Climairpatrol.ru

Мир Стройки
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Типовые узлы деревянной стропильной системы

Узлы стропильной системы – как делать надежную крышу?

Для долговечной и надежной кровли важно качественно сделать все узлы стропильной системы. Что это значит, мы и разберем прямо сейчас.

Какие узлы мы найдем в стропильной системе?

Стропила – это скелет кровли, на котором держатся внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и иные элементы. Также очень часто именно их используют в качестве основы под коммуникации. На крышу и, соответственно, стропила приходятся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 . Это вес строительных материалов, снега с листвой и прочего мусора. А чего стоят порывы ветра?

Стропила кровли как основа под коммуникации

При проведении ремонтных работ эта система должна выдержать не только вес человека, но и необходимого оборудования. При этом все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от конфигурации и заканчивая климатической зоной. Однако в любом случае кровля и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы сможем себя чувствовать действительно защищенно.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Фундаментом всей системы по праву можно назвать мауэрлат. Он представляет собой балку, на которой и крепится конструкция. Его главная функция – равномерное распределение нагрузок на стены. А вот балка, на которой фиксируется обрешетка, называется стропильной ногой. Это важнейший элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид кровли. Между собой стропильные ноги скрепляет прогон. Он располагается как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого бывают коньковые и боковые прогоны. В нижней части ноги фиксируются при помощи затяжки.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Перпендикулярно ногам набиваются обрезные доски – обрешетка. Она служит основой для кровельного материала. А место соединения скатов кровли принято называть коньком. На нем набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной. Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под свесом, защищающим стены от осадков. Очень часто первыми начинают гнить именно эти конструктивные элементы, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, при этом сами ноги могут служить еще очень долго. Надежность всей конструкции зависит от того, насколько качественным будет абсолютно каждый узел крепления стропильной системы кровли. О них мы и поговорим более подробно.

Стропильные фермы – основа основ

Это понятие объединяет в себе ряд конструктивных элементов, так как они состоят из обрешетки, стоек и раскосов. По сути, эта жесткая конструкция и есть скелет кровли. В зависимости от размеров и личных пожеланий выделяют четыре вида ферм. Если ширина дома составляет от 12 до 24 м, тогда наиболее подходящими будет сегментная или трапециевидная форма. Для более габаритных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет прекрасным решением при строительстве домов шириной 9–18 м.

Стропильные фермы разных размеров

Огромную роль играет и материал. Наиболее часто используется древесина. В этом случае монтаж балок происходит путем врубки и последующей фиксации гвоздями, саморезами и иными крепежными элементами. Однако не во всех случаях актуально применение дерева. Так, если длина пролета превышает 16 м, тогда более подходящими будут фермы с растянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежные крепления деревянных элементов в этом случае будет тяжело. Еще пользуется популярностью комбинированный тип, в котором одновременно используются и деревянные, и металлические детали.

Коньковое соединение – обеспечим крепкую вершину крыше

Конек представляет собой горизонтальное ребро в месте соединения двух скатов. Существует наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек устанавливается на стойки, расположенные параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку, для этого делаются соответствующие запилы. Фиксация делается посредством гвоздей.

Конек в месте соединения двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно. Чтобы обеспечить подобное сопряжение, торец каждой балки подрезается под углом, равным наклону кровли. Далее стропила соединяются плоскостями срезов и фиксируются гвоздями, забитыми под углом. Обязательно необходимо закрыть место стыка металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Попарное соединение стропильных ног

При соединении врубкой в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте сопряжения стропильные ноги соединяют с уступом. Затем сверлится отверстие под болт 14 мм. Дальнейшая фиксация достигается за счет болтового соединения. Когда речь идет о скользящей системе, то в этом случае концы ног соединяются посредством металлических пластинчатых шарниров.

Особенности крепления стропильных ног

Это следующий узел крепления стропильных систем, на котором нужно остановиться подробнее. Существует две технологии фиксации балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают какие-либо сдвиги, колебания, повороты, кручение и прочие манипуляции. Чтобы добиться подобного эффекта, на ноге делают запил. Далее соединение дополнительно фиксируют гвоздями, проволокой, саморезами и прочими вспомогательными элементами. Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы внутри мауэрлата они скрестились. А потом еще один гвоздь вбивают вертикально.

Запил на ногах для крепления к мауэрлату

Скользящие крепления получаются благодаря специальному крепежу. Бывает одна, две либо три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация во время усадки может сильно пострадать. Обеспечить подобное подвижное соединение можно несколькими способами. Нога упирается в мауэрлат подшитым бруском либо выпиленным зубом и жестко фиксируется с помощью металлического уголка. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. В верхней части ноги соединяются врубками, при этом на горизонтальной площадке делается скос, чтобы обеспечить скользящее соединение.

Скользящие крепления элементов

Если в месте фиксации к мауэрлату вбить только один гвоздь либо использовать специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим и в этой части стропильной системы.

В чем сложность каркаса вальмовой кровли?

Сейчас остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы вальмовой крыши. Особенность такой кровли – наличие вальм. Подобный тип обладает рядом достоинств. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако более сложны в технологическом плане.

Типовые узлы вальмовой крыши

Состоит эта крыша из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не закрывают всю площадь, с торцов здания под наклоном устанавливаются треугольные вальмы. В этом случае появляются типовые элементы – дополнительные накосные стропильные ноги, из которых и формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Пользуются популярностью как висячие фермы, так и наслонная конструкция, фиксирующаяся к мауэрлату.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то накосные ноги при этом должны прилегать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выпуск консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм. Нижняя часть диагональных стропил фиксируется к мауэрлату либо специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае накосные элементы фиксируются к специальной доске (прибоине), закрепленной на ферме. А вот монтаж к крайней висячей ферме делается посредством шпренгеля. При этом обязательно на балках ног делаются запилы под углом соответствующему наклону вальмового ската.

Устройство стропильной системы крыши и ее узлы

Я Михаил, директор компании, работаю исключительно с кровлями более 15 лет. Ниже расскажу вам о тонкостях и секретах материалов для крыши. Возникнут вопросы с радостью отвечу и помогу .
Михаил, ООО «СТМ-Строй»

Чтобы возвести каркас крыши, скорее всего вы будете использовать стропильную систему. Она достаточно надежна и проверена веками. К томуж же в такой системе можно использовать большое количество различных видов материалов.

Прежде всего, разберемся: от чего зависит надежность стропильной системы:

  • от правильного выбора типа стропильной системы
  • от прочности соединений в узлах стропильной системы
  • от точности инженерных расчетов проектируемых нагрузок на крышу
  • от правильного выбора материала
  • от профессионализма плотников

Исходя из этого, можно сделать вывод, что монтаж стропильной системы недопустим без соответствующих расчетов, проектирования и составления плана стропильной системы и соответствующего профессионального опыта исполнителей. Не думаю, что строительство стропильной системы кустарным способом позволит получить действительно надежную крышу над головой.

Узлы стропильной системы и ее общий план

Общая конструкция стропильной системы – ее тип и наличие тех или иных узлов и элементов определяется исходя из:

  • проектируемой формы крыши
  • размеров перекрываемого пространства
  • наличия и расположения внутренних несущих стен или опор

Рассмотрим стропильные конструкции на примере простых двухскатных крыш с различным расстоянием между несущими стенами.

До 6 метров

Для перекрываемого пролета длиной до 6 метров я советую строить простейшую наслонную стропильную систему, в которой стропила опираются непосредственно на мауэрлат (опорный брус по периметру дома). Жесткости этой конструкции вполне хватает для монтажа кровли из любого материала. При этом расход материалов для стропильной системы – минимальный.

До 8 метров

Если же расстояние между несущими стенами до 8 метров – я рекомендую связывать противоположные стропила ригелем.

12 метров и более

Еще один вариант наслонной стропильной системы – с использованием промежуточных стоек, опирающихся на внутренние стены или столбы. Если возможно устройство одной опоры для кровли – такая стропильная система может перекрыть расстояние между внешними стенами в 12 метров, а при наличии двух дополнительных опор – до 16 метров.

Для строения с расстоянием между несущими стенами до 12 метров (при отсутствии внутренних опор) я выбираю висячую стропильную конструкцию, в которой стропила опираются на сплошную (в крайних случаях – составную) затяжку, а затяжка – на мауэрлат.

Основными узлами для такой конструкции будут следующие:

  • коньковый узел,
  • узел опирания стропил,
  • узел «балка-стойка-подкосы»,
  • узел «стропило-подкос-стойка».

и другие узлы, в зависимости от наличия или отсутствия в конструкции ригелей, затяжки и т.д.

Определившись с общей конструкцией и основными узлами, я составляю план стропильной системы, который является частью проекта.

Наши работы

Технология устройства стропильной системы

После утверждения проекта начинаются монтажные работы. Технология устройства стропильной системы, в принципе одинакова для всех типов кровель и включает следующие операции:

1. Установка мауэрлата. Обычно я укладываю опорный брус на двойной слой рубероида (ил другой влагоизоляционный материал), чтобы предохранить древесину от гниения. Крепить мауэрлат к стене можно по-разному, но я предпочитаю делать это с использованием закладных шпилек – на мой взгляд, это наиболее надежный вариант. Хотя можно и привязывать хомутами к анкерам в стене.

2. Установка основных (крайних) стропил. Это особо важный этап строительства стропильной конструкции – от него зависит правильность плоскости ската. Я проверяю плоскость двумя диагональными шнурами: при правильной установке шнуры лишь слегка соприкасаются в точке пересечения.

3. Установка промежуточных стропил. Здесь могут быть различные варианты.

Обратите внимание

Но в любом случае соотношение размеров промежутков и сечения стропильных ног должно обеспечивать проектную прочность всей конструкции. Чтобы обеспечить точность врезки деталей в узлах я использую шаблон, хотя иногда необходима и ручная подгонка деталей.

4. Установка конькового бруса. В некоторых случаях (особенно, когда угол наклона ската крыши небольшой), я монтирую прочный коньковый прогон, на который передается часть нагрузки от стропил. Таким образом, обеспечивается большая прочность конструкции. Такой прогон крепится к фронтонам или опирается на вертикальные стойки.

5. Монтаж утеплителя. Этот этап зависит от выбора утеплителя. Главное при этом обеспечить защиту утеплителя от наружной влаги и конденсата.

6. Монтаж обрешетки. Вид и материал обрешетки зависит от выбранного кровельного материала. Для мягкой черепицы, рулонных видов покрытия и металлочерепицу я рекомендую сплошное покрытие из толстой многослойной фанеры или ОСП. Под черепицу цементно-песчаную или керамическую, а также стальную кровлю не обязательно сплошное покрытие.

Здесь я исхожу из размеров элементов кровли: важно, чтобы стыки не «висели» в воздухе, а опирались на обрешетку. Если для обрешетки берется доска, я не использую сырую или слишком широкую. Так как со временем обрешетка начинает коробиться и крепление кровельного материала ослабевает.

7. Монтаж кровельного покрытия. Я работаю с различными материалами. Здесь предпочтение отдается вкусу хозяина и достаточной надежности защиты от осадков. Шиферное и черепичное покрытие для пологих скатов я бы не советовал.

Статьи по теме

В любом случае, я считаю, что монтаж стропильной конструкции должен осуществлять специалист. Особенно если это касается врубки и соединений в узлах.

Читать еще:  Молниеприемная сетка на плоской кровле

Если планируете устройство крыши на доме, могу предложить свои услуги. Обращайтесь по телефону: +7 (495) 795-82-20 , я приеду, все посчитаю и расскажу. Я со своей бригадой всегда готов сделать свою работу качественно и оперативно.

Желаете получить надежную защиту для своего дома, которая прослужит Вам не одно десятилетие, практически без ремонта кровли – заказывайте монтаж стропильной системы у нас!

Дополнительные материалы по теме

Готов ответить на все вопросы, касающиеся устройства вальмовой стропильной системы – обращайтесь, всегда рад оказать помощь.

Ваши отзывы, комментарии, вопросы

Уважаемые посетители! В комментариях мы периодически, по мере занятости, будем отвечать на Ваши вопросы. Чтобы мы ответили Вам оперативно (в течении часа) вы можете: позвонить +7 (495) 795-82-20, +7 (916) 072-17-82, написать личное сообщение или оставить заявку на бесплатную консультацию по телефону.

