Содержание:

1. Монтаж балок кровли
2. Особенности монтажа
3. Принципы расчета балок и стропил
4. Принципы крепления
5. Крепление стропил на балках
6. Как произвести крепление с балками
7. Способы монтажа стропил к балкам
8. Актуальные способы крепления
9. Как крепить стропила к балкам
10. Необходимые материалы и инструменты
11. Жесткий способ монтажа: этапы
12. Использование болтов
13. Монтаж плоской кровли на балках
14. Создание каркаса
15. Некоторые рекомендации

Монтаж балок кровли

Крепление стропил к балкам, как правило, применяют при возведении легких мансардных крыш, однако метод также задействуется для более сложных конструкций – двухскатных либо даже вальных (четырехскатных) кровельных систем. Подбор наилучшего варианта монтажа и следование технологии позволяет гарантировать надежность узлов фиксации.

Особенности монтажа

При разработке плана кровли выбирают самый оптимальный вариант системы стропил – они бывают висячие и наслонные. Висячие зачастую используются для легкого типа крыш с большой площадью и опорами для них выступают стены здания. Наслонные – уже более сложные конструкции, в которых стропильным ногам дают дополнительные точки опоры. 

При устройстве крыши на кирпичных  и блочных домах стропильная система, в основном, имеет опору на мауэрлат – конструкция из дерева, установленная на продольных стенах и, как вариант, по периметру. Если сверху стен есть монолитная цементная балка или же они сооружены из бруса, бревна, крыша может иметь опору в горизонтальные балки, которые перекрывают домовую коробку в поперечном направлении. Кровля на балках – наиболее простой вариант возведения мансардных легких крыш. Однако при разработке ее проекта нужно тщательно рассчитать толщину балок и стропил с учетом нагрузкок на кровельную систему. И в процессе установки – правильно осуществить опирание стропильных ног на балки. Кровля с опорой на балки может строиться с условием, что стены дома способны выдержать высокие точечные нагрузки: обычно строения из дерева этому соответствуют.

Принципы расчета балок и стропил

Расчеты производятся еще на этапах подготовки к строительным работм, и при этом надо учитывать природные особенности региона, и особенно – типичные снеговые и ветровые нагрузки. Используя табличные данные и актуальные нормативы, осуществляется расчет сечений по деталям стропильной системы: кровельных балок, стропил, других элементов. Также нужно провести вычисления по конструкции для определения шага укладки балок, от которого станет зависеть и шаг расстановки стропил. Плюс при создании проекта надо учитывать, что балки должны выходить за плоскость стены с обеих сторон не менее, чем на 40 см. Чтобы добиться необходимой точности, сначала монтируются крайние балки, а затем – попарно соединяются их концы, относительно которых укладываются остальные балки. Для этого в их концах делаются специальные пазы, как раз для крепления стропил. 

Принципы крепления

Есть разные способы крепления стропил к балкам, но главная цель каждого из них – это исключить соскальзывание стропила с опоры. Для этого применяют соединения с пазами и шипами, которые вырубают в обоих элементах и используют металлический крепеж – без него пазы не могут надежно удержать стропильные ноги, находящиеся под нагрузкой. Это могут быть металлические накладки, хомуты, а также соединение стропила с балкой нужно дополнительно зафиксировать кованой проволокой, крепящейся на анкере в стене. 

Гарантиями максимально надежного соединения стропил с балкой являются: 

• применение качественного крепежа (металлические элементы с антикоррозийной обработкой от проверенных производителей); 

• аккуратное выполнение всех необходимых запилов и врубок;

• неиспользование вкладышей и прокладок – они снижают общую прочность узла и могут значительно деформироваться со временем; 

• выполнение запилов и врубок – удобнее делать это по шаблонам; 

• использование только специального стропильного крепежа. 

Крепление стропил на балках

Ошибки при создании стропильной системы могут привести к протечкам и к обрушению крыши, поэтому на стадии проектирования важно правильно заложить угол ее наклона – так, чтобы она выдерживала нагрузку от осадков и скопления снега. Кроме того, следует учитывать расстояние между элементами: для того, чтобы кровля имела оптимальный вес. 

Как крепить стропила, если есть мауэрлат 

В каркасных и деревянных домах можно обойтись без мауэрлата, но при использовании для строительства стен пенобетонных блоков и подобных материалов он становится уже обязательным элементом – иначе выдержать крышу здания такие стены просто не смогут. 

