Содержание

Что такое стропила с подкосами

Для начала немного теории 

Традиционная однопролетная стропильная нога.onduline  крепится в двух точках. Как правило – внизу и сверху.  При этом наибольшие напряжения она испытывает в середине. Для того чтобы  нога не деформировалась и не сломалась (в данном случае ситуацию может исправить только дорогостоящий ремонт крыши) ее изготавливают сечением  необходимым для противодействия нагрузке одинаковым по всей длине. То есть в середине  стропильной ноги ее сечение является оптимальным, а по краям чрезмерным. Это означает, что стропильная система  обходится  тому, кто ведет строительство дома своими руками  дороже.

Как избежать  этих расходов? Очень просто. Установить подкос в месте  действия максимальной нагрузки или максимально близко к нему. Это позволит  использовать стропильные ноги меньшего сечения.

Как это устроено

Подкос устанавливается под углом не менее 45° по отношению к горизонтали среза стен.  Это превращает  стропило из однопролетной балки в двухпролетную, тем самым уменьшив нагрузку на нее.  В результате сечение  стропильной ноги уменьшается,  появляется возможность увеличить  ее длину до 14мм, а также использовать кровельные материалы, имеющие большой вес.

Изготавливают стропила из бруса или досок сечением аналогичным сечению основного стропила. Упирание в стропильную ногу осуществляется в ее середину ( туда приходится наибольший изгибающий момент.

Как это смонтировать своими руками 

Порядок выполнения работ следующий:

  1. Определяется место крепления подкоса к полу и стропильной  ноге.
  2. Определяется необходимый размер подкоса.
  3. Из подходящего пиломатериала сечением таким же, как у стропильной ноги отпиливается кусок необходимой длины.
  4. Торцы подкоса подпиливаются  под угол наклона стропильной ноги и угол наклона нижнего торца по отношению к полу чердака.
  5. Подкос вручную заводится под стропильную ногу.
  6. Выполняется фиксация подкоса. Как правило, нижняя часть фиксируется гвоздевым боем или саморезами. Верхняя часть может фиксироваться также, а может с использованием скоб. 

Когда нельзя применять стропила с подкосами 

Стропила с подкосами не применяются на мансардных крышах, а также на крышах с жилыми чердаками. Причина – они очень сильно уменьшают площадь помещения и мешают безопасному передвижению людей.

 

 

Стропила с подкосами

Для подбора сечения однопролетной деревянной балки (стропильной ноги на двух опорах) определяющим часто является прогиб при неполностью используемых напряжениях изгиба. Поэтому однопролетная балка с постоянным сечением обычно бывает не самой экономичной. Неразрезные двухпролетные балки позволяют использовать более экономичные поперечные сечения, чем однопролетные балки той же длины.

И эти системы наслонных стропил можно делать по распорному и безраспорному варианту. Вся разница заключается только в устройстве концевых опор, не будем больше на этом останавливаться.

рис. 1. Наслонные стропила с подкосами

Третья опора стропильной ноги — подкос, другое название подстропильная нога (рис. 1), устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную. Что позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двускатной крышей, увеличить до 14 м.

В двухпролетной неразрезной балке максимальный изгибающий момент находится над средней опорой, его и принимают для расчета сечения стропильной ноги (рис 2). Простой пример, попробуйте перегнуть палку через колено, она сломается на колене. Здесь будет максимальный изгибающий момент, по которому и нужно определять сечение всего деревянного элемента. Прогиб неразрезной двухпролетной балки будет меньше, чем обычной балки на двух опорах той же длины. Мешает средняя опора, это очевидно. Однако если вспомнить, что наша реальная расчетная схема это все-таки не горизонтальная балка, а наклонная и подперта она наклонным подкосом, то очевидным становится и то, что прогнувшееся стропило сместит и узел соединения с подкосом. Поэтому прогиб стропильной ноги для упрощения считают по обычной формуле прогиба (2) однопролетной балки для наибольшего пролета. В данном случае, для крыш с уклонами скатов до 45°, прогиб считается для нижнего пролета — от узла соединения с мауэрлатом до узла соединения с подкосом.

Рис. 2. Конструктивные и расчетные схемы наслонных стропил с подкосами. Узел крепления подкоса

Узел крепления подкоса к стропильной ноге очень простой и не требует никакого расчета. Подкос просто заводят под стропильную ногу и фиксируют от смещения прибоинами: нижней и двумя боковыми. Расчет гвоздевого соединения не производится, оно здесь носит чисто конструктивный характер. Важно, чтобы торец подкоса был точно подпилен под угол наклона стропильной ноги так, чтобы у стропилины не было люфта на выбор зазора при приложении к ней нагрузки. Иными словами, точно подогнанный под низ стропила подкос не даст ему прогнуться в месте опирания. При полном расчете стропильной системы стропило в месте опирания подкоса проверяют на местное смятие древесины, но как правило, в таком расчете нет необходимости.

Сечение подкоса определяют расчетом на сжатие и если получают слишком маленькое сечение, задают конструктивно, равным сечению стропильной ноги.

В верхней части рисунка 2 изображена распорная стропильная схема без схватки. Сжимающие усилия в ней принимают подкосы. Система, рассчитанная на распор воспринимаемый материалом стен, в схватке не нуждается. Здесь уже есть элементы, работающие на сжатие — подкосы. Схватка не снимает распор, значит в ней нет острой необходимости.

В нижней части рисунка 2 безраспорная схема стропил с затяжкой. Здесь все наоборот, затяжка необходимый элемент и она участвует в работе всей системы. Схватку нужно устанавливать ниже крепления подкосов. Иначе безраспорный узел опирания на мауэрлат — ползун при изменении нагрузок может действительно начать ползать по мауэрлату. Обычно рассчитывается только гвоздевое соединение схватки со стропильной ногой, из-за малых внутренних напряжений сечение схватки-затяжки подбирается конструктивно.

« назад           далее »

Источник:  «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

Стропильная система крыши — понятие и способы изготовления

Прочность крыши зависит от основы её конструкции — несущих элементов. Традиционно ими являются стропила. Стропильная система крыши держит на себе вес всей кровельной конструкции, которая в свою очередь должна удерживать дополнительные виды нагрузок – ветровую и нагрузку накапливающегося на крыше зимой снежного покрова. Поэтому строительство крыши — это вопрос к которому требуется подойти с особой внимательностью и точностью.

Стропильная система крыши

Стропильная система крыши частного дома состоит из следующих элементов:

Мауэрлат

Длинный брусок из смолистого ствола любого хвойного дерева. Его укладывают вдоль наружной несущей стенки по периметру дома, закрепив анкерами или особыми резьбовыми стержнями. Мауэрлат служит для равномерного распределения нагрузки и передачи её от стропил несущим стенам.

Стропильная нога

Деревянные брусья из которых возводиться контур скатной кровли характерной треугольной формы. Кровля должна выдерживать сильнейшее воздействие ветра, снега и прочих атмосферных аномалий.

Чтобы максимально её укрепить стропильные ноги равномерно распределяют вдоль кровли с шагом, не превышающим 1.2 метра. В зависимости от веса кровли шаг стропил может еще более снижаться.

Лежень

Брусок из дерева, подобно мауэрлату помогает перераспределять нагрузку он кровельных стоек на стены здания. Укладывается над внутренней несущей стеной дома.

Затяжка

Важнейший узел висячей стропильной системы. Брусок, уложенный таким образом, чтобы служить основой треугольника кровли. Этот элемент не позволяет скатам крыши разъезжаться под действием своего веса.

Стойки

Элемент кровли, представляющий собой вертикально установленный брусок квадратного сечения. Этот брусок принимает нагрузку от конька крыши и передает её внутренней несущей стене. Так же, как опоры могут устанавливаться и под стропильные ноги.

Подкос

Элемент, служащий для укрепления конструкции кровли. Подкосы соединяют кровельные ноги с лежнем, образуя конструкцию в форме ромба. Совокупность затяжки и подкосов с обеих сторон называется фермой. Такая конструкция способна выдержать вес кровли даже в том случае, если проем очень большой.

Обрешётка

По длине всей крыше поперек ног стропил своеобразными ступеньками закрепляются тонкие гладкие доски. Они скрепляют в единую конструкцию стропильные ноги. На обрешётку монтируется облицовка крыши – кровельное покрытие. Если предполагается покрывать крышу мягкой кровлей обрешётку нужно делать практически сплошной. Лучшим материалом для этого считаются листы фанеры.

Конек крыши

Верхняя часть треугольника кровельной конструкции. Вверху в месте соединения двух противоположных стропильных ног вдоль всей крыши крепится деревянный брус квадратного сечения. Таким образом, получается мощный узел, который не позволяет крыше разрушиться.

Свес крыши

Это нижняя часть скатной крыши, выступающая примерно на полметра от периметра здания. Это делается для того, чтобы дождевые потоки, стекающие по кровле, не попадали на внешние несущие стены и не разрушали их.

Кобылки

Эти элементы крыши применяются лишь тогда, когда длины стропильных ног не хватает для обустройства свеса. В этом случае их удлиняют, соединяя с досками меньшего сечения.

Стропильная система крыши — кобылки

Перед возведением кровли серьезные подрядчики всегда проводят анализ преобладающих показателей силы ветра в районе застройки и средней высоты снежного покрова. Такие исследования позволяют создать необходимый запас прочности для будущей крыши.Для достижения нужной прочности конструкции, необходимо надежное скрепление стропил друг с другом и фасадом здания.

Деревянные стропила, благодаря простоте изготовления и несложному монтажу, используются при постройке загородных домов малоэтажек. Поверхность таких стропил легко обрабатывается.

Это позволяет быстро и без использования сложного оборудования подогнать систему стропил под габариты уже возведенного здания, исправив небольшой брак, допущенный каменщиками при кладке стен. Подобная процедура практически невозможна при возведении крыши с использованием металлических стропил или железобетонных конструкций.

Стропильная система крыши

Для скрепления стропил применяются такие соединительные детали как хомуты и скобы. Тем не менее, наиболее часто в качестве соединения по старинке применяют гвозди. Такое соединение имеет существенный изъян. Когда спустя несколько лет древесина высыхает, оно утрачивает свою прочность.

Куда более надежным является метод болтового соединения. Но и здесь, каналы, просверливаемые для вворачивания болтов, вызывают частичное ослабление стропильной конструкции. Практика показывает, что наибольшей прочностью обладает крепеж металлическими скобами или хомутами.

Менее гибкий, но куда более надежный способ изготовления системы деревянных стропил является их промышленное производство. Отдельные стропила изготавливаются серией в условиях заводского цеха, с использованием точного оборудования и хорошо подобранной древесиной, отвечающей жестким стандартам.

Изготовленные деревянные стропила соединяются стыковыми планками в крупные конструкции – фермы.

Упакованные фермы доставляют на место строительства. Затем, как в увеличенном в несколько раз детском конструкторе из отдельных ферм собирается полная кровельная система. Такая технология обеспечивает быстрое возведение стропильной системы. Дополнительными опциями при изготовлении ферм промышленным способом является пропитка ферм антисептиками и растворами, повышающими устойчивость древесины к возгоранию. Данные процедуры обеспечивают безопасность и долговечность как кровли, так и всего здания.

Стропильная система крыши — готовые фермы для крыши

Технология соединения гарантирует высокую прочность всей конструкции и невозможность смещения отдельных узлов системы стропил в процессе естественного усыхания древесины. О видах и особенностях стропильной системы вы сможете познакомиться также в этом видео:

Удачного вам ремонта!

Расчет несимметричной стропильной системы — Доктор Лом

Итак, несколько лет назад, когда у меня еще работал форум (сейчас он закрыт по техническим причинам, а нет, теперь опять открыт), один из читателей обратился ко мне со следующим вопросом: как рассчитать стропильную систему, показанную на рисунке 471. 1?

Рисунок 471.1. Проектируемая стропильная система при смещенной внутренней стене.

Сразу скажу, подобное конструктивное решение предлагается практически во всех известных мне справочниках и руководствах по расчету строительных конструкций, а уж подобных картинок в интернете вообще не меряно. А потому переубеждать человека, перелопатившего половину интернета в поисках ответа на свой вопрос, не имеет смысла. Более того, дорогие мои читатели, вас я тоже не собираюсь переубеждать. Просто сейчас у меня появилось время для написания данной статьи, а как ей пользоваться — это уже ваше дело.

Стропильная система, показанная на рисунке 471.1 — это, во-первых, комбинация наслонных и висячих стропил. Кроме того, левую стропильную ногу можно рассматривать как трехпролетную неразрезную балку с разными пролетами, а правую стропильную ногу — как двухпролетную неразрезную балку также с разными пролетами. Впрочем, все это при условии, что стойки будут под каждой парой стропильных ног или будет произведен соответствующий расчет прогона, в том числе и на прогиб.

Даже и без долгих расчетов понятно, что максимальный изгибающий момент будет возникать или в большем пролете правой стропильной ноги или на промежуточной опоре этой стропильной ноги. В связи с этим использование бруса одинакового сечения и для левых и для правых стропильных ног будет неэффективным. 

Одним из возможных вариантов уменьшения расчетного изгибающего момента будет устройство подкоса с правой стороны под таким углом, чтобы подкос приходился на середину стропильной ноги.

И тут у человека, мало знакомого с основами теоретической механики, сразу возникает возражение. Дело в том, что рекомендуемый угол для подкосов 45-54° к горизонтали. В целом это довольно разумная рекомендация, если учесть, что чем меньше угол наклона подкоса, тем больше будет горизонтальная составляющая нагрузки, действующая на подкос. Т.е. при угле меньше 45° горизонтальная составляющая нагрузки будет больше, чем вертикальная и потому эффективность подкоса вроде бы уменьшается.

Все это так, однако уменьшение пролета стропильной ноги может дать большую экономию, чем снижение нагрузки на подкос. А кроме того у нас имеется затяжка — она в любом случае будет воспринимать дополнительные напряжения из-за наличия подкосов, а так как сечение затяжки часто принимается по конструктивным соображениям, то увеличение нормальных напряжений, действующих в затяжке, приведет к увеличению количества нагелей в узлах крепления, только и всего. А на подбор сечения затяжки практически не повлияет (в том случае, если затяжка, как и стропила будет деревянной).

Далее, если и левые и правые стропильные ноги планируются из бруса одинакового сечения, то для большей эффективности можно вообще убрать вертикальную стойку и прогон, а подкос левой стропильной ноги сделать под таким углом, что он тоже будет приходиться на середину стропильной ноги.

При этом затяжка у нас также может быть посредине стропильных ног (или рядом с серединой) и тогда стропильная система будет выглядеть примерно так:

Рисунок 471.2. Возможный вариант стропильной системы при смещенной внутренней стене.

В этом случае расчет можно вести как для комбинированных стропильных систем. Единственное отличие в том, что подкосы имеют разный угол наклона и вроде как возникает дополнительный распор на смещенную внутреннюю стену даже при симметричной нагрузке. Да и вообще, подкосы с разными углами наклона вроде бы будут создавать разные растягивающие усилия в затяжке, что противоречит здравому смыслу.

Так вот, чтобы убрать этот дополнительный распор, можно сделать затяжку чуть ниже середины стропил и дополнительно скрепить с подкосами. Само собой чем сильнее внутренняя стена будет смещена от середины дома, тем сильнее будет дополнительный распор.

Например при расстояниях между стенами, показанных на рисунке 471.1 и при расчетной схеме, показанной на рисунке 471.2 угол наклона правого подкоса будет составлять около 30° к горизонтали или около β = 60° к вертикали. Угол наклона левого подкоса около 40° к вертикали. Ну это так, на глаз, для более точного определения углов следует провести более точный геометрический расчет.

Согласно формуле (470.7.1)

Nздоп = (VD + Q)sinβ/cosβ (470.7.1)

Т.е. даже при симметричной нагрузке, когда опорные реакции и поперечные силы для промежуточных опор двухпролетных балок — стропил равны, из-за разного угла наклона подкосов

Nздоп.лев = (VD + Q)0.6428/0.766 = 0.839(VD +Q)

Nздоп.пр = (VD + Q)0.866/0.5 = 1.732(VD +Q)

Таким образом разница больше, чем в 2 раза.

Нессиметричная нагрузка может или увеличить или уменьшить эту разницу, но лучше не гадать, а вести расчет по наиболее неблагоприятному сочетанию нагрузок. Т.е. в итоге продольная сила, действующая в затяжке между левой стропильной ногой и левым подкосом, будет минимальной, а между правой стропильной ногой и правым подкосом — максимальной, а между двумя подкосами это будет некое среднее значение. Все это необходимо для того, чтобы рассчитать количество нагелей в узлах соединения.

А теперь вернемся к стропильной системе, показанной на рисунке 471.1. Прогон и стойка, показанные на этом рисунке, а также подкосы, на рисунке не показанные по техническим причинам, могут понадобиться для того, чтобы обеспечить геометрическую неизменяемость конструкции кровли в плоскости, перпендикулярной рассматриваемой. Это важно, если кровля двухскатная, не вальмовая. Кроме того наличие стоек и прогона значительно облегчает монтаж стропильной системы.

В итоге получается, что общая конструктивная схема стропильной системы показна на рисунке 471.1, а вот расчетная схема, которой можно пользоваться для расчета подобной стропильной системы, показана на рисунке 471.2.

Или как вариант часть стропильных пар можно рассчитывать как комбинацию трехпролетных и двухпролетных балок, а другую часть как двухпролетные балки.

Но все равно наличие стойки — дополнительной опоры для левой стропильной ноги, не уберет распор на внутреннюю стену, а лишь его уменьшит. Также немного уменьшит распор и правый подкос, расположенный под углом 45°. Но все равно горизонтальная нагрузка на внутреннюю стену останется. Определение значения этой горизонтальной нагрузки — отдельный вопрос, но сразу скажу, что для стен из современных материалов типа газосиликатных блоков такие нагрузки могут быть критическими. Впрочем, к теме данной статьи это никак не относится.

Такие дела.

Установка стропильных ног и подкосов. Как выполняется установка стропил?


Как выполняется установка стропил?

Установка стропил, как и создание всей крыши, очень ответственный процесс. Принимая во внимание то, что основание крыши можно закрепить на стену, используя для подъема подручные средства, последующая работа по ее созданию, куда входит и установка стропил, будет невозможной без устройства лесов, в которые входят и передвижные конструкции. Леса используются для того, чтобы поднять на нужную высоту материалы, кроме того, они могут быть применены как рабочая площадка для человека и место для укладки строительных материалов.

Устройство стропильной системы.

Подготовка лесов и подмостей

Установка стропил своими руками может показаться весьма трудоемкой, но если придерживаться всех советов и выполнять их правильно, то процесс будет увлекательным. Если вы строите дом, то необходимо использовать по крайне мере 3-е лесов, в любом случае их количество не должно быть меньше 2-х. Для работы лучше изготовить передвижные леса, так как они являются очень удобными. Монтаж стропил должен начинаться только после того, как все вопросы безопасности будут решены, ни в коем случае не нужно пренебрегать этим, так как здоровье важнее, чем скорость постройки.

Виды стропильных систем.

Если в доме внутренняя несущая стена отсутствует, то есть дополнительной опоры нет, а строительные ноги уперты только на наружные стены дома, в таком случае нужно применять висячие стропила.

Что же представляет собой стропила? В переводе с древнерусского языка это конструкция для поддержки двускатной крыши. А стропильные ноги представляют собой наклонные, при помощи которых формируется скат кровли. Стропильные ноги обычно соединяются «бабками» или «кобылками», которые выполнены вертикально. Затяжка представляет собой горизонтальный брус, с его помощью соединяются стропильные ноги.

Разновидности конструкций стропил

Кровельные конструкции, как правило, содержат следующие составляющие:

Схемы наслонных стропил и их применение.

  1. Для формирования уклона используются стропильные ноги.
  2. Для передачи части нагрузки — колонны или внутренние подпорки.
  3. Различные наклонные элементы (подкосы, раскосы), которые выполняют те же функции, что и стойки.
  4. Элементы, которые скрепляют друг с другом стропильные ноги. Обычно для этого используются балки перекрытия.

Треугольник — оптимальная форма стропильной фермы. Такая конструкция имеет наибольшую жесткость.

Несмотря на множество возможных форм крыши, обычно используют два типа устройства стропил:

  1. Наслонная стропильная система;
  2. Висячие стропила.

Рисунок 1. Монтаж стропил.

Первый случай применяют при условии наличия в конструкции здания внутренних несущих элементов. При этом стропильные ноги имеют упор не только на внешние стены, но и на внутренние колонны или опоры. Для передачи нагрузки при этом используются стойки. На рис.1 изображены схемы монтажа стропил.

Висячая конструкция имеет упор только на внешние стены, и в коньке стропила опираются друг на друга. Висячие стропила используют при отсутствии промежуточных опор, ширина пролета при этом составляет менее 12 м. Особенностью конструкции является высокий показатель распорной нагрузки, чтобы его снизить используют специальные затяжки. Ноги такой стропильной системы следует укреплять при помощи подкосов, что также снизит давление на несущие стены.

Стены, выполненные из кирпича или камня, требуют установки мауэрлата. Мауэрлат — деревянный брус, который имеет обычно сечение 150х150 мм и закрепляется с помощью специальных шпилек. Эти шпильки должны быть заранее вмурованы в стену. Под мауэрлат обязательно укладывается гидроизоляционный слой.

Монтаж висячих стропил на мауэрлат своими руками: пошаговая инструкция

Для работ понадобятся следующие инструменты:

Схема и монтаж висячих стропил.

  • топор;
  • молоток;
  • нож для точной подгонки деталей;
  • карандаш;
  • отвес;
  • рулетка;
  • строительный уровень.

Для установки стропил необходимо взять брус, длина которого будет составлять 6 м, а сечение 50х200 мм. Следует отметить, что если вдруг сечение будет маленьким, то по прошествии некоторого времени, такая конструкция может провиснуть. Исходя из вышеописанного случая, скат крыши, а именно его угол, должен равняться 33 º. Следующий шаг установки стропил заключается в том, что, применяя леса, нужно поднять 2 бруса и соединить их наверху.

Далее выполняются следующие работы:

Узлы наслонных стропил.

  1. На стропильных ногах нужно «зарезать пяточку» следующим способом, чтобы стропило на мауэрлат хорошо упиралось.
  2. Со следующей стропилиной нужно проделать то же самое. Неплохо будет, если стропильные ноги будет помечены как «левая» и «правая».
  3. После выполнения данных работ, стропильные ноги необходимо соединить.
  4. После этого на месте, где соединяются стропильные ноги, нужно выполнить с правильным углом «пенек», для того чтобы стропила наверху не были соединены внахлест, а потом скреплялись гвоздями. Такой метод ненадежен, так как стропила уперты друг в друга.
  5. Для правильного выполнения «пенька» следует изначально приставить одно стропило к другому, затем нарисовать линию их соединения (для этого можно использовать карандаш) и уже потом отпиливать.
  6. Чтобы готовить строительный материал на земле, нужно вымерить и сделать сразу несколько шаблонов.
  7. Проделав все операции, начинаем установку стропила сначала на одном фронтоне, а после на другом. Используя гвозди, выполняем крепление стропил к мауэрлату.
  8. Следующие пары стропильных ног готовятся по готовым шаблонам на земле;
  9. Затем нужно по коньку натянуть нить между уже готовыми парами стропил и приступить к установке уже всех оставшихся стропил.
  10. Расстояние, на котором устанавливаются стропила, составляет 70 см. Конечно же, по факту может быть и в пределах 68-73 см друг от друга. Это считается оптимальным расстоянием для крыши, так как это надежно, и такое расстояние между стропилами будет удобным в дальнейшем, когда будете натягивать пленку.
  11. В этих целях необходимо изначально сделать разметку мауэрлата, а потом по ней производить установку стропил.
  12. Стоит отметить, что регулировку необходимо проводить всегда при помощи нити, которая натягивается между стропилами, когда необходимо, можно будет уже на месте регулировать высоту стропильных ног. В некоторых случаях нужно подкладывать под ноги небольшие дощечки.
  13. Регулировка в нижней части по ширине, что находится между двумя стропилами, производится по указанной разметке на мауэрлате. Что касается верхней части, то тут регулировка проводится с помощью временной доски с той же разметкой. Это означает, что после того, как устанавливается каждая пара стропил, вверху к левой и правой стропилине на время прибивается доска по уже заранее сделанной разметке, которая соответствует разметке, нанесенной на мауэрлат.
  14. В описываемом случае висячие стропила нужно будет соединять горизонтальным брусом, то есть затяжкой, по причине большого расстояния между опорными стенами. Стоит обратить внимание на то, что изначально стропильные пары были соединены горизонтальной доской в районе конька, образовав при этом коньковый узел.

Монтаж двускатной крыши.

В рассматриваемом случае за счет большого расстояния между несущими стенами, где ширина самого дома составляет порядка 11 м, затяжка будет состоять не из одного бруса, а из нескольких соединенных между собой досок. Такая затяжка, выполненная из нескольких досок, поможет решить сразу несколько задач:

  • в результате получается затяжка нужной длины:
  • стоит заметить, что прочность и надежность затяжки выполненной из 3 досок с совокупной толщиной 60 мм, намного выше, чем, если это будет один брус толщиной 60 мм.

Качественная крыша: подведение итогов

Для необходимой длины были обрезаны 4-х и 6-ти м доски, после чего они скреплялись гвоздями, скручивались гайками и шпильками со стропильными ногами.

Под постоянным контролем нужно держать расстояние, которое находится между затяжками. Оно должно быть одинаковым с тем, что между стропильными ногами.

Для этого нужно применить узкие дощечки, как и в случае регулирования расстояния стропильных пар у конька, которые размечены и соответствуют нанесенной разметке на мауэрлате. Нужно всегда держать под контролем расстояние!

Помимо всего этого, затяжка и конек были соединены еще 1-ой доской. Учитывая тот факт, что подпорная стена отсутствует, затяжка попросту прогнется, не выдержав собственного веса. Во избежание таких неприятностей, затяжка вместе с коньком стропильной пары соединены «бабкой». Все вышеописанные действия должны быть проделаны с каждой стропильной парой.

dekormyhome.ru

Стропила без подкосов

Схема 1

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров. Применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 1). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

рис. 1. Наслонные стропила без подкосов

Работающее на изгиб стропило, не передающее распора на стены, должно иметь одну опору закрепленной, но свободно вращающейся, другую свободно вращающейся и подвижной.

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

1. Низ стропильной ноги подшивается опорным бруском или на нем делается врубка (запил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила выполняется увеличенная горизонтальная врубка (запил) со скосом (рис. 31). Глубина врубки (запила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25h. Длина подрезки (площадка опирания) делается не более высоты сечения стропила (h). Подрезку рекомендуется скашивать, чтобы она не препятствовала изгибу стропила, иначе врубка боковой щекой упрется в прогон и получим распорную стропильную систему. Длина скошенной подрезки делается не менее двух глубин а. Если подрезку верха стропильной ноги сделать невозможно, его подшивают обрезком стропила с двухсторонним креплением монтажными пластинами или деревянными прибоинами. Верхние концы стропильных ног свободно укладываются на прогон. В двускатных крышах их крепят к прогону по типу скользящей опоры, а между собой не скрепляют. Двускатную крышу, в данном случае, рассматриваем как две односкатных, примкнутых друг к другу высокой стороной. Обратите внимание на чрезвычайно важное условие: верхняя опорная врубка или подшивка верха стропилины прибоинами делаются горизонтально. Стоит только изменить схему опирания на прогон, как стропило тут же показывает распор. Эта расчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего узла (любая неточность в исполнении узла тут же превращает безраспорную схему в распорную) практически не применяется для двухскатных крыш, поэтому ее чаще используют в односкатных крышах. Кроме того, в двухскатных крышах за отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки, приходится расплачиваться раскрыванием конькового узла кровли.

Эта схема на первый взгляд вообще парадоксальна. Мы же отчетливо видим в нижней части стропильной ноги упор в мауэрлат и система вроде бы должна оказывать на него горизонтальное усилие. Тем не менее, она не показывает распора. Если кому-то хочется узнать почему, то доказательство читайте в курсе лекций  профессора Залесского В. Г. на страницах 414–415.

рис. 2. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 3): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают в прогон или друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

рис. 3. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены

На что необходимо обратить особое внимание так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату Оно сводится только к закреплению стропил в проектное положение обеспечивающее шаг их установки. Для этого достаточно вбить с двух сторон по одному гвоздю наискосок в боковую поверхность стропила или один длинный гвоздь сверху либо поставить гибкую стальную пластину. Если будут применены модные крепежные уголки, то для закрепления низа стропилины достаточно будет одного гвоздя либо нужно прижать стропилину уголками с двух сторон вообще без гвоздей. Не вкручивайте в уголки столько шурупов и не забивайте в них столько гвоздей, сколько имеется отверстий в уголке. Иначе вы превратите ползун в несовершенный шарнир и получите на мауэрлат распор. От ветрового опрокидывания крышу держат гибкие проволочные скрутки не нужно эту функцию перекладывать на уголки либо стропильная система должна расчитываться как распорная.

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 4). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Формула указанная на рисунке для определения максимального изгибающего момента указана верно, а формулы для определения изгибающих моментов и прогибов внутри пролетов стропил указаны, как для обычных балок на двух опорах. Это обусловлено тем, что рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок. Однако следует знать, что используя такой коньковый узел, получаем большую несущую способность стропил. Иными словами, применив на стройплощадке узловое соединение с жестким защемлением верха стропил, пусть даже без расчета конькового узла, мы получаем некоторый запас прочности на стропилах.

рис. 4. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей поворот, другой на шарнире, допускающим только поворот. Крепление стропил на ползунах и неподвижных шарнирах делаются самых разных конструкций. Сейчас их часто выполняют на крепежных пластинах. Можно крепить и по старинке: скобами, гвоздевым боем или использованием коротышей брусков и досок. Нужно только правильно подобрать вид крепежа, чтобы он допускал или препятствовал скольжению стропила в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т.е. одинаковая и ровная сила, действующая равномерно по всем плоскостям скатов. На самом деле равномерно распределенной нагрузки на скатах крыши практически никогда не бывает. Ветер, наметающий снеговые мешки на один из скатов и сдувающий снег с другого, солнце растапливающее снег на южных скатах, сползающий весной снег — делают нагрузку на скатах неравномерной. При действии неравномерной нагрузки все три выше представленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого закрепления конькового прогона. Который концами вводят во фронтоны стен либо подпирают накосными стропилами вальмовых крыш. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковый прогон на который опирается верх стропил, надежно закреплен от горизонтального смещения.

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 5). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

рис. 5. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 6). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 6, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

рис. 6. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 7).

рис. 7. Пример закрепления узла опирания стойки

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 8). При расчете сечения стропил, схватки не учитывают, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. За единственным исключением, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит. Однако нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей. За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.

рис. 8. Узел крепления схватки

Еще раз напомним, статическая неустойчивость безраспорной стропильной системы проявляется только в крышах, где нет возможности закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. В домах с вальмовыми крышами и в домах с фронтонами из кирпича и камня, безраспорные стропильные системы вполне устойчивы и в мероприятиях по обеспечению устойчивости нет никакой необходимости. Однако «противоаварийные» конструкции — схватки, устанавливать все же надо.

При установке шпилек или болтов для крепления схваток обратите особое внимание на диаметр отверстия под них. Он должен быть равным диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не будет работать до тех пор, пока не выберет зазор между шпилькой и стенкой отверстия в это время низ стропильных ног «разъедется» на несколько миллиметров или сантиметров (зависит от высоты установки схватки), что может подвинуть или выкрутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в распорных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен — «раздвинуть» легкие стены.

Распорные наслонные стропила

Работающее на изгиб стропило, передающее распор на стены, должно иметь две закрепленные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползуны) на опоры с одной степенью свободы (шарниры). Просто, где их нет, прибиваем к низу стропильной ноги опорные бруски. Обычно используется брусок длиной около метра и сечением 50×50(60) мм с расчетом гвоздевого соединения. Либо делаем опору на мауэрлат в виде зуба. В первом варианте расчетной схемы, в коньке там где стропила горизонтально оперты на прогон, сшиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем болтом и получаем, таким образом, шарнирную опору.

рис. 9. Стропила упертые обоими концами в мауэрлат и прогон показывают распор

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 9), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg µ, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

По сути, распорные наслонные стропила это переходная схема между безраспорными наслонными и висячими стропилами. В них уже просматривается схема висячих стропил, но рудимент в виде конькового прогона еще остается. Когда стропила низом уперты в стены, а верхом друг в друга, то прогон здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны вроде и не помешает, а с другой — можно и без него обойтись. Стропильная система проявляет двойственность своей работы, которая зависит от плотности прилегания верха стропил к прогону и друг к другу. Вектор силы давящий на коньковый узел распределяется и на стропильные ноги, и на прогон. При просадке, в результате усадки стен или прогибе от собственного веса, прогон уходит из работы и вектора сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила при этом превращаются в висячие.

В распорных стропильных системах назначение у схватки несколько иное — она в аварийных ситуациях работает на сжатие. Вступая в работу, она снижает распор на стены низа стропильных ног, но полностью его не снимает. Она сможет его снять полностью, если будет расположена в самом низу закрепленная между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и схватка в ней уже называется затяжкой.

Что же изменяется с включением в схему схватки? Не будем нагружать вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки. Там где под коньковым прогоном нет стоек происходит прогиб прогона и наслонные стропила, стянутые схваткой, моментально превращаются в схему висячих стропил со сжатым ригелем, а низ стропильных ног получает распор по соответствующей расчетной схеме. Там где под коньковым прогоном есть стойки либо прогон жесткий, схватка то же работает на сжатие и низ стропильных ног тоже передает распор, но более слабый так, как верх стропил держит коньковый прогон. Однако расчет производится по наихудшему сценарию.

Применение распорных наслонных стропильных систем требует учета влияния распора на стены. Снизить распор можно установкой жестких коньковых прогонов. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона получится намного меньше нормированного СНиПом. Старайтесь увеличивать жесткость прогона установкой стоек, подкосов или консольных балок (изменение высоты сечения) либо делайте на нем строительный подъем. Особенно это актуально для домов из легких бетонов, брусовых и рубленных из бревна. Массивные кирпичные, бетонные и панельные дома легче переносят распор на стены.

Следует заметить, что под распором понимается горизонтальное усилие, возникающее от скатывающегося по стропильной ноге сжимающего напряжения S. Иными словами, распор — это горизонтальный вектор сил появляющийся от действия вертикальной нагрузки. Не нужно путать его с распором от прогиба стропил. В расчетной схеме стропила считаются стержневыми элементами, не имеющими высоты, поэтому распор от прогиба не учитывается. На это и направлено нормирование прогиба в строительных конструкциях. СНиП, вводя нормированные величины прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другим словами если прогиб строительной конструкции не превышает нормируемого, то и задумываться о распоре от прогиба не следует, его как бы нет. Хотя на самом деле он есть и в распорной схеме он проявляет себя в больше степени, чем в безраспорной. На распор от прогиба нужно обращать внимание при строительстве стен дома из газобетонов. Это блоки абсолютно не держат изгиб и могут быть разрушены распором даже от прогиба стропил. Не делайте на этих стенах систем распорных стропил. В других случаях распор от прогиба не наносит особого вреда, например, в кирпичных стенах его воспринимает упругость мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру (как обруч на деревянной бочке). В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 10.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем нагрузки действующие на крышу по максимуму.

Рис. 10.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой делается по двум сочетаниям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатой схватки. Представьте, что на крыше действуют неравномерная нагрузка: на одной стороне ската снег лежит, а на другой он стаял или сполз. Изгибающаяся стропильная нога просто толкнет сжатую схватку и будет работать как обычная однопролетная балка. Подбор сечения сжатой схватки и определение распора на стены, наоборот, будем производить для равномерно распределенной нагрузки по обоим скатам. В этом случае схватка будет сжата с обеих сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет отдавать пониженный распор на стену, а сама стропильная нога превратится в неразрезную балку на трех опорах.

Доказательство.

« назад           далее »

Источник:  «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

mainstro.ru

Стропила с подкосами

Для подбора сечения однопролетной деревянной балки (стропильной ноги на двух опорах) определяющим часто является прогиб при неполностью используемых напряжениях изгиба. Поэтому однопролетная балка с постоянным сечением обычно бывает не самой экономичной. Неразрезные двухпролетные балки позволяют использовать более экономичные поперечные сечения, чем однопролетные балки той же длины.

И эти системы наслонных стропил можно делать по распорному и безраспорному варианту. Вся разница заключается только в устройстве концевых опор, не будем больше на этом останавливаться.

рис. 1. Наслонные стропила с подкосами

Третья опора стропильной ноги — подкос, другое название подстропильная нога (рис. 1), устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную. Что позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двускатной крышей, увеличить до 14 м.

В двухпролетной неразрезной балке максимальный изгибающий момент находится над средней опорой, его и принимают для расчета сечения стропильной ноги (рис 2). Простой пример, попробуйте перегнуть палку через колено, она сломается на колене. Здесь будет максимальный изгибающий момент, по которому и нужно определять сечение всего деревянного элемента. Прогиб неразрезной двухпролетной балки будет меньше, чем обычной балки на двух опорах той же длины. Мешает средняя опора, это очевидно. Однако если вспомнить, что наша реальная расчетная схема это все-таки не горизонтальная балка, а наклонная и подперта она наклонным подкосом, то очевидным становится и то, что прогнувшееся стропило сместит и узел соединения с подкосом. Поэтому прогиб стропильной ноги для упрощения считают по обычной формуле прогиба (2) однопролетной балки для наибольшего пролета. В данном случае, для крыш с уклонами скатов до 45°, прогиб считается для нижнего пролета — от узла соединения с мауэрлатом до узла соединения с подкосом.

Рис. 2. Конструктивные и расчетные схемы наслонных стропил с подкосами. Узел крепления подкоса

Узел крепления подкоса к стропильной ноге очень простой и не требует никакого расчета. Подкос просто заводят под стропильную ногу и фиксируют от смещения прибоинами: нижней и двумя боковыми. Расчет гвоздевого соединения не производится, оно здесь носит чисто конструктивный характер. Важно, чтобы торец подкоса был точно подпилен под угол наклона стропильной ноги так, чтобы у стропилины не было люфта на выбор зазора при приложении к ней нагрузки. Иными словами, точно подогнанный под низ стропила подкос не даст ему прогнуться в месте опирания. При полном расчете стропильной системы стропило в месте опирания подкоса проверяют на местное смятие древесины, но как правило, в таком расчете нет необходимости. Сечение подкоса определяют расчетом на сжатие и если получают слишком маленькое сечение, задают конструктивно, равным сечению стропильной ноги.

В верхней части рисунка 2 изображена распорная стропильная схема без схватки. Сжимающие усилия в ней принимают подкосы. Система, рассчитанная на распор воспринимаемый материалом стен, в схватке не нуждается. Здесь уже есть элементы, работающие на сжатие — подкосы. Схватка не снимает распор, значит в ней нет острой необходимости.

В нижней части рисунка 2 безраспорная схема стропил с затяжкой. Здесь все наоборот, затяжка необходимый элемент и она участвует в работе всей системы. Схватку нужно устанавливать ниже крепления подкосов. Иначе безраспорный узел опирания на мауэрлат — ползун при изменении нагрузок может действительно начать ползать по мауэрлату. Обычно рассчитывается только гвоздевое соединение схватки со стропильной ногой, из-за малых внутренних напряжений сечение схватки-затяжки подбирается конструктивно.

« назад           далее »

Источник:  «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

mainstro.ru

Подкосы стропил

Качество и прочность кровли заключается в её «скелете». Он служит основой и определяет долговечность. В этом существенную роль играют дополнительные части – подкосы стропил, которым так мало уделяется внимания.

 

Подкосы стропил или стропила с подкосами

 

Подкос – подпорка или подстропильная нога, которая устанавливается под соответствующим углом наклона и превращает однопролетную балку в двухпролетную неразрезную. Это позволяет снизить основную нагрузку на стропило, убавить площадь среза в поперечнике и увеличить прогон крыши на определённый размер. На подбор сечения однопролетной стропильной ноги зачастую может влиять на её изгиб. В итоге она теряет свою практичность в отличие от двухпролетной с поперечным сечением. В данном случае следует установить добавочные элементы, которые будут крепить всю конструкцию – опоры жёсткости.