Как сделать деревянные стропильные конструкции кровли скатных крыш: Монтируем узлы сами +Видео и Чертежи

В малоэтажном строительстве для выпуска деревянных стропильных мансард используют, как правило, пиломатериалы древесины хвойных пород.

Для различных элементов и деталей стропильной деревянной системы применяют дерево определенного типа и сорта. При применении пиломатериалов в стропильно-балочной системе нужно учесть следующие свойства и показатели дерева: прочность на изгиб, сжатие, скалывание, плотность дерева и его влажность.

Деревянные стропильные конструкции обязательно должны соответствовать специальной степени огнестойкости помещения. Они в обязательно порядке должны быть обработаны специальными огнезащитными средствами и пропитками.

Существует огромное множество разнообразных вариантов и элементов устройства деревянных стропильных конструкций. Существуют следующие виды стропильных конструкций: наслонные или висячие стропила, комбинированные, с затяжкой, и др. Самыми популярными стропильными конструкциями считаются наслонные и висячие.

Наслонные деревянные стропильные конструкции

Наиболее дешевые из известных типов стропил. Применяются в том случае, если между всеми опорами расстояние не более 6 метров.

Установку их осуществляют в зданиях и помещениях со средней несущей стеной либо столбчатыми промежуточными опорами, опирая концы при этом на внешние стены дома, а среднюю часть – на внутренние стены либо опоры.

Наслонные деревянные стропильные системы выпускаются с разным количеством стоек — это позволяет существенно увеличить ширину всего пролета здания или помещения.

Конструкция крыши

Рассмотрим их варианты:

  • одинарные стойки — идут для пролетов не более 12 м, сечением 13–18 см. При установке наслонной деревянной стропильной конструкции с определенной средней опорой под коньковый прогон монтируется стойка со специальными подкосами, которая позволяет увеличить жесткость всей стропильной конструкции и значительно увеличить расстояние между крайними опорами. Подкосы располагают в верхних зонах подкровельного пространства.
  • двойные стойки — увеличивают расстояние между крайними опорами за счет двух средних опор, но не более чем на 16 м.
  • тройные стойки — идут для пролетов с шириной не более 16 м при наличии поперечных деревянных стен. Деревянные стропильные системы с дополняющими опорами используют в мансардах достаточно редко, как правило, для мансард со студийной свободной планировкой. Также возможно применение таких стропильных деревянных конструкций при создании оригинальных интерьеров, где стойки послужат элементами декора и будут являться неотъемлемой его частью.

Для мансард обычно выбирают деревянные стропильные системы без средних опор, это делается для того, чтобы внутренняя планировка помещения не была в зависимости от расположения данных опор. При одинаковой ширине здания крыша с наслонными деревянными стропилами может получиться более легкой если сравнивать с прочими стропильными системами.

Висячие деревянные стропильные конструкции

Их используют для пролетов крыш 6–12 м без дополняющих опор. К висячими стропилам крепят чердачное перекрытие. Если пролет больше 6 метров, то между верхними концами стропильных ног крепят вертикальный брус.

Чтобы избежать провисания всей конструкции к нижнему концу бруса при помощи хомутиков из полосовой стали крепят горизонтальную затяжку для опоры балок всего чердачного перекрытия. Если пролет до 12 м, то в конструкцию стропил вводят подкосы, которые уменьшают расчетную длину всех стропильных ног.

Висячие деревянные стропила работают как на сжатие, так и изгиб.

Ниже рассмотрим типы стропильных конструкций:

Узлы крепления стропильной системы

В любом здании основные элементы, на которые выпадает максимальная нагрузка – это фундамент, стены и крыша. Качество монтажа кровли во многом зависит от того, правильно или нет, выполнено устройство стропильной системы. Если узлы крепления стропильной системы не отвечают определенным требованиям, то такая крыша не прослужит даже минимального эксплуатационного срока без ремонтных работ.

Требования к стропильной системе

Стропильная система любой кровли должна соответствовать таким важным требованиям, как:

  • Максимальная жесткость. Любой узел каркаса должен выдерживать нагрузки, не подвергаясь при этом деформации или смещению. Получаемый при обустройстве стропильной системы треугольник должен обеспечивать жесткость конструкции, и ее максимальную устойчивость;
  • Оптимальный вес. В зависимости от кровельного материала выбирают материал, используемый для стропил. Обычно выбирают деревянный брус, но для тяжелых крыш может быть использован и металл.

Разновидности стропильных систем

Крыша может быть обустроена одним из видов стропильной системы, которых существует всего два:

  • Висячие стропила;
  • Наслонные стропила.

Висячая стропильная система

Такая система оптимальна в случае двускатной кровли, когда величина пролета между стенами составляет не более 6-ти метров, но при установке дополнительных элементов применима и для более широких вариантов проемов. Нижней основой для опоры служит мауэрлат, верхняя же часть конструкции упирается друг в друга. Такая конструкция содержит и затяжку – необходимую для снятия нагрузки со стен, за счет уменьшения распора стропил. Балочные затяжки устанавливаются снизу стропильных ног и могут выполнять функции балок перекрытия.

Если затяжка расположена выше нижней части стропильной системы, то она называется ригелем . К важным моментам обустройства стропильной системы такого типа можно отнести:

  • Не следует допускать, чтобы кровельный свес опирался на нижнюю часть стропильных ног, которые выводятся за пределы стенки. В такой ситуации лучше всего использовать кобылку (ширина свеса при этом устанавливается в пределах одного метра). При таком обустройстве стропило будет опираться на мауэрлат. Сечение бруса для кобылки выбирается меньшим, чем для стропил;
  • Чтобы придать крыше дополнительной жесткости, и не допустить ее шатания и разрушения сильными порывами ветра, на скате прибивается ветровая доска, к мауэрлату от конька;
  • При влажности материала, используемого для обустройства стропильной системы более 18%, следует предусмотреть шаткость, которую будет вызывать постепенное высыхания древесины. Именно поэтому крепеж должен осуществляться болтами или винтами, а не гвоздями.

Наслонная стропильная система

Такое обустройство применимо для кровель с расстояниями между стен от 10 метров (максимум 16 метров). Уклон может быть выполнен под любым углом, а внутри здания находятся несущие стены или поддерживающие колонны. Сверху для стропил основной опорой служит коньковый прогон, а снизу эту функцию выполняет мауэрлат. Поддержку внутреннего прогона осуществляет или внутренняя стена, или стойки. За счет наличия только вертикального типа нагрузок, отпадает необходимость в монтаже затяжки.

При 16-ти метровом пролете замена прогона конька выполняется двумя боковыми конструкциями, опорой для которых будут служить стойки.

Особое внимание на обустройство крыши с использованием стропильной системы наслонного типа следует обратить на такие нюансы:

  • Толщина всех деревянных элементов должна составлять как минимум 5 см;
  • Бруски должны иметь гладкую поверхность, а также требуют обработки антисептическим средством, для предотвращения развития гниения и образования грибка;
  • Следует строго соблюдать правила обустройства стропильной системы, не выполняя монтаж дополнительных элементов по своему усмотрению, так как это может привести к нарушению прочности и целостности всей конструкции;
  • Расположение мауэрлата относительно стен должно быть строго горизонтально, чтобы предотвратить опрокидывание опор;
  • Расположение стоек и откосов стараться делать максимально симметрично;
  • Обязательно следует предусмотреть техническую вентиляцию, которая будет позволять воздуху беспрепятственно циркулировать и высушивать воздух;
  • Обязательно следует выполнять качественную гидроизоляцию кровли;
  • Если опора, подкос или нога стропил не имеет опоры, то ее длина не должна превышать 4,5 метров.

Особенности расчетов стропильной системы двускатной крыши показаны в видео:

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

  • Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
  • Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
  • Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
  • Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
  • Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
  • Конек. Место соединения скатов кровли;
  • Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
  • Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
  • Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Следует использовать такие виды креплений:

  • С упором на конец перекладины ;
  • Зубьями в упор ;
  • Зубьями в шип .

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

  • Балочный узел;
  • Мауэрлатный узел;
  • Коньковый узел.

Балочный узел

Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Коньковый узел

В этом случае крепление также может быть выполнено двумя видами – встык и внахлест. При стыковом соединении верхушка опор обрезается со скосом, как и угла наклона крыши. Они опираются в такие же подрезанные противоположные опоры. Крепление выполняется с использованием гвоздей, в количестве двух штук. Их забивают сверху под определенным углом. Швы, которые образуются между опорами, соединяют металлическими накладками или пластинами. Во втором случае скрепление выполняется стыковкой внахлест, не торцевыми частями, а боковыми участками и закрепляются при помощи болтов.

Заключение

Выполняя работы по монтажу крыши, обустройству стропильной системы следует уделить тщательное внимание, не допуская нарушения технологических процессов. Это обеспечит конструкции прочность, долговечность и надежность.

Типовые узлы деревянной стропильной системы

  • Главная
  • Новости
  • Скачать
  • Статьи
  • Форум
  • Видео
  • Регистрация
  • Вход
  • Поиск
  • Добавить чертеж
  • Как добавить видео с youtube
  • Помощь
  • Реклама

Чертежи и проекты

Подразделы

Формат dwg

г. Караганда. Казахстан

Блочно-модульная котельная для здания пришахтинского овд

Формат dwg

Исходный текст на китайском

Чертежи и узлы сложной деревянной крыши для частного дома в dwg

Чертежи гирлянд в dwg, удлиненная и стандартная

ППР разработан на производство работ по расширению просек ВЛ-220кВ и утилизации порубочных остатков

IP-видеорегистратор CMD-NVR5109 V2 поддерживает подключение до 9 IP-камер с разрешением 1920×1080 и скоростью записи 25 к/с на каждый канал.

Глубина архива видеорегистратора составляет один месяц при постоянной круглосуточной записи с 8 IP-видеокамер за счет установки жесткого диска объемом 6 ТБ.

Формат dwg

Рабочий проект системы видеонаблюдения СВН дома в dwg

Рабочий проект электроснабжения дачных участков (дачного кооператива)

Формат pdf

Рабочий проект ОВиК Физкультурно-оздоровительного комплекса с крытым катком без трибун для зрителей

Формат pdf

Чертеж проема в стене размером 1030х530(h) в dwg

Стропильная система — 4 важных элемента ее конструкции, виды и рекомендации по сооружению

Чтобы крыша дома была надежной и крепкой, ей необходима качественная и прочная стропильная система. Кровля защищает здание от атмосферных воздействий – сильного ветра, дождя, снегопадов, града. Она должна многие годы выдерживать эти нагрузки благодаря системе стропил. Я расскажу вам об устройстве этой конструкции, какие ее типы существуют и о том, как правильно ее построить.

  1. Элементы системы стропил
  2. Параметр 1. Каркас кровли
  3. Виды стропильных конструкций
  4. Параметр 2. Наслонная система
  5. Параметр 3. Висячие стропильные ноги
  6. Каркас крыш с разными формами
  7. Параметр 4. Крепежные элементы
  8. Вывод

Элементы системы стропил

Основные элементы стропильной системы крыши:

У этого узла плоская треугольная форма. В него входит стропильная пара, растяжки, раскосы и стойки. Фермы размещаются таким образом, чтобы внутри здания не создавалось нагрузок на стены.

Когда у пролетов значительная длина, то фермы должны состоять из нескольких элементов. Для чердака нижняя часть рам служит потолком. Расстояние ферм друг от друга следует определять при помощи расчетов.

Параметр 1. Каркас кровли

Все виды стропильной системы располагают основой треугольником. Такая форма у ферм, устанавливаемых между собой параллельно. Их жесткое закрепление дает кровле достаточную устойчивость.

Когда рамы получаются подвижными, это создает большие проблемы. Такой некачественный монтаж стропильной конструкции может привести к разрушению кровли и стен дома.

Виды стропильных конструкций

Устройство стропильной системы крыши может быть разным. Выбирайте ее вид, исходя из конструкции здания и его габаритов.

Стропила кровли могут быть наслонные или висячие.

Параметр 2. Наслонная система

Наслонные стропила оптимальны для крыш, у которых длина пролета равна 10-16 м. Наклон у скатов можно делать любым. В здании должны быть колонны либо несущие стены. Снизу стропила опираются на мауэрлат, а сверху на прогон.

Коньковый прогон в свою очередь поддерживается стойками или лежнем (внутренним простенком). Нагрузки в такой конструкции возникают только вертикальные, поэтому в затяжках надобности нет.