Стропила фиксируют сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяют с балками. 

Жесткое крепление 

Такой тип крепления используют как при создании односкатной крыши, так и для других типов кровельной конструкции. Пошагово данный способ выглядит следующим образом: 

1. Проведение вырубки заготовок по шаблону – с определенным углом (заложенным в проекте) и глубиной не больше трети высоты бруска. Все стропильные элементы (ноги) должны быть идентичными. 

2. Установка каждой стропильной ноги седлом на мауэрлат и закрепление с помощью гвоздей – сначала два под углом друг к другу, с боковых частей стропил, и потом третий уже вертикально, для обеспечения прочности всей конструкции. 

Жесткое соединение стропильной системы позволяет ей выдерживать большие нагрузки, и полностью исключает любое движение между всеми частями кровельной конструкции.

Крепление скользящего типа 

Применяется для домов из бруса, бревен и прочих материалов, дающих усадку. Жесткое соединение в таком случае приведет к разрушению всей конструкции. Для скользящего используют специальный крепежный элемент, который называется «салазками». Кроме того, для фиксации применяют уголки с продолговатыми отверстиями, хомуты и скобы.

Скользящее соединение – это соединение двух степенями свободы, которые достигаются возможностью одного из элементов стропильной системы незначительно смещаться. Это достигается именно за счет использования специальных крепежных деталей – «салазок». 

Как произвести крепление с балками

Если балки выступают от стен больше, чем на 40 см, можно воспользоваться методом двойного зуба – для этого на конце каждой стропильной ноги вырубают подобие ступени. И такой же замок вырубают на балке, а место их соединения закрепляют болтом. 

Еще один вариант монтажа стыка стропил и балок – применение накладок из досок. Они крепятся на саморезы или гвозди со специальными насечками. Распределение нагрузки от стропил между мауэрлатом и балкой позволяет делать кровлю более прочной. 

Особенности стропильной системы при каркасном строительстве 

При строительстве легких каркасных конструкций стропила можно монтировать прямо к балкам, без мауэрлата. Поэтапная инструкция выглядит следующим образом: 

1. Установка на время работ дополнительных подпорок для черновых стен и потолка.

2. Соединение потолочных балок и верхней обвязки, их закрепление.

3. Установка стропил и, по возможности, усиление блока двойными вертикальными стойками, с помощью которых производится подвязка стропильных ног к стенам.

4. Создание обрешетки.

5. Установка кровельной системы. 

При каркасном строительстве необходима затяжка – для принятия части нагрузки на себя. 

Способы монтажа стропил к балкам

Кровельные системы представляют собой сложную конструкцию, основными элементами которой являются стропила и мауэрлат – он выполняет функции своего рода фундамента. 

Основные правила крепления стропил к мауэрлату: 

• обеспечить надежное, прочное и качественное соединение фиксируемых деталей;

• убедиться в высокой точности запилов в местах прилегания стропил к мауэрлату;

• использовать для крепежных работ только металлические уголки, кронштейны и пластины, а также шпильки с резьбой;

• применять болты и гайки только с металлическими шайбами или пластинами; 

• использовать гвозди и шурупы исключительно в качестве временного варианта крепления, и заменять их в дальнейшем на уголки, пластины или болты. 

Гарантией надежности стропильной системы являются не только правильные расчеты и подбор материала, но и грамотно выполненный монтаж стропил к мауэрлату и к балкам. 

Актуальные способы крепления

Как уже отмечалось, при создании крыш применяются висячие и наклонные стропильные конструкции. Для равномерного распределения нагрузок наклонной конструкции кровли используют распорный или безраспорный способы установки. При выборе безраспорной конструкции стропильных ног отсутствует распорное давление между стенами и опорами. 

Чтобы устроить распорную конструкцию, применяют только жесткое крепление стропил по фронтону, а усилие от крыши сквозь стропильные ноги воспринимают стены и опоры. 

