.
О «креплении креплений»
Опытные кровельщики до сих пор не пришли к единодушному мнению, какой крепежный элемент идеален для соединения конструкций. Речь идет всего о двух претендентах на звание — о саморезе и гвозде. Какое крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши эффективнее, практичнее? Идеала нет, оба имеют недостатки и достоинства.
- Гвозди любят за то, что для них нужен только самый элементарный инструмент, — молоток, однако некоторые сетуют на то, что их вручную забивать слишком долго. Самый лучший вид гвоздей для фиксации стропил — зазубренные, которые гарантируют надежное соединение с древесиной.
- Саморезы для изготовления стропильной системы используют особенные — оцинкованные элементы, которым не страшна коррозия. Завинчивать их легко, подойдет даже самый простой аккумуляторный шуруповерт. Минус — долгое, нудное удаление саморезов при демонтаже конструкции, однако крышу обычно строят не для того, чтобы вскоре ее разбирать.
Несмотря на то, что единодушия в «стане» кровельщиков не наблюдается, многие из них уже нашли себе фаворита. Для фиксации стропильных ног они выбрали ершеные оцинкованные гвозди. Их длина — на 3-5 мм больше толщины материала.
Некоторые правила соединения
Чтобы гарантировать прочное и долговечное крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши, нужно соблюдать несколько правил:
- Любой крепеж из металла должен гарантировать надежную, жесткую фиксацию к дереву, поэтому он просто обязан быть качественным.
- Размеры всех запилов в мауэрлате следует тщательно выверять и проверять. Надежный крепеж возможен, если глубина его составляет не менее 1/3 толщины бруса. Это правило касается материала, имеющего размеры 150х150 мм, или более.
- Глубина запила, который делается в стропилах, не должна превышать ¼ ширины досок. Этот узел, обычно только для висячих ног, требует дополнительной фиксации металлическими уголками.
- Для соединения всех деревянных элементов помимо болта необходима шайба либо специальная металлическая пластина. Эти элементы предотвратят утапливание в древесину шляпки крепежа, а эта ситуация уже чревата ослаблением конструкции.
- Использовать только саморезы и/или гвозди не рекомендуется, так как данное крепление будет не слишком надежным. Его нужно усилить уголками, пластинами либо другими металлическими элементами.
- Если кровельный материал имеет большой вес, то, независимо от вида стропильной системы, следует выбирать скользящие соединения.
Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши будет надежным и беспроблемным, если обеспечить достаточную жесткость и прочность конструкции, не менее важно большое количество качественных крепежных элементов. В этом случае экономия на материалах — непозволительная «роскошь», она может привести к тому, что срок эксплуатации кровли значительно сократится, а жить в таком здании будет попросту опасно.
Чтобы поближе познакомиться с темой, лучше посмотреть этот видеоролик, в котором все очень хорошо показано и «разжевано»:
