Дизайн

Способы компенсации усадки деревянного дома. Применение скользящих опор для стропильной системы Подвижные опоры для стен деревянного дома

Способы компенсации усадки деревянного дома. Применение скользящих опор для стропильной системы Подвижные опоры для стен деревянного дома

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.

Скользящая опора для стропил - необходимая деталь каркаса любой крыши с наклонными скатами.

Скользящие опоры или скользячки - своеобразный крепеж, который позволяет стропилам скользить по перекладине, на которой они закреплены.

Это необходимо для того, чтобы во время усадки дома стропила не вырвало «с мясом».

Область применения

С течением времени здание усаживается. Этот процесс носит неравномерный характер - одни стены усаживаются быстрее, другие - медленнее.

Это приводит к изменению угла наклона скатов. Данные изменения необходимо учитывать еще на этапе устройства крыши. Скользящие опоры позволяют закрепить стропила подвижно.

Скользящие держатели, закрепленные на коньки, позволяют стропилам проворачиваться относительно перекладины, на которой они закреплены.

Сложнее создать подвижное соединение на пятке стропил, так как эта деталь должна иметь возможность не только поворачиваться, но и двигаться параллельно стене.

Если на здании, склонному к усадке, закрепить стропила неподвижно, то через некоторое время эти элемент кровли деформируются, что приведет к разрушению всей конструкции.

Обеспечив стропилам хотя бы небольшой поворот и возможность сдвигаться вдоль стены, можно избавиться от этой проблемы. Важно, чтобы держатель стропила при этом не потерял своей прочности.

Раньше стропила закреплялись скользящим способом жженной проволокой, которой просто привязывали стропильную ногу к перекладине.

Проволока закрепляла стропилину и в то же время позволяла ей смещаться на несколько сантиметров.

Сейчас с этой же целью используют скользящие опоры для стропил - метизы, изготовленные промышленным способом.

Такой крепеж удобнее в монтаже и прочнее проволоки. Он надежно фиксируется на мауэрлат или конек.

Если детали стропильной системы изготовлены из клееного бруса, то скользящие опоры становятся единственным способом достаточно крепко закрепить стропила.

Держатель закрепляют на участке вдоль смещения перекладины. Для этого на брусе стачивается небольшой участок. На полученной плоской площадке закрепляют неподвижную часть держателя.

Скользящие опоры устанавливают с обеих сторон стропильной ноги, на более плоских кровлях допустимо использовать по одному креплению на каждую стропилину.

В наслонной системе скользящие держатели закрепляют на мауэрлате, коньке и на промежуточных опорах.

Скользящие опоры можно разделить на два типа.

Открытые - такой держатель состоит из двух деталей: направляющей и собственно крепления.

Направляющую неподвижно закрепляют на стропилине - эта деталь представляет собой выгнутую металлическую пластину, на одном конце которой есть отверстия под резьбовой крепеж.

В направляющую входит подвижная деталь скользящей опоры, которая называется «уголок». Он должен иметь возможность передвигаться по направляющей на расстояние от 6 до 16 сантиметров.

Закрытая скользящая опора устанавливается в собранном виде. На уголке имеется отверстие-держатель - в него просовывают планку и закрепляют оба ее конца на стропиле неподвижно. В этом случае стропила смогут передвигаться как вправо-влево, так и вверх-вниз.

Изготовление скользящих опор

Кровельный крепеж эксплуатируется в неблагоприятных условиях. В некоторых случаях он контактирует с водой. На него может попадать конденсат, образующийся в подкровельном пространстве.

Поэтому скользящие опоры изготавливают из прочного металла - легированной стали – и покрывают антикоррозийным цинковым слоем с добавкой легирующих веществ, увеличивающих коррозионную устойчивость покрытия.

Крепкие и надежные метизы увеличивают несущую способность стропильной системы.

Сами скользящие держатели изготавливают методом холодной штамповки из стали 08 ПС. Небольшое содержание углерода в металле позволяет качественно штамповать изделия. Для повышения прочности деталь раскисляют.

Если на крепежном изделии нет гальванического покрытия, то перед установкой его нужно покрыть слоем масляной краски.

Общие правила эксплуатации и монтажа скользящих стропильных систем:

  • скользящие стропильные системы могут быть установлены на здании правильной геометрической формы;
  • в системе присутствуют подвижные детали, поэтому до начала монтажа крыши измеряют периметр коробки и проверяют его соответствия проекту;
  • сами стропила делают по одному шаблону - это позволяет получить одинаковые детали;
  • в скользящих стропильных системах подвижный узел, как правило, делают на мауэрлате, а иногда еще и коньковом перекрытии;
  • для создания подвижных узлов используют шпильки и саморезы как соединительные оси;
  • длинные пролеты перекрывают наращенными пиломатериалами, при этом соединение проводится внахлест с помощью кронштейнов или саморезов;
  • при наращивании пиломатериалов в них заранее проделывают монтажные отверстия;
  • расстояние от монтажных отверстий до края доски составляет минимум 10 сантиметров;
  • для прочности соединения отверстия просверливают в хаотичном порядке;
  • каждая опора скользящих стропил устанавливается параллельно предыдущей и под углом 90 градусов к несущий балке - это обеспечит защиту от заклинивания подвижных элементов;
  • скользящие опоры закрепляют перпендикулярно стропилине;
  • скользящую опору прикрепляют гвоздями или саморезами с антикоррозийным покрытием;
  • длина хода стропилины в опоре должна соответствовать расчетному значению смещения стен при усадке;
  • врезку в мауэрлат нельзя выполнять глубже, чем на 1⁄4, чтобы не ослабить эту важнейшую деталь стропильной системы.

Как правило, скользящие опоры выпускаются следующих размеров (в сантиметрах):

  • 9х9х4;
  • 12х9х4;
  • 16х9х4;
  • 27х9х4.

Шарнирное соединение стропила поверх конькового бревна

Существует несколько способов закрепления стропил на коньковом бревне:

  • встык;
  • внахлест;
  • на погоне и/или коньковом брусе.

При креплении встык сделать скользящее крепление стропил невозможно. Верхние концы стропил при этом опираются друг друга и неподвижно скрепляются металлическими пластинами, которые не позволят им смещаться.

При закреплении стропил на прогон они не только скрепляются над коньком встык, но еще и помещаются в пропил на коньковом брусе и прогоне, то есть жесткость крепления стропил увеличивается.

Если стропила прикрепляются к коньковому брусу способами встык и на прогон, то скользящую опору устанавливают в месте соединения стропил с мауэрлатом.

Сделать это можно одним из следующих способов:

  • выполнить запил на стропиле и уложить на мауэрлат;
  • соединить элементы наискось двумя гвоздями;
  • закрепить одним гвоздем, вбив его сверху вниз в мауэрлат через ногу;
  • вместо гвоздей использовать стальные пластины с отверстиями;
  • закрепить ногу к мауэрлату с помощью скобы;
  • выпустить стропильную ногу за стену и закрепить крепежной пластиной;
  • использовать особый крепеж - салазки.

Все эти способы крепления позволят стропилу опираться на балку основания, но при перемещении элементов коробки детали стропильной системы смогут сдвигаться, что предотвратит проседание и деформацию кровли или верхней части стен.

Для подвижного соединения подходит способ внахлест. В этом случае можно использовать не скользящие опоры, а шарнирное соединение.

Стропила над коньковым брусом соединяются не торцами, а боковыми сторонами и скрепляются друг с другом болтом или шпилькой, что позволяет им смещаться относительно друг друга в вертикальной плоскости.

Пошаговый алгоритм монтажа скользящих элементов на мауэрлат:

  1. в верхней части мауэрлата делают пропилы глубиной примерно на одну четверть высоты бруса;
  2. в пропил вставляют стропильную ногу - она должна прочно входить в приготовленный для нее зазор;
  3. справа и слева стропильной ноги закрепляют скользящие опоры открытого типа, по одной с каждой стороны;
  4. сначала закрепляют направляющие, вкручивая в отверстия, расположенные по концам детали, оцинкованные саморезы.

Важно: направляющие прикручивают не к верхней или боковой плоскости мауэрлата, а к его ребру. Для этого предварительно ребро стесывают, чтобы на месте прямого угла получилась плоская площадка.

Аналогично закрепляют скользящую опору с другой стороны ноги. Все, подвижный стропильный узел готов.

При работе электроинструментом на закрепление одной скользящей опоры уходит не более трех минут, на устройство всего подвижного узла, включая работу с электропилой, - десять минут.

Что будет, если в постройке, подверженной усадке, закрепить стропила неподвижно? Последствия для здания будут самыми плачевными. Форма деформации будет зависеть от типа крыши.

Например, при двускатной крыше после усадки фасада вместе с фронтоном между стеной и кровлей образуется сквозная щель, в которую свободно пройдет рука.

Но еще хуже, если будут оседать боковые стены - в этом случае скаты приобретут вогнутое положения и придется заново переделывать всю кровлю, чтобы вернуть ей нормальный вид.

Скользящие стропила позволяют каркасу крыши проседать одновременно с усадкой фронтонов, что способствует сохранению стен в целости.

Скользящий крепеж, предназначенный для стропил, можно использовать не только в кровельных работах, а везде, где требуются подвижные соединения: при строительстве деревянных перегородок, отделке стен деревянных домов кафелем и пр.

Подвижность креплений крыши используется при строительстве многоскатных крыш, из материалов, которые дают усадку.

Прежде всего, речь идет о деревянных элементах крыш деревянных домов.

Соединения с несколькими степенями свободы позволяют создавать сбалансированную конструкцию.

Она при всей своей подвижности должна быть крепкой, чтобы можно было её использовать в местности с колебаниями почвы, а также там, где суровая, снежная и ветряная зима.

Назначение подвижных соединений

Усадка древесины, которая происходит по естественным причинам — основная причина перекоса всей системы кровли.

Незначительные деформации будут происходить в любом случае.

Связаны они, в основном, с сезонными изменениями погоды.

Так, например, при включении отопления (это, как правило, 5 - 6 месяцев подряд) стены деревянного дома подвержены усадке больше, чем при теплой сухой погоде.

При этом центральная стена больше других осаждается.

И это связано с уменьшением её объема при потерях влажности.

Заметная деформация происходит в период дождей (осенью, в основном) и в холодное время года (зимой).

Осенью постоянная повышенная влажность приводит к увеличению стен в объеме.

Зимой стены из-за минимальной влажности высыхают, достигая, практически, своего минимального размера.

При жестком креплении стропил к стене, деформации деревянного дома в любом случае будут передаваться в кровельную систему.

И тогда, вымеренная и четко рассчитанная крыша (кроме, естественно, подвижности соединений) даст усадку по центру.

Еще возможен вариант, при котором появятся бугорки, неровности, заметные впадины по всей плоскости кровли.

Мало того, что подобные изменения негативно отразятся на состоянии всего дома, так ещё и устранить недочёты, не разбирая крышу полностью, невозможно.

Поэтому, чтобы не было такого отрицательного результата (вложение денег при строительстве, что скользящих, что монолитных опор, практически, одинаковое), лучше всего систему в местах крепления опор со стенами оснастить теми элементами, что смогут незначительно смещаться.

При создании проекта крыши нужно опираться на то, какой дом она будет венчать, а также то, в какой местности будет проходить его эксплуатация.

Любая подвижная опора имеет фиксированные рамки своего движения.

Особенности скользящих соединений

Скользящие соединения целесообразно использовать в местах повышенной влажности, а также тогда, когда образуется конденсат при попадании воды под скаты крыши.

Любой деревянный дом еще несколько лет после постройки будет изменять свои физические свойства.

В любом случае на стропильной ноге необходимо выполнить запил для плотного упора в мауэрлат (о том, какой формы и глубины он может быть, читайте раздел «Установка скользящих соединений»).

Еще о .

Ответ на вопрос, что лучше: ондулин или металлочерепица можно найти по . Как сравнить, что дешевле и как окончательно выбрать.

О конструкции вальмовой кровли — красивой и изящной конструкции . Расчет вальмовой четырехскатной крыши, фотографии разновидностей этих крыш.

Для мест соединения стропил нужна определенная свобода движения.

Она может быть достигнута тремя способами:

  1. По бокам ноги вбиваются длинные гвозди в бревно.
  2. Можно вбить один большой гвоздь сверху.
  3. Для крепления иногда целесообразно использование металлических скоб или пластин.

Каким бы ни был способ крепления, стропило обязательно должно быть отпущено на нужную длину за пределы стены.

Возможность передвигаться скользящее соединение получает за счет своих конструктивных особенностей.

Виды подвижных соединений

Способ крепления основных конструктивных элементов стропильной системы меняется в зависимости от разновидности системы.

Сами же элементы крепления изготавливаются из низкоуглеродистой стали, прошедшей через горячую оцинковку.

Все скользящие соединения, которые могут быть использованы в современном строительстве, делятся на два вида:

  1. Соединения открытого типа.
  2. Соединения закрытого типа.

Для полноценного крепления подвижных соединений важно определиться с равномерным распределением нагрузки на стены здания.

Нужно учитывать вес стропил и общий вес всей кровли.

Открытое соединение

Здесь всего два открытых элемента.

Первый - направляющая, которая должна быть прикреплена к стропильной ноге.

Направляющая представляет собой стальную пластину, изогнутую и имеющую по краям отверстия.

Их может быть два или три на каждом конце.

Длина хода подвижного элемента имеет минимальное значение в 60 миллиметров, а максимальное в 160.

Уголок - неподвижная часть скользящего соединения открытого типа.

В нем может быть максимум пять отверстий.

Закрытое соединение

Скользящее соединение закрытого типа не может быть разобрано на отдельные элементы.

Это только монолитная единая конструкция.

Её монтаж на крыше возможен только в собранном виде.

В виде уголка выполняется неподвижная часть системы.

Его длинная сторона имеет держатель, в который и продевается планка крепления.

Если бревна и доски, теоретически, можно подготовить и самостоятельно, стропильные соединения лучше всего покупать в готовом виде, в определённом для качественного монтажа кровли количестве.

Фотографии скользящих опор для стропил






Покупка элементов соединений

Система кровли, как и все остальные элементы строительства, должна быть рассчитана заранее.

Для выбора элементов стоит знать, что процент усадки брёвен деревянного дома, где брусья имеют диаметр 195 миллиметров составляет 6 %.

Этот показатель точен для первого года эксплуатации.

За следующие 3 -5 лет он составит 2 - 4 %.

Для выбора скользящих соединений стоит определить:

  • какой приблизительно вес всего кровельного покрытия;
  • предполагаемые снеговые и ветровые нагрузки на кровлю.

Этих показателей достаточно для выбора.

Крепятся они на каждое стропило.

Средняя цена за одно соединение 100 — 180 рублей.

Купить эти элементы можно в строительных магазинах или на строительных базах.

Есть и интернет ресурсы, которые занимаются реализацией в сети продукции, в том числе для сооружения кровли.

Естественно, что там также возможна покупка скользящих соединений.

Установка

Скользящие опоры - это две детали: направляющая и согнутая пластина.

Направляющая в процессе эксплуатации скользит в пределах согнутой пластины.

Априори, они должны быть подвижны.

Но важно, чтобы не оторвалась от мауэрлата (несущего бревна) при любых нагрузках на кровлю.

Скользящие соединения всегда крепятся перпендикулярно стропилу.

Поэтому запил в брусьях должен быть выполнен под углом 90°к стропилу.

Конструктивные особенности установки скользящих элементов следующие:

  1. На опоре стропильной ноги выполняется полукруглый запил.
  2. Устанавливаются один - два шипа (количество зависит от угла наклона кровли), которые снимают нагрузку со всей стропильной системы.

Есть и другой способ крепления скользящих соединений.

В несущем бревне выполняются специальные пропилы на 3 / 4 его диаметра.

Так создается маленькое трение на большой площади, которое даёт возможность удерживать тяжёлую конструкцию при сильном ветре и под большим снегопадом.

Этот метод закрепления скользящих соединений целесообразен при небольшом угле ската кровли, а также при обязательном наличии промежуточных опор для дополнительного крепления.

Монтаж скользящей системы может быть выполнен саморезами.

Кровля, в которой присутствуют скользящие соединения, должна быть корректной и геометрически правильной формы.

Монтаж стропил должен проходить только после проверки периметра объектов и соответствия его определённым размерам.

Все стропила должны быть одного размера.

Это гораздо упростит монтаж.

И минимизирует «подгонку» элементов.

При помощи подвижных соединений крепятся не только стропила и стены, но и коньковые соединения.

Правда, здесь несколько другие элементы, но принцип действия очень похожий на скользящие соединения.

Чтобы не произошло заклинивание подвижных систем, каждая опора скользящих стропил должна быть закреплена параллельно друг другу и перпендикулярно несущему мауэрлату.

Эксплуатация кровли с подвижными соединениями

Упорядочить физические, естественные, процессы при эксплуатации деревянного дома с деревянной крышей можно при монтаже кровли с элементами скользящей системы.

Больше проседанию подвержена стена, находящаяся непосредственно под коньком.

А меньше - внешние, крайние, стены дома.

Правильно сконструированная крыша деревянного дома может выдержать значительные снеговые нагрузки (до полутораметрового снежного пласта) при условии, что подвижные соединения присутствуют во всех конструктивных соединениях.

Два раза в год (после зимы и перед ней) стоит проводить ревизию соединительных элементов системы.

Это даст гарантии того, что система не только не утратила своей крепости, но и остаётся прочной.

Если какие-то саморезы выходят из отверстий, их лучше подкрутить или полностью заменить.

Кровля деревянного дома со скользящей соединительной системой не должна быть утеплена внутри.

Во-первых, это даст возможность элементам системы выполнять своё предназначение.

Во-вторых, так можно будет проводить ревизию соединительных элементов.

Скользящая опора для деревянных стропил может быть использована в крышах деревянных домов, которые эксплуатируются в более жестких климатических условиях.

Правильно рассчитанная система даст возможность крыше быть крепкой, выдерживать большое количество снега, а также колебания почвы и сильный ветер.

При этом монтаж такой системы, практически, не повышает стоимость всей кровли.

Видео о скользящем соединении стропил.

Современные технологии строительства позволяют возводить самые разные типы зданий, однако наиболее перспективным вариантом остаются крыши, имеющие несколько скатов. В том случае, когда постройка возводится из дерева, то могут иметь место деформации, вызванные усадкой, а значит, потребуется подвижное крепление, чтобы сохранить прочность крыши. В подобных ситуациях обычно используется скользящая опора для стропил, которой и посвящена данная статья.

Благодаря использованию соединения с несколькими степенями свободы получается сбалансированная конструкция, которая сможет компенсировать усадку и сохранить необходимую прочность, чтобы противостоять снеговой и ветровой нагрузке. Иногда подобные типы креплений используются и в других ситуациях, когда необходимо зафиксировать элементы так, чтобы они мог ли перемещаться между собой.

Крепления данного типа могут использоваться как парами, так и поодиночке. Второй вариант предпочтительней для тех районов, где редки сильные ветра, а масса крыши относительно мала. В том случае, когда ветровая нагрузка на крышу достаточно большая, крепления располагают по обеим сторонам от стропильной ноги.

Данные элементы чаще всего работают в условиях повышенной влажности, а также могут контактировать с конденсатом или водой, попавшей под скат крыши. Для того чтобы избежать преждевременного разрушения металла скользящая опора стропил изготавливается из стали, защищенной методом горячей оцинковки.

Технология изготовления таких креплений – холодная штамповка. Как правило, в качестве сырья используется низкоуглеродистая сталь, например, марки 08 пс. Малое количество углерода (0.08%) позволяет легко обрабатывать данный металл, а повышение прочностных характеристик готового изделия производят с помощью метода раскисления.

Виды скользящих опор

Все существующие сегодня скользящие опоры можно разделить на две категории:

  • Открытого типа. Данная конструкция представляет собой два отдельных элемента. Первый – это направляющая, которая крепится к стропильной ноге. Она представляет собой изогнутую стальную пластину, концы которой имеют отверстия. В зависимости от компании производителя их число может быть 2 или 3 для каждого конца пластины. Варьируется и длина хода подвижного элемента. Минимальное ее значение составляет 60 мм, а максимальное 160 мм. Неподвижная часть – уголок может иметь до 5 отверстий.
  • Скользящая опора стропил закрытая. Такие опоры не разбираются на составные элементы и представляют собой единую конструкцию. Монтируется она уже в собранном виде. В этом случае неподвижная часть выполнена в форме уголка, длинная сторона которого имеет специальный держатель, в который продевается планка крепления.

Чтобы зафиксировать пластину в том случае, когда вместо мауэрлата используется бревно, рекомендуется вырезать площадку равную ширине Г-образной части скользящего крепления. Если этот момент не учесть, в будущем движение элементов относительно друг друга будет затруднено, а из-за трения могут возникать перегибы или повреждения.

Эксплуатация скользящих опор

Усадка деревянных элементов производится из-за влажности, перепадов температур или иных факторов, однако все эти причины приводят к тому, что элементы стропильной системы приходят в движение, изменяя свое положение относительно других. Больше всего оседает стена, которая находится под коньком, а края дома, наоборот, оседают меньше.

Монтаж скользящих опор выполняется с помощью саморезов, имеющих защитное покрытие, в противном случае именно они станут самым слабым местом всей конструкции, с которого и начнется разрушение. Скользящая опора для стропил устанавливается таким образом, чтобы стропильные ноги могли свободно перемещаться в направлении перпендикулярном брусу. Для этого в мауэрлате выполняются пропилы, которые служ ат направляющими и защищают подвижную конструкцию от перекоса.

Монтаж скользящих опор производится после того, как в мауэрлате выполнены пропилы, а стропильные ноги уложены и зафиксированы в коньке. Выбор длины скользящих опор производится в соответствии с предполагаемым смещением стропильных ног.

При монтаже сначала осуществляется крепление направляющей рейки, которая должна располагаться параллельно ребрам стропила, после чего фиксируется неподвижный уголок.

Если уголок крепится к мауэрлату методом врезки, то глубина не должна превышать? толщины бруса или бревна. В противном случае прочностные характеристики конструкции будут слишком низкие.

Нужно отметить, что кроме подвижных креплений есть и другие способы компенсировать усадку, характерную для деревянных построек. В качестве примера можно привести коньковое соединение, которое создается таким образом, чтобы позволить элементам стропильной системы двигаться относительно друг друга. Конечно, кто-то может сказать, что раньше обходились без подобных элементов, однако использование скрученной проволоки менее удобно в монтаже, да и по надежности такой вариант несколько уступает современному способу.

Современное строительство включает в себя возведение зданий самых различных типов, но при этом кровли с несколькими скатами продолжают сохранять лидерство в качестве наиболее перспективных. В случае деревянных построек высока вероятность усадки, которая приводит к деформации конструкции. Это значит, что необходим элемент конструкции, позволяющий ей приспосабливаться к изменению конфигурации. Таким элементом является скользящая опора для стропил.

Что они собой представляют?

С помощью таких опор стропила крепятся к несущему брусу, благодаря чему удается получить сбалансированную конструкцию. Эта деталь используется и в других случаях – при необходимости соединения нескольких скользящих элементов с неподвижной основой.

Помимо придания конструкции стропил дополнительной прочности, скользящие опоры обладают массой достоинств, одним из которых является легкость монтажа, которая не требует специальных инструментов и навыков.

Использование скользящей опоры сокращает затраты ручного труда в процессе возведения крыши, поскольку в этом случае нет необходимости в осуществлении ручной балансировки деталей конструкции кровли.

Функции и характеристики скользящих опор

Назначением скользящих опор является их прикрепление к мауэрлату во время строительства бревенчатых и брусовых домов. Эти перфорированные элементы многократно подтвердили свою эффективность: скользящий способ крепления предупреждает зависание кровельной конструкции и распирание стен деревянной постройки.

Абсолютно все строения, созданные из массивов цельной древесины (к ним относятся рубленое и оцилиндрованное бревно и профилированный брус) подвержены естественной усадке. В результате усадки стропильной системы строения из дерева происходит ослабление конструкции, возможны значительные перекосы. Изготовленные с использованием скользящих опор плавающие стропила решают эту проблему.

Составными частями этих крепежных элементов являются металлический кронштейн и уголок с петлей. В основном они обладают следующими параметрами:

  • высота: 90 мм;
  • ширина: 40 мм;
  • толщина: 2 мм;
  • длина: от 90 до 160 мм

Поскольку стропильная система должна выдерживать большие нагрузки, все применяемые крепежные элементы, включая скользящие стропила, должны быть изготовлены из прочных и надежных материалов. Низкоуглеродистая сталь, являющаяся материалом для изготовления скользящих крепежей, соответствует этим требованиям

Процесс монтажа кровельной конструкции с использованием этих крепежных элементов не представляет сложности: для его осуществления требуется только шуруповерт.

Сфера использования опор

Процесс усадки деревянных домов идет особенно интенсивно в течение первых нескольких лет эксплуатации. Изменение форм и размеров конструкции в основном обусловлено изменениями температурного фона и уровня влажности. При этом меняется высота каждого отдельного бревна или бруса, следствием чего становится общее изменение высоты стены, которое складывается из изменения параметров каждого элемента в отдельности. Из сказанного можно заключить, что по мере увеличения высоты стены увеличивается и степень ее усадки во время эксплуатации. Максимальной высотой обладает расположенная под коньком стена – значит, и ее усадка является наибольшей.

Стены, служащие опорой для расположенных по краям дома стропил, подвергаются меньшей усадке. В течением времени этот процесс приводит к изменению угла наклона крыши. По этой причине появляется необходимость учитывать данные геометрических изменений при осуществлении крепления стропил и обеспечения подвижности соединений.

Расположенные в коньке стропила создают вращающимися относительно друг друга, с двух сторон закрепляя их с помощью изготавливаемых на основе металла пластин на шпильках.

Определенную сложность представляют нижние края стропил, так как во время усадки они не только поворачиваются, но и сдвигаются относительно стены. Устройство жесткого и неподвижно зафиксированного крепления стропильной ноги к стене приведет к ее выпиранию в результате усадки.

Для стропил необходимо обеспечить возможность не очень большого, но все же ощутимого поворота и определенного сдвига вдоль стены без сокращения степени прочности крепления. В прежние времена с этой целью использовали отожженную проволоку. С ее помощью верхнее бревно привязывалось к стропильной ноге. Такой прием обеспечивал подвижность и надежность создаваемого крепления .

Скользящие опоры для стропил стали эффективной, наиболее удобной в плане монтажа и удовлетворяющей всем требованиям заменой описанному способу. При его использовании стропильная нога надежно закрепляется на брусе или бревне мауэрлата. Если в системе стропил используется клееный брус, этот метод становится единственным, обеспечивающим одновременно необходимую подвижность и прочность. Местом расположения крепления является участок вдоль смещения балки. Для этого древесина верхнего бруса стачивается. В результате получается площадка – на ней и крепится неподвижная нижняя часть опоры.

При выполнении монтажа опора должна располагаться таким образом, чтобы запас ее хода на сдвиг оказался максимально возможным.

Как правило, крепление стропил производится по двум сторонам стропильной ноги, однако при низкой кровле и небольшой величине уклонов кровельных скатов можно ограничиться одним креплением.

Стропильная нога, имеющая промежуточные опоры между брусом мауэрлата и коньком, также должна быть закреплена с помощью скользящей опоры.

Изготовление скользящих опор

Эти детали в большинстве случаев эксплуатируются при повышенной влажности и нередко контактируют с водой, конденсатом, проникающими под кровельный скат. При изготовлении скользящих опор необходимо учитывать сильное воздействие этих и других отрицательных факторов внешней среды. По этой причине их предварительно покрывают слоем цинкового расплава, дополнительно легированным другими веществами для сокращения подверженности коррозии и улучшения прочностных характеристик, благодаря чему повышается общая несущая способность конструкции.

Изготовление самих скользящих опор производится методом холодной штамповки на основе довольно прочного и пластичного материала – низкоуглеродистой стали марки 08 ПС. Процентное содержание углерода в ней – 0,08%, что дает возможность качественно штамповать материал. Балансирование прочностных характеристик элемента осуществляется методом раскисления.

Виды опор скользящего типа

Все применяемые в настоящее время скользящие опоры делятся на две группы:

Открытого типа – такие конструкции составлены двумя отдельными элементами. Первым является направляющая, прикрепляемая к стропильной ноге. Это изогнутая стальная пластина с отверстиями на концах. На каждом конце их может быть два или три – конкретное количество зависит от производителя. Меняется также величина длины хода подвижного элемента. Наименьшее значение должно составлять 60 мм, наибольшее – 160 мм. Уголок (неподвижная часть элемента) имеет до 5 отверстий.

Закрытого типа – эта разновидность опор не разбирается на составные части и представляет собой целостную конструкцию. Монтаж осуществляется в собранном виде. При таком варианте неподвижная часть имеет форму уголка со специальным держателем на длинной стороне: в него продевают планку крепления.

Монтаж

Скользящие стропила монтируются в том случае, когда материалом для фронтонов являются бревна или брус, а крепление прогона конька осуществляется в теле фронтона. Такое требование необходимо для предупреждения распирания стен при изменении величины угла уклона кровли в процессе усадки.

Стропила укладываются на коньковый прогон сверху и закрепляются с помощью шарнирного соединения. В этом случае сохраняется возможность изменить угол, под которым соединяются стропильные ноги.

Изготовление такого соединения производится на основе соединяемых шпильками перфорированных пластин. Вторым вариантом является накладывание верхних частей и соединение с помощью шпилек с шайбами и гайками.

При этом должны соблюдаться некоторые условия:

  1. Соединение мауэрлата (в данном случаеверхнего венца сруба) со стропильными ногами осуществляется с помощью скользящих опор. Как правило, их размеры соответствуют следующим параметрам:
  • 90 х 90 х 40;
  • 120 х 90 х 40;
  • 160 х 90 х 40;
  • 270 х 90 х 40 мм

Выбор длины определяется предполагаемой величиной смещения стропильных ног.

  • Скользящие опоры монтируются при помощи саморезов с защитным покрытием – в обратном случае они могут стать самым слабым звеном всей конструкции.
  • Во время монтажа направляющая линейка скользящей опоры должна быть закреплена параллельно стропильной ноге, а установка уголка производится перпендикулярно ноге в верхней части. Такой прием обеспечивает возможность скольжения при максимально возможной длине усадки.
  • Укладка стропильных ног на мауэрлат осуществляется сверху или посредством врезки в тело мауэрлата. Максимально допустимая глубина врезки не должна превышать ¾ диаметра бревна или бруса мауэрлата.
  • Материалом для изготовления стропил служат доски сечением 200 х 50 или 200 х 150 мм. Они должны быть обработаны особыми био- и огнезащитными средствами.
  • Другие способы использования скользящих опор

    Скользящие крепежные элементы могут использоваться везде, если есть необходимость обеспечения движения деталей деревянных конструкций – например, при создании зашивок и перегородок деревянных построек.

    ВЫВОДЫ:

    • Скользящая опора для стропил является очень важным элементом кровельной конструкции, позволяющим компенсировать перекосы системы стропил, которые возникают в процессе эксплуатации вследствие усадки древесины.
    • С помощью таких опор стропила крепятся к несущему брусу, благодаря чему удается получить сбалансированную конструкцию.
    • Скользящий способ крепления предупреждает зависание кровельной конструкции и распирание стен деревянной постройки.
    • Составными частями этих крепежных элементов являются металлический кронштейн и уголок с петлей.
    • Изготовление скользящих опор производится методом холодной штамповки на основе низкоуглеродистой стали марки 08 ПС.
    • Скользящие опоры бывают открытого и закрытого типов.
    • “Скользячки” монтируются под 90-градусным углом по отношению к стропильной опоре по специальным запилам. Такой способ обеспечивает беспрепятственное движение конструкции.
    • Скользящие опоры закрепляют при помощи саморезов с защитным покрытием.
    • Для обеспечения возможности скольжения при максимально возможной длине усадки направляющая линейка скользящей опоры должна быть уложена параллельно стропильной ноге, а установка уголка производится перпендикулярно ноге в верхней части.

    Как выполняется жесткое и скользящее соединение стропил узнайте из видеосюжета.