Если длина пролета значительна, коньковый прогон лучше поменять на две боковые балки. Они должны опираться о стойки. Чтоб стропила не сгибались, они усиливаются ригелями и подкосами. Если вы строите своими руками мансарду, стропила можно сделать ломаными либо опереть их о стенку высотой 1-1,5 м.

Что учесть при сооружении наслонной системы стропил:

  1. У всех узлов конструкции должна быть гладкая струганная поверхность. Это уменьшит вероятность их гниения и заражения грибком.
  2. Подошву мауэрлата следует располагать точно по горизонтали относительно внешних стен. Строго горизонтальной должна быть и стыковка мауэрлата со стропилами. В противном случае опора может опрокинуться.
  3. Подкосы и стойки надо монтировать с максимальной симметрией.

Примыкания стропил к стенам необходимо влагоизолировать.

  1. Чтобы не возникало необходимости делать ремонт стропильной системы, ее элементы не должны мокнуть и гнить. Поэтому в подкровельном пространстве нужна эффективная вентиляция. Для этого в чердачной крыше оставляются продухи, а в мансардной — щели.
  2. Те точки, в которых стропильная система соприкасается с каменными, бетонными, кирпичными стенами, надо гидроизолировать. В противном случае из-за конденсата древесина начнет гнить.
  3. Стропила без подкосов или опор не должны иметь длину больше 4,5 м.

Параметр 3. Висячие стропильные ноги

Каркасная система двухскатной крыши чаще всего бывает висячей. При этом пролет ее не должен превышать 6 м, а у дома не должно быть внутренних стен.

Наверху стропила опираются друг о друга, внизу – на мауэрлат. Нагрузку конструкции на стены здания понижают затяжки. Балочные стяжки укладываются внизу стропил и дополнительно служат перекрытием. Есть еще ригели – это затяжки, которые ставятся повыше.

Инструкция рекомендует при пролете между внешними стенами больше 6 м использовать опорные раскосы и стойки. Они будут поддерживать стропила. Длина низа ног после подпорки не должна тут быть больше 4,5 м.

Что учесть при сооружении висячей системы стропил:

  1. Не надо опирать кровельные свесы на низ стропильных ног, выходящих за плоскость стен. Для опоры такой конструкции лучше всего подходят кобылки. При их использовании стропила смогут всей своей плоскостью опираться о мауэрлат.
  2. На скатах от опорной балки до конька следует набить ветровую планку (лобовая доска).
  3. Уклон необходимо начинать от чердака. Так кровля получится жесткой, она не будет раскачиваться, и разрушаться от ветра.

Когда влажность древесины больше 18%, стропильная система двухскатной крыши после усадки может разболтаться. Поэтому влажный стройматериал скрепляйте не гвоздями, а винтами или болтами — их можно будет подкрутить.

Каркас крыш с разными формами

Стропильные системы крыш разных видов могут отличаться:

  1. Односкатная кровля. У ее каркаса самое простое устройство. Единственный скат тут наклоняется под углом 14-26°. Когда здание небольшое и пролет между стенами не более 5 м, оптимальный выбор — наслонные стропила.
    Опираются они на внешние стены разной высоты и внутренний простенок, когда он есть. Если длина пролета больше 5 м, необходимо сооружать стропильные фермы.

Варианты стропильной конструкции двускатной кровли.

  1. Крыша с двумя скатами. Такая конструкция несложная, под ней размещается чердак либо жилая мансарда. Наклон ее скатов может составлять 14-60°.
    Если пролет между внешними стенами не больше 6 м, используется висячая каркасная система двухскатной кровли. Если пролет больше 6 м и внутри дома есть стены, применяются наслонные стропила.

Особенности системы с четырьмя скатами.

  1. Четырехскатная кровля. Наклон ее скатов может составлять 20-60°, пролет — до 12 м. Внутри дома должны быть опоры для кровельного каркаса. Фронтонных стен при такой конструкции нет, это экономит стройматериалы.
    Сооружать четырехскатную крышу сложнее, чем двухскатную. Для нее используются наслонные стропила или фермы.

Схема каркаса мансардной крыши.

  1. Мансардная кровля. У ломаной крыши внизу наклон может составлять до 60°, наверху она более пологая. Благодаря этому площадь чердака расширяется и в нем можно обустраивать жилую мансарду.

Пролет между стенами дома тут не должен быть более 10 м. Система стропил может быть наслонной или рамной.

Параметр 4. Крепежные элементы

Чтобы стропильная система двускатной кровли была надежной, ее узлы нужно крепить правильно. Перед этим надо учесть силу и направление динамических и статических нагрузок. Важно не забыть и про усушку древесины.

Раньше все виды стропильной конструкции скреплялись врубками. Они надежны, однако не экономны. В этом случае надо, чтобы у деревянных элементов было большое сечение, позволяющее делать врубки безопасными.

Современные варианты крепления стропил.

Поэтому сейчас крепления стропильных узлов делаются не врубками, а болтами или нагелями. Популярны и перфорированные накладки из стали-нержавейки. Цена их достаточно высока, зато они удобны и убыстряют строительство.

Накладки фиксируются гвоздями либо зубчатыми пластинками, утопленными в древесину. Они понижают затраты стройматериала на 20%, так как при их использовании нужен брус, доски с меньшим сечением, чем при врубках.

Вывод

Стропильная система — это несущий каркас кровли. Она должна полностью соответствовать форме и конструкции крыши, быть надежной, прочной и долговечной. В этом случае и сама кровля будет служить многие годы. Видео в этой статье раскроет тему наглядно. Задавайте свои вопросы в комментариях, если они появились.

Разновидности соединительных узлов стропил в коньке

На опорный каркас крыши ложится большая нагрузка, создающаяся кровельным материалом, слоем термоизоляции и веса снега, лежащего на поверхности скатов. Чтобы конструкция не разрушилась, проектируют стропильную систему с учетом всех потенциально воздействующих на нее сил. В процессе расчета определяют необходимое количество и размер сечения стропильных ног, на которые ложится основной вес кровли. Однако, не менее важно, насколько качественно выполняется соединение стропил в коньке. Эта статься расскажет какие виды соединений существуют, как правильно их выполнить и от чего зависит выбор того или иного способа крепежа.

