Варианты крепления стропил. Наращивание и соединение стропил Как состыковать под стропила разной длины

Соединение стропил необходимо при наращивании элементов, стыковке с мауэрлатом, в коньке, с дополнительными элементами системы (стойки, затяжки). Способы крепления деревянных конструкций выбираются в зависимости от схемы стропильной системы, предпочтений мастера, характеристик пиломатериала. При этом обычно используется строганый брус либо сращенные по ширине доски.

Схема креплений стропил.

Существуют наслонные, висячие стропила, передающие нагрузку от силового каркаса крыши на стены неодинаково.

Дополнительными элементами являются:

• коньковые прогоны;
• стойки;
• подкосы;
• ригели;
• кобылки.

Они придают пространственной конструкции необходимую жесткость, увеличивают эксплуатационный ресурс, безопасность пользования. При любом типе соединения используются крепежные элементы.

Наращивание стропил

При больших габаритах здания стандартной длины пиломатериала недостаточно, поэтому брус приходится наращивать. Соединение стропил по длине производится несколькими технологиями:

Схема сращивания стропильных ног.

• внахлест — не требуется подрезка концов деталей, нахлест не меньше 0,7-1,2 м, шахматное расположение метизов;
• встык — элементы фиксируются зубчатыми пластинами либо деревянными накладками, саморезы располагаются со смещением;
• на прогон — узел усиливается опиранием на продольный брус либо доску;
• косым прирубом — угловой рез пиломатериала, фиксация в сквозное отверстие шпильками/болтами (10-14 мм) с широкими шайбами;
• «три доски» — двойной нахлест, излишнее увеличение веса стропильной системы, максимальная жесткость, прочность конструкции.

Последним способом соединения стропил пользуются при изготовлении сложных крыш мансардного, шатрового типа. Пустые промежутки после узла соединения заполняются обрезками пиломатериалов. используя одинаковые по толщине доски.

Соединение стропил с опиранием на прогон позволяет увеличить темп работ — все заготовки одного ската имеют одинаковый размер, отпиливаются по шаблону. При использовании фахверковой технологии строительства металлические детали для фиксации традиционно заменяют врубкой всех элементов друг в друга. Это обеспечивает максимальную жесткость. Способ косого переруба чаще применяется для висячих стропил, стыковое соединение — для наслонных вариантов.

Верхний коньковый узел

Стропила в сопряжении скатов в коньке опираются друг на друга либо на коньковый прогон. В первом варианте применяют шаблонный метод:

• треугольные конструкции подготавливаются заранее;
• по месту монтируются крайние треугольники;
• по ним натягивается шнур с соблюдением горизонтали;
• устанавливаются средние конструкции.

Схема сращивания стропил в районе конька.

Соединение стропил в коньке прогоном не требует контроля горизонтали шнуром, ориентиром является сам прогон. Не требуется предварительная сборка стропильных ферм, крыша собирается из поданного наверх пиломатериала по месту.

Соединение конькового узла выполняется по одной из трех технологий:

• внахлест — концы стропил обрезаются после фиксации друг к другу гвоздями, саморезами, поперечными пластинами;
• шип-паз — соединение аналогично предыдущему, однако каждый край имеет выборку в полдерева;
• подрезкой торцов — стык стропил выполняется строго вертикально, угол реза размечается по месту, элементы упираются друг в друга.

Все соединения должны иметь одну степень свободы, минимальную. Это обусловлено усадкой пиломатериала в первые 1,5-2 года. В противном случае конструкция будет ослабевать, разрушаться под собственным весом. Поэтому крепление болтами либо шпильками в сквозные отверстия всегда предпочтительнее гвоздей, саморезов.

Стропила также могут фиксироваться специальными шарнирными металлическими элементами, надеваемыми на брус либо крепящимися к нему саморезами. Это незначительно повышает стоимость строительства, однако резко увеличивает ресурс, ремонтопригодность кровли. Соединение с двумя степенями свободы применяется в сложных конструкциях.