 

Подкосы стропил изготавливаются из бревна, бруса или толстой доски. Являются дополнительными частями основной конструкции кровли и устанавливаются в зависимости от формы. Но если брать стандартную схему, то, с одной стороны, они крепятся к стропилу, с другой – упираются в соединительный узел стойки с затяжкой. В качестве креплений используются гвозди, саморезы или болты. Самое главное, чтобы конечные торцы подпорок были подпилены под соответствующим углом, это не позволит прогнуться стропильной ноге в месте соединения. Площадь сечения в поперечнике стоек, как правило, формируется из расчёта на сдавливание либо должна быть однотипной стропильной ноге. Отличительная черта опор от стропил заключается в том, что они работают на сдавливание, тогда как вторые должны выдерживать нагрузку. Так как древесина по структуре может быть различной прочности, применяясь в виде несущего элемента, должны браться все её дефекты (сучки, трещины и т. д.), оказывающие действие на размер сечения. Чем меньше недостатков, тем выше сопротивление.

 

 

Применяются опоры в разнообразных конструкциях стропильных ферм, например

 

Висячие фермы, используются в зданиях, не имеющих капитальных внутренних перегородок. В них, как правило, балки ставятся с упором на несущие стены, где отсутствуют промежуточные стойки, способствующие поддержанию всей конструкции. И чтобы обезопасить стропила с учётом общей нагрузки получаемой от кровли, придать жёсткости и одновременно предотвратить смещение балок, устанавливаются вспомогательные элементы – подкосы стропил и так далее. К такому виду устройства можно отнести двухскатную кровлю, которая чаще практикуется в домах с жилой мансардой.

 

Шпренгельные, где балка или брус укладывается на мауэрлат. Во избежание прогиба используется определённое количество опор. Одновременно они придают устойчивость всему строению. Поэтому зачастую такой приём не требует специальных подсчётов. Данные устройства применяются при возведении сложных крыш, например вальмовых, шатровых и иных четырёхскатных. Подстропильные, где элементы системы могут быть изготовлены не только из дерева, но бетона либо металла. Здесь балки верхнего и нижнего пояса соединяются посредством вертикальных опор расположенных под разными углами. При расчёте берутся все функции и нагрузки, которые должны определяться при проектировании здания и чаще используются в промышленном строительстве.

Существуют и другие фермы, где подпорки используются в разнообразных областях строительства. Но не стоит вдаваться в подробности. Думается, что каждый сделал из статьи свой вывод о роли добавочных частей основной конструкции, но достаточно важных.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ПОЧИТАТЬ

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

stroim-domik.net

Виды наслонных стропильных систем. Или как с легкостью построить основу крепкой крыши

Рано или поздно перед вами станет вопрос, какую стропильную ферму строить для вашего деревянного дома из сруба. В этой статье вы познакомитесь с некоторыми разновидностями и решите, подойдут они под ваши требования или нет.

Наслонные стропила своими концами распирают стены здания, а средней частью опираются на опоры. В рубленых домах стропильные ноги опираются на верхние венцы. Такие крыши устанавливают на домах с внутренней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние пролетов не превышает 6 м. Наличие опоры в виде внутренней стены позволяет увеличить ширину пролета, перекрываемую наслонными стропилами до 10 м, а двух внутренних опор — до 14 м. Рассмотрим три схемы устройства наслонных стропильных систем:

  1. Стропила без подкосов. Безраспорные и распорные наслонные стропила.
  2. Стропила с подкосами.
  3. Стропила на подстропильных балках.

Стропила без подкосов. Безраспорные и распорные наслонные стропила

Односкатные крыши с пролетом до 5 м и двухскатные крыши с пролетом около 9 м можно устраивать таким образом, что стропила опираются на две опоры без других дополнительных упоров (рис.). Стропильные ноги всей конструкции могут при различном подходе передавать распор на стену или не передавать распор. Рассмотрим ниже виды наслонных стропил.

Безраспорные наслонные стропила

Безраспорные наслонные стропила представляют собой конструкцию, при устройстве которой стропильная нога работает на изгиб и не передает горизонтально-распирающего давления на стены. Существует всего три варианта установки наслонных стропил, которые решают вопрос происхождения опасных нагрузок на стены здания:

  1. Стропило упирается в мауэрлат или подшивается опорным брусочком, крепится врубкой зубом, страхуется дополнительно узел хомутами, прикрепленными к стене или проволокой (рис.). Врубка стропильной ноги в верхней ее части глубиной должна быть не более,  а = 0,25h, длину площадки опирания делают не больше высоты сечения стропильной ноги (h). Площадку опирания стропила в практике рекомендуют скашивать, для того, чтобы ничего не препятствовало изгибу стропильной ноги. Следовательно, если не скашивать подрезку, то запил боковой щекой упрется в прогон и получится распорная стропильная система. Не меньше двум глубинам а должна соответствовать длина скошенной площадки. Бывает, что подрезку стропила  в верхней части сделать невозможно, то ногу подшивают обрезком бруска, прикрепленным с обеих сторон деревянными досками гвоздевым прибоем или монтажными пластинами. Верхи стропильных ног укладывают на коньковый прогон (при возведении двухскатной крыши) и крепятся по типу скользящей опоры, как например, горизонтальная врубка, не скрепляясь со встречным стропилом. В данном примере двухскатную крышу считаем за две односкатные, просто примкнутые друг к другу высокими сторонами. Существует в рассматриваемом возведении крыши условие, которое обязывает горизонтально делать прибоины подшивки верха стропилин или верхней опорной врубки. В случае не выполнения обязательного условия, стропило при измененной схеме опирания на прогон, показывает распор. В практике почти не применяют данную схему для двухскатных крыш, потому что малейшая неточность в выполнении узлового крепления безраспорная схема превращается в распорную. Еще один недостаток выявляется в раскрывании конькового узла при прогибе стропильных ног под большой нагрузкой, потому что распор на мауэрлате отсутствует. Хотя парадокс состоит в том, что наслонные стропила в нижней части имеют упор, но система не показывает горизонтального распора. Чаще всего данную схему безраспорных наслонных стропил используют для возведения односкатных крыш.
  2. Второй и самый практикуемый метод устройства стропил на двухскатных крышах производится вот как: низы стропильных ног крепятся приемом подвижного соединения (рис.), по типу ползуна, к мауэрлату, а можно и штучным бруском. Достаточно для нижнего укрепления ноги вбить один гвоздь сверху или поставить стальную гибкую пластину, чтобы не превращать ползун в шарнир и получить распор на мауэрлат. Верхние концы стропил, которые уложены на коньковый прогон, закрепляются деревянными пробоинами друг с другом или каждое стропило с прогоном.
  3. В третьем способе крепления стропил отличие от второго в жестком закреплении стропильных ног и прогона в едином узле, методом гвоздевого боя с двух сторон деревянных брусков и дощечек параллельно коньковому брусу (рис.). За счет такого жесткого крепления стропильных ног к коньку, в балке появляется изгибающее напряжение, которое может ее разрушить, в то же время стропильные ноги несут меньший прогиб. Получаем большую несущую способность стропильных ног благодаря такому устройству конькового узла. Такой узел изготовить на практике достаточно трудно, поэтому все формулы для внутренних пролетов стропил на определение прогиба и изгибающего момента принимают как для однопролетных обыкновенных балок. Формулы указаны на рисунке.

Каждый вариант установки наслонных стропил предполагает правильно подобрать крепежи, которые будут препятствовать или позволять движению стропила в опоре. Три варианты установки несут в себе одно правило, при котором один конец стропильного бруса устанавливается по типу ползуна, а второй конец на шарнире, который допускает только поворот.

Расчет прочности наслонных стропил производится стандартной расчетной схемой, которая предполагает равномерную нагрузку на все плоскости крыши. Поскольку равномерного давления на скаты крыши не бывает практически никогда, поэтому, для удачного применения трех вышеуказанных вариантов, остается лишь условие жестко закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. Это произвести можно путем ввода концов балки во фронтальные стены или подпереть накосными стропилами.

Первый рассмотренный вариант хорошо сохраняет неравномерную нагрузку на скаты крыши, при абсолютной вертикальной установке стоек, что удерживают коньковый прогон от сдвига в сторону. В третьем и втором варианте крыша может пытаться съехать в сторону большей нагрузки. Эти условия следует учесть при возведении щипцовой крыши, и где прогоны не опираются концами на стены фронтонов, а только на стойки (рис.).

Во избежание потери устойчивости стропильной системы вводят дополнительный элемент – схватку (рис.). Устанавливают  схватку на высоте около 2 м от перекрытия, но чем ниже она установлена, тем практичнее служит. Данный элемент обладает несколькими функциями. Например, в безраспорных стропильных системах, если нет никакой нагрузки на скаты крыши, то она не выполняет никакой функции. При появлении на скаты крыши небольшой равномерной нагрузки, то схватка работает на сжатие. Работу на растяжение ей может дать только аварийное положение, например, просадка фундамента здания или прогиб коньковой балки. Желательно, все пересечения схватки со стойками, которые поддерживают коньковую балку, скрепить методом гвоздевого боя.

Наиболее устойчивой конструкцией при всех сочетаниях нагрузок можно сделать во втором и третьем вариантах, если нижние узлы ползунов заменить другие конструктивные типы ползунов с выносом концов стропил за стены (рис.). Можно рассмотреть другой вариант для повышения устойчивости системы – если жестко закрепить низы стропил поддерживающих коньковый прогон, превратить нижний узел крепления в узел с жестким защемлением (рис.).

 

При возведении стропильной системы, схватку принимают таким же размером, как и стропила, но можно использовать схватку и с меньшим сечением. Сечение схваток принимают конструктивно, поскольку в них развивается небольшое напряжение. Схватки устанавливают с обеих сторон или с одной стропильной ноги и крепят болтами или гвоздями (рис.). Если схватка крепится гвоздевым боем, то ослабления в древесине стропильной ноги не происходит, но следует произвести расчет по количеству забиваемых гвоздей. Другими словами, в расчеты соединения схватки со стропилом гвоздями вводят распор (Н). В случае прикручивания схватки к стропилу болтом, то несущая способность древесины уменьшается с помощью коэффициента 0,8, по причине проделанных в балке отверстий под болты.

Устраиваются еще и добавочные опоры, например, подкосы, ригели или прогоны, для обеспечения противоаварийной устойчивости. Однако, безраспорная стропильная система достаточно устойчива, если у конькового прогона не появляется возможность смещаться по горизонтали, чего можно избежать, жестко его закрепив.

Распорные наслонные стропила

Распорные наслонные стропила – такое устройство системы, при котором, давления, что действуют на стропила, передаются на стены здания. Вот если взять все три вышерассмотренных способа устройства безраспорных наслонных стропил, и в каждом из трех случаев крепеж стропильных ног сменить на жесткое крепление, т.е. крепления по типу ползуна обратить  в неподвижные соединения стропильных ног с мауэрлатом или брусьями. В данном случае вся система получает напряжение, которое будет проявляться в распирающем давлении на стены дома.

Закрепить стропила, например, в первом варианте схемы можно, таким образом: верхние концы стропильных ног, которые опираются на коньковый пролет, сшить гвоздевым боем или болтами и получим шарнирную опору. Основательно расчетные схемы стропильных систем не меняются (рис.). Внутренние напряжения системы изгиба и сжатия прежние, но появляется распор в нижних опорах стропил равный H = (qL/2)?ctg µ. Распор в верхних узлах стропил гасится направленным противоположно распором от конца других стропильных ног. Можно проверить на смятие древесины концы стропильных ног, которые уперты друг в друга или через коньковую балку, но практически этой проверки не требуется.

По своей конструктивности распорные наслонные стропила являются переходной схемой от безраспорных наслонных стропил к висячим стропилам. Но в схеме висячих стропил в коньковом прогоне уже нет большой необходимости. В результате усадки фундамента или под воздействием собственного веса прогон прогибается и выходит из общей работы. Давящие силы распределяются по стропилам и превращаются в висячие стропила. Схватка в распорных системах стропил срабатывает на сжатие, снижая распор на стены стропильных ног (рис.), но не препятствует снятию распора полностью. Снимает полностью распор схватка, если она приспособлена в самом низу между стропильных ног, но это уже является затяжка и применяется другая конструктивная схема.

 

Распор – это горизонтальная составляющая вертикальной нагрузки. В стропильной ноге возникает сжимающее напряжение S. Это не распор от прогиба стропильной балки, потому что в расчетах стропила считают стержневой составляющей, которая не имеет высоты, и распор от прогиба не учитывают. На распор от прогиба обращают внимание только при строительстве домов из газобетонов, блоки которого не держат изгиб и разрушаются. Снизить силу распора можно путем жесткого закрепления конькового прогона. Увеличить жесткость прогона можно за счет установки консольных балок, стоек или подкосов. Распорная стропильная система требует основательного жесткого крепления мауэрлата на стене здания, а стены должны быть достаточно массивными или содержать в себе железобетонный пояс, охватывающий весь периметр.

Два сочетания нагрузок принимается при расчете стропильной системы с применяемой в ней схваткой, что работает на сжатие. Стропила подбираются сечением по наибольшему прогибу и изгибающему моменту, не учитывая работы схватки.

Стропила с подкосами

Подстропильная нога, а иначе называют, подкос является третьей опорой стропильной ноги (рис.). Это подкос превращает однопролетную балку в двухпролетную неразрезную. Устанавливают подстропильную ногу по отношению к горизонту под углом 45°, что позволяет применять балки стропил с меньшим сечением, не уменьшая на стропильную ногу нагрузки, а пролеты перекрывать с большей длиной до 14 м.

Для расчета сечения двухпролетной неразрезной балки принимают максимальный изгибающий момент, находящийся над средней опорой (рис.).

 

Прогиб стропильной ноги считают по стандартной формуле прогиба однопролетной балки для максимального пролета, а в нашем случае для нижнего пролета – от узла слияния с мауэрлатом до узла сочленения с подкосом. Это объясняется тем, что балка подпирается наклонным подкосом и, прогибаясь, стропильная нога может сместить узел соединения с подкосом.

Крепеж подкоса не требует никаких расчетов, подкос подставляют под стропило и прибивают по двум бокам и снизу, фиксируя, таким образом, от смещения. Единственный обязательный момент заключается в том, чтобы подкос был срезан точно под углом наклона стропильной ноги, что не дало бы зазора для стропила при движении под нагрузкой, т.е. не дало бы ноге прогибаться. Расчетом на сжатие определяют сечение стропильной ноги, но чаще подбирают сечение конструктивно.

На верхней части рисунка изображена распорная стропильная система, которая не нуждается в схватке, потому что она не снимает распор, в системе определены элементы, что работают на сжатие – подкосы. Изображение в нижней части рисунка показывает безраспорную стропильную систему с затяжкой. Затяжка в данной системе незаменимый элемент, который принимает участие в работе целой системы. В этом случае схватку нужно приспособить немного ниже креплений подкосов, а то есть риск, что ползун при варьировании нагрузок может поползти по мауэрлату.

Стропила на подстропильных балках

Рассмотрим схему устройства крыши при наличии в сооружении двух несущих стен, не зависимо от расположения – продольного или поперечного. В таких случаях используют две подстропильные конструкции, которые состоят из балок, что уложены вдоль крыши. Балки опираются через брусья стоек на лежень и на внутренние стены (рис.). Можно обходиться и без устройства прогонов (второй рисунок в этой разделе), но в таком решении под каждую стропильную ногу подводят стойки.

Верхи стропильных ног стыкуем одну в другую и вяжем парой стальных или деревянных накладок, получаем таким образом коньковый узел. В данной схеме не применяем коньковый прогон, что дает в стропильной системе распор. Затяжка, которая устанавливается ниже сквозных прогонов, в безраспорной системе нейтрализует распор и работает растяжение. Стабильную устойчивость системы обеспечивают схватки, что идут по низу стоек. Расшивки тоже обеспечивают устойчивость стропильной системы, они предотвращают конструкцию от складывания, а крепятся накрест.

В распорной системе схватка будет приниматься уже как ригель и принимать работу на сжатие, правильно будет установить этот элемент по верху сквозных прогонов. Эта же схватка будет держать сквозные прогоны и стойки от опрокидывания.

Расчет наслонных стропил на прогиб принимается согласно формуле, которая учитывает влияние изгибающего момента на промежуточной опоре. Стойки или сквозные прогоны под стропильными ногами дают возможность возводить мансардные крыши, но стоит учитывать, что необходим расчет на дополнительную нагрузку для жесткого перекрытия. Для решения свободного полезного пространства в мансардных помещениях можно в безраспорных конструкциях расшивки установить с наружной стороны стоек и приладить их к нижним концам стропильных ног.

У многих мог возникнуть вопрос, почему многие рисунки про кирпичные дома. На самом деле — это не ошибка, просто чаще всего такие системы используют при строительстве кирпичных домов, но и для строительства сруба они подойдут и будут служить долгие годы.

конструкция, система, узлы, правила монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях — на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы).  Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому  данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла «уйти» в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это  балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор.  Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Обрамление стропил — Комиссия по обслуживанию юго-западного Нью-Брансуика

Хотя существуют все виды стилей и подсистем кровли (мансарда, двускатная, двускатная, мансардная мансарда, мансардная мансарда), в конце концов, когда дело доходит до большинства крыш жилых домов, есть всего два вида систем: стропила и фермы. У этих двух систем есть как сходства, так и различия.

Вот критическое различие: для того, чтобы инспектор по строительству мог сертифицировать ферму как соответствующую Кодексу, она должна быть сертифицирована инженером как подходящая для снеговых нагрузок в данной местности.Этим занимаются все местные компании-производители ферм.

Или, проще говоря, плотник или подрядчик может построить ферму, но это не может считаться соответствующим Кодексу.

С другой стороны, плотник или подрядчик может построить стропильную систему, и, если это сделано правильно, стропильные системы могут соответствовать требованиям Национального строительного кодекса Канады.

Вот некоторая важная информация, которую нужно знать о стропилах.

Иллюстрация некоторых типичных стропильных элементов.Обратите внимание, что на этом чертеже некоторые из обозначенных элементов могут не понадобиться; они включены исключительно в пояснительных целях.

Определения

Хомут-стяжка: кусок дерева, связывающий два противоположных стропила вместе. Это часто используется для уменьшения стропильного пролета.

Карликовая стена: небольшая стена, построенная с верхней и нижней пластинами (и двойной верхней пластиной, если стропила не приземляются непосредственно на вертикальные стойки), которая построена для поддержки стропил на полпути вверх по склону.(Обычно сооружается довольно близко к стене — подумайте о кровле в стиле «Кейп-Код».)

Пролет стропил: это расстояние между опорной стеной и центром крыши, измеренное по горизонтали. Пролет НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расстоянием между опорной стеной и пиком крыши, измеренным по диагонали.

Стропила: Это брус, идущий от центра (вершины) к опорной стене.

Пролет стропил: это расстояние между опорной стеной и центром крыши, измеренное по горизонтали.Пролет НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расстоянием между опорной стеной и пиком крыши, измеренным по диагонали.

Коньковая балка: Если крыша имеет пологий уклон, нагрузка на крышу должна поддерживаться на пике балкой, проходящей по всей длине пика и поддерживаемой системой, которая в конечном итоге ведет непосредственно к фундаменту. конструкции или аналогичный набор несущих элементов. Обычно это требуется только при наклонах 1: 3 (шаг 4:12) или более.

Доска коньковая: В некоторых случаях может потребоваться коньковая доска.Доска конька — это не что иное, как массивный деревянный элемент, проходящий по всей длине козырька.

Уклон: В строительстве уклон или угол крыши измеряется как функция увеличения высоты (подъема) на 12-футовом горизонтальном расстоянии (беге).

1/12 4,76 °
2/12 9,46 °
3/12 14,04 °
4/12 18.43 °
5/12 22,62 °
6/12 26,57 °
7/12 30,26 °
8/12 33,69 °
9/12 36,37 °
10/12 39,81 °
11/12 42,51 °
12/12 45 °
13/12 47.29 °
14/12 49,4 °
15/12 51,34 °
16/12 53,13 °
17/12 54,78 °
18/12 56,31 °
19/12 57,72 °
20/12 59,04 °

Обратите внимание, что крыши с углом наклона 60 градусов и более считаются стенами в соответствии с Кодексом — за исключением наружной обшивки и кровельного материала.

Стойка: вертикальный опорный элемент. Обычно размещается у внешнего края, но может использоваться и на внутреннем козырьке. Должен находиться под углом не более 45 градусов (от горизонтали) и опираться на несущий элемент.

Стропильная конструкция

Стропила для крыш с уклоном 1: 3 и менее

Если уклон крыши составляет 1: 3 (уклон 4:12), то в игру вступают два ключевых элемента.

  • 1) Центр пика должен поддерживаться одним из двух факторов:
    • Либо коньковая балка с опорой на концах (и / или посередине, если требуется), либо
    • Доска коньковая из пиломатериалов стандартных размеров высотой, равной или большей поверхности стропил; поддерживается на расстоянии не более 1.2 метра (4 ‘) несущей стеной или деревянными распорками 2×6, поддерживаемыми подходящими несущими элементами. [9.23.14.8 (3)]
  • 2) Стропила в местах соприкосновения с верхней пластиной несущей стены должны быть скреплены поперечными связями с балками перекрытия с обоих концов; или, поочередно, стяжные шпильки. [9.23.14.8 (5)]
Стропила для крыш с уклоном 1: 3 и более

Стропильные системы для более крутых кровель немного менее строгие. Во-первых, если нижние концы стропил «должным образом привязаны для предотвращения движения наружу» [9.23.14.8 (4)], коньковая доска не требуется. В этом случае поперечными связями обычно служат балки перекрытия или система перекрытий.

Хомут
Стяжки-хомуты

можно использовать для уменьшения пролета стропил — они, по сути, обеспечивают промежуточную опору стропила, но только для крыш с уклоном более 1: 3. Однако нельзя предполагать, что они обеспечивают поддержку стыка (см. Ниже).

Стропила для сращивания

В случаях, когда длина пиломатериала по диагонали превышает имеющуюся длину 16 футов, стропила должны быть соединены с опорами (подпоркой или стеной), которые доходят до подходящей опоры.[9.23.14.1 (1)] Распорки могут быть установлены по диагонали, если они находятся под углом не менее 45 градусов к горизонтали. [9.23.17.14 (4)]

Соединение на пике
Стропила могут быть смещены на 1-1 / 2 дюйма, как показано здесь, если используется коньковая доска.

Если требуется коньковая доска, то стропила могут быть смещены на 1-1 / 2 дюйма. Это позволяет немного упростить прибивание гвоздями.

В противном случае стропила, естественно, должны быть соединены на коньке. При помощи косынки можно соединить стропила на пике, где не требуется коньковая доска.Кодекс не определяет характер косынки — это означает, что можно использовать секцию фанеры — пока соединители представляют собой гвозди (а не обычные шурупы!), Конструкция будет приемлемой.

Размер стропил

Размер стропил рассчитывается на основе четырех переменных: размера пиломатериалов, пролета стропил, расстояния между стропилами и расчетной снеговой нагрузки.
Мы немного вычислили и предоставили две таблицы, чтобы помочь определить количество пиломатериалов, необходимых для двух ключевых климатических зон в нашем районе: округа Йорк и округа Шарлотта.Обратите внимание, что это для снеговой нагрузки 41 psf (2kpa), и в некоторых случаях можно предположить меньшую снеговую нагрузку: как всегда, позвоните нам для получения рекомендаций.

Стропильный стол (общий)
2×4 2×6 2×8 2х10 2х12
12 дюймов OC 8’1 12’9 ” 16’9 ” 21’5 ” 25’7 ”
16 дюймов OC 7’4 ” 11’7 ” 15’3 ” 19’1 ” 22’2 дюйма
24 дюйма OC 6’5 ” 10’1 ” 12’9 ” 15’7 ” 18’1 ”
Калибровка коньковой балки

Если необходима коньковая балка, обратите внимание, что она должна быть изготовлена ​​из трех-, четырех- или пятислойных пиломатериалов размером 2×8 или больше.Позвоните нам, чтобы узнать спецификации.

Забивание стропил

Существуют некоторые особые требования к соединениям стропила и верхней пластины — вот столы для гвоздей, которые помогут в строительстве.

Детали конструкции Минимальная длина гвоздей, мм Требуемая длина, дюймы Минимальное количество или максимальное расстояние между гвоздями
Стропила крыши, ферма крыши или балка крыши к пластине — гвоздь 82 3.23 3
Стропильная плита к каждой балке потолка 101 3,98 2
Стропила к балке (с опорой на коньки) 76 2,99 3
Стропила к балке (без конька) 76 2,99 См. Таблицу 9.23.14.8
ниже
Вставка на каждое стропило на пике 57 2.24 4
Стропило к коньковой доске — гвоздь — концевой гвоздь 82 3,23 3
Стяжка воротника к стропилу — с каждого конца 76 2,99 3
Боковая опора стяжки воротника к каждой стяжке 57 2,24 2
Домкрат для стропила от бедра или ендовы 82 3,23 2
Распорка крыши к стропилу 76 2.99 3
Стойка крыши к несущей стене — гвоздь 82 3,23 2
Информация о гвоздях для стропил

Изоляция пространства под стропилами

Если пространство под стропильной крышей представляет собой неотапливаемый чердак, то изоляция заключается просто в доведении теплоизоляции чердака до R50, необходимого для чердаков.

Если пространство под стропильной системой отапливается, то диагональные элементы стропил должны быть утеплены и рассматриваться как соборный потолок.В этом случае требуется, чтобы эта сборка была R26.

Если пространство над воротниковыми стяжками рассматривается как неотапливаемый чердак, то требуется чердачный люк, а изоляция должна соответствовать стандартам R50. Требование R26 в сводчатом потолке может наложить некоторые дизайнерские соображения на строителя / домовладельца.

К счастью, пространство можно рассматривать как «ограниченное» с точки зрения того, можно ли использовать целлюлозу и другую изоляцию с неплотным заполнением [9.25.2.4 (2)], но целлюлоза и стекловолокно обычно имеют R-значение 3.5 на дюйм толщины, что представляет проблему при утеплении стропил. R 3,5 / дюйм означает только R19,5 для стандартных стропил 2×6 и 25,3 для стропил 2×8. Теперь другие материалы — обшивка, пароизоляция, гипсокартон — добавят немного, но фактор теплового моста пиломатериалов и даже сборка стропил 2×8 по-прежнему не будет соответствовать требованиям с использованием стекловолокна или целлюлозного наполнителя. Решения включают переход на стропило 2х10 или добавление слоя пенопласта (обычно со стороны настила крыши), чтобы обеспечить требуемый коэффициент сопротивления R.Другой вариант, который используется при ремонте многих существующих стропильных крыш в старых зданиях, — это пена с закрытыми порами, наносимая на месте, в среднем около 7 рандов за дюйм.

Хомутов против стропил

Ника Громицко, CMI® и Бена Громицко

Хомутные стяжки и стропильные стропы представляют собой горизонтальные элементы каркаса крыши, каждая из которых имеет разные цели и требования. Домашние инспекторы должны быть знакомы с этими конструктивными элементами и различиями между ними, поскольку они не совпадают.

В физике натяжение — это сила натяжения, прилагаемая твердым объектом к другому объекту. Элементы растяжения — это твердые объекты (или элементы конструкции), которые подвергаются осевым растягивающим силам или растяжению. Стяжки воротниковые и стропильные — примеры элементов растяжения.

Натяжная стяжка — это структурный элемент, который подвержен сетевому растяжению.

Хомуты

«Хомуты» — это разговорная фраза, которая используется подрядчиками, строителями и инспекторами, но обычно не используется в строительной или инженерной документации.Правильная фраза на самом деле — «воротник-балка». В этой статье мы будем использовать «галстук для воротника».

Хомут-стяжка — это натяжная стяжка в верхней трети противоположных двускатных стропил, предназначенная для предотвращения отделения стропил от коньковой балки в периоды несбалансированных нагрузок, например, вызванных подъемом ветра или несбалансированными нагрузками на крышу от снега. Международный жилищный кодекс 2015 года не требует обвязки воротником (или балок воротника). Однако в тех ситуациях, когда они указаны, хомутные стяжки или коньковые перемычки обычно устанавливаются в верхней трети крыши между противостоящими стропилами.В районах с сильным ветром подъем может сорвать крышу дома, если она не прикреплена должным образом.

Хомуты должны иметь размер не менее 1 x 4 дюйма (номинал) с интервалом не более 4 футов по центру.

Другие факты о воротничках:

  • Они могут потребоваться, а могут и не потребоваться, в зависимости от юрисдикции. Инспекторы InterNACHI не должны называть отсутствие воротников-завязок дефектом, если они не знают, что завязки-воротники требуются в юрисдикции, в которой находится дом, на момент его постройки.
  • Хомуты, вероятно, не понадобятся, если для крепления стропил к коньку использовались утвержденные металлические соединители.
  • Там, где они требуются, их следует устанавливать на всех остальных стропильных ногах, если стропила находятся на расстоянии 24 дюйма от центра.
  • Хомуты, вопреки распространенному мнению, не препятствуют расползанию стен.

Стропильные стропы

Стропильные стропы — это натяжные стяжки в нижней трети противостоящих друг другу стропил, которые предназначены для противодействия толчкам стропил наружу под нагрузкой.Во многих ситуациях вы обнаружите, что потолочные балки, установленные параллельно стропилам, предназначены для использования в качестве стропильных балок. На макете каркаса крыши ниже показана стандартная стропильная шпилька.

Стропильные шпалы устанавливаются между противоположными стропилами, и их следует устанавливать как можно ближе к верхней плите.

Стропильные шпильки выдерживают давление наружу, которое стропила оказывают на внешние стены. Они помогают удерживать стены от расползания из-за веса крыши.При раздвигании стен коньковая доска может прогнуться. Провисание конька — один из признаков того, что в конструкции крыши могут отсутствовать соответствующие стропильные системы. Стропильная шпилька образует нижний пояс простой треугольной стропильной фермы.

Когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам, инспекторы могут обнаружить, что стропильные балки установлены над потолочными балками в качестве элементов каркаса через каждые 4 фута над балками потолка, соединяющими противоположные стропила.

Стропильные шпильки должны иметь размер не менее 2 x 4 дюйма (номинал).

Прочие сведения о стропильных связях:

  • Стропильные стяжки необходимы всегда, если крыша не имеет конструктивного (самонесущего) конька или построена с использованием инженерных ферм. Отсутствие стропил — серьезная структурная проблема для крыши с традиционным каркасом.
  • В большинстве домов балки потолка также служат стропильными балками.
  • Если стропила ориентированы перпендикулярно балкам потолка, стропильные связи следует устанавливать непосредственно над балками потолка. Стяжки обычно опираются на балки.
  • Когда стропила устанавливаются с шагом 24 дюйма, стропильные стропы обычно устанавливаются на каждом втором стропиле.
  • Нет ничего необычного в том, чтобы увидеть стропильные стяжки размером 2 x 4 дюйма или 2 x 6 дюймов.

Силы растяжения

Стропильные и воротниковые стяжки подвержены воздействию огромных сил растяжения. Эти силы делают крепление шпал к стропильным доскам критической проблемой. Сила в каждой стяжке увеличивается с обратной величиной уклона. Итак, чем больше уклон крыши, тем слабее тяга наружу.

Выносное усилие наружу

Нагрузку на конструкцию можно рассчитать, комбинируя статическую нагрузку или вес самой конструкции, временную нагрузку, которая варьируется для разных конструкций, снеговую нагрузку и ветровую нагрузку.

В простой двускатной крыше стропильные доски несут динамические и статические нагрузки, которые толкают вниз и наружу к верхней части несущих стен. Эта горизонтальная тяга наружу может быть значительной. Чтобы противостоять этой горизонтальной толчке наружу, Международный жилищный кодекс требует, чтобы каждая пара стропил должна быть надежно соединена друг с другом непрерывной балкой перекрытия, а конструктивная балка конька должна быть установлена ​​на крышах с уклоном менее 3:12. (см. иллюстрацию ниже).

Балки перекрытия

Если балки потолка не соединены со стропилами на верхней стеновой плите, балки, соединенные выше на чердаке, должны быть установлены как стропильные шпалы или должна быть предусмотрена непрерывная стяжка. Там, где балки перекрытия не параллельны стропилам, следует устанавливать стропильные шпалы. Если потолочные балки или стропильные связи не предусмотрены, конек, образованный этими стропилами, должен поддерживаться стеной или балкой.

Концы потолочных балок должны быть перекрыты внахлест минимум на 3 дюйма или стыковаться с несущими перегородками или балками и пригнаны к несущему элементу.Если потолочные балки используются для обеспечения сопротивления толчкам стропил, балки внахлестку должны быть прибиты вместе в соответствии с таблицей R802.5.1 (9) IRC. Например, если дом имеет уклон 4:12, стропила расположены по центру 16 дюймов, снеговая нагрузка составляет 30 фунтов на квадратный фут, а пролет крыши составляет 28 футов, вам понадобится восемь общих гвоздей 16d (или гвоздей 40d коробчатые) на каждое соединение стропила с пяточкой. Это много гвоздей, которые может найти домашний инспектор.

Соборные потолки

Соборные потолки популярны во многих домах, но у них есть особые проблемы с нагрузкой вниз на стропила, которые толкают наружу наружу стены.Стяжки с открытыми воротниками и коньковые балки решают многие из этих проблем. Чем выше расположена стяжка, тем меньше рычагов для противодействия силам тяги наружу. Многие соборные потолки часто демонстрируют признаки движения, такие как потрескавшийся гипсокартон. Самый эффективный способ уменьшить внешнюю тягу — использовать конструкционную гребневую балку.

Нижний пояс фермы

В обычной ферме крыши нижний пояс действует как натяжная связь между внешними стенами.Изменения установленных ферм не допускаются. Обрезка любой фермы, особенно по нижнему поясу, нарушает структурную целостность фермы. Если инспектор обнаружит, что пояс фермы был разрезан, он / она должен порекомендовать обратиться к инженеру-строителю.

Нижний пояс фермы не должен крепиться к внутренней стеновой перегородке. Прикрепление нижнего пояса фермы к внутренней стене может привести к тому, что элементы стенки, рассчитанные на растяжение, станут элементами сжатия.Когда нижний пояс прибивается к верхней пластине внутренней стены, инспектор может заметить растрескивание внутренней отделки в углу готовой стены и потолка.

Нижняя третья

Старые строительные нормы и правила разрешали устанавливать стропильные шпалы очень высоко над верхней стеновой плитой, на уровне двух третей расстояния между верхней плитой и коньком. IRC 2012 теперь ограничивает это расстояние до одной трети расстояния между пластиной и гребнем.Например, если в недостроенном гараже крыша имеет уклон 4:12, а пролет крыши составляет 24 фута, стропильные шпалы должны располагаться на высоте не более 16 дюймов от плиты в соответствии с современными строительными стандартами.

Натяжение

На макете каркаса крыши ниже показан стандартный хомут. По мере того, как нагрузка прикладывается вниз, усиливается натяжение хомута.

Сжатие

На приведенном ниже рисунке показана ферма центральной стойки на столбах.По мере того, как нагрузка прилагается вниз, сжатие в стойках увеличивается.

Изгибающий момент

Изгибающий момент возникает, когда сила изменяется с прямой формы на изогнутую или угловую. На рисунке ниже показана завязка воротника со стропилами поверх стен с традиционным каркасом. При приложении нагрузки вниз стропила входят в изгибающий момент ниже стяжки воротника. Этот изгибающий момент оказывает давление на стены наружу, делая их отвесными.

Сводка

Таким образом, шпалы воротника и стропила выполняют разные функции, но оба являются важными элементами конструкции крыши, и инспекторам полезно знать об их различиях, чтобы правильно выявлять дефекты .


Типы проблем поддержки крыши

Когда у вас построен новый дом, вы можете посмотреть пошаговый процесс.Однако средний человек никогда не видит внутренней конструкции крыши. Честно говоря, большинству людей все равно, и они просто хотят, чтобы крыша обеспечивала укрытие и не протекала.

С сайта Pixabay

Поскольку это блог о строительстве, а я фанат архитектуры и того, как строятся дома, эта тема мне очень близка. Процесс создания каркаса крыши на самом деле сводится к тому, чтобы убедиться, что она предназначена для выдерживания структурной нагрузки, которая включает в себя ее собственный вес, вес кровельного покрытия и любую экологическую нагрузку, такую ​​как снег и ветер.

Крыши с хорошей опорой имеют сложную систему стропил и ферм, которые являются двумя основными компонентами кровельных систем. Следующий пост подчеркивает основное различие между ними:

Разница между стропилами и фермами | Разница между

Викискладе

Стропила и фермы — это те, которые поддерживают крышу. Хотя и стропила, и фермы имеют форму треугольника, фермы имеют больше треугольных перемычек внутри основной рамы.Стропила состоят из наклонных внешних балок, обеспечивающих опору.

Поскольку фермы состоят из паутины треугольников внутри основной рамы, они обеспечивают большую поддержку, чем стропила.

Фермы и стропила собираются перед установкой на крышу. Фермы собираются на заводе с использованием предварительно спроектированных конструкций и соединений. С другой стороны, стропила собирают на строительной площадке. Поскольку фермы собираются на заводе, можно сэкономить много времени.

Прочтите исходный пост здесь: Разница между стропилами и фермами | Разница между

Если вы покупаете старый дом и хотите отремонтировать его, необходимо учитывать определенные моменты.Многие люди хотят выбить стены, чтобы открыть пространство и сделать его больше. Однако сначала нужно решить, выдерживает стена или нет.

Лучше сначала поговорить с архитектором, но человек в следующем видео дает полезную информацию о том, безопасно ли бить кувалдой по стене:

Провисающие стены часто возникают из-за горизонтальных стропил потолка. Чтобы материал покрыл всю площадь, вам нужно соединить вместе два стропила, которые обычно соединяются внахлест и прибиваются вместе в центре для достижения необходимой прочности.Если накапливается слишком много веса, сустав может разорваться, и линия гребня может провиснуть.

Другие причины проблем могут заключаться в дефекте конструкции, пренебрежении утечкой или просто в естественном износе. В следующем посте описаны два основных типа проблем с опорой крыши:

Викискладе

3 Типичные проблемы с опорой крыши

1 провисшая крыша

Провисание крыши — распространенная проблема как в старой, так и в новой собственности. Когда вы смотрите на дом снаружи, крыша кажется волнистой, а не прямой.Использование распорных балок неправильного размера или неправильная распорка или даже отсутствие распорок к подстилке могут стать причиной провисания крыши.

2 провисание пола

Структурный анализ обычно показывает, что система распорок крыши принимает на себя большую часть нагрузки (веса) крыши. Следовательно, очень важно, чтобы распорки крыши приземлялись (опирались) только на определенные внутренние «несущие» стены. К сожалению, многие строители / строители часто поддерживают системы крепления крыши на ближайшей или наиболее удобной внутренней перегородке помещения.Это может привести к длительному провисанию пола, поскольку большинство балок перекрытия не рассчитаны на нагрузку на крышу.

Викискладе

Подробнее здесь: 3 типичных проблемы опоры крыши

Как упоминалось ранее, эти типы несущих нагрузок и проблем должны решаться профессионалом. Возможно, это будет довольно простое решение — поднять незакрепленные стропила и добавить дополнительную опору для стойки. Однако это также может быть серьезной проблемой, которая может потребовать капитального ремонта, подвергая риску вас и вашу семью.

Posi Strut — MiTek Residential Construction Industry

Posi Strut — MiTek Residential Construction Industry

Повышение производительности за счет гибкости четких пролетов, свободы конструкции и легкого доступа к водопроводным и электрическим установкам.

Запросить дополнительную информацию
СИСТЕМА НАПОЛЬНОЙ ФЕРМЫ POSI-STRUT

ДИЗАЙН ЗДАНИЯ


СВОБОДА

Снизьте трудозатраты и общий вес системы с помощью стропильной системы пола Posi-Strut.

  • Более длинные пролеты обеспечивают свободу дизайна.
  • Больше места между аккордами для механики.
  • Широкие поверхности упрощают крепление настила пола и потолка.
  • Открытый веб-дизайн создает пустоту услуг для облегчения доступа.
  • Повышенная энергоэффективность за счет изоляции окон и дверей.
Play Icon

MiTek Posi-Strut Напольная ферменная система

БРОШЮРА ДЛЯ ПОЛОСА

Почему Posi-Struts подходят для вашей следующей сборки.

Вы застройщик или застройщик, работающий в нескольких семьях, и ищете решение для ограниченного пространства панелей, связанного с системами неглубоких полов? Взгляните на брошюру Posi-Strut и посмотрите, подходит ли она для вашей следующей сборки.

Типы представлений
class = «view-type»>

Ресурсы Posi-Strut

PDF-библиотека

ОБЗОР

POSI-STRUT

® СИСТЕМА

Вы не можете позволить себе игнорировать преимущества стропильной системы пола Posi-Strut.

  • Снижает трудозатраты.
  • Уменьшает общий вес системы.
  • Увеличенное пространство для размещения оборудования HVAC и механического оборудования за счет металлической перемычки.
  • Легкая конструкция означает, что с балками легко обращаться.
  • Заводское производство — гарантия качества продукции на заказ.
  • Подшипник верхней пояса для снижения стоимости подвески.

НАЧАЛО РАБОТЫ С СИСТЕМАМИ POSI FLOOR TRUSS SYSTEMS

Запросить дополнительную информацию

Открывается в новом окне Открывает внешний сайт Открывает внешний сайт в новом окне

Строительство стропильной системы, расчет и монтаж конструкции Для мансардных крыш

Стропильная система — это конструкция, обеспечивающая прочность кровли и служащая основанием для укладки рубероида.Она изображена на фото.

Крыша — несущая конструкция, выполняющая следующие функции:

  • придает конструкции красивый внешний вид;
  • принимает на себя внешние нагрузки;
  • защищает чердак от внешнего мира;
  • передает нагрузку от обрешетки и материала, находящегося на ней, на стены здания и внутренние опоры.

К основным элементам кровли относятся обрешетка, стропила и мауэрлат.Также в несущую конструкцию входят дополнительные элементы крепления — ригели, стойки, стропильные стойки, распорки и т. Д. На надежность и прочность кровли больше всего влияет стропильная система. Стропила — основная несущая часть кровли. Стропильная система имеет вес не только кровли, но и снежного покрова, давления ветра. Он должен выдерживать все эти воздействия, поэтому расчет производится с учетом типа рубероида и климатических особенностей региона.

Конструкция стропильной системы

Соединение стропил друг с другом повышает жесткость каркаса крыши, и в результате получается прочная стропильная конструкция. Нагрузка на стропила может быть довольно значительной, например, при сильном ветре, поэтому каркас плотно привязан к каркасу здания.

При строительстве частных домов и коттеджей обычно используются деревянные стропильные системы, которые просты в изготовлении и установке. Если при возведении стен были допущены ошибки, эти изделия легко обработать: укоротить, нарастить, повесить и т. Д.

При установке используются крепежи стропильной системы: болты, шурупы, струбцины, гвозди, скобы. Они также используются для усиления несущей конструкции крыши. Связанные между собой элементы крыши образуют ферму, основанную на треугольниках, которые являются наиболее жесткой геометрической фигурой.

Выбирая материал для изготовления системы из стропил, необходимо учитывать конструктивные и архитектурные нюансы проекта. Не забывайте об антисептических и огнезащитных пропитках для них, так как это влияет на долговечность кровли.

Система состоит из стропильных ног. Стропила устанавливайте под углом наклона скатов крыши. Нижние части стропильных ног опираются на внешние стены с помощью мауэрлата, что способствует равномерному распределению нагрузки. Верхние концы стропил опираются на брус под конек или на промежуточную арматуру. Система стоек передает нагрузку на несущие внутренние стены.

Виды стропил

Подвесные стропила состоит из следующих элементов: стропильная ножка, мансардное перекрытие, перекладина.У этих стропил только две крайние точки крепления. Они упираются прямо в стены дома. Стропильные ноги реагируют как на сжатие, так и на изгиб. Эти стропила без подкосов. См. Также: «Опора стропил на балки перекрытия».

Конструкция подвесных стропил передает на стены значительную силу горизонтального расширения. С целью уменьшения нагрузки используется растяжка, с помощью которой соединяются стропильные ноги. Делают это либо у основания стропил, либо на большей высоте.Растяжка в основании стропил одновременно является балкой перекрытия — это важно при создании мансардных крыш. При увеличении высоты расположения распорки необходимо увеличивать ее мощность и следить за тем, чтобы она надежно крепилась к стропилам.

Деталь стропила слоистая включает в себя: стропильную ногу, мауэрлат, бабку, подкос, стяжку. Этот вид стропил устанавливают в зданиях, в которых есть средняя несущая стена или промежуточные опоры в виде столбов.Элементы этой конструкции работают только на сгибание, выполняя функцию головок. Вес многослойной стропильной системы меньше, а также требуется меньше материалов, поэтому она дешевле подвесной.

Монтаж многоуровневой системы производится, если опоры находятся на расстоянии не более 6,5 метров друг от друга. При наличии дополнительной опоры стропила иногда перекрывают ширину до 12 метров, а при наличии двух опор — до 15 метров.

Стропильные ноги чаще всего опираются не на стены здания, а на специальную балку — мауэрлат.Этот элемент может располагаться по всей длине дома или размещаться только под стропильными ногами. Если конструкции деревянные, за мауэрлат, который является верхним венцом сруба, берут бревно или брус.

При кирпичной кладке стены мауэрлата представляют собой брус, устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стен, отгороженный снаружи каменным выступом. Между этим элементом и кирпичом укладывается слой гидроизоляции — например, рубероид можно положить в два слоя.

Если ширина стропил небольшая, они со временем могут прогнуться. Чтобы этого не произошло, используйте решетку, состоящую из стойки, перекладины и подкосов. Сверху конструкции укладывается балка, которая соединяет стропила или фермы. Делается это вне зависимости от типа кровли. Впоследствии на этом спуске делается конек крыши. В местах, где нет несущих стен, пятки стропил упираются в боковые балки — продольные балки значительной мощности. Размеры этих деталей зависят от предполагаемой нагрузки.

При строительстве частных домов используются срубы — они легче. Для создания крыш на многоэтажных жилых и промышленных зданиях используются металлические стропила.

Монтаж кровельных систем

Углы наклона откосов выбираются исходя из типа постройки и назначения чердачного помещения. На величину уклона также влияет материал, выбранный для создания кровли.

При штабелировании рулонов угол наклона должен составлять 8-18 градусов.Для черепицы требуемый угол составляет 30-60 градусов, для кровельных стальных или асбоцементных листов — 14-60 градусов.

Монтаж стропильной системы начинается после возведения несущих стен дома (подробнее: «Монтаж стропильной системы»). Деревянное стропильное строительство сруба существенно отличается от систем для домов из газобетона, кирпича, каркасных или панельных домов … Отличия значительны даже при одинаковой форме, типе и типе кровли.Что касается обработки стропильной системы, необходимо использовать антисептические и противопожарные средства, чтобы кровля прослужила долго.

Основными элементами несущей конструкции являются стропильные фермы и обрешетка. Крыша — это внешняя часть кровли, которая уложена на несущую конструкцию, состоящую из реек и стропил.

Для изготовления стропил берут материал определенного размера … Итак, толщина стропил (сечения) чаще всего составляет 150х50 и 200х50 миллиметров.Для обрешетки обычно берут балки и доски размером 50х50 и 150х25 миллиметров. Расстояние между стропильными ногами в среднем 90 сантиметров. Если уклон кровли больше 45 градусов, этот шаг увеличивают до 100-130 сантиметров, а если в районе выпадает огромное количество снега, то уменьшают до 60-80 сантиметров.

Для более точных расчетов относительно зазора между опорами конструкции необходимо учитывать их сечение, шаг между опорами (подкосами, коньковым прогоном, стойками), тип рубероида.

Плавающая стропильная система крепится с помощью специальных кронштейнов, которые позволяют стропилам «садиться» вместе с усадкой фронтонов и не нависать над коньковым бревном.

Монтаж стропильной системы смотрите на видео:

Если жесткость обеспечивают фермы, стропила армируют диагональными стяжками (подробнее: «Как сделать стропила армированными — варианты усиления стропильной системы»).Для них можно использовать доски толщиной 3-4 сантиметра, прибиваемые в основании крайней стропильной ноги и в средней части соседней. Стропильные ноги являются основным элементом системы, поэтому на них приходится большая часть нагрузки на крышу. По этой причине система должна быть правильно рассчитана и установлена, чтобы крыша была надежной (см. Также: «Как поставить стропила на дом»).

Монтаж стропильной системы необходимо производить, строго соблюдая все требования.Если у вас нет опыта строительства, возведение кровли лучше доверить специалистам, так как это непростая задача, а малейшие ошибки могут привести к ее обрушению.

Источник: kryshadoma.com

Каркасный формат выделяется среди множества видов кровли. Его можно выполнить и по-другому, но в любом случае вам нужно будет рассчитать стропила и установить их по всем правилам. При должном знании проблемы вы сможете решить ее самостоятельно, не обращаясь к специалистам.

Особенности и формы крыши

Каркасная крыша может быть установлена ​​только с пролетами не более 1220 см, при этом зазор от одной фермы до другой составляет не более 0,6 м. Размеры фрагментов каркаса определяются пролетами и расчетной снеговой нагрузкой. Стропила могут устанавливаться как свободно, так и воспринимать нагрузку с элементов мансарды. В случае ломаной крыши можно обеспечить высоту потолка, достаточную для жилого чердака, и лучше всего он будет смотреться на квадратной конструкции.

Многоскатная крыша считается самой сложной и малодоступной разновидностью для строителей-любителей. Сбалансированная стропильная система эффективно выдерживает даже очень высокие нагрузки, при этом имея отличный «внешний вид». Поскольку склон крутой, риск задержания снега будет минимальным. Но при этом придется очень тщательно просчитать все элементы конструкции, а в процессе работы отходов будет много.Кроме того, долине придется пережить воздействие значительного количества снега.

Назначение и виды систем

Мауэрлат может использоваться в самых разнообразных стропильных системах. Масса крыши дома различается в зависимости от площади, занимаемой скатами, и от используемых материалов. Но в любом случае создаваемая нагрузка очень солидная. При наличии конька на конструкциях обязательно предусматривается стропильный каркас, упирающийся ногами в стены.Усилие прикладывают сразу в нескольких направлениях, и в холодное время года скопление снега только усугубляет проблему.

Мауэрлат призван устранить этот недостаток и предотвратить разрушение стен. Это слово означает балку значительного сечения, которая может быть как деревянной, так и стальной. В большинстве случаев берут тот же материал, который использовался для формирования стропил, но обязательно добиваются непрерывности обвязки или создают прочные и особенно устойчивые стыки.Отказываются использовать мауэрлат только в срубах или в зданиях, построенных по каркасной технологии — да и там у них есть свои детали, выполняющие аналогичную задачу. Когда невозможно сделать непрерывный блок, все фрагменты должны быть строго одинаковой длины.

Т-образная крыша характеризуется двумя створками, расположенными под определенным углом. Из-за этого необходимо сформировать долину. Внешние стропила будут опираться на опорные доски.. Помимо них, будут еще и базовые детали, непосредственно прикрепляемые к стене. Чтобы все в ендове соответствовало решаемой задаче, используются деревянные элементы толщиной 3,8 см. Обрешетка предполагается сделать монолитной, покрытие к ней крепится хомутами через каждые 50 см. Типичный мауэрлат — три. раза меньше толщины несущей стены, а если она сделана из стали, можно немного уменьшить этот показатель.

Под мауэрлат часто оборудуют армирующий пояс.Это особенно важно, если вы планируете утеплить крышу и обеспечить надежную гидроизоляцию. Такой пояс формируется из той же смеси, что используется для строительства фундамента. Полностью вся опалубка заливается бетоном за один прием, малейшие отдельные слои недопустимы. В стене из газобетона вырубают промежуточные перемычки на блоках верхней линии — и сразу появляется практичный желоб. Крепление мауэрлата производится либо вязальной проволокой, либо арматурными болтами (но без армирующего пояса они никак не помогут), либо строительными шпильками.

Разобравшись с опорой для стропил, нужно выяснить, какими они могут быть, и что правильнее использовать для поддержки кровли. Подвесные стропила применяют, если внутри постройки нет капитальной стены, точки их опоры расположены исключительно на внешних контурах.

Такие стойки были востребованы при строительстве:

  • жилых домов с одним пролетом;
  • производственных помещений;
  • различных павильонов;
  • чердаки.

Этот вариант не стоит недооценивать, благодаря инженерным разработкам подвесные стропила умеют не гнуться, перекрывая пролеты 15-17 м. Но важно понимать, что все свои возможности они приобретают только при тесном взаимодействии с другими деталями. Придется использовать и затяжки, и бабки, и перекладины. Самая простая ферма состоит из двух соединенных в верхнем положении балок, по конфигурации такое устройство близко к треугольнику.Горизонтальное соединение деталей каркаса обеспечивается натяжным (балка из дерева или металлического профиля).

За счет затяжки исключается передача тяги на стенки, а сила, приложенная в горизонтальной плоскости, подавляется. На внешние стены они испытывают действие только тех сил, вектор которых ориентирован вертикально. Строители не всегда размещают затяжку в самом низу, часто она выставляется у самого гребня. При подготовке к постройке мансарды этот элемент чаще всего размещают выше основания стропильных ног.Тогда можно будет сделать пол, о потолок которого не придется биться головой при неосторожном движении.

Подвесные стропила для пролетов более 6 м необходимо укрепить подвесами и раскосами. В этом случае монолитная стяжка заменяется на собранную из пары соединенных балок. V классическим узором (треугольное сочленение) нижние основания упираются в горизонтальные детали. Для правильной работы системы высота конька должна составлять не менее 15% от пролета ферм.Стропила действуют на изгиб, но затяжка не дает им сдвинуться в стороны. Чтобы балки изгибались меньше, узлы гребня врезаются с расчетом на эксцентриситет (возникновение изгибающей силы, противоположной вектору).

Мансардные мансарды построены преимущественно с треугольными арками на трех петлях, а затяжкам отводится функция балок перекрытия. Компоненты затяжки крепятся болтами косым или прямым надрезом.Подъемное крепление можно использовать и при устройстве стропил под чердак. Чем выше он поднимается, тем больше можно поднять потолок. Но важно помнить, что при этом нагрузки на все элементы растут. Передача усилий на мауэрлат осуществляется с помощью подвижной опоры, которая гасит изменения размеров при изменении влажности и температуры.

Стропила могут подвергаться неравномерной нагрузке, так как они выше с одной стороны. Это приводит к сдвигу в том же направлении для всей системы. Устранить такой неприятный эффект можно, если вынести стропила за контур стен. При таком решении стяжка перестает быть опорой, передает либо растягивающие усилия (если устраивается чердак), либо растягивающе-изгиб (при возведении чердака). Навесные арки с включением ригеля отличаются от предыдущего варианта заменой скользящей опоры на жесткую, идентичную по функциям.Из-за изменения типа опор меняется и тип создаваемых напряжений, стропильная система превращается в распорку.

Затяжка сформирована в верхней доле дуги. Его цель — выдерживать не растяжение, а силу сжатия. Дополнительная затяжка, усиливающая ригель, необходима при значительной нагрузке. Арки с подвесами и подкосами дополняют систему арок с «бабкой». Такая система нужна при значительных пролетах (от 6 до 14 м).Раскосы, исправляющие возникший изгиб, должны прилегать к передней бабке. Вне зависимости от конкретного вида стропильной системы необходимо максимально четко выполнить все детали и их соединения между собой.

Не всегда навесные стропила справятся с этой задачей. Тогда на помощь приходят элементы соски. Этот вид стропил применяется под вальмовой кровлей и под крышами, оборудованными ендовиной. Их длина больше обычной.Кроме того, они становятся опорами для укороченных стропил откосов. Именно поэтому стропила имеют нагрузку примерно на 50% больше, чем у других конструкций.

Увеличенная длина позволяет:

  • выдерживать значительные удары;
  • балки формовать без надрезов;
  • приведите детали к единообразному размеру путем соединения плат.

Для создания многоскатной много пролетной крыши диагональные ножки снабжены опорами.Такие опоры выполняются в виде стандартных подкосов или стоек из бруса, либо пары соединенных между собой досок. Опора выполняется через деревянную обшивку и слой гидроизоляции непосредственно на железобетонном полу. Подтяжки ставятся под углом не менее 45 и не более 53 градусов, внизу такая часть опирается на кровати. Угол установки менее важен, чем возможность закрепить части стропил в той точке, которая испытывает наибольшую нагрузку.

Наклонные стропила в проемах до 750 см должны поддерживаться подкосами только в верхнем выступе. При длине от 750 до 900 см снизу дополнительно монтируется ферма или стеллаж. А если общая длина пролета превышает 9 м, то для максимальной надежности нужно ставить подставку посередине, никакая другая опора не подойдет. Если выбранный пол не выдерживает нагрузки, придется укрепить его балкой. Тип опоры в коньке определяется тем, сколько промежуточных опор используется, какие они бывают, как изготавливаются ключевые слоистые стропила.

Кроме вида стропил, нужно четко понимать их материал.И деревянные, и металлические конструкции могут быть хорошими, но только каждая на своем месте. Даже высокая прочность металла не позволяет оттеснить обычную древесину. Дерево уверенно доказало свои преимущества на протяжении тысячелетий, а сейчас даже набирает популярность благодаря отличным экологическим характеристикам. Доски и брус можно приобрести по доступной цене, а если что-то не учли, всегда легко отрезать нужный фрагмент или нарастить деталь прямо на стройплощадке.

Иногда возникают проблемы, связанные с работой созданных конструкций. Деревянные стропила придется тщательно обработать антисептиками, а также средствами, блокирующими развитие колоний плесени, поедающей насекомыми. Горючесть древесины подавляется из-за регулярной обработки, к тому же для откосов длиннее 7 м найти необходимые компоненты слишком сложно. Перед установкой стены кладут мауэрлатом из бревенчатого сруба или на основе бруса.Толщина конструкций не менее 180 мм, это единственное условие равномерного распределения нагрузок.

Металлические стропила неизбежно тяжелее деревянных с таким же поперечным сечением. Следовательно, стены нужно укреплять, работа по их возведению становится дороже и дольше. Смонтировать металлические блоки вручную не получится, обязательно потребуются подъемные краны … Регулировать размеры и геометрию стропил невозможно или очень сложно, поэтому сразу придется возводить стены максимально точно. возможно и исключить ошибки в их построении.Малейшая ошибка может сделать дорогой блок практически бесполезным.

Металлические стропила соединяются сваркой, и сварные швы неизбежно ослабляются, так как там ускоренно развивается коррозия. Стоимость работ очень высока, и при их выполнении необходимо соблюдать требования пожарной и электробезопасности. Но есть такое неоспоримое преимущество, как возможность выдерживать скат крыши от 700 см и более. Если использовать специальную антикоррозионную краску, долговечность металлоконструкций будет полностью обеспечена.Все эти преимущества позволяют быстро и комфортно возводить промышленные здания значительной высоты и длины пролета.

Как выбрать: что учесть?

Стропильную систему следует подбирать максимально правильно и четко.

При поиске подходящего решения нужно обращать внимание на следующие моменты:

  • прочность;
  • способность поддерживать откосы и крышу в целом определенного размера и геометрии;
  • создание положительного эстетического образа здания в целом.

Технические параметры имеют приоритет. Даже самые красивые дизайны, соответствующие принципам дизайна, не проявят своих положительных качеств, если они прослужат слишком мало. Опытные строители всегда анализируют среднегодовые и сезонные температуры, финансовые возможности застройщиков, максимально возможную скорость ветра и тяжесть вышележащей крыши. Также учитывается будущее использование кровельного пространства и необходимый для него масштаб.Ветер, снег и дождь нельзя недооценивать, так как эти факторы могут очень сильно повлиять на крышу, а через нее и на стропила.

Если достоверно известно, что конкретный район характеризуется сильным снегопадом, минимальный угол наклона нецелесообразен. Этот момент еще более актуален при использовании плоских крыш. Под давлением скапливающихся отложений каркас может быстро деформироваться или внутрь хлынет вода. Другое дело, когда определенный регион часто бывает подвержен приходу циклонов и приносимых ими сильных ветров.Здесь пандус следует сделать меньше, тогда ситуация с поломкой отдельных элементов конструкции будет практически исключена.

Избежать ошибок можно, если посмотреть на дома, которые уже построены поблизости и долгое время эксплуатировались. Точно воспроизводя структуру их кровли и взаимосвязанную с ней стропильную систему, можно наилучшим образом учесть местную специфику. Но не все идут по этому пути, иногда стоит задача разработать исключительно оригинальный проект.Тогда вам придется тщательно собрать исходные данные, провести скрупулезные расчеты. При отсутствии специальных знаний лучше привлечь в помощь квалифицированных исполнителей.

Проанализировав общую нагрузку, создаваемую ветром и снегом, иногда можно обнаружить, что определенные части стропильного комплекса нуждаются в выборочном армировании. При оценке необходимого угла наклона кровли также обращают внимание на тип используемого покрытия. Тяжелая металлочерепица или профнастил с очень большим уклоном могут самопроизвольно соскользнуть вниз, их придется дополнительно закреплять, что усложняет работу и увеличивает стоимость монтажа.Кроме того, некоторые материалы имеют тенденцию задерживать воду или впитываться в нее, с чем можно бороться, только сделав уклон более крутым. Создание хорошей кровли и стропильной системы, отвечающей таким противоречивым требованиям, не всегда доступно неспециалисту.

Из чего он состоит?

Устройство стропильной системы, как нетрудно заметить, довольно сложно и даже противоречиво. Каждая часть этой структуры имеет строго определенную роль.Итак, мауэрлат — это длинный брус из древесины хвойных пород, а для работы используется строго смолистая древесина. Такие элементы раскладывают вдоль внешних несущих стен, прикрепляя к основанию анкеры или стержни специальной конструкции (резьбовые). Эта деталь передает нагрузку с крыши на стену.

Далее следует такое устройство, как стропильная нога. Под этим названием появляется деревянная балка, с помощью которой возводится контур откосов. Форма конструкции всегда треугольная, потому что она лучше всего помогает кровле выдерживать разрушительное воздействие ветра, снега и других атмосферных процессов.Стропильные ноги ставят на равном расстоянии по всей крыше, шаг не может превышать 120 см.

Определенное значение для опоры кровли имеет кровать — в некоторых случаях это деревянный брус, заменяющий мауэрлат. Кровати размещаются на внутренних опорных стенках. Они становятся основой кровельного треугольника. Благодаря им склоны не ползут под собственным весом. И еще стоит упомянуть о стойках — это вертикальные бруски квадратного сечения.Они воспринимают давление, которое гребневой узел оказывает вниз, и механически передают его на внутреннюю опорную плоскость. Иногда стойки попадают под стропильные ноги.

Подтяжки предназначены для усиления всей конструкции крыши, они связывают ножки и ножки в одно целое. Эта деталь напоминает по форме ромб. Сообщество, образованное затяжкой и подтяжками, называется фермой. Кроме них понадобится еще обрешетка — тонкая доска, набитая под прямым углом к ​​ножкам стропил.Это помогает сохранить стропильные ноги как единую систему … На обрешетку крепится абсолютно любое кровельное покрытие.

Для мягких материалов обрешетку следует делать неразъемной, а лучшим средством считается фанера. На самом верху — конек, логически и физически завершающий кровельный треугольник. Соединение пары противоположных стропильных ног обеспечивается брусом квадратного сечения, предотвращающим обрушение крыши в целом.А в самом низу скатной крыши есть свес, который выводится примерно на 0,5 м от периметра. Благодаря ему потоки дождя, уходящие с крыши, не заливают внешние несущие плоскости и не причиняют им вреда.

Филе применяют только в том случае, когда стропильные ноги невозможно выполнить по длине, позволяющей организовать свес. Соединение с планками с низким вырезом эффективно решает эту проблему. Для крепления деревянных элементов стропила чаще всего рекомендуют использовать струбцины, скобы.Нежелательно использовать гвозди, потому что проколотое ими дерево через несколько лет становится слабым и хрупким. Поэтому, если профессионалы используют соединения, выполненные непосредственно на строительной площадке, они используют болты.

Но даже крепление на болтах ослабляет строительные конструкции, хотя и относительно немного. Самые прочные соединения выполняются с помощью хомутов или металлических скоб. Только их промышленное производство может обеспечить максимальное качество продукции, поскольку только в строго стандартизированных и полностью контролируемых условиях отклонения от норм и ухудшение качества исключены.Собрать ферменную конструкцию из полностью готовых ферм можно очень быстро, без риска в использовании. Другое дело, что требуется максимально точно собрать информацию о требуемых характеристиках и без искажений передать производителю.

Помимо названных элементов, стропильная система граничит с долиной. Так называется особое соединение геометрически сложной крыши в точках изменения ее траектории.Отличие от конька в том, что в таких местах части кровли образуют отрицательный угол. Техническая суть изделия заключается в том, что желоб помогает отводить жидкость в сторону. Чем сложнее конфигурация, тем больше должно быть таких желобов.

Балка карниза служит для упора в распорки, другой конец которых упирается в переднюю доску, при этом желоб не деформируется и его конфигурация не искажается. Ветровые стяжки — это те элементы стропильной системы, которые переносят создаваемую ветром нагрузку с крыши на фундамент.Они не только повышают общую устойчивость конструкции, но также помогают избежать опрокидывания, когда отдельные части неустойчивы. Крыша сохранит пространственную жесткость даже при очень сильном ветре.

Горизонтальные ветровые стяжки представляют собой такие элементы, как:

  • распорки;
  • затяжка параболическая;
  • комплексов обычных затяжек;
  • фермы дополнены крестообразной решеткой.

Вертикальное сохранение характеристик при сильном давлении воздуха обеспечивается ветровыми опорами и балками.Иногда используется монолитный армирующий сердечник. Инженеры придумали много других вариантов конструкции ветровой связи. Он снабжен рамами и полурамами, зажатыми опорами. В небольших зданиях используются жесткие (сопротивляющиеся сжатию) или вытянутые диагонали, некоторые перекрывают сразу два пролета. Расположение каждого из элементов точно отражено в конструкторской документации.

Качественные характеристики кровельных систем и их состав не так уж и сложно понять, если проявить внимательность и трудолюбие.Но не менее важно рассчитать количественные параметры этих систем. Если этого не сделать или неправильно провести расчеты, можно либо потратить слишком много денег, либо столкнуться с утечками даже с разрушением. отдельные элементы.

  • отводы кровли;
  • среднегодовая масса снега;
  • неровности его распределения по склонам в зависимости от крутизны склона и розы ветров;
  • ветровая передача уже выпавшего снега;

  • сход снежных и ледяных масс, течение жидкой воды вниз;
  • аэродинамические характеристики и парусность конструкции;
  • разницы в силе удара по отдельным точкам.

Просчитать все необходимое, к тому же смоделировать реалистичные ситуации и заложить разумный запас прочности в проект не так-то просто. Причем необходимо обращать внимание на сложение различных нагрузок, на их комбинированный эффект. Но все же любой заказчик вполне способен оценить качество работы дизайнеров. Нагрузки, прикладываемые к стропильным системам, делятся на три основные группы: основные, дополнительные и экстремальные.

К основной категории относятся:

  • стабильные факторы — жесткость кровельных и стропильных конструкций, устанавливаемые поверх них дополнительные элементы;
  • отдаленные эффекты — снег, температура;
  • периодически меняющиеся факторы — полные расчеты снежного и температурного воздействия с учетом всех тонкостей.

Дополнительная группа — это давление ветра, строителей и ремонтников, льда и дождя. К экстремальной категории относятся все чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера, которые могут произойти в конкретном месте. Их уровень прогнозируется с запасом, чтобы гарантировать исключение неприятных последствий … При расчете каркасной кровли и конструкций под ней учитывается предельная нагрузка, при которой осыпается вся конструкция. Дополнительно приводится индикатор или группа индикаторов, при достижении которых неизбежно появляются различные деформации.

Коэффициент сноса отражает, сколько больше снега будет выпадать с подветренной стороны и перед объектами (частями), которые задерживают поток воздуха.В проблемных местах вам придется максимально приблизить стропила и тщательно рассчитать необходимую толщину фасадного материала. Наиболее точную оценку всех параметров можно дать, только умножив полученные цифры на коэффициенты надежности. Что касается ветра, развиваемая им сила направлена ​​на опускание крутых крыш и подъем с подветренной части плоской крыши. Нельзя забывать, что воздушный поток действует одновременно на фасады и скаты кровли.

Когда он ударяется о фасад, воздух распадается на две волны: одна идет вниз и уже не представляет интереса, а другая по касательной давит на свес крыши, пытаясь ее поднять.Действие на склоне происходит под прямым углом, этот участок вдавлен в глубину. При этом образуется вихрь, тангенциально воздействующий на наветренный сектор склона. Этот вихрь обходит гребень и начинает создавать подъемную силу при воздействии на подветренный сегмент. К сведению: при расчете массы кровли нужно учитывать строгость стропил, утеплитель, гидроизоляцию и пароизоляцию.

Стандартная нагрузка на квадратный метр кровли составляет до 50 кг независимо от ее размеров и других значимых обстоятельств.Изменяя расстояние от одних стропильных ног до других, можно задать фактическое распределение нагрузок на них. По мнению большинства специалистов, приемлемыми значениями будут от 60 до 120 см. Но на утепленной крыше стоит выбирать такие расстояния, которые равны одному листу или рулону изоляционных материалов. При этом следует учитывать, что среди нескольких подходящих вариантов размещения стропил предпочтительнее тот, который дает оптимальный эффект при минимальном расходе используемых материалов.

При расчете нагрузок, воспринимаемых стропилами, всегда стараются убедиться, что они не превышают максимальной прочности кровельного материала. Ведь в таком эксцессе нет смысла. Если при запланированном ударе крыша все же начинает проседать, о солидном результате говорить нельзя. В расчетах полезная нагрузка от конструкций, соединенных с фермами стропил, рассчитывается по площади соприкосновения, нанесенной на чертеж.К таким конструкциям относятся венткамеры, перекрытия чердаков и первого этажа, резервуары с водой, размещенные на крышах. Помимо величины давления на стропильную систему рассчитывается еще и крутизна ската кровли.

Угол наклона: значение

На форумах, по советам специалистов и в профессиональной литературе можно найти ссылки сразу на три единицы измерения уклона. Помимо обычных и ожидаемых степеней, между сторонами будут присутствовать как процентные соотношения, так и соотношения.Часто они уживаются вместе даже в рамках одной публикации или инструкции производителя кровельных материалов. Но на самом деле ничего загадочного в этом нет, суть может понять любой потребитель. Под углом наклона крыши специалисты понимают угол, возникающий при пересечении горизонтали и ската крыши.

В этом случае тупых углов быть не может в принципе. Причем уклон круче 50 градусов можно встретить только в декоративных элементах, всевозможных башенках.Единственным исключением из общего правила являются скаты на нижних рядах стропил. мансардная крыша … Во всех остальных случаях углы от 0 до 45 градусов. Относительные пропорции рассчитываются как отношение высоты пандуса к его проекции на горизонт. Этот показатель равен половине пролета для равномерно построенной крыши с парой скатов.

На скатной крыше пропорция равна единице, но в более сложных конфигурациях все равно придется проводить все расчеты и сметы самостоятельно, не отталкиваясь от готовых значений.Угол наклона обычно выражается дробью, числитель и знаменатель разделяются двоеточием. Но когда полученные цифры нельзя округлить до целых чисел, рекомендуется использовать проценты: их просто делят одно на другое и увеличивают в сто раз. Плоскими крышами считаются те, которые имеют уклон не более 5 градусов; уклон в 6-30 градусов признается малым, а все остальные крыши — крутыми. Плоский дизайн радикально увеличивает полезную площадь и достаточно ветрозащитный, но вам нужно будет вручную очистить его от снега и максимально укрепить гидроизоляцию.Уклон должен соответствовать конкретному материалу, а требуемые значения можно найти в инструкциях производителя. Чтобы рассчитать даже самые сложные и причудливые конфигурации крыш, их мысленно разбивают на треугольники и угол в каждом рассчитывается отдельно.

Шаг, длина и сечение стропил

Когда стало понятно, какой длины скаты, какие углы образуют эти откосы с горизонтальной плоскостью, пора было приступить к собственно расчету стропил.Если каркас кровли из бруса 5х15 см под металлочерепицу, шаг монтажа колеблется от 0,6 до 0,8 м. По мере увеличения наклона увеличивается и зазор. Если крыша наклонена на 45 градусов, стропила требуются через каждые 800 мм, а при уклоне в 75 градусов можно прибавить еще 200 мм.

Следующий важный параметр — это длина стропил. Это тесно связано с шагом: если блоки сделаны длинными, они сводятся как можно ближе друг к другу, а когда одна часть укорачивается, они раздвигаются.При расчете шага обрешетки исходят из вида уложенной сверху плитки и из того, что на каждом скате следует выкладывать целое количество рядов. Если у вас получилась дробь, лучше показатель округлить, уменьшить или немного увеличить. Стропильные ноги под металлочерепицу, сечение которой 15х5 см, составляют от 65 до 95 см. Увеличивать шаг при обшивке 3х5 см невозможно.

Для лучшей вентиляции утеплителя в районе верхнего края стропил ряды отверстий диаметром 1-1.Подготавливается 2 см. Обычные стропила под профнастил идут через каждые 0,6-0,9 м. со значительным сечением. Обрешетка под профнастил собирается из досок размером 3х10 см, которые укладываются с интервалом 0,5 м. Интервал нужно рассчитывать исходя из высоты и толщины материалов.

При всех выявленных недостатках шифер остается широко востребованным. Под шиферной кровлей монтируются стропила сечением 5х10-15 см, на расстоянии 60-80 см друг от друга.Чаще всего рекомендуется среднее расстояние 0,7 м. Паузы между частями обшивки рассчитываются в соответствии с крутизной материала. На относительно ровных участках опора из 4 деревянных кусков окупается. Если крыша более крутая, поставьте 3 штанги, расстояние между которыми составляет 63–65 см.

Нельзя забывать, что в силу ответственности стропильной системы лучше оставить запас прочности, чем делать неоправданно слабый тип стропил.Для их изготовления используется брус, просушенный максимум до 15%. Необрезная доска такой же сухости может служить заменой брусу. Под керамическую плитку используется обрешетка из бруса 5х5 см. В местах, обозначенных согласно рассчитанному расстоянию, используются гвозди для шифера или простые саморезы.

Установка: техника

Строительство крыши предполагает использование стандартного набора столярных инструментов и электродрели… Если используются металлоконструкции, для точной резки потребуется болгарка. Помните, что обрабатывать им металлочерепицу или профнастил нельзя, это может привести к порче материала. Шатровая крыша без столбов делается затяжками, укрепляющими конструкцию.

В бедренном варианте необходимо усилить диагональные прогоны. К ним отводятся парные доски и особо прочный брус. В местах соединения всегда есть опора (подставка), а основная опора ставится примерно на четверть длины, отделяющей большие стропила от конька.Под фронтонами на двускатной крыше стропила всегда делают меньшей длины. Но под основной частью четырехскатной конструкции можно размещать особо длинные части, даже более 7 м. Чтобы их надежно удерживать, используют либо подставку, передающую напряжение на пол, либо ферму.

Первым этапом создания стропил под скатную крышу является формирование опорного комплекса в виде буквы П. Она опирается на балки перекрытия и удерживается стропильными ногами.Далее кладут три и более прогонов, две из них выносят на углы каркаса, а остальные кладут в середину перекрытия. Завершающий этап стропила — закрепление ног. Стропильные системы желательно изготавливать по выкройке — соединить две доски, совпадающие по длине со стропилами, и прибить их вместе гвоздем. Шаблон кладется краями в места крепления стропильных ног и фиксируется перекладиной.

Сделать пилу вам поможет дополнительный шаблон (на этот раз из фанеры).К мауэрлату пристроены фермы, начиная с крайних. Чтобы не запутаться с точкой крепления конька, вершины этих ферм связываются прямой веревкой. Массивность затяжек увеличивается по мере приближения к гребню. Если стропила крепятся болтами, следует использовать шайбы или пластины. Это предотвратит погружение орехов в древесину.

О том, как установить стропила своими руками, смотрите в видео ниже.

При проектировании любого жилого дома архитекторы уделяют особое внимание кровле, поскольку она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей.Надо сказать, что не всех будущих домовладельцев устраивает обычная двускатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как у нее всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, которые придают сооружению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы отдают предпочтение кровельным конструкциям, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основа любой кровли — индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности… Сделать выбор желаемого каркаса крыши будет намного проще, если заранее разобраться, какие видов и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения такой информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в установке. Это особенно важно знать, предполагается ли возведение каркаса крыши самостоятельно.

Основные функциональные задачи кровельных систем

При устройстве скатных кровельных конструкций стропильная система является каркасом для покрытия и удержания материалов «кровельного пирога».При правильном монтаже каркасной конструкции будут созданы необходимые условия для правильных и неизолированных типов крыш, защищающих стены и интерьер дома от различных атмосферных воздействий.


Конструкция крыши также всегда является завершающим архитектурным элементом внешнего дизайна здания, поддерживая его стилистическое направление своим внешним видом. Тем не менее конструктивные особенности стропильных систем должны в первую очередь соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать кровля, и только потом — эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона кровли. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

  • Осадки в разные периоды года.
  • Направление и средняя скорость ветра в районе возведения здания.
  • Планы использования пространства под крышей — обустройство жилых или нежилых помещений либо использование его только в качестве воздушной прослойки для теплоизоляции нижележащих помещений.
  • Вид планируемого кровельного материала.
  • Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила ветровых потоков создают очень чувствительную нагрузку на конструкцию крыши. Например, в регионах с сильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с малым углом наклона откосов, так как на их поверхности будут задерживаться снежные массы, что может привести к деформации каркаса или кровли или к протечкам.

Если местность, где будет вестись строительство, славится своими ветрами, то лучше выбрать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы возникающие внезапные порывы ветра не отрывали отдельные элементы кровли и кровли. .

Основные элементы конструкции кровли
Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от типа выбранной стропильной системы используемые конструктивные элементы могут значительно различаться, однако есть детали, которые присутствуют как в простых, так и в сложных системах кровли.


К основным элементам стропильной системы скатной кровли относятся:

  • Стропильные ноги, образующие скаты крыши.
  • — деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
  • Конек представляет собой стык рам двух откосов. Обычно это самая высокая горизонтальная линия крыши и служит опорой, на которой крепятся стропила. Конек может быть образован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом, либо закреплен на коньковой доске (прогоне).
  • Обрешетка — это рейки или балки, устанавливаемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила из выбранного рубероида.
  • Опорные элементы, в том числе скамейки, балки, подкосы, подкосы, шпалы и другие детали, служат для увеличения жесткости стропильных ног, поддержки конька и связывания отдельных частей в общую конструкцию.

Помимо перечисленных выше конструктивных деталей, он может включать в себя другие элементы, функции которых направлены на усиление системы и оптимальное распределение нагрузок кровли на стены здания.

Стропильная система делится на несколько категорий, в зависимости от особенностей ее конструкции.

Чердак

Прежде чем приступить к рассмотрению крыш разных типов, стоит разобраться, каким может быть чердачное пространство, так как многие собственники успешно используют его как хозяйственное и полноценное жилое помещение.


По конструкции скатные крыши можно разделить на чердачные и мансардные. Первый вариант назван так потому, что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только как воздушный зазор, изолирующий здание сверху. Такие системы обычно включают или имеют несколько уклонов, но расположены под очень небольшим углом.

Чердачное сооружение, имеющее достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленным и не утепленным. К таким вариантам можно отнести чердачный или двускатный вариант.Если выбрана кровля с высоким коньком, то в обязательном порядке необходимо учитывать ветровые нагрузки в том районе, где строится дом.

Уклон склонов

Для определения оптимальных уклонов крыши будущего жилого дома, в первую очередь необходимо присмотреться к уже построенным малоэтажным соседним домам. Если они стоят не один год и выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию смело можно брать за основу.В том же случае, когда хозяева ставят перед собой цель создать эксклюзивный оригинальный проект, в отличие от стоящих рядом построек, необходимо ознакомиться с конструктивными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.


Следует учитывать, что изменение тангенциального и нормального значений силы ветра зависит от того, насколько велик уклон скатов кровли — чем круче угол наклона, тем большее значение имеют нормальные силы. и менее касательные силы.Если крыша наклонная, то поперечная ветровая нагрузка больше влияет на конструкцию, так как подъемная сила увеличивается с подветренной стороны и уменьшается с наветренной стороны.


Зимняя снеговая нагрузка также должна учитываться при проектировании кровли. Обычно этот фактор учитывают в совокупности с ветровой нагрузкой, поскольку снеговая нагрузка на наветренной стороне будет намного ниже, чем на подветренном склоне. Кроме того, на склонах есть места, где обязательно будет собираться снег, давая большую нагрузку на этот участок, поэтому его следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон скатов крыши может варьироваться от 10 до 60 градусов и должен выбираться не только с учетом совокупной внешней нагрузки, но и в зависимости от используемого кровельного покрытия. Этот фактор учитывается, потому что кровельные материалы различаются по весу, для их крепления требуется разное количество элементов стропильной системы, а значит, и нагрузка на стены дома будет отличаться, и насколько она будет большой, к тому же зависит от угла ската кровли.Немаловажное значение имеют особенности каждого покрытия с точки зрения устойчивости к проникновению влаги — в любом случае многим кровельным материалам необходим тот или иной уклон для обеспечения беспрепятственного схода ливневых вод или талого снега. К тому же, выбирая уклон крыши, нужно заранее продумать, как будет проводиться процесс очистки и ремонтных работ на крыше.

Планируя тот или иной угол ската кровли, нужно знать, что чем меньше стыков между листами покрытия и чем они герметичнее, тем меньше можно сделать уклон ската, если, конечно, это не так. Предполагается устроить в мансардном помещении жилое или подсобное помещение.

Если для покрытия крыши используется материал, состоящий из мелких элементов, например керамическая черепица, то уклон откосов должен быть достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес рубероида, нужно знать — чем тяжелее покрытие, тем больше угол откосов, так как в этом случае нагрузка будет правильно распределяться на стропильную систему и несущие стены.

Для покрытия кровли могут использоваться следующие материалы: профильный лист, оцинкованная сталь, гофрированный асбестобетон и битумно-волокнистые листы, цемент и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы.На рисунке ниже показаны допустимые углы наклона кровли разных типов.


Основные конструкции стропильных систем

В первую очередь стоит рассмотреть основные типы стропильных систем применительно к расположению стен дома, которые используются во всех конструкциях кровли. Базовые варианты делятся на многоуровневые, навесные, а также комбинированные, то есть в его конструкцию входят элементы как первого, так и второго типа систем.

стропила

Носовая система

В зданиях, где предусмотрены внутренние несущие стены, часто устанавливают многослойную стропильную систему. Смонтировать ее намного проще, чем подвесную, так как внутренние несущие стены обеспечивают надежную опору ее элементам, к тому же такая конструкция потребует меньше материалов.


Для стропил в этой системе определяющим ориентиром является коньковая доска, на которой они закреплены. Безраспылитель послойной системы может быть укомплектован в трех вариантах:

  • В первом варианте верхняя сторона стропил закрепляется на коньковой опоре, называемой раздвижной, а нижняя их сторона фиксируется подрезкой к мауэрлату.Дополнительно стропила в нижней части крепятся к стене с помощью проволоки или скоб.

  • Во втором случае стропила в верхней части срезаются под определенным углом и соединяются между собой с помощью специальных металлических пластин.

Нижний край стропильных ног крепится к мауэрлату с помощью подвижных креплений.


  • В третьем варианте стропила жестко скрепляются в верхней части брусьями или обработанными досками, расположенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон стропил, соединенных под углом, а коньковая балка зажимается между ними.

В нижней части используются скользящие крепления для крепления стропил, как и в предыдущем случае.

Необходимо пояснить, почему для крепления стропил на мауэрлат часто используют скользящие крепежи. Дело в том, что они способны избавить несущие стены от чрезмерных нагрузок, так как стропила не закреплены жестко, и при усадке конструкции они могут двигаться, не деформируя общую конструкцию кровельной системы.

Этот вид крепления используется только в многоуровневых системах, что также отличает их от подвесного варианта.

Однако в некоторых случаях для слоистых стропил применяется распорная система, при которой нижний конец стропил жестко закреплен на мауэрлате, а для снятия нагрузки со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы. . Такой вариант называется сложным, так как в него входят элементы многоуровневой и навесной системы.

Вальмовые крыши используются как для малоэтажных жилых домов, так и для различных хозяйственных построек. Чаще всего их возводят над конструкциями с равносторонними несущими стенами, а план фундамента — квадратного типа.Встречаются такие архитектурные элементы и над круглыми конструкциями, в этом случае количество откосов больше четырех.

Основное отличие шатровой кровли — полное отсутствие конька. Это очень важная деталь стропильной системы, она берет на себя усилия стропильных ног. Функция этого элемента возложена на центральную опору, на вершине которой сходятся стропила. В связи с этим большое внимание следует уделить его прочности. Есть варианты стропильных систем без центральной опоры, верхние пятки стропильных ног упираются друг в друга.Такие варианты чаще всего используются на небольших постройках. Вся тентовая система скатов имеет форму равносторонних треугольников.

Шатровая крыша имеет множество вариантов изготовления, но все они должны иметь следующие элементы.


Виды стропильных систем, преимущества и недостатки шатровой кровли

Таблица. Основные виды стропильных систем вальмовой кровли.

Преимущества тентовой стропильной системы


К недостаткам можно отнести сложность изготовления стропильной системы.Шатровая крыша имеет большое количество различных узлов и элементов, каждый из которых может негативно сказаться на показателях устойчивости. Еще один недостаток — сложность преобразования чердака в жилое помещение, такие варианты стропильных систем для чердаков используются крайне редко. Иногда недостатком считается повышенный расход кровельных материалов, но это зависит не столько от особенностей стропильной системы, сколько от профессионализма кровельщиков.

Цены на пиломатериалы

Общие советы по устройству стропильных систем шатровой крыши

Конкретные решения принимает мастер с учетом размеров и конструктивных особенностей шатровой кровли.Но на все случаи есть общие рекомендации, выполнение которых гарантирует устойчивость конструкции.

Дополнительные упоры для крепления стропил

Верх тентовой системы

Очень сложный с технологической точки зрения и наиболее важный с архитектурной точки зрения агрегат. Имеет два решения: стропильные ноги опираются на одну опору, установленную в центре здания, или друг напротив друга.Первый вариант обеспечивает максимальную устойчивость конструкции, но для его установки требуется жесткая опора. Оптимальный вариант — это несущая стена посередине постройки. Приемлемый вариант — при возведении потолка предусмотрены армированные балки или грядки. При расчете параметров необходимо учитывать максимально возможные нагрузки на крышу и применять запас прочности.

Использование стыка только в верхних пятках стропил без вертикальной опоры применяется только на небольших конструкциях… При этом применяется комплекс специальных строительных мероприятий по увеличению жесткости конструкции.

Народники

Их можно крепить с помощью специальных нижних упоров, непосредственно к стропилам или смешанным способом. Современные технологии позволяют крепить стропила без распила, что не только укрепляет стропильную систему, но и значительно упрощает работу.

Конструктивные решения шатровой кровли, особенно без центральной опоры, значительно увеличивают дистанционные нагрузки на мауэрлат.Такое положение требует его усиления, все агрегаты должны быть построены по точным расчетам и с безусловным соблюдением строительных норм.

И напоследок общая рекомендация — если у вас нет серьезного практического опыта строительства обычных скатных стропильных систем, то тентовую крышу брать категорически не стоит. Это одна из самых сложных стропильных систем, все ее элементы настолько взаимосвязаны и взаимозависимы, что нарушение устойчивости одной из них становится причиной полного разрушения кровли.Конструкция стропильной конструкции вальмовой крыши не имеет полностью идентичных элементов, ко всем нужно подходить индивидуально.

Строительные плиты цены

Строительные плиты

Расчет тентовой конструкции

Сначала рассмотрим алгоритм расчета основных значений системы. Учтите, что у крыши четыре ската, каждый из которых представляет собой равносторонний треугольник. Угол наклона откосов выбирается в зависимости от зоны покрытия и климатической зоны расположения объекта.С учетом климатической зоны в таблицах СНиП выбирается минимально допустимый угол наклона откосов.

Длина центрального стропила зависит от угла наклона и определяется по известной формуле прямоугольного треугольника. Для начала нужно найти длину диагонали, это делается расчетом или обычным замером. Второй способ проще, используйте рулетку, чтобы найти это значение.

Имеем угол наклона скатов, находим в интернете касательную, умножаем ее на длину половины ножки и в результате получаем высоту вертикальной опоры шатровой крыши. Далее следует рассчитать длину стропила. Он рассчитывается по нескольким формулам, самая простая из них — теорема Пифагора: c 2 = a 2 + b 2 , где:

с — длина стропил;

а — половина опоры конструкции;

b — высота вертикальной опоры.

Отсюда — длина стропил равна квадратному корню из суммы квадратов указанных величин. Вот и все, если самому сделать сложно, то онлайн-калькуляторов в интернете огромное количество. После ввода данных отображаются не только размеры элементов системы, но и подсчитывается их количество.

Стропила, опирающиеся на две опоры без дополнительных упоров, применяются для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двускатных крыш пролетом до 9 м (рис.30). Стропильную систему можно использовать с передачей распорки на мауэрлат (стены) и без передачи распорки.

Рис. 30. Наклонные стропила без подкосов

Стропила без расширения слоистые

Гибкое стропило, которое не передает усилие на стены, должно иметь одну фиксированную опору, но свободно вращающуюся, а другую — свободно вращающуюся и подвижную.

Этим условиям соответствуют три варианта крепления стропил:

1.Низ стропильной ноги подшивается опорной планкой или на ней делается пропил (пропил) зубом и упирается в мауэрлат, а вверху стропила делается увеличенный горизонтальный пропил (пропил) со скосом. (Рис.31). Глубина пропила (пропила) в верхней части стропила не должна превышать а = 0,25х … Длина обвязки (опорной площадки) выполняется не более высоты стропильного сечения (h ) … Обрезку рекомендуется обрезать так, чтобы она не мешала изгибу стропила, иначе пропил своей боковой щечкой уперется в балку и мы получим распорную стропильную систему.Длина скошенного подреза составляет не менее двух глубин и … При невозможности подрезки верха стропильной ноги подшивают стропильной планкой с крепежными пластинами двустороннего крепления или деревянными грузилами. Верхние концы стропильных ног свободно ложатся на балку. В двускатных крышах они прикреплены к балке как скользящая опора, но не скреплены между собой. Двускатная крыша в данном случае рассматривается как две односкатные крыши, примыкающие друг к другу высокой стороной.Обратите внимание на крайне важное условие: прорезь верхней опоры или подшивка верха стропил производится горизонтально. … Стоит только изменить схему опор балки, так как стропила сразу показывает тягу. Данная расчетная схема установки стропил из-за жесткости условий изготовления верхнего агрегата (любая неточность в конструкции агрегата сразу превращает безупорную схему в проставку) для двускатных крыш практически не применяется, поэтому его чаще используют на скатных крышах… Кроме того, в двускатных крышах за нехватку места на мауэрлате при прогибе стропил под действием нагрузки приходится расплачиваться вскрытием конькового узла кровли.

На первый взгляд такая схема вообще парадоксальна. Мы четко видим упор на мауэрлат в нижней части стропильной ноги, и система, похоже, должна оказывать на него горизонтальное усилие. Однако она не проявляет раздоров. Если кто-то хочет знать почему, то прочтите доказательство в курсе лекций профессора В.Г. Залесский на страницах 414–415.


рис. 31. Опора низа стропила прорезью в мауэрлат, а верх стропила на прогоне горизонтальным прорезом со скошенной щекой не давит на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относится к двускатным крышам. Низ стропильной ноги выполняется на каретке, а верх фиксируется (рис.32): привязываются забастовкой гвоздя или болта, либо упираются друг в друга и связываются деревянными бусинками или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП. ).

рис. 32. Поддерживая низ стропил без врезки в мауэрлат с закрепленным верхом стропил, не давит на стены

На что нужно обратить особое внимание, так это на крепление стропильной ноги к мауэрлату. только с фиксацией стропил в проектном положении, обеспечивающем этап их установки. Для этого достаточно вбить в стропила боковых поверхностей по одному гвоздю по диагонали с двух сторон или по одному длинному гвоздю сверху, либо поставить гибкую стальную пластину.Если используются модные монтажные уголки, то для закрепления низа стропила будет достаточно одного гвоздя, либо нужно вообще без гвоздей прижать стропило уголками с двух сторон. Не забивайте столько шурупов в углы и не забивайте столько гвоздей, сколько дырок в углу. В противном случае вы превратите бегунок в несовершенный шарнир и получите распорку на мауэрлате. Жгуты гибкой проволоки удерживаются от опрокидывания крыши ветром; не обязательно переносить эту функцию на углы, либо стропильную систему нужно рассчитывать как распорку.

3. Не дает простора и жесткого защемления конькового узла, когда низ стропильной ноги выполнен на ползуне, а верх жестко закреплен (рис. 33). Однако в гребневом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на опоре конька, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а затем точно изготовить на стройплощадке достаточно сложно, поэтому формулы для расчета изгибающего момента и прогиба лучше принять как для обычных однопролетных балок.


рис. 33. Опора низа стропил без врезки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает места стенам

Во всех трех вариантах соблюдается правило: один конец стропильной ноги выполняется на скользящей опоре. который позволяет вращение, другой на шарнире, который допускает только вращение. Крепление стропил на каретки и несъемные петли производится по самой разной конструкции … Сейчас их часто выполняют на монтажных плитах. Его также можно закрепить по старинке: скобами, гвоздями или короткими брусками и досками.Вам просто нужно правильно выбрать тип крепления, чтобы он позволял или предотвращал скольжение стропил в опоре.

При расчете стропильной системы принимается «идеализированная» расчетная схема. Считается, что на крышу давит равномерно распределенная нагрузка, т. Е. Одинаковая и равномерная сила, действующая равномерно на всех плоскостях скатов. На самом деле равномерно распределенная нагрузка на скаты крыши почти никогда не бывает. Ветер сметает снежные мешки на одном из спусков и сметает снег с другого, солнце тает снег на южных склонах, снег скользит весной — делают нагрузку на склонах неравномерной.Под действием неравномерной нагрузки все три вышеперечисленных варианта стропильных систем статически устойчивы, но только при условии жесткого крепления конькового прогона … Концы которых вставляются в фронтоны стен или подпираются вальмовой крышей. стропила. То есть стропильная система будет устойчивой только в том случае, если коньковая балка, на которую опирается верх стропил, будет надежно закреплена от горизонтального смещения.

При изготовлении двускатных крыш и опоры балки только на стойках (без упора концами на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис.34). Во втором и третьем вариантах при значительном уменьшении нагрузки на один из скатов по сравнению с расчетной на другом скате крыша будет пытаться «уйти» в сторону большей нагрузки. Первый вариант, при котором низ стропильной ноги выполняется с насечкой с зубом или с подшивкой опорной планки, а верх с горизонтальной насечкой укладывается на балку, хорошо выдерживает неравномерную нагрузку, но только если стойки, удерживающие коньковую балку, абсолютно вертикальны.


рис.34. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания устойчивости стропильной системе в нее вводят горизонтальный захват (рис. 35). Повышает стабильность системы, но ненамного. Поэтому во всех местах, где бой пересекается со стойками, поддерживающими гребневой ход, его крепят к столбам гвоздевым бойцом. Существует стойкое заблуждение, что сокращение всегда работает при напряжении, но это не так. Грейфер — это многофункциональный элемент: в стропилах без расширения он вообще не работает при отсутствии снега на крыше, либо работает на сжатие, когда на откосах появляется незначительная равномерная нагрузка.На растяжение работает только в предаварийной ситуации, когда коньковая балка прогибается или прогибается от действия максимальных нагрузок. По сути, схватка — это аварийный элемент стропильной системы, который вступает в строй, когда кровля залита максимально возможным количеством снега и коньковая балка прогибается на всю расчетную величину, либо при неожиданном и неравномерном проседании фундаментов. возникает и, как следствие, неравномерная осадка стен и коньковой балки. Чем ниже будут схватки, тем лучше.Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности пола, чтобы не мешать проходящему через чердак человеку.

Если во втором и третьем вариантах нижний блок опоры стропильной ноги (бегунок) заменить на бегунок несколько иной конструкции (рис. 35, в) — концом стропила вне стены, тогда это еще больше укрепит всю систему, сделав ее статически устойчивой конструкцией для любой комбинации нагрузок.

рис. 35. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы.

Еще одна мера для повышения устойчивости всей системы — жесткое (что не всегда возможно) крепление нижней части стоек, поддерживающих ход. Их врезают в кровать и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний опорный блок стойки из навесного (в плоскости стропил) в блок с жестким прижимом (рис. 36).


рис. 36. Пример крепления подкосного узла

В связи с развитием в них невысоких напряжений сечения поединков не рассчитываются, они принимаются конструктивно.Для того, чтобы уменьшить размер деталей, используемых при строительстве стропильной системы, поперечное сечение боя используется того же размера, что и стропила, но могут применяться и более тонкие доски. Крепежные элементы устанавливаются с одной или обеих сторон стропил и крепятся к ним с помощью гвоздя и / или болтов (рис. 37). При расчете сечения стропил усадки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильная система рассчитывается так, как будто в ней вообще нет схваток. Однако, если бойки крепятся к стропилам болтами, то несущая способность дерева из-за ослабления отверстий под болты уменьшается с коэффициентом 0.8. Другими словами, если в стропиле просверливаются отверстия для установки болтов сужений, то прикладывается его расчетное сопротивление равное 0,8R. При креплении боя к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но необходимо рассчитать количество забитых гвоздей. Расчет производится на срез (загиб) ногтей. За расчетную поперечную силу берется осевое усилие, которое может возникнуть в аварийном состоянии стропильной системы.Как правило, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом (H ) вводится распорка, которой нет при нормальной эксплуатации стропил.


рис. 37. Узел крепления Scrum

Напомним еще раз, что статическая неустойчивость безупорной стропильной системы проявляется только на крышах, где невозможно закрепить коньковую балку от горизонтального смещения. В домах с шатровыми крышами и в домах с кирпичными и каменными фронтонами безупорные стропильные системы достаточно устойчивы и не требуют мер по устойчивости.Однако «противоаварийные» конструкции — это бои, их еще нужно установить.

Когда усилие вводится в расчет стропильной системы (даже если его нет), расчет сжимающей силы S изменяется. Теперь он рассчитывается путем деления результирующей распределенной нагрузки на синус угла наклона стропила S = (qL / 2) / sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере … Предположим, у нас есть стропильная система с крутым уклоном откосов.При воздействии на него нагрузки в аварийном состоянии, например, при проседании, отклонении от вертикали или разрушении гребневого прогона, в борьбе появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемую тягу. При постоянной внешней нагрузке, чем меньше угол наклона откосов, тем больше вырастет распорка и тем больше будут сжиматься стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не связаны схватками, то работают как обычные балки, уложенные в наклонном положении.В этом случае уменьшение угла наклона при постоянной нагрузке снижает сжимающие напряжения в стропиле и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Таким образом, сжимающая сила в стропильных системах без усадок рассматривается как S = (qL / 2) × sinα, а со сжатием S = (qL / 2) / sinα. Поскольку двухскатные стропильные системы почти никогда не строят без боев, а расчет всегда ведется для наихудших условий работы, то на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны как S = (qL / 2) / sinα независимо от того, будет тяга в этих схемах или нет.

При установке шпилек или болтов для крепления скребков обращайте особое внимание на диаметр отверстия для них. Он должен быть равен диаметру шпилек (болтов) или даже меньше его на 1 мм. В аварийной ситуации схватка не сработает, пока не выберет зазор между штифтом и стенкой отверстия, в это время низ стропильных ног «размывается» на несколько миллиметров или сантиметров (в зависимости от высоты установки схватки ), которые могут сдвинуть или открутить мауэрлат и разрушить карниз стен, а в дистанционных стропильных системах, где мауэрлат жестко закреплен, «раздвинуть» легкие стены.

Распорочные стропила

Гибкое стропило, переносящее распорку на стены, должно иметь две неподвижные опоры.

Берем те же варианты стропильных схем и заменяем в них нижние опоры с двумя степенями свободы (ползунки) на опоры с одной степенью свободы (петли). Просто там, где их нет, к низу стропильной ноги прибиваем опорные бруски. Обычно при расчете гвоздевого соединения используется брус длиной около метра и сечением 50 × 50 (60) мм.Или поддерживаем мауэрлат в виде зуба. В первом варианте конструктивной схемы в коньке, где стропила горизонтально опираются на балку, зашиваем верхние концы стропильных ног гвоздевым боем или скрепляем их на болт и таким образом получаем шарнирную опору.

рис. 38. Стропила, упертые обоими концами в мауэрлат и друг в друга, показывают подкос

. Расчетные схемы стропильных систем немного меняются (рис. 38), все внутренние сжимающие и изгибающие напряжения остаются прежними, но в нижнем появляется равное расстояние. опоры стропил H = (qL / 2) × ctg α , (кг).В верхних узлах распорка в одной стропильной ноге разрушается проставкой с противоположным направлением от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь это не доставляет особых хлопот … Однако концы стропильных ног, упирающиеся прямо в друг друга или через прогон, можно проверить на раздавливание древесины, хотя в большинстве случаев это не требуется.

По сути, распорные стропила представляют собой переходную схему между неразъемными многослойными и висячими стропилами. Уже показана схема навесных стропил, но рудимент в виде гребневого прогона все еще остается.Когда стропила упираются днищем в стены, а на лошадях друг против друга, то бег здесь как пятое колесо в телеге. С одной стороны, вроде не больно, а с другой можно и без этого. Стропильная система показывает двойственность своей работы, которая зависит от прилегания верха стропил к балке и друг к другу. Вектор силы давления на узел конька распределяется как на стропильные ноги, так и на балку. При просадке в результате усадки стены или прогиба от собственного веса балка выходит из строя и векторы сил полностью распределяются по стропилам, а сами стропила превращаются в свисающие.

В дистанционных стропильных системах назначение схватки несколько иное — работает на сжатие в аварийных ситуациях. Приступая к работе, она опускает распорку на стенках низа стропильных ног, но полностью ее не снимает. Она сможет удалить ее полностью, если она будет расположена в самом низу, закреплена между концами стропильных ног, но это уже другая конструктивная схема и борьба в ней называется затяжкой.

Что меняется при включении боя в схему? Не будем обременять вас раскладкой векторов сил, просто представьте предаварийную ситуацию, когда на крышу действуют максимальные нагрузки.При отсутствии стоек под коньковой балкой балка прогибается и многослойные стропила, стянутые боем, моментально превращаются в подвесной стропильный узор со сжатой перекладиной, а низ стропильных ног получает подкос по соответствующей конструкции схема. Там, где есть стойки под коньковой балкой или жесткой балкой, борьба также работает на сжатие и низ стропильных ног также передает тягу, но более слабую, так же как верх стропил удерживает коньковую балку.Однако расчет основан на наихудшем сценарии.

При использовании дистанционных многослойных стропильных систем необходимо учитывать влияние распорки на стены. Уменьшить проставку можно, установив жесткие коньковые балки. Для этих стропильных схем будет лучше, если расчетный прогиб конькового прогона окажется намного меньше нормируемого СНиП. Постарайтесь увеличить жесткость прогона, установив распорки, распорки или консольные балки (изменив высоту секции) или сделав на них подъемник здания.Особенно это актуально для домов из легкого бетона, бруса и рубленого из бревна. В массивных кирпичных, бетонных и панельных домах можно легко перенести распорку на стены.

Следует отметить, что под осевой нагрузкой понимается горизонтальная сила, возникающая из сжимающего напряжения S, скатывающегося по стропильной ноге. Другими словами, тяга — это горизонтальный вектор сил, возникающий от действия вертикальной нагрузки … Не путайте его с прогибом стропила. В расчетной схеме стропила считаются элементами бруса, не имеющими высоты, поэтому прогиб стойки не учитывается.На это и направлена ​​стандартизация прогиба строительных конструкций. СНиП, вводя нормированные значения прогиба, приближает идеализированные расчетные схемы к реальным. Другими словами, если прогиб строительной конструкции не превышает норму, то не стоит думать о давлении прогиба, вроде бы его нет. Хотя на самом деле он тоже есть в спейсерной схеме, но проявляется в большей степени, чем в безразмерной. При строительстве стен дома из газобетона нужно обращать внимание на амортизационную стойку.Эти блоки абсолютно не держат изгиб и могут разрушиться при расширении даже от прогиба стропил. Не используйте стропила на этих стенах. В остальных случаях шаг прогиба не приносит особого вреда, например, в кирпичных стенах он воспринимается по упругости мауэрлата и стального крепежа.

Стропильная система, изготовленная по варианту распорки, является статически устойчивой системой при любом сочетании нагрузок и требует жесткого крепления мауэрлата к стене.Чтобы удерживать щель, стены должны быть достаточно массивными или снабжены небьющимся монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от систем без тяги, в системе тяги компрессионная схватка ситуацию не спасает; он лишь частично снижает тягу, передаваемую на стены (рис. 38.1). Чтобы не допустить возникновения аварийных ситуаций, мы максимально собираем нагрузки, действующие на крышу.

рис.38.1. Компрессионная схватка частично удаляет распорку со стен.

Расчет стропильной системы с введенной в нее сжатой схваткой производится по двум комбинациям нагрузок. Сечение стропильной ноги подбирается по максимальному изгибающему моменту и прогибу без учета работы сжатого боя. Представьте, что на крышу действует неравномерная нагрузка: с одной стороны ската лежит снег, а с другой он растаял или соскользнул. Сгибающаяся стропильная нога просто толкает сжатый грейфер и будет работать как обычная однопролетная балка.Выбор сечения сжатого боя и определение тяги на стенках, наоборот, будет осуществляться при равномерно распределенной нагрузке на обоих склонах. В этом случае бой будет сжат с двух сторон и получит максимальное напряжение сжатия, низ стропильной ноги будет давать уменьшенную тягу к стене, а сама стропильная нога превратится в сплошную балку на трех опорах.

Трехмерная модель конструкции без стропил, показывающая…

Context 1

… стропила (8×16 см), плотно установленные через каждые 70-85 см, передавали нагрузки на каменные стены по периметру, на коньковую балку и через отдельные стойки 3, расположенные в середине пролет стропил, в основном, к внутренним продольным стенам (задняя стенка галереи) и к анкерам (рис. 3). …

Контекст 2

… в большинстве стропил использовался горизонтальный элемент — воротниковая балка. Его положение в области, где встречаются две части, вероятно, свидетельствует о намерении встретить этот разрыв изгибаемого элемента (рис. 3, 4 справа).Горизонтальный элемент sec9rightond из пиломатериалов низкого качества был добавлен выше, в нескольких местах, плохо соединенных (более позднее вмешательство), вероятно, по той же причине. …

Контекст 3

… как уже упоминалось ранее, стропила поддерживаются также в середине их пролета. Стропила, обращенные к атриуму (внутренние), через одиночные стойки (6×11 см) под каждой из них передают нагрузки непосредственно на внутреннюю заднюю стену галереи (рис. 3, голубой цвет).Но стропила, обращенные к внешней части здания (внешние), тоже поддерживаются, не систематически, случайно и небрежно размещенными стойками и подкосами, которые передают нагрузки на анкерные балки 4 и в некоторых случаях на поперечные стены (рис. , 4). …

Context 4

… стропила, обращенные к атриуму (внутренние), через одиночные подпорки (6×11см) под каждой из них передают нагрузки непосредственно на внутреннюю заднюю стену галереи ( Рисунок 3, голубой цвет).Но стропила, обращенные к внешней части здания (внешние), тоже поддерживаются, не систематически, случайно и небрежно размещенными стойками и подкосами, которые передают нагрузки на анкерные балки 4 и в некоторых случаях на поперечные стены (рис. , 4). …

Контекст 5

… внешняя стена здания до внутренней стены галереи 5. Как упоминалось ранее, коньковая балка (8×16-20 см) через лучше сконструированную и организованную систему центральных стоек (10×16 см) и распорок (8×14 см) передает нагрузки на анкерные балки (Рисунки 3,4,5) 3 В стропилах, внутренних и внешних, стойки размещаются без использования балки для распределения продольной нагрузки, как в типичных крышах типа «столб и балка» [2].Его наличие, особенно если подкосы отсутствуют или могут существовать на каждом стропиле, так как в этом случае стропила, смотрящие на внешнюю часть здания (внешние), были абсолютно необходимы. …

Пять типов ферм, которые необходимо знать

Фермы. Без них у вас буквально не было бы крыши над головой. Важный элемент любого дома, фермы не только поддерживают ваш потолок, они представляют собой архитектурный интерес внутри и открывают простор вашей большой комнаты — независимо от того, напоминает ли ваш деревянный каркас величественный собор или такой же уютный, как коттедж.Вот что еще вам нужно знать, выбирая правильный стиль фермы для деревянного дома.

Что такое ферма?

Ферма — это деревянная единица, состоящая из некоторой комбинации вертикальных стоек, балок, основных стропил, распорок и коленных распорок, соединенных вместе колышками, чтобы сформировать единую законченную секцию рамы, называемую изогнутой. Этот изгиб затем используется для поддержки вашего дома по концам, по центру или по обоим концам. Сложенные вместе на земле, а затем поднятые вручную или краном, изгибы затем соединяются с другим изгибом коньковой балки, балок и, возможно, прогонов, образуя пролив — область пространства между двумя изгибами.

Когда дело доходит до структурной целостности дома с деревянным каркасом, фермы играют важную поддерживающую роль — буквально — обеспечивая решающую поддержку стенам и крыше. С эстетической точки зрения фермы также служат венцом деревянного каркасного строительства.

Из-за их непревзойденного влияния на прочность и красоту конструкции важно тщательно выбирать фермы. К счастью, при выборе стиля нет правильных или неправильных ответов, по словам Дэна Тримбла, двадцатилетнего ветерана деревянного каркаса и регионального менеджера проектов Woodhouse, компании Timber Frame.«Все сводится к предпочтениям, характеру и эмоциям, которые вы хотите испытывать в своем доме», — говорит он. «Фермы во многом похожи на рамку для картины; это рамка, которая вписывается в вашу домашнюю жизнь «.


Какие бывают типы ферм? Какой стиль фермы подходит для моего дома?


В современных деревянных домах есть пять основных типов ферм: обычные, цапфы, цапфы, молотки и ножницы. Каждый стиль можно использовать для одного или двух этажей, в зависимости от личных предпочтений, грузоподъемности, расположения окон и планировки комнаты.Независимо от того, является ли ваш стиль современным, традиционным, деревенским или изысканным, один вариант, несомненно, идеально подойдет для вашего деревянного дома. А если вы не можете определиться, комбинируйте несколько разных стилей, чтобы создать поистине уникальный интерьер.

Вот руководство по каждому типу стилей фермы:

Общая ферма


Common Truss, как следует из названия, ферма, наиболее часто встречающаяся в современных деревянных каркасах, она прочная и доступная. Это чистый дизайн, который легко узнать по тому, как нижняя горизонтальная балка (пояс) соединяется с двумя стропилами.Он идеально подходит для уютного дома в загородном стиле, так как визуально не перегружает пространство. Этот стиль также может служить рентабельным способом добавить деревянного чутья в менее общественное место, например в главную спальню.

Ферма на стойке королевы

Ферма столбов королевы расширяется на общую ферму с добавлением двух столбов, разделяющих фронтон. Столб королевы — это прямоугольник в треугольнике, который эффективно открывает входы и координационные центры в вашем доме. Ферменный стиль фермы может охватывать расстояние 30 футов или более и визуально снижает высоту потолка для более интимного ощущения.

Этот стиль фермы хорошо подходит для привлечения внимания к окнам в большой комнате и добавления прочности ферме. Для обрамления камина можно использовать полностью развернутую конфигурацию со стойками королевы, в то время как простое добавление балки между стойками может создать идеальный камин. Как и королевские стойки, этот стиль предлагает более широкие возможности благодаря вертикальным стойкам, которые доходят до пола и передают нагрузку.

Ферма King Post


Ферма King Post содержит единственный столб в центре фронтона, известный как столб короля.Эта стойка разделяет фронтон на две части и часто включает две распорки с каждой стороны. Стойки King бывают двух видов: подвесные и полные. Подвесная ферма с одной вертикальной стойкой часто используется в помещениях шириной около 16 футов, в удобных комнатах с возможностью установки окон или мебели по центру. Полноразмерная центральная стойка позволяет использовать более широкие пролеты, но также включает в себя вертикальную стойку, которая передает нагрузку коньковой балки на пол. Из-за этого царь в полный рост лучше всего использовать между отсеками или на торцевой стене, где окна или стены могут быть сбалансированы по обе стороны от столба.

Королевские столбы идеально подходят для больших больших помещений или участков, где фермы должны перекрывать большие расстояния. Ферма королевского столба часто используется в сочетании с другими типами ферм; его смелый внешний вид может стать центральным элементом дизайна дома.

Горизонтальная балка этого стиля придает комнатам человеческий масштаб, создавая уютную атмосферу, несмотря на сводчатые потолки. Имейте в виду, что изогнутая балка (горизонтальная балка, усиливающая балку) может ограничивать размещение высокой мебели; в то время как центрированные вертикальные стойки и распорки ограничивают возможности для окон верхнего уровня в вашем плане.Также на пути камина или телевизионного шкафа может стоять столб, который необходимо отцентрировать для идеального обустройства комнаты.

Ферма-молот


Самая сложная из всех столярных систем, гнутые брусья могут быть более дорогими, но цена может окупиться из-за захватывающего дух эффекта. Ферма из молоткового бруса одновременно впечатляющая и сложная, и, с ее открытым центром, она требует умелого глаза и руки инженера, чтобы гарантировать ее структурную целостность.

Прочность балки-молота дает возможность преодолевать большие расстояния около 24 футов без необходимости в вертикальных опорных стойках. Это означает, что вы можете включить целую стену из цельного стекла с рамкой, достаточной только для удержания стекла, и балкой-молотом, поддерживающей крышу. Отсутствие горизонтальных балок приведет к возвышенному виду, который идеально подходит для демонстрации вашего пейзажа.

Большим преимуществом балки-молотка является то, что, поскольку у нее нет пояса (нижняя балка стяжки, встречающаяся в других стилях фермы), она может охватывать большое расстояние с более короткими кусками дерева.Это может быть огромным преимуществом, если вы строите дома из породы, у которой длинные прямые бревна не в большом количестве.

Ножничная ферма


Ножничная ферма представляет собой отход от четырех других, предлагая уникальный дизайн, в котором две балки проходят от нижней части одного стропила к верхней части противоположного стропила. Балки имеют выемки и соединяются вместе, чтобы создать гладкую поверхность и укрепить ферму. Стиль ножничных ферм идеально подходит для крутых крыш и может создать узкую, похожую на коттедж эстетику.Кроме того, он идеально подходит для тех, кто ищет что-то уникальное!

Где мне продемонстрировать фермы моего дома?

Многие домовладельцы предпочитают оставлять фермы в определенных местах, например в большой комнате или главной спальне, где они действительно будут заявить о себе. Другие хотят иметь вид дерева в каждой комнате своего дома, возможно, предпочитая менее сложные фермы, чтобы снизить затраты. Архитектор, дизайнер или представитель деревообрабатывающей компании может помочь вам определить, что лучше всего подходит для вашего бюджета, размера и стиля.Но в конечном итоге выбор остается за вами.

Ферма какого размера мне нужна?

В отличие от большинства современных домов из палки, деревянные фермы часто обнажены, что усиливает ощущение пространства и объема внутри. Потолок с деревянным каркасом может быть на линии крыши, а не привязан к основанию нижней балки фермы, и благодаря этой гибкости отдельные комнаты могут иметь разную высоту потолка. Однако недавно обретенная высота потолка и архитектурный интерес деревянной фермы часто означают, что инженер должен гарантировать, что эти красивые открытые фермы выдержат нагрузку на крышу.

Согласно данным Гильдии лесорубов (некоммерческой членской организации, посвященной искусству и науке деревянного каркаса), для определения пролета и масштаба деревянной фермы инженер-строитель выполняет следующие четыре шага:
  1. Определите и количественно оцените нагрузки на конструкцию в соответствии с Международным кодексом жилищного строительства (в США)
  2. Выберите размеры стержней и материалы для деревянного каркаса
  3. Изучите, как здание будет вести себя под нагрузкой
  4. Уточните материалы и размеры элементов для достижения эффективных характеристик

После того, как фермы спроектированы и спроектированы в соответствии с вышеуказанными критериями, их предварительно обрезают в мастерской деревянного каркаса.Они могут быть собраны там или на месте, в зависимости от деревянного каркаса и ограничений участка. Современные фермы деревянного каркаса могут быть соединены с помощью открытых стальных пластин и кронштейнов или традиционным методом врезки и шипа, с использованием деревянных колышков для скрепления частей вместе вместо металлических креплений или гвоздей.

Детали дизайна

Итак, вы выбрали стиль фермы. Теперь позвольте вашим бревнам сделать больше, чем просто удержать ваш дом от падения.Используйте их, чтобы заявить о себе. Вот как.

Размер.

Использование бруса 6 на 6 дюймов позволяет получить внешний вид, отличный от бруса 8 на 8 дюймов. Естественно, более высокие стены выглядят крепче, опираясь на более толстую раму, но вы можете регулировать масштаб по своему вкусу, выбирая размеры. Помните также, что не во всех домах с деревянным каркасом есть соборные потолки или большие комнаты, похожие на амбары, поэтому масштабируйте древесину соответственно.

Цвет.

Разные породы дерева имеют свой оттенок.Дугласова пихта обычно краснее, чем, например, болиголова. Но вы можете окрасить древесину, чтобы она соответствовала вам и вашему интерьеру. Травление, первоначально использовавшееся для придания новой древесине вида мгновенно старой, является популярным средством для осветления.

Форма.

Для эксцентричности рассмотрите бревна и дугообразные пояса фермы. Крючки — это стволы деревьев с естественной изогнутостью, которые разрезают или распиливают по длине. Использование слегка изогнутой древесины для основы фермы передает изящество.

Поверхность.

Независимо от того, гладко ли ваша древесина строгана или оставлена ​​шероховатой, вы получите различный вид, от изысканного до деревенского.Восстановленная древесина из старых мельниц или амбаров создает эффект старых состаренных участков.

Кромка резьба.

Распространенным украшением является снятие фаски с краев бруса вместо того, чтобы оставлять их квадратными. Снятие фаски — это тонкая техника снятия фаски, которая добавляет уровень мастерства к видимым частям древесины.

Концевая резьба.

Подвески — это резные фигурки на выступающих вниз деревянных балках, которые добавляют изюминку открытому концу. Подобные обработки выступающих вверх торцов деревянных досок называются наконечниками.

Распорки.

Укрепляющие брусья для смягчения пересечения стоек и балок и обеспечения большей устойчивости могут произвести привлекательный эффект. Самым распространенным является простая кривая. Разновидностью ложа является приклад, названный так потому, что он расширяется на нижнем конце, напоминая приклад винтовки.

Сквозные шипы.

Большинство бревен соединяются шипом и пазом. В одном брусе вырезается паз или паз, а в другом врезается выступающий гребень или шип, чтобы он соответствовал пазу.Иногда шип выступает через паз на другую сторону, бросая взгляд на столярные изделия.


Подробнее о деревянных каркасах и фермах для дома можно узнать здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *