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.

Организация стропильной конструкции для обустройства кровли в дальнейшем в деревянном доме является ответственным мероприятием.

Малейшая ошибка со временем может привести к полному разрушению объекта, в лучшем случае – к потере им своих технических характеристик (герметичности).

Чтобы обеспечить целостность стропильной конструкции и кровли в целом, в то же время учесть особенности деревянного строения (его усадку), используют скользящие стропила.

Любой конструкционный материал деревянного дома – обычное бревно, профилированный, клееный брус, в ходе эксплуатации дает усадка. Она продолжается на протяжении первых 2-5 лет после строительства.

Она заключается в потере бревна естественной влаги, которая не может быть удалена искусственным способом в ходе обработки материала. Процент естественной усадки может составлять 5-8% от общего объема древесины.

Однако опасность заключается не в присутствии усадки, а в ее неравномерности. То есть каждое бревно теряет влагу в большей или меньшей степени.

В результате происходит нарушении конструкции системы стропил, которые соединены с кладкой жестким способом – при помощи железных скоб или болтов. Стропила с нарушенной геометрией не могут выступать надежной опорой для кровли. Последняя в свою очередь провисает, теряет герметичность.

Благодаря особой конструкции, могут компенсировать неравномерность усадки бревна, тем самым сохранив правильной геометрию крыши.

Что собой представляет система “скользящие стропила”?

Скользящие стропила в деревянном доме состоят из двух элементов – металлические кронштейн и петля с уголком.

Они выполняются из высокопрочного материала – стали, марки 08 ПС, которая в своем составе содержит низкий процент углерода – 0,08% (согласно ГОСТу 14918-80).

Именно благодаря этому кронштейн и петля могут выдержать на себе всю нагрузку стропильной системы на протяжении длительного промежутка времени, при этом не потеряв своей целостности.

Стандартные характеристики для скользящей следующие:

• толщина – от 2 мм;
• 40 мм ширины;
• в высоту до 90 мм;
• длина находится в диапазоне 90 мм – 160 мм.

Принцип работы системы такой: кронштейн крепиться при помощи болтов на стропило, петля – на бревно. Таким образом, конструкция перемещается относительно друг друга, тем самым компенсирую изменение геометрии здания и перекос крыши.

Перед тем, как начать организовывать движущиеся стропила, нужно учесть несколько нюансов. Специалисты в данной области приводят следующий ряд рекомендаций:

• установка проводится только на геометрически правильном объекте. Так как скользящие стропила – подвижная система, то корректировку в дальнейшем провести будет невозможно, а в крепежные элементы в процессе усадки здания не будут справляться со своей задачей. Перед началом работ рекомендуется обмерять периметр объекта и скорректировать его рекомендуемыми допусками;

• изготовление крепежных элементов можно проводить самостоятельно. Но каждый из них должен делаться по одному и тому же шаблону, дабы соблюдать соответствие размеров;

• крепления также должна быть подвижной. Это можно выполнить при помощи подвижных шарниров, монтированных саморезами;

• если здание большое, часто для качественного перекрытия приходится наращивать стропила. Это делается внахлест при помощи болтов в заранее подготовленные отверстия. Они делаются при помощи сверла, размеры которого должны соответствовать параметрам используемых болтов. Расположение отверстий должно быть хаотичным и не доходить до края доски как минимум на 10 см. Эти мероприятия предотвратят расслаивание материала;

• каждая последующая стропила должна крепится строго параллельно предыдущей и строго перпендикулярно несущему бревну. В противном случае будут наблюдаться нарушения в работе системы скользящих стропил.

Техника монтажа скользящих стропил

Поскольку вышеуказанная система является динамичной (движущейся) структурой, то просто поверх опорного бревна ее установить не получится. В таком случае она упадет под собственным весом.

Для этого в опорном бревне делают полукруглый запил. Также на стропиле делается шип, его угол должен соответствовать углу наклона крыши. Это позволит снять нагрузку из системы и переместить ее на опорное бревно.

Глубина прореза не должна превышать ¾ диаметра бревна, в противном случае оно может разрушиться. Упор также делается на глубину не более ¾ балки. Если не придерживаться данного условия, ослабится несущая способность конструкции. Врубку выполняют в 30 см от свисающего края балки.

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.

Основой деревянной крыши дома является каркас, удерживающий на себе кровельное покрытие. Он содержит большое количество элементов, каждый из которых необходим и предназначен для определенной функции. Одним из них является опора для стропил скользящая, служащая для предотвращения деформации крыши при усадке деревянного дома, когда меняется его геометрия.