Крепление стропил к мауэрлату осуществляется следующим образом: 

• используется принцип скользящей ноги, при котором опорой для стропильной ноги выступает мауэрлат, а верхнюю часть закрепляют на прогоне конька;

• фиксация нижней части стропильной ноги на мауэрлате происходит при помощи ползуна, а верхней части – болтовых соединений или других способов;

• стропильные конструкции и коньковые прогоны конька соединяют в конструкцию, которая также называется коньковым узлом: с использованием деревянного бруска и гвоздей, которые необходимо забивать с обеих сторон параллельно коньку. 

Безраспорный способ несколько отличается, хотя крепление также делают с применением ползунов. Однако в таком случае в нижней части стропил нет вспомогательного упора, а в верхней части элементы конструкций упираются друг в друга, и соединяются накладками. 

Крепление осуществляют путем жесткого защемления нижних концов стропильных ног с мауэрлатом. Для этого необходима нижняя опорная планка или же запил, а верхний конец должен опираться на прогон конька в поперечную врубку. Также допустима фиксация с помощью ползуна: в таком случае появляется возможность для вертикальных вращений. 

В случаях, когда предусмотрено устройство висячих стропил – если в здании нет столбов или внутренних опор, нижний конец стропильной ноги имеет свес, и выходит за пределы опорной стены. И тогда нагрузка, идущая от кровли, распределяется по наружным стенам. 

Такая система выглядит как симметричный треугольник, сторона которого имеет длину от 7 до 12 м. В конструкции предусмотрены поперечные растяжки, а также стропильные ноги, которые монтируют под наклоном с четко рассчитанным углом. Их верхние концы на коньке при этом устанавливают в заранее выполненный запил. Усиление конструкции производят с применением ригеля – для достижения большей прочности и долговечности.

Места крепления стропил носят название опорного узла – существует несколько их видов: 

• шарнирный узел с одной степенью свободы и возможностью кругового вращения; 

• шарнирный узел с двумя степенями свободы, который дает возможность не только кругового, но еще и поперечного смещения – крепление на салазки и ползуны;

• шарнирный узел с тремя степенями свободы и возможностями поперечного и вертикального смещения, а также кругового вращения при установке специального шарнира, который устанавливают на мауэрлат;

• узлы с нулевой степенью свободы – самый востребованный вариант, при котором делается жесткое крепление обоих концов стропильными уголками, что исключает возможность смещения балки.

Для кровельной конструкции, в основном, применяются элементы из дерева, способного к впитыванию влаги, а затем к усыханию под воздействием высоких температур. И это тоже причина того, что допускать полностью жёсткого соединения всей конструкции нельзя – это способно привести к разрыву материала и повредить функциональности всей системы.

Как крепить стропила к балкам 

Конструкция крыши, для которой используется такое соединение, сегодня встречается не так часто. Крепление стропил к балкам может проводиться как в случае, если дом деревянный, так и тогда, когда стены выполнены из кирпича или пеноблоков и т.п. Но в каждом случае необходимо учитывать особенности – например, если крепление стропил двухскатной крыши к балкам делается в деревянном доме, такая конструкция получается достаточно прочной. Однако точечная нагрузка при этом повышается, хотя это и не влияет на прочность стен – при таком строительстве используют длинные бревна или брусья, а балка и стропила оказывают давление именно на них. По результату нагрузка распределяется равномерно – чего не происходит, если дом возведен из кирпича. 

В случае кирпичных домов в участках соединения стропильной системы и балок на стену оказывается слишком большое давление, а нагрузка при этом является точечной. В итоге это приводит к постепенному разрушению кирпичей верхнего ряда стен. Чтобы избежать этого, нужно укладывать балки сначала на мауэрлат, и только потом крепить к ним стропила. Это же относится к ситуации, когда стены возведены из пеноблоков либо другого подобного материала – стропильная система должна опираться на балки, которые укладываются, в свою очередь, на мауэрлат. И если для кирпичного дома этим правилом, в крайнем случае, можно пренебрегать, то для блочного дома это полностью исключается. 

Также для кирпичных и блочных зданий многие специалисты рекомендуют использовать дополнительную защиту – например, укрепить верхний ряд стен армированным поясом в том случае, если предстоит установка стропил крыши на балки. Сначала для этого делается опалубка, затем укладывается арматура, и все заливается жидким бетоном. В такой ситуации точка опоры стропильной системы на балки не станет разрушать стены.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы монтаж стропил крыши к балкам прошел максимально качественно, к этому нужно подготовиться. В первую очередь требуются крепежные приспособления – стальные уголки, саморезы, пластины, стяжки из толстой проволоки, кронштейны, болты с гайками, разновидности усиленного уголка плюс перфорированная монтажная лента, др. 