Нижний узел опирания

В нижней части (сопряжение скатов крыши со стенами здания) стропила опираются на продольный брус, называющийся мауэрлатом. Его фиксируют в верхнем периметре стен такими способами, как:

• обвязка проволокой;
• надевание на закладные шпильки;
• вмуровывание в бетонную заливку, кирпичную кладку.

Варианты врубки стропил в балку.

В зависимости от схемы расположения стропил, нагрузки либо раздвигают стены здания, либо сжимают их. Жесткий узел соединения стропил с мауэрлатом имеет две разновидности:

• подпорный брус — стропила обрезаются под углом, опираются на мауэрлат внутри периметра здания либо за его пределами;
• врубка в опорный брус — величина седла ограничена третью высоты пиломатериала для сохранения несущей способности.

Чтобы соединить на мауэрлате врубку, используется три метиза: один проходит сквозь всю толщину ноги под углом 90 градусов, два других крепятся по бокам. При опирании на мауэрлат первым способом боковой сдвиг исключается креплением с обеих сторон опорных уголков. Существует вариант опирания на затяжку, когда на мауэрлат ложатся поперечные балки, выходящие за периметр стен. Треугольная стропильная ферма опирается на эти балки, брус фиксируется аналогично врубке тремя саморезами либо гвоздями.

Основным назначением затяжек является компенсация раздвигающих стены нагрузок.

Они воспринимают усилия со стропильных ног, изменяют их направление на вертикальное, что благоприятно для ресурса коробки здания.

Для склонных к усадке деревянных коттеджей часто используется скользящий металлический крепеж. Он добавляет пиломатериалу необходимую степень свободы в продольном направлении. Эта технология обеспечивает максимальную ремонтопригодность кровли, все нагрузки компенсируются самой системой.

Схема поперечной схватки стропил.

Дополнительные элементы имеют собственные методы крепления:

• дощатый ригель пришивается к ногам внахлест;
• брусковый ригель врубается в седла обеих ног;
• стойки обычно врубают в ноги, соединяют уголками к балкам-стяжкам;
• коньковый прогон ввиду большой длины наращивается указанными выше способами;
• стропила врубаются седлами в коньковый прогон.

Шаблонная технология изготовления стропильных ферм всегда предпочтительнее сборки по месту. В этом случае скаты гарантированно имеют прямоугольную, а не трапециевидную форму, что облегчает укладку кровельного материала, обеспечивает максимальную эстетику восприятия.

При использовании врубки низа стропильных ног в мауэрлат седло может выпиливаться в любом элементе конструкции в зависимости от необходимой величины свеса карниза. На практике мауэрлат выпиливают реже, чем брус, из которого изготавливают стропила.

В вальмовых крышах каждая стропильная нога состоит из двух деталей, стыкующихся под углом друг к другу. Способы фиксации бруса, досок в этом случае не отличаются от вышеуказанных. Чаще всего используется метод в три доски с заполнением внутреннего пространства обрезками пиломатериалом такой же толщины.

Выбор скользящих креплений оправдан лишь в случае срубовой, каркасной технологии изготовления стен. Панельные, фахверковые конструкции не дают вертикальной усадки, поэтому стропила к мауэрлату, затягивающим балкам можно крепить жестко.

Соединение стропил необходимо при наращивании элементов, стыковке с мауэрлатом, в коньке, с дополнительными элементами системы (стойки, затяжки). Способы крепления деревянных конструкций выбираются в зависимости от схемы стропильной системы, предпочтений мастера, характеристик пиломатериала. При этом обычно используется строганый брус либо сращенные по ширине доски.

Существуют наслонные, висячие стропила, передающие нагрузку от силового каркаса крыши на стены неодинаково.

Дополнительными элементами являются:

• коньковые прогоны;
• стойки;
• подкосы;
• ригели;
• кобылки.

Они придают пространственной конструкции необходимую жесткость, увеличивают эксплуатационный ресурс, безопасность пользования. При любом типе соединения используются крепежные элементы.

