Возвести надёжный деревянный дом «без единого гвоздя», конечно, можно. По крайней мере, нашим предкам за неимением выбора такое удавалось.
Но есть ли в этом смысл сейчас?
Когда доступны недорогие практичные крепежи , при помощи которых можно возвести коттедж за очень короткие сроки, с минимальными трудовыми затратами.
Весь перфорированный крепёж можно разделить на две большие группы:
- Предназначенный для жёсткого стационарного соединения элементов (пластины, уголки, опорные кронштейны…).
- Предназначенный для реализации подвижного соединения (домкраты, скользящие опоры, шарнирные коньковые узлы…).
В этой статье рассмотрим изделия с подвижными элементами, определимся с их назначением и основными принципами использования.
Зачем делать соединение подвижным
Деревянные дома, которые строятся из массивной древесины, имеют одну важную особенность - их стены со временем усаживаются. В основном усадка происходит за счёт потери влажности стеновыми материалами (усыхания). Также под значительным весом имеет место сжатие древесных волокон и постепенное уплотнение межвенцовых утеплителей.
Всё вместе это выливается в довольно приличное изменение размера. Чем более влажным был материал, и чем более грубо он был обработан - тем значительнее будем процент усадки, и тем большими могут быть её сроки. К примеру, усадка дома из рубленных вручную брёвен может достигать 7-9 и более процентов (длится она до 2-3 лет), а вот если стены сложены из клееного профилированного бруса - то усадка составит около 1-2 процентов и происходит она в первые 6-8 месяцев.
В реальных цифрах это будет от 25 до 150 миллиметров потери высоты сруба на один этаж. Средние цифры среди прочих материалов (по срокам и по интенсивности усадки) показывает профилированный цельный брус и сухое оцилиндрованное бревно, строганный обрезной брус.
Усадка заставляет домовладельцев, как минимум, на сезон повременить с отделочными работами. Как раз из-за неё приходится делать скользящий узел-окосячку для оконных и дверных проёмов, чтобы столярка не оказалась зажатой и раздавленной.
Но вся проблема в том, что усадка не происходит равномерно. Более высокие стены (с фронтонами, например, или несущая «внутренняя» стена, которая поднимается до самого конька) садятся сильнее и им на это нужно больше времени. При усадке нижние, более нагруженные, венцы уплотняются сильнее, менее нагруженные верхние венцы могут при высыхании деформироваться и выворачиваться из стены.
Некоторые из этих проблем решаются использованием деревянных нагелей, а также пружинных узлов («Сила» и подобных).
Сложности возникают там, где подверженные усадке стены сруба, перевязываются с другими деталями и конструкциями, которые сами по себе не меняются в размерах, не теряют своей изначальной геометрии. К безусадочным элементам деревянных домов, например, относятся:
- вертикально ориентированные пиломатериалы (различные столбы и колоны);
- наклоненные пиломатериалы (тетива лестничных маршей; стропильные ноги);
- каркасные перегородки;
- простенки из камня или блоков…
Неподвижные вертикальные конструкции могли бы быть разрушенными при сильном давлении или могли бы ограничивать ход венцов, из-за чего в подвисших зонах образовались бы крупные сквозные щели. А, допустим, жёстко собранная кровля, которая опирается на несущие стеновые конструкции, в процессе неравномерной усадки разных стен могла бы критично деформироваться.
Вот потому компенсаторы усадки и подвижные опоры, являются неотъемлемым атрибутом любого современного сруба.
Вертикальный компенсатор усадки
Этот элемент носит много других названий: «лифт колоны», «домкрат строительный», «винтовая опора», «стойка регулировочная», «анкер для вертикальной регулировки столба», «резьбовой импост»… И даже имеется в природе несколько вариантов исполнения.
Например, есть модели, которые устанавливаются в бетон во время его заливки, есть модели с U-образными пластинами…
Но суть и основной принцип действия данного метиза остаётся тем же. Мы заранее (ориентируясь на прогнозируемый процент усадки) создаём зазор между стенами сруба и стационарным вертикальным элементом. В этот зазор ставим компенсатор, обеспечиваем таким образом необходимый постоянный момент опирания.
По мере усадки стен мы вручную (несколько раз, через определённые промежутки времени, которые зависят от интенсивности усадочного процесса) выполняем регулировку - сокращаем дистанцию, даём венцам сесть ниже.
В традиционном исполнении данный крепёж состоит из резьбовой шпильки, на одном торце которой жёстко приварена металлическая «пяточная» пластина. Или на пластину приварена гайка, в которую до упора вкручена шпилька. Так или иначе, но получается Т-образный упорный узел.
В обязательном порядке имеется ответная пластина с соответствующим отверстием по центру, которое нередко усиливается мощной накладкой-шайбой. Некоторые образцы также могут дополняться направляющей втулкой.
На шпильку навинчена гайка, на которую в свою очередь опирается ответная пластина. Вращая на резьбе гайку - сокращаем дистанцию между соединяемыми элементами.
Опорные пластины (они также называются «трапами») в основном тут представляют собой квадрат со стороной 100 или 120 мм, иногда - 150 мм. Их толщина составляет обычно от 4 до 6 мм, но для супернагруженных узлов встречаются метизы с пластинами до 10 мм толщиной.
Тела обеих пластин наделяются перфорацией. Это, как минимум, 4 отверстия для прохода саморезов с диаметром стержня 4,5 мм. Также тут могут быть сделаны отверстия более крупные, предназначенные для крепления компенсатора усадки к каменному основанию при помощи анкеров.
Шпилька и комплектная гайка - могут иметь рабочий диаметр от 20-24 мм в среднем, или 30-36 и более миллиметров для нагрузок класса «хэви». В зависимости от прогнозируемой нагрузки выбирается диаметр шпильки, площадь трапа и его толщина. В зависимости от интенсивности усадки выбирается домкрат с той или иной длиной шпильки (обычно она составляет около 15 сантиметров, более длинные варианты достигают 20 сантиметров).
Производятся правильные винтовые опоры из качественной стали, а для защиты метизов от коррозии все его элементы подвергаются горячему цинкованию (можно применять на улице в открытом виде без покраски).
Монтаж и эксплуатация резьбового компенсатора усадки своими руками не доставляет особых сложностей:
- Установка лифта может производиться как в верхней части столба, так и в нижней. На один узел используют один регулирующий элемент.
- В подвижном элементе узла, который будет иметь ответный трап (иногда это венец сруба, иногда - сам столб) делается отверстие. Его параметры должны быть такими, чтобы шпилька могла при регулировании компенсатора свободно входить в древесину, причём на всю длину. Если ответная пластина наделена направляющей втулкой, то сверлят под диаметр втулки.
- При помощи мощных саморезов длиной не менее 50 мм (используется не меньше 4 штук) основной трап с навинченной на шпильку гайкой и наживлённым ответным трапом закрепляется на месте. Если крепление трапов производится на бревно или на профилированный брус - тогда нужно сделать под него локальную посадочную площадку (стесать скругление с бревна или срезать шип/паз с бруса).
- После установки на своё место опирающегося венца - ответная пластина поднимается до касания древесины и подпирается гайкой. Четырьмя саморезами ответная пластина закрепляется на своём месте. Гайку при необходимости дотягивают, чтобы элементы стали в проектное положение. При этом столб должен оказаться под нагрузкой, и должен быть выбран момент провисания соответствующего венца.
- Смонтированные у пола или под потолком компенсаторы (вместе с зазорами) иногда маскируются различного рода съемными кожухами.
- По мере усадки стен дома пользователь должен ключом попускать гайки всех установленных домкратов. Делают это, пока не будет снято напряжение от венцов. Насколько часто и сколько всего раз нужно выполнять корректировку - зависит от типа дома и от примененных материалов. Иногда достаточно сделать 2-3 подхода за год, иногда приходится подкручивать лифты каждый месяц и т.д.
Скользящая опора для стропил
Из-за неравномерной усадки различных стен сруба элементы стропильной системы сдвигаются друг относительно друга. Цифры отклонений там не такие большие, как наблюдаются у стен при вертикальной усадке. Но изменение углов, когда геометрия стропильной пары меняется по какой-то стороне на 2-3 сантиметра - вовсе не редкость.
