Соединение стропильной системы с коньком: варианты исполнения

При строительстве здания важны все его элементы. Кровля — основная защита дома от атмосферных осадков.  Ошибки при её монтаже могут дорого обойтись впоследствии. Поэтому одна из важнейших задач — правильно выполнить соединение стропил в районе конька. Есть различные способы формирования этого узла и закрепления деталей. Все они рассмотрены в статье.

Почему это важно

Каркас любой деревянной кровли, кроме односкатной, состоит из стропильных ферм. Они бывают различными по форме. С точки зрения прочности оптимальная конструкция — треугольная. Она используется во многих видах крыш: двускатных, вальмовых, полувальмовых, шатровых.

Важная деталь, которая присутствует в большинстве стропильных систем, — конек. Он отсутствует лишь в односкатном, шатровом и сводчатом вариантах. Конёк — горизонтальный элемент, объединяющий стропила в верхней точке крыши. Его задача — придать крыше жёсткость и монолитность.

Каркас кровли несёт постоянную нагрузку в виде теплоизоляционного слоя и материала, которым покрыта крыша. Зимой к этому весу прибавляется снеговая нагрузка — во многих регионах она весьма значительна. Поэтому от того, насколько правильно будет смонтирован коньковый узел стропильной системы крыши, напрямую зависит не только долговечность самой кровли, но и безопасность проживающих в доме.

Виды соединения стропил в верхней точке

Перед тем, как определиться с формированием верхней точки кровли, нужно знать основные способы крепления стропил как между собой, так и к коньковому брусу. Их немного, но они сформированы на основе опыта поколений строителей и проверены временем.

Встык

Это самый сложный способ. Нужно очень точно подрезать торцы стропил, чтобы они плотно упирались друг в друга по всей площади, иначе нагрузка будет неравномерной. В таком случае доски могут треснуть. Но при правильном выполнении это соединение считается самым надёжным.

Внахлест

Концы стропил накладывают друг на друга с опорой на конёк и стягивают — обычно гвоздями, но иногда и болтами. Это менее надёжный метод, чем крепление встык — чаще всего он применяется в хозяйственных постройках.

На брус

В этом варианте стропила крепятся непосредственно к коньку. Соединение на брус используют в основном для кровель шириной более 4,5 метров. Система считается достаточно надёжной, но за это приходится платить свободным местом на мансарде — чаще всего под конёк приходится ставить опоры.

Чем закрепляют стропила на коньке

Метизы

Благодаря огромному разнообразию металлических крепежных элементов для работы с деревом, этот способ соединения стропил весьма популярен. Его можно разделить на две категории.

Крепление гвоздями или скобами

Это «дедовский» способ крепежа. Соединение выполняется так: стропильные ноги выставляют внахлёст, верхние концы прижимают друг к другу — например, струбциной. После этого проводят прямую линию между верхним и нижним перекрестьями балок. По этой разметке делают пропил и получают ровный стык.

Гвозди забиваются в верхнее ребро каждой стропилины так, чтобы каждый вошёл в торец противоположной балки. Затем стропила крепят к коньку скобами. Способ непопулярен из-за сложности исполнения. Если вбить гвоздь под неправильным углом, узел потеряет надёжность, а стропила могут растрескаться, причём не сразу, а спустя годы и в самый неожиданный момент.

Металлические пластины и уголки

Этот способ прост в исполнении даже для новичка, но при этом считается весьма надёжным. Чаще всего стропила к коньковому брусу крепят обычными металлическими уголками или их разновидностью — LK-кронштейнами, а друг с другом соединяют перфорированной стальной пластиной.

Вместо пластины иногда используют перфорированную металлическую ленту. Она крепится к верхним ребрам стропил, плотно стягивая их между собой. При этом к коньку их все равно нужно крепить отдельно. Этот способ не имеет особых преимуществ перед использованием пластины. В то же время лента более сложна в монтаже, чем пластина, поэтому используется редко.

Крепление при помощи ригеля

Ригель в строительстве — это горизонтальная деталь, соединяющая между собой вертикальные. В случае с кровельной системой это деревянные элементы, которые накладываются на каждую пару стропил в верхней части и соединяются между собой насквозь — предпочтительнее всего болтами. К коньку накладки крепятся кронштейнами или уголками.

Обычно обходятся одной накладкой, которую устанавливают поверх конька, опирая на него. Но когда необходимо усиление, снизу крепят вторую пару накладок, которая подпирает брус снизу. Этот способ стыковки делает систему настолько жёсткой, что можно обойтись даже без закрепления стропильных пар к коньку.

ВАЖНО! При ригельном креплении расходуется много пиломатериала, поэтому его применяют там, где нужна повышенная прочность конструкции. Например, в районах с высокой снеговой нагрузкой при пологой кровле.

Врубка вполдерева

Это одна из разновидностей крепления стропил внахлёст. При таком соединении в концах стропил делаются вырубки на половину толщины доски. За счёт этого соединение получается плоским. Концы стропил фиксируются между собой на болты или гвозди. Способ достаточно трудоёмкий и требует хороших плотницких навыков, поэтому применяется, в основном, при постройке срубов в традиционном стиле. Метизы в таких случаях заменяют деревянным нагелем.

Примыкание стропил к коньковому брусу

Этот способ популярен на Североамериканском континенте. Его используют при строительстве быстровозводимых домов из сэндвич-панелей. Узел выполняется так:

• предварительно подрезанные под соответствующим углом стропила прикрепляют к коньковому брусу металлическими кронштейнами или уголками;
• дополнительно по верхним ребрам стропильных ног пропускают металлическую ленту или забивают гвозди наискосок в бока так, чтобы они вошли в конек;
• между стропилами по длине горизонтального бруса устанавливают деревянные перемычки.
• Если дом небольшой, достаточно будет закрепить фермы уголками и распорками —гвозди и ленту использовать необязательно.

При такой системе нагрузки на кровлю распределяются совершенно не так, как в предыдущих описанных узлах, поэтому монтаж такого соединения — очень ответственный процесс. В России этот метод не очень популярен — он сложен в исполнении, а особых преимуществ перед другими узлами не имеет.

Шарнирный узел

Этот способ применяют к домам из бревна или бруса. Натуральное дерево в первые годы эксплуатации дает значительную усадку. Чтобы её скомпенсировать, коньковый узел должен быть подвижным.

Соединение выполняется двумя способами:

• к верхним торцам стропил крепят металлические пластины, верхние концы которых соединяют болтами. При этом образуется шарнир, который позволяет фермам менять угол наклона в случае осадки дома;
• концы стропил накладываются друг на друга и соединяют шпилькой или болтом.

Крепление к коньку в обоих вариантах происходит либо при помощи врубки, либо фиксацией шарнира на металлических уголках над коньком.

ВАЖНО! Соединение вполдерева также можно отнести к шарнирным, но степень свободы соединения при это будет невысокой. При серьёзной усадке дома вырубленные концы стропил упрутся друг в друга и могут расколоться.

Соединение стропил в различных типах крыш

Есть несколько распространенных видов формирования кровли. Для каждого из них подходят определённые способы соединения стропил:

• двускатная кровля. Это самый распространённый тип крыши, известный с древних времен. Для него подходит любой из известных узлов крепления стропил — встык друг с другом и с примыканием к коньку, внахлёст или вполдерева.
• вальмовая крыша. Эта схема кровли выглядит оригинально и красиво, но сложна в исполнении. Она отличается уменьшенной длиной конька, к концам которого примыкают торцевые треугольные скаты — вальмы. Крыша получается четырёхскатной. Этот вид кровли отличается специфическими стропильными элементами — накосными, или диагональными, ногами, которые образуют вальмы. Их монтаж происходит встык — но при этом торцы стропил нужно подрезать в двух плоскостях. Вальмовый узел конька сложен для самостоятельного исполнения — лучше доверить его профессионалам;
• полувальмовая кровля, как видно из названия, имеет только один торцевой скат. Монтаж стропильной системы на такой кровле сочетает в себе оба предыдущих варианта коньковых узлов.

В статье описаны основные варианты формирования верхней точки кровли здания. Приведены все возможные варианты закрепления стропильных ферм к коньку. Если у вас остались вопросы по теме статьи, пожалуйста, задайте их в комментариях. Просим также делиться вашими мыслями и опытом по монтажу конькового узла.