Наращивание стропил

При больших габаритах здания стандартной длины пиломатериала недостаточно, поэтому брус приходится наращивать. Соединение стропил по длине производится несколькими технологиями:

• внахлест – не требуется подрезка концов деталей, нахлест не меньше 0,7-1,2 м, шахматное расположение метизов;
• встык – элементы фиксируются зубчатыми пластинами либо деревянными накладками, саморезы располагаются со смещением;
• на прогон – узел усиливается опиранием на продольный брус либо доску;
• косым прирубом – угловой рез пиломатериала, фиксация в сквозное отверстие шпильками/болтами (10-14 мм) с широкими шайбами;
• «три доски» – двойной нахлест, излишнее увеличение веса стропильной системы, максимальная жесткость, прочность конструкции.

Последним способом соединения стропил пользуются при изготовлении сложных крыш мансардного, шатрового типа. Пустые промежутки после узла соединения заполняются обрезками пиломатериалов. используя одинаковые по толщине доски.

Соединение стропил с опиранием на прогон позволяет увеличить темп работ – все заготовки одного ската имеют одинаковый размер, отпиливаются по шаблону. При использовании фахверковой технологии строительства металлические детали для фиксации традиционно заменяют врубкой всех элементов друг в друга. Это обеспечивает максимальную жесткость. Способ косого переруба чаще применяется для висячих стропил, стыковое соединение – для наслонных вариантов.

Верхний коньковый узел

Стропила в сопряжении скатов в коньке опираются друг на друга либо на коньковый прогон. В первом варианте применяют шаблонный метод:

• треугольные конструкции подготавливаются заранее;
• по месту монтируются крайние треугольники;
• по ним натягивается шнур с соблюдением горизонтали;
• устанавливаются средние конструкции.

Соединение стропил в коньке прогоном не требует контроля горизонтали шнуром, ориентиром является сам прогон. Не требуется предварительная сборка стропильных ферм, крыша собирается из поданного наверх пиломатериала по месту.

Соединение конькового узла выполняется по одной из трех технологий:

• внахлест – концы стропил обрезаются после фиксации друг к другу гвоздями, саморезами, поперечными пластинами;
• шип-паз – соединение аналогично предыдущему, однако каждый край имеет выборку в полдерева;
• подрезкой торцов – стык стропил выполняется строго вертикально, угол реза размечается по месту, элементы упираются друг в друга.

Все соединения должны иметь одну степень свободы, минимальную. Это обусловлено усадкой пиломатериала в первые 1,5-2 года. В противном случае конструкция будет ослабевать, разрушаться под собственным весом. Поэтому крепление болтами либо шпильками в сквозные отверстия всегда предпочтительнее гвоздей, саморезов.

Стропила также могут фиксироваться специальными шарнирными металлическими элементами, надеваемыми на брус либо крепящимися к нему саморезами. Это незначительно повышает стоимость строительства, однако резко увеличивает ресурс, ремонтопригодность кровли. Соединение с двумя степенями свободы применяется в сложных конструкциях.

Нижний узел опирания

В нижней части (сопряжение скатов крыши со стенами здания) стропила опираются на продольный брус, называющийся мауэрлатом. Его фиксируют в верхнем периметре стен такими способами, как:

• обвязка проволокой;
• надевание на закладные шпильки;
• вмуровывание в бетонную заливку, кирпичную кладку.

В зависимости от схемы расположения стропил, нагрузки либо раздвигают стены здания, либо сжимают их. Жесткий узел соединения стропил с мауэрлатом имеет две разновидности:

• подпорный брус – стропила обрезаются под углом, опираются на мауэрлат внутри периметра здания либо за его пределами;
• врубка в опорный брус – величина седла ограничена третью высоты пиломатериала для сохранения несущей способности.

Чтобы соединить на мауэрлате врубку, используется три метиза: один проходит сквозь всю толщину ноги под углом 90 градусов, два других крепятся по бокам. При опирании на мауэрлат первым способом боковой сдвиг исключается креплением с обеих сторон опорных уголков. Существует вариант опирания на затяжку, когда на мауэрлат ложатся поперечные балки, выходящие за периметр стен. Треугольная стропильная ферма опирается на эти балки, брус фиксируется аналогично врубке тремя саморезами либо гвоздями.