Разновидности соединительных узлов

Основа каркаса крыши – стропильные фермы, в которые отдельные элемента, соединятся между собой в конструкции различной геометрической формы, к примеру, треугольной или пятиугольной. Одной из наиболее прочных и устойчивых к внешним воздействиям фигурой является треугольник, именно такой вид имеют фермы двухскатных и полувальмовых, вальмовых и шатровых крыш. Соединительным узлом называют место сращивания или крепления стропил друг с другом, с мауэрлатом, дополнительными опорами. При сооружении стропильной системы используются следующие виды узлов:

-Узел крепления к мауэрлату. Каждая стропильная нога имеет точку крепления к основанию каркаса, называемому мауэрлатым брусом. Его задача – равномерно распределять нагрузку от веса кровли и передавать ее через несущие стены к фундаменту сооружения. Нарушение целостности мауэрлата снижает его прочность, поэтому соединение выполняю, используя бруски, металлические уголки или делая выпилы на концах стропильных ног.

Схема крепления стропил на мауэрлат

-Узел соединения стропил между собой. Соединение стропил крыши между собой выполняют в коньке крыши. Помимо веса кровельного материала, ноги каркаса испытывают нагрузку на распирание и на прогиб. Поэтому коньковый узел находится под постоянным давлением. От прочности и аккуратности этого крепления зависит надежность и несущая способность стропильной системы.

Соединение стропильных ног между собой в коньковом узле

-Узел стыковки с дополнительными опорными элементами. Чтобы снизить и перераспределить нагрузку со стропил, используют ригели, затяжки, подкосы и стойки. Их связывают между собой с помощью крепления «в пол дерева», металлическими накладками или гвоздями.

Схема крепления стропил с ригелем

-Узел сращивания. Для изготовления стропил для крыш с шириной ската, превышающей стандартную длину досок 6 м, применяют метод сращивания пиломатериалов из 2-3 фрагментов

Способы сращивания стропильных ног

Важно! В процессе строительства стропильного каркаса используют два типа соединительных узлов: жесткие и подвижные. Жесткими называют крепления, когда элементы фиксируются между собой неподвижно. Подвижные соединения имеют возможность изменять свое положение, для них применяют специальные металлические «ползунки».

Способы соединения стропил в коньке

Коньковый узел стропильной системы располагается в верхней точке крыши и образуется за счет соединения между ногами одной стропильной пары. Не этот участок каркаса ложится огромная нагрузка, чтобы конек ее выдержал, опытные кровельщики применяют следующие варианты крепления:

1.Встык. Чтобы выполнит соединение стропил встык, один конец досок, используемых для изготовления ног, опиливают под углом таким образом, чтобы при совмещении они образовывали угол. Чтобы зафиксировать стропила в этом месте используют гвозди, забивая в торцевую часть ноги под углом так, чтобы он проходил через обе ноги. Чтобы усилить крепление встык используют специальные металлические пластины с отверстиями под саморезы. Из накладывают на место соединения стропил с двух сторон и закрепляют саморезами или гвоздями.

Соединение стропил встык

2.На балку. Другой вариант крепления встык предусматривает использование бруска, называемого коньковым прогоном. Выбрав этот способ соединения, стропила также подрезают под углом по шаблону, но не скрепляют не друг с другом, а фиксируют на брус. При креплении на балку конек имеет не остроконечную вершину, а плоскую.

Крепление стропил на балку

3.Внахлест. Чтобы закрепить стропильные ноги внахлест в коньковом узле, концы ног соединяют и фиксируют с помощью металлической шпилькой или болтом с гайкой. Для надежности с обеих сторон на болт надевают шайбы большого диаметра, а некоторые мастера дополнительно используют резиновый уплотнитель.

4.В паз. Соединение стропил в паз подходит для искусных, опытных плотников. Оно заключается в изготовление в одной стропильной ноге выпила, а в другой шипа, состыковывая которые, стропила закрепляют деревянным нагелем или гвоздем.

5.В пол дерева. Крепление в пол дерева немного проще, чем соединение в паз. Так как, чтобы его выполнить, следует выпилить на конце стропил выемку, равную половине толщины доски. Соединив эти выемки как паззл и закрепив нагелем или гвоздями, плотники получают прочный коньковый узел.

Соединение стропил в полдерева Технология монтажа конькового узла в пол дерева

Внимание! Работа с деревянными домами из бруса и бревна требует особого подхода. Так как натуральное дерево изменяет размер в процессе изменения процента влажности, дом, построенный из этого материала, оседает в первые 5 лет эксплуатации. Чтобы компенсировать усадку, величина которой достигает иногда 20 см, требуются специальные подвижные крепления. Оно представляет собой пластины для фиксации стропил, соединенные металлическим стержнем.

Подвижное крепление для конькового узла

Принципы крепления

Чтобы качественно соединить крепление стропил друг другу в коньковом узле, требуются самые обычные инструменты: карандаш, рулетка, пила, строительный уровень, шуруповерт и крепеж. Качество выполнения работ зависит от соблюдения следующих правил:

-Тип используемого крепления для каждого соединительного листа определяется при расчете и проектировании стропильной системы. Чтобы не возникло путаницы, эта информация отражается на чертеже.

-Чтобы все узлы крепления имели одинаковый размер и угол, из изготовляют по одному, предварительно размеченному и изготовленному, шаблону.

-Если в процессе фиксации используются болт или саморезы и необходимо проделать отверстия, то их диаметр должен превышать размеры крепежного элемента. Это предотвращает образование на древесине трещин, коробления и деформации.

-Затягивая болты, саморезы или заколачивая гвозди, из не заглубляют ниже поверхности досок, а наоборот, оставляют небольшой зазор, чтобы древесина не повредилась при изменении влажности.

-Каждый соединение стропильных ног в коньке должно быть плотным, но не тугим. После завершения монтажа, обязательно проводится проверка на плотность прилегания всех узлов.

Коньковый узел крыши – участок, на который ложится самая большая нагрузка. Поэтому от правильности расчета и качества соединения стропил зависит несущая способность всей стропильной системы.

Изучаем устройство стропильной системы крыши

Многие считают, что с хорошим фундаментом дому не страшны любые непогоды, но это не так. Очень важным элементом при постройке дома является стропильная система, которая обеспечивает надежность дому, в частности крыше. Поэтому давайте мы расскажем вам о принципе построения данной системы.

Для постройки каркасов используются металлические и деревянные балки. Также есть смешанные устройства с нагружаемыми металлическими деталями и деревом на более безопасных частях. Металлические конструкции имеют огромное количество недостатков – температура, сварные участки. При постройке домов зачастую используют дерево из-за его веса и легкости установки.

Критерии системы

Прежде всего, стропильная система крыши оценивается за несколькими критериями: качество, вес и жесткость. В первую очередь крыша не должна быть тяжелой, поэтому в качестве материала нужно брать дерево. Если же вес кровли тяжелый, необходимо выбирать дерево первого сорта с высокой влажностью (пример: хвойное дерево с влажностью минимум 18%).

Также нужно выполнить несколько необходимых условий – это антисептическая обработка и использование антипирена для защиты от огня. Ведь в таком случае узлы крепления стропильной системы кровли будут добротными и долговечными. Качество дерева должно быть не ниже третьего сорта.

Обязательное условие – отсутствие трещин и суков (максимум 1 сучок на высоту 2 сантиметра). Несущие деревянные балки – толщина 5,5 сантиметров на площадь от 40 квадратных см.

Элементы стропильной системы

Главные элементы стропильной системы:

  1. Стропильная нога (стропило) – брус из которого состоит треугольная конструкция для спасения от различных погодных условий. Для безопасности стропильные ноги устанавливают с последовательностью в 1 метр. Расстояние последовательности зависит от веса кровли. Также используется для фиксации некоторых элементов.
  2. Мауэрлат – фундамент конструкции. Устанавливается вдоль несущих стен. Предназначен для равномерной нагрузки между ногами и несущими стенами. Соединительный узел на мауэрлате – стропильная нога.
  3. Лежень – брус для равномерного распределения нагрузки.
  4. Затяжка – элемент, который не позволяет расползаться треугольнику стропильных ног. Используется для висячей стропильной системы.
  5. Стойки – брус, для уменьшения нагрузки на стропильные ноги.
  6. Подкосы – элементы, определяющие ферму. Переходящее звено между несущими устройствами и ногами.
  7. Обрешетка – элемент для скрепления системы. Изготавливается из жестких брусков или досок.
  8. Конек крыши – место, соединяющее скаты крыши. Коньковый узел изготавливается путем соединения стропильных ног вверху.
  9. Свес – элемент для правильного слива водяных потоков.
  10. Кобылки – применяется для образования свеса (при необходимости).

Виды стропильных систем

Существует несколько видов стропильных систем: висячего и наслонного типа.

Висячая

Для первой системы отличительно, что стропила опираются об боковые стены. Негативной стороной этого является образование распирающей нагрузки, которая в будущем может повредить стены. В качестве решения данной проблемы используем затяжку для соединения ног стропил.

Как итог получаем треугольную форму, защищенную от разрушения при нагрузках. Иногда затяжки заменяют балками перекрытия, что целесообразно для мансардных помещений.

Преимуществом системы висячего типа есть возможность не крепить мауэрлат. Очень просто устанавливаются конструкции, в которых ноги стропил имеют опору к стене. Минус висячей схемы – необходимость точных и кропотливых расчетов для правильного построения карнизного устройства. При этом образуется ровная и безопасная ферма, которая обеспечивает огромную площадку опоры.

Наслонная

У стропильной системы наслонного типа в центре устанавливается балка (вертикально), тем самым уменьшая вес для кровли, что проходит через эту балку. Эта система подходит для крыш, где расстояние равняется 10-16 метров. При этом внутри обязательно наличие несущих стен или колонн.

В системе наслонного типа отсутствует затяжка из-за вертикальных нагрузок. Жесткий узел – не значит лучше, ведь на самом деле узел крепления наслонных стропил к мауэрлату блокирующий сдвижку, превращает конструкцию в распорную. То есть усилия от прогибающихся стропил и конькового бруса распирают стены, что при недостаточной жесткости стен, ведет к трещинам в углах и поперечных стенах.

Стойки поддерживают коньковый прогон, на который опираются стропила. Симметричное расположение стоек и подкосов. Наслонная имеет лучшую систему вентиляции кровли, ведь в крыше мансарды делаются щели, в крыше чердака – продухи. В месте соединения стропильных узлов и каменной кладки делается гидроизоляция для уменьшения количества конденсата.

Формы крыш

Существует большое количество форм для крыш. Отличаются количеством скатов и способом их соединения. Названия крыш напрямую зависят от постройки и соединений. В этом разделе мы не будем рассматривать крыши с эркером и тому подобное, только их форму:

  1. Односкатная
  2. Вальмовая
  3. Плоская (требует установки дополнительных водосточных элементов)
  4. Шатровая
  5. Двускатная
  6. Мансардная
  7. Полувальмовая
  8. Многощипцовая

Конструкции 2, 4 и 5 работают как естественный водослив и не требуют никаких дополнительных установок.

Как рассчитать угол наклона крыши?

Кровельный материал полностью определяет углы наклона, ведь каждый имеет свои требования: при мягкой кровле угол от 5 до 20 градусов, при более жестких материалах от 20 до 45 градусов. Величина угла зачастую определяет площадь под крышей и количество затраченного материала, что сказывается на общей стоимости.

Вентиляция

Система вентиляции кровли нужна для устранения конденсации влажности на поверхностях внутри кровельного покрытия. Конденсат образуется из-за разницы температур между внешней и внутренней стороной кровли.

Главные функции системы вентиляции:

  1. Уменьшение нагрева внутренней части солнечным теплом, в результате чего снизит температуру воздуха в здании и уменьшит расходы кондиционирования всего здания.
  2. Убрать пары, которые проникают на чердак или мансарду
  3. Стабилизировать температуру во избежание образования сосулек и льда на карнизах и свесах.
  4. Минимизировать количество конденсата на внутренней части крова.

Система обогрева кровли

Уменьшить образование льда на поверхности крыши – главная задача системы обогрева кровли. Устанавливается устройство, которое заставляет воду быстрее стекать с поверхности кровли не задерживаясь. Большинство думают, что система предназначена для растапливания льда и снега на крыше, но это ошибочное определение.

Обогрев предназначен для того, чтобы лед и снег даже не успели появляться на крыше. Система включает в себя такие элементы: нагревательный кабель для подогрева водосточной трубы и крыши, автоматизированная система контроля для нагрева только при необходимости, система для распределения энергии, крепления.

Полезные советы

  • Варианты крыш, представленные выше устанавливаются практически на любые материалы, но практичнее всего использовать древесину.
  • При выборе наслонной или висячей системы важно определить внутреннюю конструкцию дома
  • Под чердачное пространство лучше всего выбирать двускатную или мансардную крышу (в крайнем случае вальмовую)
  • При выборе конструкции нужно заранее определить тип кровельного материала
  • Выбрать правильное расположение дома, в зависимости от розы ветров
  • Заранее оценить свои финансовые возможности

Смотрите видео: каково устройство стропильной системы крыши?

Распор на стены от стропильных систем

Мы уже неоднократно сталкивались со стойким убеждением у многих строителей и даже инженеров-конструкторов о том, что в стропильных системах с наслонными стропилами распора не возникает. Например, на сайте dwg.ru весьма авторитетный и уважаемый участник заявляет следующее:

Рис. 1. Цитата с сайта dwg.ru из темы с обсуждением распора.

Или вот видео от Антона Вебера, где он также говорит о том, что наслонные стропила не дают распор.

Разберёмся, так ли это. Прежде всего зафиксируем, что наслонные стропила – это такие стропила, которые нижним концом опираются на мауэрлат, верхним на коньковый прогон.

Рассмотрим две расчётные схемы стропильной арки двухскатной кровли для классического пятистенка 10х9. В обоих случаях мы имеем расстояние между крайними стенами 9 метров, в центре — срединная стена, высота конька относительно уровня мауэрлата 3 метра. Для простоты расчёта рассматриваем только снеговую нагрузку с номинальным значением 1,5 кПа при шаге стропил 600 мм. Поскольку с распором связаны прочностные расчёты, используем коэф. нагрузки 1,4. В итоге на каждое стропило приходит нагрузка 1,26 кН/м. Стропила выбраны сечением 50х200 мм, стойка под коньковой балкой — брус 150х150.

Рис. 2. Расчётная схема 1 с коньковой балкой, опирающейся на стойку 3.

Рис. 3. Расчётная схема 2 без коньковой балки.

Схема 1- это с наслонными стропилами, схема 2 — с висячими стропилами. В программном комплексе RSA рассчитываем указанные на рис.2-3 стропильные арки. Все опоры задаём как жесткие. Получаем следующие результаты:

Рис. 4. Распорные усилия (Fx), возникающие в схеме 1.

Рис. 5. Распорные усилия (Fx), возникающие в схеме 2.

Как видно из рис.4 и 5, действительно, распорные усилия при использовании наслонных стропил (схема 1) существенно отличаются от схемы 2, но при это они все равно есть и довольно приличные — 1.27 кН. Если учесть, что на 10-ти метровой стене таких стропил при шаге 600 мм будет 16 штук, то все они будут создавать на стену распирающее усилие в 20 кН ( 2 тн).

Но это ещё не все, на рис. 4 мы смоделировали идеализированный вариант стропильной арки с наслонными стропилами, распор в котором возникают из геометрии разложения сил. В действительности же есть ещё несколько факторов, которые обычно не учитываются, но которые также дают существенные распирающие усилия. Рассмотрим 2 наиболее существенных из них:

1. Неравномерная осадка фундамента. Представим, что центральная стена нашего здания, на которую приходится больше всего нагрузки от перекрытий и кровли, со временем осела чуть больше, чем наружные стены. Вместе с ней осаживается и коньковая балка. Даже незначительная неравномерная осадка центральной стены (на 1 мм больше, чем наружные) добавляет распорные усилия (почти на 0,5 кН):

Рис. 6. Увеличение распора при неравномерной осадке фундамента.

2. Распор от прогиба балок. Ещё один фактор, который редко учитывается, это геометрия реальных деревянных балок. Обычно при расчётах стропильных систем все деревянные элементы моделируются стержнями. При этом изменение геометрии этих стержней при изгибе не учитывается:

Рис. 7. Смещение (удлинение), возникающее в следствии прогиба балки.

На рисунке 7 мы видим, что нижняя (растянутая) поверхность удлиняется и даёт небольшое смещение. Величина его небольшая, около 2 мм, но оно также даёт вклад в распорные усилия.

Таким образом, совокупные распорные усилия, возникающие в конструкциях стропильной системы с наслонными стропилами, могут достигать значительных величин, достаточных для повреждения стен из хрупких материалов, таких, как газобетон или поризованная керамика. Поэтому желательно учитывать их при проектировании.

Традиционно влияние распора снижают с помощью устройства монолитного армопояса под мауэрлатом, а также с устройством подвижных опор в точках крепления стропил к мауэрлату. Многие считают, что гвоздевые соединения создают достаточную податливость узла крепления, которой достаточно для снятия распора. И для коротких стропил это действительно так, часто достаточно крепления на гвозди. Но для длинных стропил все же лучшим решением будет использование специализированного крепежа — скользящих опор:

Рис. 8. Скользящая опора.

Рассмотрим влияние таких опор в нашей расчётной схеме 1. Кроме контроля усилий в узлах крепления стропил рассмотрим также изгибающие моменты и прогибы:

Рис. 9. Усилия и моменты в схеме 1 при жестком закреплении стропил.

Рис. 10. Усилия и моменты в схеме 1 при использовании скользящих опор.

Из рис. 9 и 10 видно, что введение скользящих опор полностью убирает распор, при этом изменения изгибающего момента в стропиле и увеличения прогиба не происходит.

А вот введение подкосов, вопреки распространённому мнению, практически не снижает распор:

Рис. 11. Влияние подкосов на снижение распора.

Рис. 12. Усилия в стропилах при введении подкосов.

На рис. 12 видно, что при введении подкосов в расчётную схему, понижаются изгибающие моменты (1,68 кНм на рис. 12 против 2.28 кНм на рис.9) и прогибы (3 мм на рис. 12 против 17 мм на рис. 9), но горизонтальная составляющая Fx меняется незначительно (1,27 кН на рис.9 и 1,2 кН на рис.12).

Аналогичные выводы и решения (скользящая опора) содержались и в «Краткий курс построения частей зданий, читанный в императорском Московском техническом училище адъюнкт-профессором В.Г. Залесским», 1904 год:

Рис. 13. Выдержки из курса В. Г. Залесского.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector