Как крепить укосины: полевой справочник по монтажу укосных стропил

Укосины делятся на диагональные (угловые) и народные (укороченные). Диагональная лежит в плоскости угла здания и переносит нагрузку с двух склонов, народные опираются на неё и работают как обычные стропила. Главное отличие: диагональная укосина принимает раздвигающую силу от обоих склонов и передаёт её в конёк и Mauerlat. При этом возникает крутящий момент, которого нет у прямых стропил.

При малом наклоне (менее 20°) осевая сила в укосине растёт, а вертикальная составляющая падает — узел конька работает на сжатие и сдвиг одновременно. При крутом наклоне (более 40°) доминирует сдвиг у опоры на Mauerlat. Поэтому крепление к коньку должно воспринимать сдвиг вдоль и поперёк стропила, а к Mauerlat — передавать раздвигающую силу в стены без вырыва заруба.

Народные укосины крепятся к диагональной либо на заруб «в лапу», либо на металлические крепежные уголки. Их нагрузка стандартная для стропил, но узел с диагональной должен исключать подвижку поперёк склона. Если народная укосина опирается на перекрытие, а не на диагональную, схема крепления совпадает с прямой стропилой.

Если коньк — цельная балка (брус 150×150 мм и выше), укосину делают заруб «в полудерево» глубиной не более 1/3 высоты стропила. Верх заруба под конёк вырезают под угол наклона склона, боковые щеки — под укладку накладных пластин. В заруб вбивают два гвоздя 150×4 мм под углом 45° (в «обрешётку») и ставят две накладные пластины 4 мм толщиной по 100×200 мм на гвозди 60×3,5 мм в шахматном порядке. Пластины забирают сдвиг, гвозди в обрешётку — вырыв.

При коньке-ноже (две доски 50×150 мм, поставленные на ребро) укосину укладывают между ними. Делают заруб в укосине под толщину ножа, вставляют стропило между досок и крепят четырьмя болтами М12 с широкими шайбами: два вдоль стропила, два поперёк. Болты затягивают до прилегания шайб, но не вдавливая их в древесину. Этот узел работает как шплинт: укосина не может выйти ни вбок, ни вверх.

Для лёгких кровель (металлочерепица, профнастил) и укосин сечения 50×150 мм допускают крепление только на накладные пластины без заруба. Пластины ставят с двух сторон стропила, захватывая конёк на 150 мм и укосину на 200 мм. Гвозди 60×3,5 мм по схеме 50×50 мм. Условие: конёк должен быть жёстко закреплён к стропильным ногам или подкосам, иначе узел будет работать на изрыв гвоздей.

Классический узел — заруб «в лапу» с утяжелёнными гвоздями. В укосине вырезают паз глубиной 1/3 высоты (для 150 мм — 50 мм), в Mauerlat — соответствующий паз. Укосину укладывают в паз, прижимают двумя гвоздями 150×4 мм, вбитыми под углом 45° с противоположных сторон (в обрешётку). Третий гвоздь вбивают вертикально в верхнюю грань укосины в Mauerlat — он работает на сдвиг. Заруб даёт жёсткость по вертикали, гвозди — по горизонтали.

Если Mauerlat — брус 150×150 мм, а укосина 50×150 мм, заруб ослабляет стропило до критичного. Альтернатива: металлический крепежный уголок 90×90×4 мм с отверстиями под болты М10. Уголок крепят к Mauerlat двумя болтами М10×120 с втулками (или анкерами М12 в бетон), к укосине — четырьмя болтами М10×80. Болты в древесину врубают с предварительным сверлением на 1 мм меньше диаметра. Этот узел не ослабляет сечение укосины и даёт расчётную устойчивость к вырыву.

Для каркасных домов и лёгких Mauerlat (доска 50×150 мм на край) используют анкерный крепеж: в укосину сверлят отверстие под М12, проходят болт через Mauerlat в стену (бетон/кирпич) с хомутом или анкером расширительного типа. Болт затягивают до упора шайбы 50×50×4 мм. Условие: стена должна воспринимать вырыв — в газобетоне и шлакоблоке без хомута в глубину стены анкер не держит.

Народную укосину к диагональной крепят на заруб «в лапу» с накладными пластинами. В диагональной укосине вырезают паз под сечение народной, народную укладывают в паз, фиксируют двумя гвоздями 100×3,5 мм в обрешётку и двумя накладными пластинами 3×80×150 мм на гвозди 50×3 мм. Паз в диагональной укосине не должен быть глубже 1/4 высоты — иначе теряется жёсткость главной стропилы.

Если народная укосина опирается на перекрытие (балку или стену), схема как у прямой стропилы: заруб в Mauerlat или анкерный болт М10. Дополнительно ставят металлический уголок 70×70×3 мм на два болта М8 к перекрытию и два гвоздя 60×3,5 мм в укосину. Уголок забирает горизонтальную составляемую ветровой нагрузки.

При длинных народных укосинах (свыше 4,5 м) обязательны подкосы: доска 50×100 мм под углом 45° от перекрытия к укосине, крепящаяся на два болта М10 к перекрытию и два гвоздя 100×4 мм к укосине. Подкос снимает изгибающий момент в середине пролёта.

Диагональная укосина длиннее 5 м требует подкосу под середину пролёта. Подкос делают из бруса 100×100 мм или двойной доски 50×150 мм. Нижнее крепление — к перекрытию (балке или стене) на два болта М12 с шайбами 60×60×5 мм. Верхнее — к укосине на заруб «в полудерево» с двумя накладными пластинами 4×100×200 мм и гвоздями 60×3,5 мм. Подкос должен стоять под углом 45–53° к горизонту — более пологий не работает на сжатие, более крутой даёт большой горизонтальный раздвиг.

При отсутствии несущей стены под серединой укосины ставят подставку (стойку) 100×100 мм на грязевой пол или перекрытие с распорной плитой 200×200×40 мм. Стойку крепят к укосине металлической пластиной 4×100×300 мм на шесть гвоздей 60×3,5 мм с каждой стороны. Ножка стойки должна стоять вертикально — наклон более 3° переводит нагрузку в горизонтальную составляющую, которую пол не воспримет.

Связь укосин между собой в коньке: если две диагональные укосины сходятся в одном узле (четырёхскатная крыша), их соединяют металлической пластиной 5×150×300 мм на восемь болтов М10 (четыре в каждую укосину). Пластина забирает горизонтальный раздвиг укосин в противоположные стороны. Без этой пластины конёк работает на изгиб и может пойти трещиной вдоль волокон.

Описанные схемы работают для частных домов до двух этажей, пролётов до 6 м, снежных нагрузок до 2,5 кПа и ветровых до 0,5 кПа. Если пролёт укосины превышает 6 м, сечение меньше 50×150 мм, наклон ниже 15° или выше 45°, крыша сложной формы (много укосов, люки, балконы) — нужен расчёт на прочность и жёсткость по СП 64.13330.2017. В расчёте учитывают совместную работу стропильной системы, настила и подкосов, а не изолированные узлы.

Для металлических стропильных систем (ЛСТК, фермы) крепление укосин делается только по проекту производителя: болтовые узлы с гусеничными пластинами, сварные швы или саморезы повышенной прочности. Деревянные аналоги здесь не работают — разные модули упругости и коэффициенты температурного расширения дают нерассчитанные напряжения в узлах.

При ремонте старой крыши: если Mauerlat гнилый или с биодефеками — крепеж в него недопустим. Нужно заменить участок Mauerlat или перевести опору на стену через анкерные хомуты с распорной плитой. Не забивайте гвозди в мокрую древесину (влажность > 20%) — при сушке они ослабнут и дадут подвижку.

Определите тип конька и сечение укосины. Если конёк — балка, делайте заруб 1/3 + пластины. Если нож — заруб под нож + 4 болта М12. К Mauerlat: брус — заруб + гвозди; доска на край — уголки на болты М10. Народные укосины — заруб в диагональную + пластины. Обязательно подкосы при пролёте > 5 м. Проверяйте каждый узел раскачкой рукой до настила. Любое отклонение от схемы требует расчёта или усиления узла. Граница: без расчёта — пролёты до 6 м, нагрузки до 2,5 кПа, наклоны 15–45°, сухая древесина, здоровый Mauerlat.