При покупке этих деталей необходимо очень внимательно отнестись к выбору: крепление должно быть надежным. Поэтому при выборе приспособлений нужно обращать внимание на качество – металлические элементы должны быть без следов ржавчины и повреждений.

Важно правильно выбрать и сами стропила – в первую очередь, провести расчет системы, и узнать, какое сечение потребуется. Для этого используют специальные программы, где вводятся имеющиеся данные о площади крыши, о расчетных нагрузках на нее и т.д. Итог вычисления – точное сечение материалов и примерный чертеж мест закрепления стропил. 

Далее подбирается материал – стропила могут быть сделаны как из деревянного бруса, так и из досок. При этом так же важно его высокое качество: доски или брус не должны иметь следов плесени, выраженных трещин и крупных зазубрин. Кроме того, древесина должна быть вылежанной – в таком случае в ней не будет влаги, и стропила не начнут коробиться. 

Жесткий способ монтажа: этапы

Такое крепление стропил к балке проводят в следующей последовательности: 

1. Подготовка балки – вырезание выемки с таким расчетом, чтобы ее глубина была не больше трети толщины самой балки, а место крепления стропил не ближе 20 см от края. Такие правила позволяют избежать скола балки в процессе эксплуатации. 

2. Выбор способа монтажа стропил. Обычно используют способы жесткого крепежа с одним или двумя шипами. Вариант с одним шипом подходит, если крыша строения имеет крутые скаты, и поэтому будет испытывать меньшую снеговую нагрузку. В случае меньшего угла наклона лучше использовать крепеж с двумя шипами – тогда стропила будут надежнее сцеплены с балкой, и смогут выдержать больше нагрузок. 

3. Подготовка стропильных ног. На данном этапе в их нижней части делают выступы, которые в точности повторяют выемки в балках. 

4. Проверка, чтобы выступы идеально совпадали с выемкой – для оптимизации работ и ускорения процесса заранее делают шаблон. 

5. Крепление стропил. Они устанавливаются в выемки, и после этого дополнительно фиксируются гвоздями, которые вбиты под углом. Для большей надежности можно использовать металлические планки и уголки. 

Специалисты также рекомендуют усиливать такие соединения, еще обматывая их кованой проволокой толстого сечения, и закреплять ее на стене к заранее встроенным анкерам. И в таком случае кровельная стропильная система будет максимально прочной и долговечной. 

Использование болтов

В случае использования болтового соединения работы по монтажу стропил к балкам идут в следующей последовательности: 

1. Создание на выступающем за пределы стены крае балки треугольного надреза. При этом гипотенуза должна находиться под тем же углом, что запил на нижней части.

2. Проведение сборки соединения – установка стропил на балку в сделанный заранее надрез и усиление места монтажа гвоздями, которые вбиты под уклоном (нельзя использовать менее трех штук).

3. Создание сквозного отверстия с помощью дрели и толстого сверла по дереву. Его сечение должно быть на несколько миллиметров больше сечения используемого болта. Дрель ставят под углом 90 градусов – относительно плоскости стропил; 

4. Вставление болта в отверстие. При этом он должен пройти по направлению снизу вверх, а сверху на него нужно надеть шайбу и закрепить болт при помощи гайки. 

Такое крепление стропил к балке считается наиболее надежным, и при этом достаточно легким. Оно не требует вырезания в балках и стропилах сложные выемок или выступов. 

Однако существует важный нюанс: чтобы крепление получилось прочным, долговечным, следует выбирать болт, шайбу и гайку из качественной стали с устойчивостью к коррозии. Кроме того, прежде чем осуществить монтаж, все металлические элементы стоит покрыть специальным защитным составом или, в крайнем случае, закрасить его в качестве защиты. 

Монтаж плоской кровли на балках

Такой вид крыши обычно выбирают для получения дополнительной полезной площади – на ней создают комфортные террасы, места для отдыха под тентом, создания цветников и др. Поэтому выделяют эксплуатируемую и неэксплуатируемую разновидности этих крыш.

Плоская кровля на балках конструктивно схожа с межэтажными перекрытиями, хотя при этом имеет гораздо более надежные защитные свойства – это требуется из-за воздействия природных и атмосферных явлений (таких как ветер, дождь, снег, перепады температуры).

Создание каркаса

Для этого подбирают деревянные балки сечением 10-16 см. Их укладывают по стандарту межэтажного перекрытия. Подходят как элементы из клееных частей, так и пиломатериал фиксированного размера и длины: это зависит от заложенного на строительство бюджета.

Монтаж плоской кровли на балки обязательно подразумевает наличие небольшого уклона на 1-6 градусов – для того, чтобы накапливающаяся от осадков и таяния снега вода могла свободно стекать в сторону водостока, не застаиваясь. Уклон можно создать по-разному:

• укладка балок по горизонтали – с выкладыванием теплоизоляционного материала разной толщины (поверх уже сделанного каркаса);

• использование балок с разным припуском по высоте;

• укладка балок сразу с требуемым уклоном – при этом потолок в помещении стоит делать подвесным или же сначала проводить монтаж обрешетки, а потом создавать ровный поперечный потолок и приступать к его отделочным работам;

• укладка балок по горизонтали – с прибиванием деревянных накладок с целью создания необходимого в данном случае наклона.

Самый распространенный вариант – использование балок с уже подготовленным уклоном. Самый надежный способ монтажа – крепление поверх несущей стены брусового прогона (как вариант – прочные доски). Это позволит аккуратно приподнять каркас балок с одной стороны и таким образом обеспечить необходимый для организации стоков уклон крыши.

Особенности расчета и опирания

Расчет требуемого для плоских крыш числа балок высчитывают согласно предполагаемой нагрузке. Также в СНиПах нет четкой инструкции по выбору сечения досок, но экономить н толщине элементов в данном случае не стоит. Точный шаг между балками тоже зависит от ожидаемой нагрузки на конструкцию кровли, и может составлять от 5 см до 12-12,5 см.

Каркас из балок обязательно монтируется с упором на стены, как при сборке межэтажных перекрытий. У каркасного и деревянного строения балки выкладывают с опорой на венец. У кирпичных и блочных зданий сначала создают мауэрлат, далее на него крепят каркас из балок, а фиксацию стропил производят с помощью прочных уголков из металла и гвоздей.

Варианты монтажа плоской кровли на балках

Самый простой вариант – классический: сборка балок перекрытий, укладка обрешетки с учетом необходимого шага, крепление сплошной обшивки из фанеры, ОСП/ЦСП, укладка слоя пароизоляции, соединение стыков строительным степлером; укладка утепляющего слой из минваты или пенополистирола. Последний слой – гидроизоляционный, например, из мембраны, однослойного кровельного покрытия, гарантирующего стойкость кровли к атмосферным и климатическим условиям, а также к излучению ультрафиолетовых лучей.

Второй вариант – межбалочный, он отличается тем, что укладка утеплителя происходит в промежутки между балками. Сверху в ряде случаев идет монтаж обрешетки и сплошная обшивка фанерными или же другими строительными листами – по усмотрению.

Третий вариант – внутренний, подразумевающий сначала обшивку конструкции из балок, а потом прокладку изоляции. Все слои кровельного пирога при этом монтируют изнутри.

Некоторые рекомендации 

Какой бы способ монтажа балок к кровле не использовался, следует помнить о некоторых обязательных правилах. Крепление стропильной системы окажется очень надежным, если: 

• использовались качественные материалы – это относится как к стропильным ногам и балкам, так и к крепежным элементам (болты, скобы, хомуты, саморезы и т.д.); 

• работы проводились размеренно и строго с соблюдением технологии;

• запилы выполнялись аккуратно и таким образом, чтобы выступы на стропилах идеально совпадали с выемками на балках. 

Чтобы подготовительные работы проходили быстрее и не приводили к порче материалов, лучше сразу сделать шаблон – он используется при монтаже первого стыка стропил. Затем по шаблону создаются все остальные выемки и выступы: это гарантия того, что они будут одинаковыми. В результате монтаж балок и стропил произойдет быстрее и эффективнее. 

Монтаж кровельной системы крыши – это технически сложная работа, требующая опыта занимающихся ей специалистов. И выполнять ее должны именно профессионалы – в этом случае кровля будет надежной, долговечной, и не доставит проблем в ходе эксплуатации.