Усадка деревянного дома

За один год сруб может стать ниже на 15 %. В среднем усадка составляет 8 %. При этом она может происходить неравномерно, что негативно сказывается на состоянии стропильной системы. Изменение размеров деревянного строения происходит круглый год. В дождливый летний сезон древесина разбухает, а зимой материал усыхает. Кроме того, стены набирают и теряют влагу по-разному, в зависимости от освещенности и розы ветров. При наличии опоры на центральную несущую стену деформации у нее и наружных стен существенно отличаются, что также сказывается на неравномерных изменениях геометрических размеров дома. В отопительный период стены, особенно центральная, уменьшаются в размерах от усыхания.

При отсутствии центральной стены могут возникнуть еще большие проблемы. Если стропильная система не собрана как ферма, ее жесткость значительно ниже. В результате на стены действует не только вертикальная, но и горизонтальная нагрузка. Под действием давления они могут выгнуться наружу, и дом в плане приобретет форму бочки. При этом крыша деформируется и провиснет в коньке. "Пятистенка" позволяет избавиться от этой проблемы или значительно ее уменьшить.

Применение винтовых домкратов

Для компенсации процессов осадки и сезонных подвижек дома могут быть установлены винтовые домкраты. Они должны быть расположены на всех вертикальных опорах в доме. Подкручиванием домкратов с помощью производится компенсация подвижек бревенчатых конструкций.

Цель применения скользящих опор

Не всегда целесообразно жестко крепить к мауэрлату или к гвоздями, скобами и т. п. В случае если коробка дома может дать усадку, надо создать возможность стропилам смещаться относительно опор. Раньше это делалось с помощью кованой проволоки, которой создавалось соединение с определенной степенью свободы частей конструкции.

С тех пор технология изменилась, и стали применять более совершенные устройства, такие как опора для стропил скользящая. Она крепится к стенам следующим образом:

• к верхнему венцу сруба;
• к верхней обвязке каркасного строения;
• к балкам перекрытия;
• к мауэрлату.

Для чего опоры делаются скользящими?

Скользящая опора дает возможность компенсировать перекосы каркаса крыши при его эксплуатации. При усыхании древесины происходит изменение геометрических размеров конструкций. Ширина дома при этом уменьшается, но за счет скольжения по балке перекрытия провисания или распирания кровли, приводящего к последующим протечкам, не происходит. Причина попадания осадков внутрь может быть другой, но недооценивать влияние деформаций от усадки ни в коем случае нельзя.

Достоинства скользящих опор

• Создание надежного соединения основы с кровлей.
• Обеспечение взаимного перемещения деревянных конструкций при усадке основания, сохраняющего прочность и герметичность крыши.
• Простота устройства, надежность и долговечность.
• Небольшая стоимость и возможность изготовления своими руками из подручных материалов. При этом стальные пластины должны быть толщиной не менее 2 мм и защищены сверху антикоррозионным покрытием.

Конструктивные особенности стропил

Пара стропил двускатной крыши изготавливается по одному образцу. Соединение в коньке делают встык, с зазором или внахлест. Между собой стропила соединяются металлической пластиной с болтами и гайками. Основная особенность конструкции заключается в создании скользящих креплений в нижних опорах. Стропила размещаются на мауэрлате сверху или с врезкой для фиксации конструкции в вертикальной плоскости.

Опора для стропил скользящая, служащая крепежным элементом, делается из двух частей:

• планка, фиксируемая на стропильной ноге;
• уголок с петлей, прикрепленный к несущему брусу (мауэрлату или опорной балке).

Есть еще более простой вариант того, как может быть сделана скользящая опора для стропил (фото ниже). Для этого применяется уголок с прорезью. Он крепится на стропиле вдоль его оси, а в прорези с зазором расположена головка болта, ввернутого в тело мауэрлата.

Эта опора для стропил (скользящая - Kucis 120х40х40) стоит всего около 25 рублей за штуку и проще других в монтаже.

Устройства изготавливаются из стальных оцинкованных пластин. Они крепятся с одной или двух сторон стропил. Двухсторонний вариант предпочтительней для крыш с высокой ветровой и снеговой нагрузками и малой массой кровельной конструкции. Крепеж применяется с покрытием против коррозии, чтобы не испортить древесину. Длина хода зависит от ожидаемых смещений и составляет от 6 до 16 см.

Открытые и закрытые опоры

Скользящие опоры для стропил ("скользячки") открытого типа, состоящие из двух частей, можно изготавливать своими руками, но при этом следует пользоваться шаблоном. Все детали должны быть подогнаны по размерам. Открытое соединение состоит из изогнутой пластины (крепежной планки) и уголка с отверстиями для крепления (не менее пяти).

В закрытом планка вставлена в держатель уголка с возможностью перемещения, но не вынимается из него и является неразборной. Собранная конструкция позволяет выполнять монтаж более качественно. При возникновении усилий отрыва стропила от мауэрлата под действием ветровых нагрузок петля может разогнуться, а скользящая опора стропил закрытая обладает большей прочностью.

Важно! Стропильную систему с возможностью скольжения относительно основания целесообразно изготавливать только для симметричной двускатной крыши. В этом заключается ее преимущество, поскольку повышается надежность при небольших затратах. Опоры можно применять и для односкатной крыши.

для стропил: размеры

Опора включает в себя две составные части - направляющую пластину и уголок. От размера изделия зависит величина допустимого перемещения стропильной ноги.

Популярная скользящая опора для стропил Kucis открытого и закрытого типа имеет ширину пластин 40 мм, высоту опоры - 90 мм, длину - до 160 мм. Металл для пластин берется толщиной 2-2,5 мм. Они профилируются холодной штамповкой из низкоуглеродистой стали, обладающей хорошей пластичностью. Защитой от коррозии служит цинковое покрытие, нанесенное горячим способом. Приобретая изделия без покрытия, их следует покрасить краской, чтобы материал не ржавел.

Уголок крепится к опорному брусу. Если его поверхность круглая, для монтажа готовят ровную площадку, стачивая древесину на бревне под размер Г-образной части детали. На фото ниже изображена аналогичная скользящая опора стропил закрытая (Paz). Оба типа изделий изготовлены штамповкой и стоят недорого.

Направляющие крепятся к стропилам в крайнем положении, чтобы обеспечить максимальное перемещение. Поскольку при усадке крыши изменяется угол наклона относительно конька, в верхней части стропил необходимо сделать шарнирное Здесь могут применяться специальные пластины с перфорацией.

Монтаж

Опора для стропил скользящая при монтаже каркаса крыши применяется следующим образом.

• Стропила изготавливаются из досок шириной 150-200 мм и толщиной 50 мм. При недостаточной длине стропильную ногу удлиняют, наращивая внахлест с хаотичным расположением элементов крепления для предотвращения растрескивания.
• Сверху устанавливается прогон - несущий брус, расположенный по горизонтали и перпендикулярный к скользящим стропилам.
• В нижней части стропильные ноги фиксируются на запилах, выполненных в мауэрлате. При этом не допускается их заклинивание. Но в то же время запилы должны удерживать доски от поперечных перекосов. Наличие мауэрлата равномерно распределяет нагрузки на все здание. При его отсутствии локальное давление на стены от стропил становится больше.
• Выбираются крепежные детали подходящих размеров в зависимости от диапазона смещения стропил.

• Под уголок на опорном бревне готовится площадка.
• Уголок крепится перпендикулярно к бревну, чтобы обеспечить свободное перемещение пластины.
• Направляющая вставляется в петлю уголка и крепится к стропилу вдоль его оси. Установка делается в крайнее нижнее положение, поскольку стена снизу будет сжиматься и уменьшаться в размерах. При этом стропильная нога будет опускаться вниз.
• Стропильные доски соединяются сверху шарнирным способом.

Условия, гарантирующие прочность, надежность и долговечность крыши

• Соблюдение необходимых механических свойств и размеров скользящих опор для стропил.
• Расположение направляющей опоры параллельно оси стропила, а уголка -перпендикулярно, чтобы обеспечить надежное скольжение.
• Поперечное сечение досок под стропила не должно быть менее 150х50 мм.
• Каркас крыши должен быть обработан антисептиком и огнестойким составом.
• Соблюдение правильных пропорций каркаса крыши.
• Изготовление всей стропильной системы по шаблону.
• Создание шарнирного конькового соединения.
• Наращивание должно производиться поочередно в нижней и верхней частях.

Скользящая опора для стропил: применение для других целей

Компенсация усадки древесины применяется не только на каркасах крыш. Ее используют везде, где нужно создать возможность перемещения частей деревянных конструкций, например, при возведении перегородок в домах из дерева. Если необходимо отделать стену в ванной комнате керамической плиткой, просто обшить ее листовым материалом нельзя.

Надо установить "плавающий" каркас, зафиксированный сверху на скользящие опоры, а затем уже крепить к нему гипсокартон, на который будет наклеиваться плитка. Причем зашивка делается не до самого потолка. При деформации стен каркас будет оставаться неподвижным, и облицовка не разрушится.

Заключение

Скользящие опоры для стропил в деревянных домах необходимы для предотвращения деформации крыши при усадке дома. Особенно активно она происходит в первые годы после постройки (около 8 %). Правильная установка стропил позволит обеспечить постоянную герметичность и прочность крыши.

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.

Если вас интересует, как выглядит вы сможете посмотреть на нашем сайте.

Подробнее о стропильной системе односкатной крыши гаража читайте в отдельной .

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 случае – верхнего 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.