Основным назначением затяжек является компенсация раздвигающих стены нагрузок.

Они воспринимают усилия со стропильных ног, изменяют их направление на вертикальное, что благоприятно для ресурса коробки здания.

Для склонных к усадке деревянных коттеджей часто используется скользящий металлический крепеж. Он добавляет пиломатериалу необходимую степень свободы в продольном направлении. Эта технология обеспечивает максимальную ремонтопригодность кровли, все нагрузки компенсируются самой системой.

Дополнительные элементы имеют собственные методы крепления:

• дощатый ригель пришивается к ногам внахлест;
• брусковый ригель врубается в седла обеих ног;
• стойки обычно врубают в ноги, соединяют уголками к балкам-стяжкам;
• коньковый прогон ввиду большой длины наращивается указанными выше способами;
• стропила врубаются седлами в коньковый прогон.

Шаблонная технология изготовления стропильных ферм всегда предпочтительнее сборки по месту. В этом случае скаты гарантированно имеют прямоугольную, а не трапециевидную форму, что облегчает укладку кровельного материала, обеспечивает максимальную эстетику восприятия.

При использовании врубки низа стропильных ног в мауэрлат седло может выпиливаться в любом элементе конструкции в зависимости от необходимой величины свеса карниза. На практике мауэрлат выпиливают реже, чем брус, из которого изготавливают стропила.

В вальмовых крышах каждая стропильная нога состоит из двух деталей, стыкующихся под углом друг к другу. Способы фиксации бруса, досок в этом случае не отличаются от вышеуказанных. Чаще всего используется метод в три доски с заполнением внутреннего пространства обрезками пиломатериалом такой же толщины.

Выбор скользящих креплений оправдан лишь в случае срубовой, каркасной технологии изготовления стен. Панельные, фахверковые конструкции не дают вертикальной усадки, поэтому стропила к мауэрлату, затягивающим балкам можно крепить жестко.

Крыша – венец любого строения. Ошибки в ее возведении чреваты тяжелыми последствиями для всего возведенного вами дома. Одним из важных элементов этого крышного «венца» является конек, где происходит сращивание стропил. О нем-то мы сегодня и поведем речь.

Конек крыши: что это и для чего он предназначен

Конек является горизонтальным элементом, имеющимся в любой крыше и соединяющим все ее скаты. Этот элемент должен находиться на определенном удалении от прогона, задаваемом выбранным склоном крыши. Прогон же представляет собой дополнительную балку, устанавливаемую параллельно как коньку, так и мауэрлату. Иначе говоря, прогон – это приподнятый по высоте мауэрлат.

Основная задача всей совокупности соединительных элементов, объединяющихся в коньке, — обеспечить надежную жесткость всей крышной конструкции и ее прочность.

Сращивание стропил: какие способы используются в коньке

В общей сложности таких способов насчитывается всего лишь три:

Внахлест

Отличительной чертой этого способа является соединение стропил их боковыми плоскостями с последующим стягиванием с использованием шпилек или болтов. Эта технология является наиболее популярной при .

В деревянном доме опорой может явиться верхнее бревно, в блочном же по блокам придется уложить мауэрлат.

Наиболее популярным приемом объединения стропил является их сращивание в полдерева:

Зачастую стропила при их соединении внахлест скрепляются гвоздями.

Встык

Для этого потребуется:

• край стропила срезать на угол так, чтобы угол равнялся уклону крыши;
• сформировать упор стропила;
• использовать крепежный элемент.

Применение шаблона может облегчить задачу и обеспечит плотное прилегание полотен.

Для взаимного скрепления стропил можно использовать гвозди, которые лучше всего дополнить накладкой из дерева или металлической пластиной, устанавливаемой в коньке.

Стык может быть частичным:

Подгонка стропил в такой конструкции выполнена с такой точностью, что нагрузка между ними располагается равномерно. В соединении нужно использовать как гвозди, так и насадки. Для этого прибейте доску 30мм с двух сторон узла.

На брус

Стропила в данном случае крепятся прямо на брусе конька. Достоинство способа заключается в возможности обеспечения центральной подпорки для бруса, тогда как стропила можно укреплять поочередно, когда появится удобный момент. Этот способ удобен, когда время на изготовление шаблона отсутствует.

Другой вариант:

Такое сращивание стропил является комбинированным, поскольку в нем используется стыковый метод.

Крепежные элементы для сращивания

Формирующие крышный контур стропильные ноги передают нагрузку конструкции на мауэрлат, который распределяет ее по .

Крепление стропил издавна обеспечивалось с помощью:

• штырей из дерева;
• брусков;
• накладок;
• металлических скоб;
• нагелей;
• клиньев.

Сейчас этот крепеж дополнен другими элементами, обеспечивающими надежность и простоту работы с ними. Современные строители пользуются:

• шурупами и болтами;
• саморезами;
• перфорированными и гвоздевыми пластинами, а также другими изделиями.

Выбор соответствующего крепежа определяется нагрузкой, которая приходится на скрепляемый с их помощью коньковый узел, а также задачами, возлагаемыми на крепеж.

С использованием саморезов стропила сращиваются следующим образом:

мы намерены посвятить методике их сращивания в составе крыш различной конфигурации.

На этом видео вы можете рассмотреть то, о чем мы писали выше:

Ваши комментарии сделают наши публикации более интересными. Пишите нам!

Любое строительство состоит из комплекса мероприятий и, пожалуй, одним из важнейших этапов является оборудование стропильной системы крыши . Она выполняет несущие функции для кровли, а кровля в свою очередь защищает всё остальное строение от негативного воздействия окружающей среды. Поэтому можно говорить о том, что обеспечение прочности и устойчивости каркаса стропильной системы является одной из приоритетных задач. От того, насколько качественно выполнено соединение стропил зависит очень многое. Именно об этом и пойдет речь ниже.

Виды соединений

Следует сказать, что основные отличия между соединениями, как правило, обусловлены местом их локализации. И, исходя из этого, узловые соединения стропил можно условно разделить на несколько обособленных групп:

• соединение стропильной ноги с мауэрлатом,
• соединение стропильных ног между собой,
• соединение стропильных ног и конькового бруса,
• соединение стропильных ног и дополнительных элементов стропильной системы (подкосов, раскосов, затяжек),
• соединение составных частей стропил при стыковании элементов.

Каждый из этих узлов соединения может быть выполнен разными способами, осуществление которых в некоторой степени отличается с технологической стороны. Выполняться разные соединения будут с помощью различных крепежных элементов. Для лучшего понимания сути вопроса и нюансов выполнения работ, каждый из способов соединения стоит рассматривать отдельно.

Скрепление отдельных частей

Встык. В качестве одного из основных способов соединения элементов стропильной системы следует рассматривать соединение встык. При таком соединении скрепляемые части упираются друг в друга. В основном этот метод применяется при наращивании длины элементов, например, стропильной ноги. Торцы составных частей, которые необходимо соединить, отпиливаются под углом 90⁰, после чего совмещаются и соединяются с помощью накладок. Можно использовать как обрезки деревянных досок, так и специальные металлические пластины.

Обратите внимание! Крепить накладки можно гвоздями или саморезами, но при этом нужно помнить, что располагать их нужно в шахматном порядке.

Метод косого прируба. Следующим способом соединения частей стропильной системы является так называемый метод косого прируба. Этот прием также применяется при соединении составных частей стропильных ног между собой. В этом случае торцы соединяемых частей отпиливаются под углом 45⁰, после чего состыковываются друг с другом. После этого, сверлится сквозное отверстие, в которое вставляется резьбовая шпилька, при помощи которой элементы притягиваются.

Обратите внимание! При затяжке должны использоваться широкие шайбы для предотвращения возможности растрескивания элементов.

Еще одним вариантом скрепления отдельных частей в стропильной системе является соединение внахлест. Этот способ характеризуется тем, что соединяемые части накладываются друг на друга с некоторым заступом по длине и фиксируются саморезами или гвоздями. Таким образом, обычно соединяют составные части стропильных ног, если не хватает их длины. Этот же способ можно применять при сборе длинных стропил из трех составных частей, когда одна часть как бы зажимается между двумя другими и фиксируется саморезами.

Обратите внимание! Если используются составные стропильные ноги, то их жесткость должна быть равномерной по всей длине. Если этого не обеспечить, то кровля может деформироваться.

Соединение стропил между собой

Что касается мест соединения стропильных ног между собой вверху, то тут тоже могут быть различные варианты.

1. Стропила можно соединить внахлест. То есть речь идет о том, что стропильные элементы накладываются друг на друга, после чего сверлится сквозное отверстие и части притягиваются либо болтом с гайкой, либо резьбовой шпилькой. При этом обязательно должны быть подложены широкие шайбы с обеих сторон.
2. Стропила могут быть соединены под углом. Для этого торцы отпиливаются под нужным углом, стыкуются между собой или к коньковому прогону и стягиваются гвоздями или саморезами. При отсутствии конькового бруса, стропильные ноги могут быть соединены с помощью специальной крепежной пластины, которая накладывается с двух сторон. В сквозные отверстия в пластинах и стропилах вставляются болты или резьбовые шпильки, и элементы стягиваются.
3. Ещё один способ соединить стропильные ноги в коньке – это метод врубки в полдерева. При этом лобзиком или ножовкой на обеих стропильных ногах выпиливаются выемки, глубиной до половины толщины бруса. После чего части соединяются, и в месте стыковки выполняется сквозное отверстие, через которое при помощи болта производится притягивание элементов друг к другу.

Соединение стропильных ног и мауэрлата

Наряду с прочим, необходимо рассмотреть и способы соединения стропильных ног и мауэрлата. Этот узел соединения играет немаловажную роль, ведь именно благодаря ему происходит фиксация всей стропильной системы к остальному каркасу строения. Соединение может быть осуществлено несколькими способами.

• Соединение при помощи врубки в стропильной ноге. В этом случае в стропильной ноге делается врубка, глубиной до трети толщины стропильной ноги, которая играет роль своеобразного паза. Назначение врубки в том, чтобы противодействовать различным смещениям стропильной ноги относительно мауэрлата. После установки элементов их фиксируют при помощи трех гвоздей, два из которых вбиваются под углом к плоскости мауэрлата, а третий вертикально. Таким образом, соединение получается достаточно прочным.
• Также стропильная нога может фиксироваться при помощи специально смонтированного опорного бруса. Его крепят на мауэрлат, и стропильная нога упирается в него. Для предотвращения смещения по бокам стропильной ноги устанавливаются фиксирующие металлические уголки.

Что касается того, как соединяются дополнительные элементы стропильной системы, разнообразные подкосы, раскосы, затяжки и подпорки, то следует сказать, что это может быть осуществлено любым из перечисленных способов. Всё зависит от конкретного случая.

Стоит также добавить, что в качестве расходного материала, используемого при сборке стропильной системы, могут использоваться как привычные гвозди, так и саморезы, деревянные клинья, болты или резьбовые шпильки.

В заключение вышесказанного можно добавить несколько слов о том, что несмотря на то, каким способом будут крепиться отдельные элементы стропильной системы, важно помнить одно правило. Излишне жесткое крепление элементов крайне нежелательно. Дело в том, что дерево при перепадах температуры и влажности склонно в некоторой степени менять свои размеры, а именно, расширяться и сужаться. Это является естественным процессом.

Обратите внимание! Если сделать все крепления излишне жесткими, это может привести к нарушению целостности всей конструкции.

К слову говоря, некоторые деформации могут возникать и в результате усадок грунта, так что данное правило представляется достаточно актуальным в большинстве случаев.

Видео

В этом видеоролике показано, как соединять и сращивать стропила:

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

• Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
• Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
• Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

• Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
• Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

• Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
• Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
• Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

• Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
• Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
• Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

• Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
• Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
• Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.