Если крышу собирать на жёстких связях, то возможны вырывы крепежей из древесины, поломки метизов и растрескивание несущих пиломатериалов.
Чтобы исключить такие проблемы стропила срубов никогда не ставили на мауэрлат (или верхний венец) через ступенчатые запилы, их не прикручивали через уголки и не делали прочих вариантов жёсткого крепления. Обычно тут старались выдержать баланс между надёжностью фиксации и подвижностью соединения. Этого добивались использованием калёных скоб, установленных под определёнными углами, обеспечивающими некоторых ход. Но чаще вход шла мягкая проволока, которой попросту приматывали стропильную ногу к стене.
Сейчас появился перфорированный крепёж, надёжный и удобный в использовании. Некоторые мастера начали использовать для крепления стропил уголки с продольным пазом под мощные винты или анкера. Эти модели, конечно, не предназначены для такого узла, так как могут заклинить в любой момент, ведь стропила не просто движутся вверх/вниз по изначально заданной линии, но также немного меняется угол, по которым они располагаются относительно стены.
Есть специальные перфорированные метизы, которые разработаны именно для этого узла. Скользящая опора представляет собой двухсоставный Т-образный кронштейн. Одна часть является направляющей скобой, которая закрепляется на стропильной ноге. Вторая часть - своего рода неравносторонний уголок, который одной стороной держится за скобу, а другой крепится к верхнему венцу стены. Обе части, будучи закреплёнными на стене и на стропиле, находятся в зацеплении, они могут поступательно перемещаться друг относительно друга, но отлично противодействуют силам «на отрыв» (которые возникают при ветровых нагрузках).
Вообще можно выделить две разновидности скользящей опоры для стропил (закрытые и отрытые), но работают они примерно одинаково.
Как установить скользящую опору:
- Для стропил пологой крыши можно применять по одной опоре на стропилу. Но для крутых скатов рекомендуется ставить по одной опоре с обеих сторон каждой стропильной ноги.
- Стропило в соответствие с выбранным шагом просто опирают на верхний венец сруба. Можно также под стропильную ногу сделать пропил, который не будет клинить доску, но и не даст стропиле сдвигаться.
- На крайнем верхнем венце (возможно, это будет мауэрлат) прикручивается угловая часть опоры. Тут очень важно, чтобы эта часть была строго перпендикулярна стропиле. Очень часто при строительстве из бруса допускается ошибка, когда для крепления используется естественная плоскость пиломатериала, тогда как нужно сделать площадку на месте кромки бруса. Если стены сложены из бревна, то на скруглении тоже желательно создать опорную площадку.
- Обратите внимание, что пропилы и заглубления в верхнем венце (или в мауэрлате) нельзя делать сильно глубокими, чтобы не ослабить их. Нормальным считают пропил не более 1/4 от площади сечения.
- Следующим этапом нужно выставить скобу. Она должна обеспечить продольный взаимный ход деталей. Поэтому обычно скобу ставят в такое положение, чтобы около 3/4 её длины было доступно для скольжения стропильной ноги в прогнозируемом преобладающем направлении.
- Кстати, для крепления всех элементов скользящей опоры к древесине нужно осуществлять исключительно надёжными крепежами , к которым «чёрные» оксидированные саморезы не относятся из-за своей хрупкости.
Подвижный конёк
Если угол между парными стропильными ногами может меняться, то значит нужно соответствующим образом оформить их взаимное соединение. Соединяются они в коньке, поэтому привычные варианты реализации данного узла (с прирезкой стропил разными способами и с использованием перфорированных пластин) уже не будут подходить.
Как обычно, есть несколько решений. Одно из них - собирать смежные стропила с нахлёстом в зоне конька, а для взаимной фиксации их можно скрутить мощными болтами.
Второй вариант работает в конструкциях, где стропила опираются на коньковый прогон или на несущую промежуточную стену. Заключается он в использовании подвижного кронштейна, который обхватывает своими пластинами стропильные ноги и позволяет им немного ходить друг относительно друга. Каждый кронштейн такого типа можно собрать из четырёх перфорированных пластин и трёх болтов.
Также нужно отметить, что, если кровельная система сруба имеет в своём составе различные вспомогательные элементы (ригели, подкосы и т.д.) то соединять их со стропильными ногами и с любыми стационарными конструкциями нужно также с возможностью скольжения. Для этого придётся в том или ином виде воспользоваться приведёнными в статье методами.
Деревянные кровельные конструкции подвержены деформации. Это обусловлено с изменениями, происходящими с геометрией древесины, в процессе естественной усадки. Поэтому при возведении кровли необходимы технологии, которые дают возможность предотвратить ее распирание или провисание.
Жесткое крепление для решения подобных задач совершенно не подходит. При выборе гвоздей скоб или иных аналогичных вариантов крепежа стропил, скажем, стоит сначала призадуматься, склонна ли конструкция к усадке. Конечно, эта проблема не нова, и традиционно для ее решения использовали скрученную проволоку, устойчивую к разрыву. Она надежно соединяла стропильные ноги с верхним венцом сруба, оставляя некоторую степень свободы для элементов несущей конструкции.
В настоящее время существует более совершенный способ, который был специально разработан для этих случаев, – скользящая опора для стропил. Среди ее достоинств можно отметить простоту монтажа, надежность и долговечность.
Cкользящая опора для стропил: для чего она
Любое деревянное сооружение, независимо от того, из какого материала он построен – бруса или бревна, лафета или полулафета, через несколько лет после сдачи в эксплуатацию непременно начнет изменять размеры, причем довольно ощутимую.
Изменения размеров стен существенно отражается на стропильной системе. Поведение ее элементов в коньковом соединении и в местах опирания на стену при этом отличается. В первом случае стропила «пытаются» повернуться вокруг оси, во втором – к вращательному движению добавляется еще поступательное.
Если стропила жестко закрепить на стены, то они будут передавать деформацию сооружения на крышу, и в течение некоторого времени она, кажущаяся в начале такой надежной, начнет проседать в центральной части, скаты искривятся и т. д.
Избежать осложнений подобного рода можно только в одном случае, если позволить стропилам смещаться в точках соединения без изменения своей формы. Именно для этого и служит скользящая опора для стропил. Более эффективно она работает в конструкциях из цельных кусков древесины, в которых есть с центральные стены, проходящие параллельно коньковому брусу.
Изготовление и цена
Обычно стропильные ноги работают в нестандартных условиях. Преимущественно это повышенная влажность либо конденсат и влага, попавшая в подкровельное пространство. Их производят из стали с низким процентным содержанием углерода, что позволяет довольно просто обрабатывать металл. Для повышения показателей прочности изделия проходят процесс раскисления.
Скользящие опоры (фото ниже) изготавливают способом холодной штамповки. Материал защищают от коррозии с помощью гальванического покрытия, полученного при его обработке по технологии горячей оцинковки. Таким образом предотвращают преждевременное разрушение металлического крепления.
Если заводское защитное покрытие отсутствует перед установкой скользящую опору стропил покрывают масляной краской, которая берет на себя функцию антикоррозийной защиты.
Эти системы, как и все остальные, рассчитываются заранее. К примеру, при покупке для бревенчатого сруба учитывается степень усадки бревен:
- 195-миллиметровые брусья дают усадку в 11,7 мм для первого года.
- через три–пять лет – еще 2–4 процента.
При выборе учитывают также:
- примерный вес покрытия;
- расчетную силу нагрузок на кровлю от ветра и снега.
Стоимость этих изделий в среднем колеблется в пределах 100–180 руб.
Виды и характеристики
Данный элемент имеет составную конструкцию, открытую или закрытую. В нее входят:
- направляющая, которую крепят на стропило;
- металлический кронштейн, уголок, загнутый определенным образом на 90⁰, имеющий опорную площадку.
По верхней части уголок имеет петлю, которую надевают на направляющую. При подобном подходе стропильный брус приобретает некоторую степень свободы. Он может двигаться в определенную сторону на промежуток, соответствующий длине направляющей. Зона скольжения обеспечивает кровле запас смещения, а также устойчивость при усадке дома.
Размеры скользящей опоры для стропил:
- длина опоры варьируется в диапазоне 10–48 см;
- высота – 9 см;
- ширина – порядка 4 см.
Скользящую опору часто называют перфорированной.
Какие скользящие опоры стропил надо ставить?
Различают следующие виды подобных опор или скользянок:
- открытая система состоит из двух раздельных элемента. На обоих концах направляющей имеются отверстия – два либо три. Сколько их будет на конкретном изделии зависит от его производителя. К примеру, на скользящей опоре стропил ра1 78 120 их два, а на моделях Kucis – три. Отличаются они также величиной хода подвижной части – 60 и 90 соответственно. Количество отверстий на опорной части уголка самое большее пять штук.
- закрытая устанавливается уже собранной как единая конструкция. Чтобы закрепить пластину к бревну, необходимо предварительно вырезать врубку, ширина которой совпадает с шириной Г-образного участка скользящего крепления. В противном случае затруднится ход элементов, а возникшее при этом трение может стать причиной перегибов или повреждений.
Следует обратить внимание и на коньковое соединение стропильных элементов. При деформировании стен, как правило, меняется и угол их сочленения с коньком. Поэтому чтобы не допустить деформирования плоскости крыши и или сбалансировать смещение рекомендуется применять скользящую опору стропильной системы на конек. Помимо прочего, такой подход облегчает монтаж. Таким образом, обеспечить надежность опоры в этих случаях можно без необходимости в сложных вырезках на элементах несущей конструкции.
Применение
Усадку древесины могут вызвать разные причины, скажем, влажность, резкие колебания температуры и прочее. Но какой бы ни была причина, результат будет тем же – усадка древесины приводит в движение и стропила – они стремятся изменить свое положение по отношению к другим элементам стропильной системы. Из стен больше всех дает усадку расположенная под коньковым брусом, что же касается внешних стен, то их усадка меньше.
Функционально скользящая опора нужна для прочной фиксации стропил к стене и опорному брусу в вертикальной плоскости. Соединение, имеющее несколько степеней свободы, позволяет сбалансировать конструкцию. Скомпенсировав усадку, они позволяют сохранить прочность и устойчивость к нагрузкам от воздействия снега и ветра.
Нередко подобный способ крепления используют также в случаях, когда требуется зафиксировать элементы некоторой конструкции так, чтобы дать им возможность перемещаться по отношению друг к другу. Рассмотрим пример ванной в деревянном доме, если предполагается частично отделать ее стену плиткой. Прежде всего ее обшивают материалами типа ГВЛ или ОСП. Делают это по предварительно изготовленному каркасу, при этом, что крайне важно, «плавающему».
Это связано с тем, что по истечении некоторого времени стены могут начать оседать. Помимо этого они регулярно испытывают сезонные деформации. Проблему можно решить только при выполнении двух условий:
- зашивка, недоведенная до конца стены;
- закрепление каркаса с использованием скользящих опор.
Монтаж
Вариантов установки опор под стропильные ноги два. Их или устанавливаются попарно, то есть с одной и другой стороны стропила, или только с одной. Одностороннее крепление возможно только в регионах, отличающихся низким уровнем нагрузок от снега и ветра и для конструкций с небольшой массой. Во всех других случаях рекомендовано двухстороннее крепление.
Установку опор начинают после выполнения конькового соединения и выполнения пропил в опорном брусе. Длина хода должна соответствовать расчетному значению смещения, на который сдвигаются стропильные ноги, когда стены дают усадку и деформируются под воздействием тепло-влажностных изменений.
Внимание!
Важно учесть, что если врезка в мауэрлат выполнена глубже его ¾, то это может существенно ослабить конструкцию крыши.
Отметим некоторые конструктивные особенности монтажа:
- К верхнему бревну крепят неподвижную составляющую опоры. Крепление выполняют на ровную площадку, предварительно стаченную на брусе.
- Вторая составляющая часть опоры крепится на стропильную ногу, которую, в свою очередь, фиксируют к коньку либо на скользящих, либо шарнирных соединениях, которые допускают изменение уклона стропильных ног по отношению к коньковому брусу.
- Направляющую планку при монтаже необходимо расположить параллельно ребрам стропила.
- Петля уголка, которая находится на направляющей планке, первоначально должна быть расположена в его нижней части, поскольку стропила, когда стены дают усадку, садятся вниз.
- Площадку скользящей опоры в обязательном порядке располагают строго под углом в 90⁰ по отношению к осям, проходящим по центру стропильных ног.
- Крепеж выполняют, используя саморезы, имеющие антикоррозийное покрытие.
Скользящая опора для стропил применяется при возведении кровельной конструкции на постройках из дерева. Данный тип крепления позволяет избежать деформации крыши при естественном изменении геометрии сруба в процессе усадки.
Необходимость применения скользящих опор
Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату либо балкам перекрытия при помощи гвоздей, скоб и других крепежных элементов не всегда оправдано. Если коробка здания склонна к усадке, рекомендуется оставить возможность стропильным ногам смещаться относительно опоры. Традиционно для этого использовалась скрученная кованая проволока, прочная на разрыв. С ее помощью обеспечивалось надежное соединение стропил с верхним венцом сруба, при этом предусматривалась определенная степень свободы элементов конструкции. Сегодня с этой целью применяется специально разработанный крепежный элемент – скользящая опора, данный вид крепежа прост в монтаже, надежен и долговечен.
Свободный ход стропильного бруса в точке крепления к опоре (балкам перекрытия или мауэрлату, функцию которого выполняет верхний венец сруба) необходим, в первую очередь, при строительстве деревянных домов. Степень усадки строительных конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, и степени влажности древесины. Это может быть :
- бревно рубленое;
- бревно оцилиндрованное;
- брус цельный;
- брус клееный.
Менее всего подвержен усадке клееный брус, значительно сильнее деформируются стены из цельной древесины естественной влажности. Поставленный под крышу сруб в течение года может стать ниже на 15% . При этом следует учитывать, что усадка обычно происходит неравномерно, вследствие чего стропильная система, жестко закрепленная на мауэрлате или балках перекрытия, может серьезно деформироваться.
Перекос крыши может образоваться и в процессе эксплуатации сооружения. Повышенная влажность в дождливый сезон заставляет древесину разбухать, а в зимнее время деревянный материал естественным образом теряет влагу и заметно усыхает: геометрические размеры сруба постоянно меняются. При этом стены дома различаются по скорости набора или потери влаги в зависимости от степени освещенности солнцем и розы ветров. Если сруб дома имеет центральную стену, на которую опираются балки перекрытия или стойки конькового прогона, следует учитывать, что эта стена также подвержена температурно-влажностным деформациям, причем амплитуда ее изменений сильно отличается от показателей внешних стен – когда дом начинает отапливаться, центральная стена сильно усыхает.
Если жестко закрепить стропила на мауэрлате (верхнем венце) деревянного сруба-четырехстенка, то нагрузка (в том числе снеговая) может заставить верхние бревна стен выгнуться наружу за счет горизонтального давления. Следует принимать во внимание и другую проблему: если материал для стропил не был подвержен механической сушке, длина бруса (досок) при высыхании уменьшится . В этом случае при жестком креплении стропильных ног к срубу крыша со временем заметно деформируется, что повлияет на ее эксплуатационные характеристики.
Избежать подобных сложностей позволяет особая конструкция узлов крепления в местах сопряжения стропильных ног со стенами. Специальный крепеж позволяет крыше смещаться без изменения своих геометрических параметров.
Скользящая опора: особенности конструкции
Скользящая опора позволяет надежно зафиксировать стропильную ногу на мауэрлате или балке перекрытия, оставив ей возможность сместиться на определенное расстояние вдоль собственной оси. Данный крепежный элемент состоит из двух частей :
- направляющая (металлическая планка, которая крепится на стропило);
- уголок с опорной площадкой (монтируется на балку перекрытия, мауэрлат или верхний венец).
В верхней части уголка расположена петля, которая надевается на направляющую. Такое конструктивное решение оставляет стропильному брусу определенную степень свободы в одном направлении и на строго ограниченное расстояние, которое определяется длиной направляющей.
Различаются скользящие опоры двух типов: открытые и закрытые. Конструкция открытого типа состоит из двух отдельных элементов. Стальная изогнутая пластина (направляющая) снабжена двумя или тремя крепежными отверстиями на каждом конце. Неподвижная часть (уголок) может иметь до пяти отверстий в опорной площадке. Длина хода крепления зависит от модели и может составлять 60-160 мм. К наиболее популярным вариантам относятся скользящие опоры марки Kucis с длиной хода 90 мм, 120 мм и 160 мм.
Закрытая скользящая опора представляет собой неразборную конструкцию, которая монтируется в полностью собранном виде. Ее неподвижная часть представляет собой уголок, на длинной стороне которого расположен держатель, в который продета крепежная планка.
Скользящая опора для стропил предназначена для эксплуатации в сложных условиях: конструкция подвергается высоким нагрузкам и воздействию влаги за счет контакта с конденсатом или с водой, попавшей под скаты кровли . Для изготовления скользящей опоры используется сталь, толщина которой должна составлять не менее 2 мм. Ширина пластин, как правило, составляет 40 мм, а высота уголка равняется 90 мм.
Обычно сырьем служит низкоуглеродистая сталь – благодаря низкому процентному содержанию углерода металл легко обрабатывается. Чтобы повысить прочностные характеристики изделия, применяется метод раскисления. Изготовление изделий ведется с применением технологии холодной штамповки. Защита материала от коррозии обеспечивается за счет обработки методом горячей оцинковки – это позволяет предотвратить преждевременное разрушение крепления.
При отсутствии заводского гальванического защитного антикоррозионного покрытия, на скользящую опору перед установкой рекомендуется нанести слой масляной краски, чтобы защитить материал от ржавления. Для монтажа скользящих опор требуется использовать саморезы, устойчивые к коррозии – крепеж без защитного слоя быстро выйдет из строя и послужит причиной разрушения кровли.
Монтаж скользящих опор
Опоры под деревянные стропила могут устанавливаться попарно (с каждой стороны стропильной ноги), либо по одной. Второй вариант применяется в случае, если строительство ведется в регионе с низкой снеговой и ветровой нагрузкой, и масса кровельной конструкции относительно невелика. В остальных случаях рекомендуется монтировать крепления с обеих сторон каждого стропила.
Если стропильная нога монтируется не на мауэрлат или балку перекрытия, а на круглое бревно верхнего венца, под крепление неподвижной части скользящей опоры следует вырезать ровную площадку . Ширина площадки должна соответствовать размерам Г-образной части скользящей опоры. Это позволит надежно зафиксировать крепление к основанию.
Скользящая опора должна монтироваться таким образом, чтобы стропило могло свободно смещаться в направлении расположения своей оси . Для этого в мауэрлате могут выполняться пропилы, которые выполняют функцию направляющих и предотвращают перекос конструкции. Установка скользящих опор начинается после того, как все стропильные ноги соединены в коньке, а в мауэрлате выполнены пропилы. Длина хода скользящей опоры Kucis (или другой марки) выбирается в соответствии с расчетными параметрами смещения стропил в ходе усадки и температурно-влажностных колебаний стен дома. Важно учитывать, что врезка в мауэрлат не должна превышать 3/4 его глубины, в противном случае конструкция крыши будет значительно ослаблена.
На первом этапе монтажа скользящей опоры выполняется установка направляющей планки на стропило. Она должна располагаться параллельно его ребрам и надежно фиксироваться саморезами с защитным покрытием. Затем закрепляется неподвижный уголок. Начальное расположение петли уголка – нижняя часть направляющей планки, так как стропильный брус в процессе усадки дома садится вниз.
Площадка опоры должна располагаться строго перпендикулярно направлению оси стропильной ноги.
При неправильном монтаже элементы скользящей опоры не смогут свободно смещаться относительно друг друга, а возникшее трение может привести к перегибам или повреждению крепежа – заклиниванию пластины или отрыву уголка от венца .
Конструкция конька
Рассматривая усадку строительных конструкций деревянного дома, следует помнить, что под влиянием перепадов температуры, изменения влажности и других факторов, движение элементов стропильной системы неравномерно. К примеру, сильнее всего оседает стена, находящаяся под коньком. Необходимо учитывать, что стены домов с фронтонами из бруса или бревна больше подвержены усадке, нежели боковые.
Скользящие опоры позволяют компенсировать смещение и дают возможность сохранить геометрию крыши. Кроме того, данный вид крепления дает возможность значительно упростить монтаж стропильной системы – в этом случае не требуется выполнять сложные вырезы в стропильных ногах, чтобы обеспечить надежную опору.
Скользящая опора для стропил позволяет отрегулировать перекосы стропильной конструкции, которые образуются из-за усадки дерева во время применения. Скользящая опора помогает зафиксировать стропило к несущему элементу бруса, благодаря чему изделие становится устойчивым, крепким и сбалансированным. Также строители применяют скользящую опору для соединения незакрепленных компонентов вместе с неподвижным основанием.
Преимуществами обустройства скользянок являются:
- легкий процесс монтажа, не требующий профессиональных знаний и использования дорогостоящего оборудования;
- минимизация расходов на привлечение строителей при обустройстве кровли, ведь нет необходимости вручную проводить балансировку кровельной системы.
Из недостатков специалисты выделяют подверженность опор для стропил влиянию погодных условий, атмосферных осадков. Поэтому нужно как следует обработать «ноги» цинковым сплавом, увеличивающим показатели прочности и уменьшающим коррозийные свойства. Это, в свою очередь, позволяет добиться хорошей несущей способности изделия.
Зачем использовать скользящую опору для стропил
Скользящая опора для стропил крепится к мауэрлату если нужно возвести брусовые или бревенчатые сооружения. В итоге вам не придется столкнуться с провисанием кровли и расширением стен дома, сделанного из дерева.
Со временем все деревянные дома или их части дают усадку. Чтобы избежать ослабления и возникновения перекосов как раз применяется скользящая опора, состоящая из кронштейна, оборудованного из металла, и уголка с петелькой.
Размеры конструкции приблизительно такие:
- толщина насчитывает 2 мм;
- ширина фиксируется в значении 40 мм;
- высота достигает 90 мм;
- длина варьируется от 90 до 160 мм.
На стропило приходится самая большая нагрузка, поэтому опоры изготавливаются из прочного и надежного материала. По ГОСТу желательно применять в производстве листы стали низкоуглеродного формата 08 ПС.
Как изготавливают скользянки
Усадке подвержены здания, где превалирует высокая влажность, перепады температур, здание находится в постоянном контакте с конденсатом или жидкостью, которая проникла под скат материала крыши. Если бы скользящая опора производилась из древесины, она бы гнила и разрушалась, поэтому сегодня производители создают устройство исключительно из металла.
За время исследований было изучено и испробовано немало технологий, но единственно эффективной оказалась холодная штамповка. Низкоуглеродная сталь позволяет легко обработать материал, а прочностные свойства в разы повышаются благодаря методу раскисления.
Виды скользянок
Специалисты отмечают 2 основных вида скользящих опор:
- Открытый формат – предполагает в виде составляющих 2 раздельные детали. По 2 сторонам направляющих есть отверстия – по 2 или даже 3, в данном случае количество зависит от технологии, принятой производителем. Отличие также составляет размер хода подвижного элемента – 60 и 90. Если рассматривать опорную часть уголка, больше всего может располагаться 5 отверстий.
- Закрытая система – принимает вид единой конструкции. Пластина крепится к бревну при помощи врезания врубки, причем ее ширина должна соответствовать ширине Г-образной области скользящего крепежа. Иначе ход деталей будет медленным, а трение спровоцирует появление перегибов или повреждений.
Свойства скользящей опоры для стропил
Специалисты отмечают, что высокая стена дома дает больший процент усадки, чего нельзя сказать о низких деталях. Чтобы стропила поддерживали постройку, и в том числе не провоцировали скосы стен, которые, наоборот, лишены стропил, необходимо произвести следующие измерения:
- Стропила, фиксируемые в коньке, должны вращаться по отношению друг к другу. Крепеж состоит из фиксации пластин из металла на шпильках.
- Нижнюю часть стропил нельзя закреплять к стене неподвижно, иначе настенная конструкция перекосится и будет выпирать.
Как раз эту задачу решает скользящая опора для стропил, фото которой можно видеть ниже. Крепеж размещается вдоль смещения балочного устройства, для чего стачивается древесина в верхней части бруса. На выходе должна сформироваться площадка, где и производится крепление неподвижного элемента опоры снизу. Во время монтажа следите за тем, чтобы запас хода на сдвиг получился максимально возможным.
В идеале скользящая опора занимает должное место по обеим сторонам ноги стропила, однако в некоторых случаях можно обустроить только 1 устройство.
Альтернативой подвижным крепежам может стать еще один способ нивелировать усадку, которую удачно используют строители при работе с деревянными домами и зданиями. Это – коньковое соединение, позволяющее деталям двигаться, куда более удобный вариант по сравнению со старинным методом использовать скрученную проволоку.
Пошаговое руководство монтажа
Монтировать скользящие опоры можно на брусовые фронтоны здания, ведь прогон конька фиксируется в теле фронтона. Этот хитрый прием позволит предотвратить возможность распирания настенных конструкций по причине смены угла наклона кровли после усадки.
Прочное и надежное соединение достигается путем использования перфорированных пластинчатых устройств, которые соединены между собой шпильками. Можно обойтись накладыванием стропил на стропило в верхней части «ног», а затем закрепить достигнутый результат шпильками с гайками и шайбами.
На какие особенности следует обратить внимание при монтаже
Сначала определим, что такое мауэрлат. Это – венец сруба, проходящий поверху, он-то как раз фиксируется к стропильным «ногам» с помощью опор скольжения. Они производятся из оцинковки размером 90×90×40, 120×90×40, 160×90×40, 270×90×40, измерения представлены в миллиметрах. Длина зависит от возможных показателей смещения ноги стропил.
Чтобы монтаж завершился удачно, необходимо зафиксировать направляющую линейку опоры по параллели к ноге стропила. Уголок, в свою очередь, фиксируется поверху, следуя перпендикуляру ноги, что обеспечивает возможность двигаться даже при самой большой длине усадки.
Опоры крепятся на мауэрлат одним из способов: располагая сверху или врезав в тело мауэрлата. Глубина врезки не может превышать установленные ¾ диаметра бруса или бревна мауэрлата. Если заявленная глубина увеличена, это может стать причиной ослабления устройства крыши.
В идеале для производства стропильной части нужно применять доски, сечение которых достигает 200×50 мм или 150×50 мм.
Тонкости эксплуатации кровли с подвижными деталями
По завершении монтажа важно не упускать из виду состояние соединительных элементов – сверка проводится 2 раза в год – по окончании зимнего периода и перед ним. Ревизия поможет определить, не утратила ли конструкция прочности и крепости. Если виднеются саморезы, выходящие из отверстий, желательно вкрутить их глубже или вовсе заменить.
Заметьте, что кровля с соединительной системой не подразумевает утепления изнутри, и все потому что:
- столько так скользящая опора сможет исправно выполнять свои функции;
- ничего не препятствует проведению ревизии.
Опора для стропил скользящая: фото, размеры, особенности конструкции
Опора для стропил скользящая: фото, размеры, особенности конструкции Скользящая опора для стропил позволяет отрегулировать перекосы стропильной конструкции, которые образуются из-за усадки
Скользящая опора для стропил: особенности конструкции
Скользящая опора для стропил применяется при возведении кровельной конструкции на постройках из дерева. Данный тип крепления позволяет избежать деформации крыши при естественном изменении геометрии сруба в процессе усадки.
Необходимость применения скользящих опор
Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату либо балкам перекрытия при помощи гвоздей, скоб и других крепежных элементов не всегда оправдано. Если коробка здания склонна к усадке, рекомендуется оставить возможность стропильным ногам смещаться относительно опоры. Традиционно для этого использовалась скрученная кованая проволока, прочная на разрыв. С ее помощью обеспечивалось надежное соединение стропил с верхним венцом сруба, при этом предусматривалась определенная степень свободы элементов конструкции. Сегодня с этой целью применяется специально разработанный крепежный элемент – скользящая опора, данный вид крепежа прост в монтаже, надежен и долговечен.
Свободный ход стропильного бруса в точке крепления к опоре (балкам перекрытия или мауэрлату, функцию которого выполняет верхний венец сруба) необходим, в первую очередь, при строительстве деревянных домов. Степень усадки строительных конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, и степени влажности древесины.
Менее всего подвержен усадке клееный брус, значительно сильнее деформируются стены из цельной древесины естественной влажности. Поставленный под крышу сруб в течение года может стать ниже на 15% . При этом следует учитывать, что усадка обычно происходит неравномерно, вследствие чего стропильная система, жестко закрепленная на мауэрлате или балках перекрытия, может серьезно деформироваться.
Перекос крыши может образоваться и в процессе эксплуатации сооружения. Повышенная влажность в дождливый сезон заставляет древесину разбухать, а в зимнее время деревянный материал естественным образом теряет влагу и заметно усыхает: геометрические размеры сруба постоянно меняются. При этом стены дома различаются по скорости набора или потери влаги в зависимости от степени освещенности солнцем и розы ветров. Если сруб дома имеет центральную стену, на которую опираются балки перекрытия или стойки конькового прогона, следует учитывать, что эта стена также подвержена температурно-влажностным деформациям, причем амплитуда ее изменений сильно отличается от показателей внешних стен – когда дом начинает отапливаться, центральная стена сильно усыхает.
Если жестко закрепить стропила на мауэрлате (верхнем венце) деревянного сруба-четырехстенка, то нагрузка (в том числе снеговая) может заставить верхние бревна стен выгнуться наружу за счет горизонтального давления. Следует принимать во внимание и другую проблему: если материал для стропил не был подвержен механической сушке, длина бруса (досок) при высыхании уменьшится . В этом случае при жестком креплении стропильных ног к срубу крыша со временем заметно деформируется, что повлияет на ее эксплуатационные характеристики.
Избежать подобных сложностей позволяет особая конструкция узлов крепления в местах сопряжения стропильных ног со стенами. Специальный крепеж позволяет крыше смещаться без изменения своих геометрических параметров.
Скользящая опора: особенности конструкции
Скользящая опора позволяет надежно зафиксировать стропильную ногу на мауэрлате или балке перекрытия, оставив ей возможность сместиться на определенное расстояние вдоль собственной оси. Данный крепежный элемент состоит из двух частей :
- направляющая (металлическая планка, которая крепится на стропило);
- уголок с опорной площадкой (монтируется на балку перекрытия, мауэрлат или верхний венец).
В верхней части уголка расположена петля, которая надевается на направляющую. Такое конструктивное решение оставляет стропильному брусу определенную степень свободы в одном направлении и на строго ограниченное расстояние, которое определяется длиной направляющей.
Различаются скользящие опоры двух типов: открытые и закрытые. Конструкция открытого типа состоит из двух отдельных элементов. Стальная изогнутая пластина (направляющая) снабжена двумя или тремя крепежными отверстиями на каждом конце. Неподвижная часть (уголок) может иметь до пяти отверстий в опорной площадке. Длина хода крепления зависит от модели и может составлять 60-160 мм. К наиболее популярным вариантам относятся скользящие опоры марки Kucis с длиной хода 90 мм, 120 мм и 160 мм.
Закрытая скользящая опора представляет собой неразборную конструкцию, которая монтируется в полностью собранном виде. Ее неподвижная часть представляет собой уголок, на длинной стороне которого расположен держатель, в который продета крепежная планка.
Скользящая опора для стропил предназначена для эксплуатации в сложных условиях: конструкция подвергается высоким нагрузкам и воздействию влаги за счет контакта с конденсатом или с водой, попавшей под скаты кровли . Для изготовления скользящей опоры используется сталь, толщина которой должна составлять не менее 2 мм. Ширина пластин, как правило, составляет 40 мм, а высота уголка равняется 90 мм.
Обычно сырьем служит низкоуглеродистая сталь – благодаря низкому процентному содержанию углерода металл легко обрабатывается. Чтобы повысить прочностные характеристики изделия, применяется метод раскисления. Изготовление изделий ведется с применением технологии холодной штамповки. Защита материала от коррозии обеспечивается за счет обработки методом горячей оцинковки – это позволяет предотвратить преждевременное разрушение крепления.
При отсутствии заводского гальванического защитного антикоррозионного покрытия, на скользящую опору перед установкой рекомендуется нанести слой масляной краски, чтобы защитить материал от ржавления. Для монтажа скользящих опор требуется использовать саморезы, устойчивые к коррозии – крепеж без защитного слоя быстро выйдет из строя и послужит причиной разрушения кровли.
Монтаж скользящих опор
Опоры под деревянные стропила могут устанавливаться попарно (с каждой стороны стропильной ноги), либо по одной. Второй вариант применяется в случае, если строительство ведется в регионе с низкой снеговой и ветровой нагрузкой, и масса кровельной конструкции относительно невелика. В остальных случаях рекомендуется монтировать крепления с обеих сторон каждого стропила.
Если стропильная нога монтируется не на мауэрлат или балку перекрытия, а на круглое бревно верхнего венца, под крепление неподвижной части скользящей опоры следует вырезать ровную площадку . Ширина площадки должна соответствовать размерам Г-образной части скользящей опоры. Это позволит надежно зафиксировать крепление к основанию.
Скользящая опора должна монтироваться таким образом, чтобы стропило могло свободно смещаться в направлении расположения своей оси . Для этого в мауэрлате могут выполняться пропилы, которые выполняют функцию направляющих и предотвращают перекос конструкции. Установка скользящих опор начинается после того, как все стропильные ноги соединены в коньке, а в мауэрлате выполнены пропилы. Длина хода скользящей опоры Kucis (или другой марки) выбирается в соответствии с расчетными параметрами смещения стропил в ходе усадки и температурно-влажностных колебаний стен дома. Важно учитывать, что врезка в мауэрлат не должна превышать 3/4 его глубины, в противном случае конструкция крыши будет значительно ослаблена.
На первом этапе монтажа скользящей опоры выполняется установка направляющей планки на стропило. Она должна располагаться параллельно его ребрам и надежно фиксироваться саморезами с защитным покрытием. Затем закрепляется неподвижный уголок. Начальное расположение петли уголка – нижняя часть направляющей планки, так как стропильный брус в процессе усадки дома садится вниз.
Площадка опоры должна располагаться строго перпендикулярно направлению оси стропильной ноги.
При неправильном монтаже элементы скользящей опоры не смогут свободно смещаться относительно друг друга, а возникшее трение может привести к перегибам или повреждению крепежа – заклиниванию пластины или отрыву уголка от венца .
Конструкция конька
Рассматривая усадку строительных конструкций деревянного дома, следует помнить, что под влиянием перепадов температуры, изменения влажности и других факторов, движение элементов стропильной системы неравномерно. К примеру, сильнее всего оседает стена, находящаяся под коньком. Необходимо учитывать, что стены домов с фронтонами из бруса или бревна больше подвержены усадке, нежели боковые.
Скользящие опоры позволяют компенсировать смещение и дают возможность сохранить геометрию крыши. Кроме того, данный вид крепления дает возможность значительно упростить монтаж стропильной системы – в этом случае не требуется выполнять сложные вырезы в стропильных ногах, чтобы обеспечить надежную опору.
Помимо применения скользящих опор стоит обратить внимание на шарнирную конструкцию конька. Деформация стен воздействует и на сочленения стропил в коньке. Жесткое крепление стропильных ног в верхней части может привести к нарушению формы крыши. Чтобы избежать искривления плоскостей, рекомендуется использовать специальные крепежные пластины для шарнирного соединения, либо крепить стропильные ноги в коньке внахлест при помощи болтового соединения. Это даст необходимую степень свободы стропильной конструкции.
Скользящая опора для стропил, плавающая закрытая опора стропил на мауэрлат
Скользящая опора для стропильных ног, опирающихся на мауэрлат и балки перекрытия. Конструкция плавающей закрытой опоры для стропил.
Применение скользящих опор для стропильной системы
Канули в прошлое времена, когда поднимались терема без единого гвоздя. Зодчие деревянной архитектуры не использовали крепеж в виде тех элементов, которые актуальны в современном строительстве. Однако изучение основ и принципов древнего архитектурного наследия привело к изобретению надежных соединительных элементов для устроения кровли деревянного или кирпичного дома, сруба. К ним относятся в частности скользящие опоры для стропил.
Эффективный крепеж для деревянной крыши
Изобретение эффективной опоры для фиксирования стропил к несущему элементу конструкции, мауэрлату, коньку, значительно облегчило работу кровельщиков. Каркас крыши состоит из множества элементов разного функционального назначения, связанных между собой. Деревянный каркас под воздействием природных условий изменяется, может стать ниже на 15% вследствие усадки, может разбухать от дождей, усыхать в морозы. Изменяется также и геометрия стен дома, неравномерно и во все сезоны. Отопительный период, сезон дождей, пора летней засухи, несомненно, влияют на состояние древесины особенно, если дом пятистенка.
Скользящая опора для стропил крепежный элемент, предотвращающий деформацию крыши, сохраняющий ее первоначальную надежность и прочность. Монолитная жесткость стропильной системы, возникающая, когда используется крепление с помощью скоб, гвоздей, саморезов, под влиянием вертикальной и горизонтальной нагрузки приводит либо к провисанию, либо к выгнутости крыши, деформации, которую не устранить простым ремонтом. Крепление с помощью скользящей опоры обеспечивает люфт для перемещения стропила относительно балки или мауэрлата. То есть скользячки для стропил, так их называют в народе, обеспечивают компенсацию перекосов крыши от изменения ее геометрии при усыхании, разбухании и прочих процессах.
Преимущества использования ползающей конструкции
Скользящие опоры, используемые для крепления стропил, обеспечивают, прежде всего, надежное соединение основы строения с кровлей. Обеспечивают возможность перемещения деревянных конструкций крыши, сохраняя при этом прочность и герметичность конструкции. Другие преимущества, которые характерны опорам для стропил подобного типа:
- простота устройства;
- надежность крепежа;
- простота применения, монтажа;
- долговечность;
- низкая стоимость.
Бревенчатый дом, со стропильной конструкцией собранной с использованием скользящих опор, поверхность которых обработана антикоррозийным составом, в любой местности с любыми климатическими условиями, ветрами, морозами и высокими температурами способен простоять не менее ста лет, не теряя прочности и пригодности для проживания.
Особенности крепежа стропил в деревянном доме
Жесткое крепление стропильных ног к мауэрлату или балкам опоры при возведении конструкции крыши особенно не желательно в деревянном строении. Неизбежность изменения геометрии стропила под воздействием влаги требует создания возможности для смещения стропила по опоре. Скользящие стропила в деревянном доме обеспечивают надежное крепление и свободный ход стропильного бруса в месте соединения с опорой.
Деревянные дома подвержены усадке в той или иной степени. Степень усадки определяется материалом, из которого построены деревянные дома:
Самая высокая степень усадки свойственна домам из цельной древесины, менее всех подвержен деформациям клееный брус. Набор или потеря влаги древесиной ведет к изменению геометрии стропильной системы, причем данному процессу характерна неравномерность и разнонаправленность. Специальная конструкция крепления в точках соединения стропильных ног с опорой с применением устройства позволяющего крыше смещаться, сохраняя свою геометрию, обеспечивает цельность и надежность кровли.
Разновидности скользящих опор
Подвижное, скользящее крепление стропил к основе единственно возможный способ предотвращения деформации крыши. Все такие ползающие опоры имеют одинаковый принцип устройства. Они состоят из неподвижной основы, которая служит направляющей и подвижного элемента в виде уголка, ползающего по этой основе под воздействием продольной или поперечной нагрузки.
Опора для стропил бывает:
Считается, что опора открытого типа, разборное крепежное устройство, состоящее из стационарной направляющей, которая монтируется к стропильной ноге и ползающего уголка, с креплением к мауэрлату, намного удобнее в монтаже. Ее использование не доставит затруднений даже новичку кровельщику. Она имеет разновидности по количеству отверстий для крепления и величине хода от 60 мм до 160 мм. Максимальное значение данного параметра более эффективно, так как обеспечивает лучшую подвижность стропила.
Опора для стропил закрытого типа отличается тем, что она неразборная. Монолитная цельная конструкция устройства монтируется в собранном виде также как описанная выше опора открытого типа. Уголок, крепится к мауэрлату, он оснащен петлей, через которую продевается направляющая, закрепленная на стропиле. Очевидно, что требуется предельная точность при монтаже закрытой опоры, требуются точные размеры и расчеты. С другой стороны, крепление с помощью опоры закрытого типа обеспечивает наиболее эффективную эксплуатацию кровельной системы.
Отдельно стоит выделить популярность такого наименования крепежного элемента кровли как скользящая опора для стропил kucis. Она в зависимости от модели имеет длину хода в:
Изготавливается kucis из низкоуглеродистой стали 08ПС в соответствии с ГОСТ 14918-80 для перфорированных элементов. Скользящая опора имеет высокие прочностные характеристики, способна выдерживать серьезные нагрузки. Ее стандартные размеры:
- в толщину не менее 2 мм;
- в ширину – 40 мм;
- в высоту – 90 мм.
Размеры длины обеспечивают диапазон хода стропила 60 мм – 160 мм.
Плавающая или скользящая технология устройства стропильной системы
Развитие современной архитектуры, создание неординарных ярких образцов индивидуального домостроения привело к рождению новых технологий. Сооружение крыши, защитного купола дома от капризов природы важный этап строительства, определяющий комфортность жизни. Поэтому для создания сложных систем кровли, где используются плавающие стропила или как их еще называют скользящие стропила, требуются точные вычисления. Расчеты должны отражать угол наклона, объем кровельного материала, прочие составляющих того или иного типа крыши.
Скользящие (наслонные) стропила применяются для следующих типов крыш:
- мансардная;
- шатровая;
- вальмовая и полувальмовая;
- многощипцовая сложная;
- шпилевая;
- куполообразная.
То есть сложные типы конструкций, которые нужно высчитывать. Это работа для специалистов, любителям в этих вопросах делать нечего, здесь даже онлайн калькулятор не поможет в определении элементарных объемов кровельного материала.
Скользящая опора стропил соединяется с мауэрлатом, а вверху опирается на коньковый прогон. Скользящие стропила соединяются межу собой узлом, угол которого может меняться в зависимости от проседания под нагрузкой, таким образом, они не соскальзывают с крыши, но сползают на определенное расстояние под нагрузкой, сохраняя всю конструкцию крыши в целости и сохранности.
Подводя итоги, следует отметить следующее. Скользящая опора для стропил является важным элементом конструкции кровли. Благодаря использованию этого крепежа компенсируются последствия усадки древесины, эксплуатационные характеристики крыши значительно повышаются. С помощью этого элемента возможно создание сложных крыш с оригинальными архитектурными нюансами, украшающими здание.
Скользящая опора для стропил: размеры, крепление, применение
Применение скользящей опоры для стропил. Описание плавающей стропильной системы. Открытые и закрытые скользячки. Размеры и технология крепления крепежа.
Скользящая опора для стропил: как правильно крепить
При возведении кровли загородного деревянного дома довольно существенную роль играет такой элемент конструкции, как скользящая опора для стропил. В данной статье будет рассказано о том, что он из себя представляет, как используется и как осуществляется монтаж данного элемента.
Опора скользящая для стропил требуется для того, чтобы компенсировать перекосы стропильной конструкции, возникающие в результате усадки древесины во время эксплуатации.
При помощи скользящей опоры производится крепление стропил к несущему брусу, в результате чего образуется самосбалансированная конструкция.
Кроме того, данный элемент может использоваться во многих других случаях, когда несколько скользящих элементов необходимо соединить с неподвижной основой.
Кроме упрочнения конструкции стропил опора скользящая обладает целым рядом преимуществ, к которым относится простота монтажа, не требующая специальных навыков и инструментов.
Кроме того, скользящая опора позволяет снизить затраты ручного труда при возведении кровли, поскольку избавляет от необходимости выполнять ручную балансировку элементов кровельной конструкции.
Изготавливая скользящую опору, следует учитывать, что она подвергается интенсивному воздействию различных негативных внешних факторов, наиболее значительным из них является окружающая среда.
Поэтому скользящие опоры стропил покрываются цинковым расплавом, который дополнительно легируется другими элементами для повышения прочности и снижения коррозионного воздействия, что позволяет повысить несущую способность конструкции.
Саму скользящую опору изготавливают холодной штамповкой из материала, обладающего достаточной прочностью и пластичностью, такого как полуспокойная низкоуглеродистая сталь марки 08 пс.
Предназначение скользящих опор
Крепление стропил с использованием скользящей опоры
Скользящие опоры для стропил предназначены для их крепления к мауэрлату при возведении брусовых и бревенчатых строений.
Эффективность данного перфорированного крепления доказывается практикой: скользящее крепление стропил позволяет избежать «зависания» кровли и распирания стен деревянного дома.
Для всех строений, выполненных из массивов цельной древесины, к которым относятся оцилиндрованное и рубленое бревно, а также профилированный брус, характерна естественная усадка.
Усадка системы стропил деревянного дома способна вызвать ослабление и перекосы конструкции. Плавающие стропила, изготовленные при помощи скользящих опор, помогают решить эти проблемы.
Скользящая опора состоит из металлического кронштейна и уголка с петлей.
Для нее в основном характерны стандартные значения размеров:
- Толщина – 2 мм;
- Ширина – 40 мм;
- Высота - 90 мм;
- Длина может колебаться в диапазоне между 90 и 160 миллиметрами.
Система стропил должна выдерживать довольно серьезные нагрузки, поэтому используемые при ее монтаже крепежные элементы, в том числе и скользящие опоры, должны изготавливаться из надежных и прочных материалов.
В соответствии с ГОСТ 14918-80 для производства перфорированных скользящих опор применяется сталь низкоуглеродистая марки 08 ПС, отличающаяся довольно высокой прочностью.
Кроме того, поскольку крыша любого здания подвержена различным негативным атмосферным воздействиям, материал заготовок дополнительно оцинковывается для снижения коррозийного воздействия.
Следует также отметить довольно низкую трудоемкость процесса монтажа кровли с применением технологии скользящих опор стропил, поскольку для их крепления к требуемым конструкционным элементом достаточно использовать только шуруповерт.
Характеристики скользящей опоры для стропил
Изменение угла наклона стропил со временем
Деревянные дома в течение первых лет эксплуатации усаживаются, после чего их геометрические формы и размеры постепенно изменяются под воздействием перепадов влажности и температур.
При этом изменяется высота каждого бруса или бревна, в результате чего происходит изменение и высоты всей стены, складывающееся из изменений высоты каждого отдельного элемента.
Отсюда можно сделать вывод, что чем выше стена, тем сильнее она усаживается в процессе эксплуатации. Наибольшую высоту имеет стена, расположенная под коньком, поэтому и ее осадка является максимальной.
Стены, на которые опираются стропила, расположенные по краям дома, оседают меньше, что приводит к изменению со временем угла наклона кровли.
Это вызывает необходимость учета данных геометрических изменений при выполнении крепления стропил и придания подвижности соединениям:
- Стропила, расположенные в коньке, делают вращающимися друг относительно друга, закрепляя их с обеих сторон при помощи металлических пластин на шпильках.
- Нижние концы стропил своими руками представляют собой особо сложный случай, поскольку в процессе усадки происходит не только их поворот, но и сдвиг относительно стены. Поэтому жесткое и неподвижное крепление ноги стропила к стене вызовет ее выпирание после усадки.
Следует обеспечивать для стропильных ног возможность небольшого, но ощутимого поворота и сдвига вдоль стены, не снижая при этом прочность их крепления.
Ранее для этого применялась скрученная отожжённая проволока, при помощи которой верхнее бревно привязывали к ноге стропила, что обеспечивало одновременно подвижное и надежное крепление.
Современные технологии позволили найти более эффективную замену данному методу, которым оказалась скользящая опора стропил. Данное крепление является более удобным в плане монтажа, удовлетворяет различным требованиям и позволяет надежно закрепить ногу стропила на бревне или брусе мауэрлата.
Полезно: в случае применения в стропильной системе клееного бруса данный способ является единственным, обеспечивающим одновременно требуемую подвижность в совокупности с надежностью.
Крепление располагается вдоль смещения балки, для чего стачивают древесину верхнего бруса.
При этом образуется площадка, на которой выполняется крепление неподвижной нижней части опоры. Выполняя монтаж, опору следует расположить так, чтобы ее запас хода на сдвиг был максимально возможным.
Важно: стропильную ногу, имеющую между мауэрлатным брусом и коньком промежуточные опоры, также следует крепить при помощи скользящей опоры.
Монтаж скользящих стропил
Монтаж скользящих стропил выполняют, когда фронтоны дома изготовлены из бруса или бревен, а прогон конька крепится в теле фронтона. Это нужно для предотвращения распирания стен в результате изменения угла уклона кровли после усадки.
При этом стропила для крыши своими руками кладутся сверху на прогон конька и крепятся там при помощи шарнирного соединения, при котором остается возможность изменения угла, под которым соединяются ноги стропил.
Для изготовления такого соединения используются перфорированные пластины, соединяемые шпильками или же верхние части ног стропил накладывают друг на друга и соединяют шпильками с гайками и шайбами.
При этом соблюдаются следующие условия:
- Мауэрлат, которым является верхний венец сруба, соединяется со стропильными ногами при помощи скользящих опор. Они изготавливаются из оцинкованной углеродистой стали, толщина которой составляет 2 мм. Обычно изготавливают скользящие опоры размеров 90х90х40, 120х90х40, 160х90х40 и 270х90х40 мм. Их длина выбирается в соответствии с предполагаемым смещением ног стропил.
- При выполнении монтажа следует закреплять направляющую линейку скользящей опоры параллельно ноге стропила, а уголок устанавливают в верхней части перпендикулярно ноге, чтобы обеспечить возможность скользить при максимальной длине усадки.
- Стропильные ноги укладываются на мауэрлат либо сверху, либо путем врезки в тело мауэрлата. Глубина такой врезки не превышает ¾ диаметра бруса или бревна мауэрлата.
- Для изготовления стропил используют доски сечением 200х50 или 150 мм.
- Все элементы, входящие в состав системы стропил, следует обработать специальными биозащитными и огнезащитными препаратами.
Подводя итог всему сказанному выше, можно сделать вывод, что скользящие опоры являются важнейшим элементом конструкции кровли деревянного дома.
Помимо повышения жесткости конструкции стропил данный элемент позволяет компенсировать естественную усадку древесины в первые годы эксплуатации здания.
Скользящая опора для стропил плавающих: крепление
447) Как делается скользящая опора для стропил плавающих? Каково ее крепление? именно об этом мы и поговорим. Содержание статьи
Возведение стропильных конструкций является очень ответственным мероприятием, поскольку от их геометрической точности и надежности крепления зависит безопасность и долговечность объекта в целом. Некоторые дополнительные сложности возникают при установке стропил на постройки, выполненные из натуральной древесины (бревенчатые срубы и др.).
В этой ситуации скользящие стропила будут оптимальным решением для обеспечения геометрии кровли.
Особенности использования скользящих стропил
Технология использования скользящих стропил необходима для объектов, возводимых из бревен, поскольку эти строения, в отличие от других материалов, дают довольно сильную усадку при эксплуатации. Усадка бревен продолжается на протяжении нескольких лет и составляет 5 – 8 % от объёма древесины (в зависимости от влажности используемых при строительстве материалов). Большую опасность представляет не сама усадка конструкции, а неравномерность протекания этого процесса.
Неравномерная усадка несущих стен может повредить жестко соединенные стропильные конструкции, нарушив их геометрию. После этого стропила не могут служить надёжной базой для кровельных материалов, что нарушает герметичность всей конструкции, значительно увеличивая опасность эксплуатации. Поэтому скользящая стропильная система является оптимальным выходом при возведении срубов и других объектов из бревен.
Конструктивные особенности скользящих стропильных систем
Системы скользящих стропил не являются жестко закрепленными конструкциями, поскольку монтируются при помощи подвижных металлических элементов. Как и при монтаже традиционным способом, стропильные системы устанавливаются на верхнее несущее бревно сруба, но вместо жесткого закрепления при помощи скоб, болтов или саморезов, используются так называемые «скользячки» для стропил.
Эти элементы представляют собой конструкции из металлической полосы, одна часть которых закрепляется на бревно, а вторая — на стропила . При этом конструктивные элементы могут перемещаться относительно друг друга, создавая подвижное соединение.
Монтаж этих конструкций производится при помощи специальных саморезов, поскольку обычные саморезы не всегда смогут справиться с необходимой нагрузкой. «Скользячки» в сборе продаются во многих строительных магазинах и стоят относительно дешево. Они изготавливаются из оцинкованной стали и снабжаются готовыми монтажными отверстиями. Использование этих элементов дает возможность стропильным системам перемещаться на необходимое расстояние при усадке несущих стен, не нарушая целостность конструкции.
- Скользящие стропильные системы следует устанавливать на объекты, имеющие правильную геометрическую форму . В противном случае, очень сложно выполнить корректную кровлю, поскольку в системах есть подвижные элементы. Перед началом монтажа стропил необходимо тщательно проверить периметр объекта и добиться его соответствия рекомендованным допускам.
- Изготовление стропильных систем производится по заранее изготовленному шаблону. Такой подход дает возможность создать одинаковые конструкции для всех элементов кровли.
- Коньковое соединение в стропильных системах такого типа также выполняется при помощи подвижных элементов. В качестве монтажных элементов могут быть использованы болты и шпильки, представляющие из себя соединительную ось, или подвижные шарниры, укреплённые при помощи саморезов.
- При значительной длине перекрываемых пролетов зачастую приходится прибегать к наращиванию досок, из которых изготавливаются стропильные конструкции. В случае необходимости проведения этой операции, доски соединяются длинными болтами или специальными кронштейнами. Наращивание досок производится внахлёст по предварительно просверленным монтажным отверстиям. При сверлении монтажные отверстия необходимо располагать на некотором расстоянии (не менее 10 см) от каждого края доски. Просверливание отверстий должно носить хаотичный характер для предотвращения раскалывания доски по отверстиям.
- Каждая опора скользящая стропил должна быть установлена строго параллельно предыдущей и перпендикулярно несущему бревну сооружения. Отступление от этого правила может привести к заклиниванию движущихся элементов конструкции и их разрушению при усадке задания.
- Монтаж «скользячков» проводится по специальным запилам под углом 90 0 к стропильной опоре, что обеспечивает свободное движение конструкции . При установке, эти элементы необходимо выводить в крайнее положение, обеспечивая максимально возможный ход стропильной конструкции при усадке здания.
Монтаж скользящих стропил
Скользящие стропила невозможно установить на опорные бревна без применения некоторых конструктивных элементов, поскольку они содержат подвижные детали и попросту упадут под собственной тяжестью, разрушая всю конструкцию.
Для предотвращения этой ситуации скользящее крепление стропильных ног осуществляют при помощи специальных приемов.
На стропильной опоре в месте установки выполняют специальный полукруглый запил, по которому производится монтаж. Между несущим бревном и стропильной ногой устанавливаются один или два шипа (в зависимости от угла наклона кровли), которые снимают нагрузку со стропильной системы, перекладывая ее на опорное бревно и предохраняя от продольного сдвига.
Установить стропильные конструкции можно и в специальные пропилы, выполненные в несущем бревне (мауэрлате). Такой способ крепления применим при небольшом угле ската кровли и при наличии дополнительных промежуточных опор.
Врезка в тело мауэрлата осуществляется не более чем на 3/4 его диаметра, во избежание ослабления конструкции. Подобный способ установки создает дополнительное трение на большей площади, надежно удерживая детали конструкции при монтаже.