Чем крепить между собой стропила — полевой справочник

В коньке две стропилы сходятся под углом и передают усилие сжатия друг другу. Главная задача крепежа — не дать им разойтись в горизонтальной плоскости под действием распорки. Классический способ — перекрытие стропил друг на друга (половинчатое соединение) с забивкой гвоздей 100–150 мм длиной в шахматном порядке по 3–4 штуки с каждой стороны. Гвозди работают на сдвиг, древесина работает на сжатие — схема выдержала столетия эксплуатации.

Альтернатива — болт М10 или М12 с крупными шайбами (минимум 40×40 мм) через просверленное отверстие на 1–2 мм больше диаметра штока. Болт затягивают до контакта шайб, но не «в прижим» — древесина должна иметь зазор 2–3 мм под усадку. При сечении стропилы 50×150 мм и менее болт М12 удаляет до 20 % сечения на сжатие — недопустимо. Используйте М10 или гвозди.

Металлические пластины с зубцами (МПП) на коньке допустимы только на сухую древесину (влажность ≤18 %) и при доступе к узлу с двух сторон для забивания зубцов молотком или прессованием. На влажную древесину зубец не входит на полную глубину — несущая способность падает в 3–4 раза. При усадке древесины пластина работает на изгиб и может сорваться.

Частая ошибка — одно гвоздевание «в торец» коня стропилы без перекрытия. Такой узел работает только на сдвиг гвоздей, древесина не участвует в восприятии сжатия. При нагрузке гвозди вырвутся или согнутся. Обязательно перекрывайте стропилы минимум на 300 мм или используйте накладные доски (подкладинки) 50×150 мм длиной 600–800 мм с гвоздями по 3–4 с каждой стороны от стыка.

Узел воспринимает вертикальную реакцию опоры и горизонтальную распорку. Главное — исключить скольжение стропилы вдоль Mauerlat и вырыв зарубки. Рабочая схема: зарубка в стропиле (глубина не более 1/3 высоты сечения) + два гвоздя 3,5×35 мм по бокам зарубки под углом 45° (в «обрез») + металлический уголок 90×90×2 мм с гвоздями 3,5×35 мм (по 4–6 штук на каждую полку). Уголок воспринимает горизонтальную силу, гвозди в зарубке — вертикальную.

Если зарубка не делается (стропила тонкие, Mauerlat толстый), ставят пару уголков с двух сторон стропилы или используют опорные уголки с усилёными ребрами жёсткости. Гвозди в уголки — только кольцевые или винтовые 3,5×35 мм. Гладкие гвозди 3,5×40 мм вырываются при первой же усадке. Саморезы по древесине в уголки не ставят — они ломаются на сдвиге.

Болтовое крепление стропилы к Mauerlat (М12 через пробку) применяется только в расчётных схемах с высокой ветровой нагрузкой и обязательно с крупными шайбами и зазором под усадку. На обычных частных домах это избыточно и ослабляет сечение Mauerlat. Достаточно уголков и зарубки.

Контрольный признак правильного узла: стропила не качается в горизонтальной плоскости при ручной попытке сдвинуть её вдоль Mauerlat. Зазор между зарубкой и Mauerlat не более 2 мм. Уголок прижат плотно, гвозди забиты по полной длине, шляпки не выступают.

Пуфса работает на растяжение, удерживая стропилы от разъезда. Соединение с пуфсой — самый ответственный узел на растяжение. Два основных способа: зарубка «в лапу» с гвоздями 100–150 мм (3–4 штуки с каждой стороны) или болт М10–М12 с крупными шайбами через просверленное отверстие. Зарубка даёт жёсткий узел без зазоров, но требует точной разметки и ослабляет сечение пуфсы на глубину зарубки. Болт проще в монтаже, допускает регулировку длины пуфсы на месте, но требует контроля затяжки и зазора под усадку.

На сечении пуфсы 50×150 мм и более болт М12 допустим. На 50×100 мм — только М10 или гвозди. Гвозди в зарубку забивают в шахматном порядке, шляпки вглубляют на 2–3 мм. Не используйте саморезы для пуфсов — они не воспринимают циклические нагрузки на растяжение и сдвиг.

Если пуфса составная (стык по длине), стык делают только над внутренней опорой (стеной) и крепят накладными досками 50×150 мм длиной 1 м с каждой стороны, гвозди 100 мм в шахматном порядке по 5–6 штук на каждую накладку. Стык пуфсы в пролёте недопустим — это зона максимального растяжения.

Когда длина стропилы превышает длину лесоматериала, делают напойку. Только на перекрытие (напою) длиной минимум 1 м (лучше 1,2–1,5 м) с гвоздями 100–150 мм в шахматном порядке по 5–6 штук с каждой стороны стыка. Накладные доски (подкладинки) 50×150 мм той же длины, гвозди 100 мм по 4–5 с каждой стороны. Буттовые стыки (встык) на металлических пластинах или болтах в пролёте стропилы недопустимы — узел работает на изгиб и сдвиг одновременно, древесина трескается при первой нагрузке.

Место стыка стробируют строго над внутренней несущей стеной или столбом. Если стык приходится в пролёте — удлиняют стропилу цельным блоком или меняют схему фермы. Экономия 500 руб на доске не сравнима с ценой переделки кровли.

МПП дают технологичный, быстрый узел на сухой древесине (В≤18 %) при заводском или качественном ручном прессовании. Применяются для коньковых узлов, пуфс, напоек, стыков стропилы с подкосами. Не применяются: на влажную древесину (В>20 %), в узлах с высокой циклической нагрузкой на изгиб (конёк без перекрытия древесины), при отсутствии доступа с двух сторон для забивания зубцов. Ручная установка молотком даёт 60–70 % расчётной несущей способности каталога — закладывайте запас или используйте гвозди/болты.

Размер пластины подбирают по таблице производителя под сечение древесины и расчётное усилие. Не режьте пластины «под узел» — зубцы режутся по периметру, обрезанная пластина теряет до 40 % несущей способности. Храните МПП в сухом месте — коррозия зубцов необратима.

Гвозди кольцевые/винтовые 3,5×35 мм — для уголков, накладных пластин, обрешётки. Гвозди 100–150 мм (диаметр 4–6 мм) — для напойков, коньковых перекрытий, пуфс в зарубку. Болты М10–М12 с крупными шайбами — для пуфс без зарубки, коньковых узлов без перекрытия, привязки стропилы к Mauerlat в расчётных схемах. Саморезы по древесине 6×80–100 мм — только для крепления ОСП/фанеры к стропилам, для настила мягкой кровли. В несущих узлах стропильной системы саморезы не используются — хрупкие, ломаются на сдвиге, не имеют паспортной несущей способности на сдвиг.

Длина гвоздя выбирают по правилу: длина не менее 3-х толщин забиваемого элемента (но не менее 100 мм для несущих узлов). Гвоздь 100 мм в стропилу 50 мм уходит в соседнюю доску на 50 мм — это минимум. Для напойков 50+50 мм гвоздь 150 мм даёт зацеп 50 мм в каждую доску — нормально. Гвозди забивают под углом 15–20° к оси элемента (в «обрез») — устойчивость к вырыванию возрастает в 1,5–2 раза.

При осмотре готовой стропильной системы ищите: зазоры в зарубках более 3 мм (некачественная разметка или усадка), гвозди, забитые «в боку» (шляпка выступает, стержень согнут), болты без шайб или с мелкими шайбами (вдавлены в древесину), МПП с незабитыми зубцами (видно невошедшие зубцы), саморезы в уголках и пуфсах, отсутствие накладных досок на напойках. Любой из признаков требует доработки до сдачи кровли.

Особо опасен дефект: пуфса закреплена только гвоздями в торцы стропил без зарубки. При нагрузке гвозди работают на вырыв — узел разъедется. Лечение: дозабить гвозди в «обрез» через накладные доски или добавить болт М10 с шайбами.

Для типовых частных домов до 10 м пролёта: конёк — перекрытие стропил на гвоздях 100–150 мм; Mauerlat — зарубка + уголок на кольцевых гвоздях 3,5×35 мм; пуфса — зарубка «в лапу» с гвоздями 100–150 мм или болт М10 с зазором; напойки — только над опорами, перекрытие ≥1 м с накладками и гвоздями. МПП — только на сухую древесину с доступом с двух сторон. Саморезы в несущих узлах запрещены. Любой узел проверяется ручной нагрузкой на отсутствие подвижности. При расчётных нагрузках выше стандартных (высокая ветровая зона, сейсмичность, пролёты >10 м) требуется проектный расчёт узлов с подбором крепежа по СП 64.13330 и СП 16.13330.