Разновидности наслонных стропил конструкция и узлы

Устройство наслонных стропил: конструктивные элементы и виды

Крыша, кроме придания архитектурной выразительности сооружению, должна иметь достаточную прочность и надежность. Обеспечение прочностных характеристик крыши достигается путем установки на нее стропильных конструкций и обрешетки, которые передают постоянные и временные нагрузки на стены сооружения. Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила.

Элементы конструкции наслонных стропил

Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

• стропильная нога;
• подстропильные элементы;
• обрешетка (настил).

Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.

В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.

Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.

Безраспорная наслонная система стропил

В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены. Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:

1. 1. К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат. Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h. Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон.

При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!

1. 1. Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками.В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.
   2. При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.

Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами. Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки — ситуация становится хуже.

Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично. Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.

Распорная система наслонных стропил

Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.

Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).

Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.

Подстропильные элементы конструкции

Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой. Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон. Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению. При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.

При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!

Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон. Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.

При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.

В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.

Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.

Разновидности наслонных стропил: конструкция и узлы

Помимо декоративных особенностей, кровля любых строений должна иметь качественный тип конструкции и быть высокопрочной. Эти факторы имеют первостепенное значение для надежности крыши, они достигаются при помощи монтажа стропил и каркаса, передающих необходимое давление на стены постройки.

В строительстве домов с опорными стенами необходимо применять узлы стропил наслонного типа.

В строениях с наличием опорных стен применяются узлы стропил наслонного типа. Они подразделяются на несколько видов, особенности которых рассмотрены ниже.

Узлы соединения стропильных конструкций

Основное преимущество таких стропил – это долгий срок службы, поскольку они размещаются в местах, где происходит постоянный воздухообмен. Это обстоятельство не позволяет сырости сохраняться в древесной структуре элементов конструкции, таким образом защищая их от гниения и разрушения. Наслонные стропила имеют простейшую конструкцию, поэтому их устройство не вызывает каких-либо проблем.

Схема узлов соединения стропильной системы.

Узлы соединения стропильной системы включают в себя следующие детали:

• опорное основание;
• части, размещающиеся под стропилами;
• каркас.

Конструктивные особенности наслонных несущих для односкатного типа кровли оснащаются дополнительными опорами, боковая часть которых размещается на противоположных сторонах стен здания. Для двухскатного типа кровли дополнительно используются двойные стропильные ноги с уклоном. Их нижняя часть размещается в упор к стене, а верхняя часть опирается на прогон, поддерживаемый при помощи специальных стоек.

Если расстояние прохода увеличить, есть риск сгибания, поломки и дальнейшего прихода в неисправность стропильной ноги. Это можно предотвратить при помощи несущих частей, размещающихся под стропилами. Они состоят из специальных стоек и подпорок из досок, которые размещаются во время соединения опор. Такой подход позволяет укрепить наслонную конструкцию, придав ей больше надежности.

Опорные системы делятся на 2 основных типа: безраспорная и распорная.

Несущие узлы и метод крепления стропильного основания позволяют определить, создается ли распор на несущие стены.

Безраспорные наслонные стропила

Схема расположения наслонных стропил для двухскатных крыш.

В этой конструкции опорное основание монтируется на изгиб, оно не перераспределяет распирающее усиление на несущие стены. Обустройство безраспорной системы предполагает 3 различных вариации.

В первом случае внизу опорного основания закрепляется несущий брус или создается выемка и соединяется с мауэрлатом. В верхней части опоры создается выемка с большим размером и небольшим уклоном. Это нужно для предотвращения упора в прогон краевой частью, так как возникнет вероятность оказания давления на стропила, что приведет к прогибу.

Учитывая, что на концах опоры прогиб стремится к нулевой отметке, его все равно можно подрезать, но с небольшой оговоркой. Во всех случаях размер подреза должен быть меньше величины сечения опоры. Если по определенным обстоятельствам не удается осуществить подрезку, принято производить наращивание при помощи стропильных обрезков. Они закрепляются строительными пластинами со всех сторон.

В процессе установки потребуется создать наибольшую степень горизонтальности для покрытия верхней выемки. Изменив тип несущей опоры, существует вероятность образования распорной наслонной системы.

Во 2-ом случае нижняя часть опорной основы размещается на ползуне. Этот метод является самым популярным. Верхняя часть крепится на болтовом соединении или гвоздях. Крепление также делается путем упора стропил друг в друга, они соединяются при помощи монтажных пластин или древесных накладок.

Схема узла крепления стропил на ползуне.

Данный метод подразумевает закрепление опоры к мауэрлату с учетом задуманного интервала. Соединение можно создать посредством 2-х гвоздей, забивающихся под определенным наклоном в краевое покрытие, или при помощи 1-го, прибитого в верхнюю часть. Кроме того, можно воспользоваться любой пластиной смягченного типа.

В 3-м случае создается крепкое защемление конька. Если верхняя часть закрепляется таким образом, а нижняя размещается на ползуне, удается избежать возникновения распора на стены. Этот метод подразумевает образование повышенного давления на изгиб, но вместе с тем опорное основание больше защищено от прогиба. Крепкое защемление верхней части стропил позволяет обеспечить резервную надежность, увеличивающую несущую способность опоры.

Вышеперечисленные методы конструкции наслонных стропил имеют единый принцип построения: одна сторона опоры крепится на шарнире, а другая размещается на ползуне, что позволяет осуществлять поворот.

Схема вариантов крепления стропил к стене.

Закрепление на скользящих опорах осуществляется несколькими способами:

• забиванием гвоздей;
• строительными скобами;
• укрепляющими пластинами.

Все методы наделяют конструкцию неподвижностью при оказании неровного давления и при различной степени уклона кровли. Для этого потребуется опереть коньковый прогон краями на стенные фронтоны. Если упор будет сделан на стойки, то неподвижность не гарантируется.

2 и 3 методы обеспечивают неподвижность посредством равномерного давления на 2 ската кровли, а также идентичности степени их уклона. Практика показывает, что абсолютно равномерного давления на кровельные скаты не бывает. Это обусловлено атмосферными и погодными явлениями, так как растаявший снег и ветер оказывают различную степень нагрузки на каждый из скатов.

Первый метод позволяет создавать различную степень уклона кровельных скатов, отлично справляясь с неравномерным давлением. Но для этого потребуется добиться абсолютной вертикальности стропил, которые поддерживают крышной конек.

Распорные наслонные стропила

Схема соединения распорных наслонных стропил.

Для получения распорной системы во всех 3-х методах необходимо поменять двойной уровень опоры на одинарный. 1-ый метод подразумевает крепкое закрепление верхних частей опорной основы на болты или гвозди, образуя несущую на основе шарнира.

Узлы соединения для распорной системы являются практически такими же, как и для безраспорной. Давление на изгиб и защемление остается неизменными, образуя распор, оказывающий нагрузку на стены здания. Эта система включает в свою конструкцию и наслонные, и висячие опоры, поэтому ее принято называть гибридной.

Распорная конструкция статична, устойчива ко всем возможным типам давления, но для этого необходимо хорошо закрепить мауэрлат на стене. Монтаж коньковых прогонов также уменьшает распор. Его надежность можно повысить посредством увеличения количества опор и поперечин. Эта система больше всего подходит для построек, возведенных на основе бревен, бруса и облегченного бетона. Здания на бетонной, кирпичной и панельной основе гораздо лучше справляются с распором.

Детали, размещающиеся под стропилами

Схема поперечной схватки стропил.

Для придания надежности конструкции необходимо оснастить ее поперечной схваткой. Этот метод слегка повышает устойчивость в узлах наслонных стропил. Закрепление схватки производится в пунктах пересечения опор, которые удерживают коньковый прогон. Она размещается на расстоянии 2 м от пола чердака, чтобы люди могли свободно перемещаться по нему. Если край стропила выносится за стену, надежность наслонной системы обеспечивается при любом типе давления.

Укрепляя поперечные схватки, необходимо высверливать идентичные с диаметром болтов отверстия или на 1 мм меньше. Если возникнет непредвиденная аварийная ситуация, схватка сработает моментально.

Повышение надежности наслонных стропил достигается при помощи дополнительного укрепления нижней части опор, удерживающих коньковый прогон. Однако это не всегда осуществимо, так как каждый чердак имеет свои особенности построения.

Если применяется подкос, стропила подпираются дополнительной стойкой, которая создает систему из 2-х пролетов. Он закрепляется под наклоном в 45° при помощи бруска или накладок.

Грамотный подбор системы наслонных стропил и ее конструктивных особенностей с учетом всех деталей обеспечит любую крышу высокой степенью прочности.

МИР КРОВЛИ

-> металлочерепица и профнастил от производителя

г. Севастополь, Фиолентовское шоссе 1/8 см. карту напишите нам

Стропила представляют собой основной опорный элемент конструкции любой крыши. Способов установки их существует множество. Очень часто кровли домов собирают, к примеру, на наслонных распорных стропилах. Их основной особенностью является то, что работают они в процессе эксплуатации кровли и на изгиб, и на сжатие. То есть передают на стены не только вертикальное, но и горизонтальное усилие.

По сути, такие стропила являются переходным вариантом от наслонных безраспорных к висячим. Вертикальную нагрузку они передают через коньковый прогон и стойки. Распорное же давление такие стропила оказывают на стены из-за того, что крепятся к мауэрлату или балкам жестко. При таком способе фиксации в каркасе кровли неизбежно возникает горизонтальное напряжение. Схема наслонных стропил распорных, представленная ниже, демонстрирует принцип их работы наглядно.

Что нужно учитывать при составлении проекта

Перед монтажом крыши, конечно же, должны быть разработаны подробные схемы установки всех ее элементов, в том числе и стропил. При составлении проекта каркаса кровли прежде всего следует определиться: с углом наклона наслонных стропил; их сечением; видом используемых пиломатериалов; шагом установки; способами крепления.

Каким должен быть угол наклона

К расчету этого параметра стоит подойти максимально ответственно. От того, насколько правильно будет выбран угол, напрямую зависит надежность и долговечность такой конструкции, как крыша с наслонными стропилами. Лучше всего, конечно, устроить над зданием кровлю покруче. В этом случае в доме можно будет оборудовать жилой чердак или мансарду. К тому же и смотрятся загородные здания с такими крышами солиднее. Однако обходятся крутые кровли, разумеется, дороже пологих.

Помимо особенностей эксплуатации будущей крыши и архитектуры здания, при выборе угла наклона скатов нужно учитывать еще и такие факторы, как: общей вес используемого кровельного материала; возможная снеговая нагрузка; ветровая нагрузка. Для каждого конкретного кровельного материала существует свой собственный минимально допустимый показатель угла наклона. Так, к примеру, для металлочерепицы он составляет 12-14 градусов, для шифера – 22 градусов и т. д. При разработке проекта это, конечно же, нужно учитывать. Возможную ветровую и снеговую нагрузку на кровлю определяют по специальным таблицам, составленным для каждого конкретного региона. В большинстве районов России оптимальным углом наклона скатов с учетом этих показателей является 30-45 градусов.

Какие пиломатерилы выбрать

По вполне понятным причинам, самой важной частью каркаса крыши являются именно наслонные стропила. Конструкция (и узлы, и сами ноги) их, как основного в данном случае опорного элемента, должна быть максимально устойчивой и прочной. Поэтому к выбору пиломатериала для них нужно подойти как можно более ответственно.

Чаще всего для стропил крыш загородных домов используется сосновый брус. В такой древесине содержится очень много смол, а поэтому она довольно-таки устойчива к воздействию влаги. Помимо этого, сосновые пиломатериалы имеют достаточно большой запас прочности и не слишком дорого стоят.

Как сделать расчет наслонных стропил

Сечение бруса для опорных элементов каркаса кровли рассчитывают с учетом следующих факторов: общего веса кровельного пирога; шага между стропилами; их длины. Устанавливаться наслонные стропила могут с шагом от 50 до 120 см. В тех регионах, где зимой выпадает много снега, расстояние между этими элементами обычно делают поменьше. То же самое касается и крыш, отделанных тяжелым кровельным материалом, к примеру глиняной черепицей. Если же осадков в регионе в холодное время года выпадает не слишком много, можно сэкономить и установить стропила с большим шагом. В европейской части России при использовании для обшивки кровли ондулина или профилированного листа стропила обычно монтируют на расстоянии примерно в 80-100 см друг от друга. Что касается необходимой длины ног, то ее определить довольно-таки просто. Конструкция наслонных стропил, как и любых других, такова, что во фронтальной проекции крыша дома обычно представляет собой равнобедренный треугольник. Поэтому для того чтобы рассчитать длину ноги, нужно просто разделить половину длины пролета здания на косинус угла наклона ската. К полученной цифре следует прибавить примерно 40 см на свесы. Зная длину стропильных ног и определившись с расстоянием между ними, можно легко выяснить, какое у них должно быть сечение. Для этого нужно воспользоваться специальными таблицами. Чаще всего под стропила берут брус сечением 150х150 см. Под мауэрлат, поскольку на него в процессе эксплуатации приходится серьезная нагрузка, обычно используют материал потолще — 150х200 или 200х200 см.

Как крепят внизу

Мауэрлат к бетонным и кирпичным стенам обычно закрепляется на анкера, предварительно вмурованные в кладку или раствор. Способов же фиксации собственно самих стропил существует несколько: путем врубки; с использованием оцинкованных уголков и болтов; с применением гвоздей, хомутов и проволоки.

Монтируются стропила при сборке каркаса крыши или непосредственно на мауэрлат, или на выступающие за пределы плоскости стены балки. В последнем случае крепление может выполняться двумя способами: На крутых крышах (более 35 градусов) врубка стропила в балку часто производится единичным зубом. В этом случае в ноге вырезается шип, а в ответной части – специальный упор. Собственно само крепление производится с использованием болта. На пологих кровлях для увеличения опорной площади соединение выполняется путем врубки с применением двойного зуба. При креплении непосредственно на мауэрлат в стропиле вырезается только посадочное гнездо. Жесткая фиксация при этом производится чаще всего с использованием специальных оцинкованных перфорированных уголков. Их устанавливают по бокам ноги и закрепляют болтами. Чтобы снизить горизонтальную нагрузку на стены от крыши, иногда на стропило снизу также набивают брус (для упора в мауэрлат). Такой узел крепления обычно дополнительно фиксируется проволокой-катанкой. Ее вмуровывают в стену еще на этапе кладки или заливки армирующего пояса. Иногда деревянные наслонные стропила закрепляют на мауэрлате и на узел из трех гвоздей. Это также довольно-таки надежный способ. В этом случае один гвоздь забивается в середине стропила, а два других под небольшим углом по обеим сторонам от него. При таком способе крепления также целесообразно дополнительно использовать проволоку-катанку. Иногда вместо нее применяются и специальные хомуты, обхватывающие стропило над мауэрлатом.

Как крепят сверху

Вверху наслонные стропила могут фиксироваться также несколькими способами. Иногда их крепят непосредственно на коньковом прогоне методом врубки, но чаще все же соединяют попарно над ним. В последнем случае собираться фермы могут методом «в полдерева» или с использованием толстых стальных пластин либо брусков. Поскольку наслонные распорные стропила передают на стены в том числе и горизонтальную нагрузку, на больших пролетах их, как и висячие, иногда дополнительно соединяют попарно ригелем под коньком.

Собирается наслонная система стропил дома этой разновидности следующим образом: Из длинной доски вырезается шаблон, по которому в последующем раскраиваются стропила. Его использование позволяет сделать абсолютно одинаковые элементы, а следовательно, и собрать аккуратную крышу. Устанавливаются крайние стойки (по фронтонам). Между ними по уровню строго горизонтально натягивается неэластичный ориентировочный шнур. К балкам перекрытия крепятся промежуточные стойки. На них фиксируется коньковый прогон. Закреплять его на стойках можно методом вполдерева или уголками. Монтируются крайние стропильные фермы. С выбранным шагом устанавливаются промежуточные. После того как основа каркаса кровли будет собрана, приступают к монтажу утеплителя, гидроизолятора, обрешетки и кровельного материала.

Дополнительные элементы наслонных стропил

Очень часто каркас этой разновидности устанавливают на больших домах с широкими прогонами. В этом случае, чтобы избежать необходимости использования толстого бруса, а следовательно, и ненужных расходов, в конструкцию кровли обычно включают дополнительные элементы — подкосы или подстропильные балки. Первые одним концом крепят в месте соединения стойки и лежня, а вторым, под углом в 45 градусов, – к самому стропилу. В результате получается дополнительная опора, не позволяющая ноге слишком сильно изгибаться при серьезных нагрузках. Срезать подкос нужно точно под углом в 45 градусов. Наличия зазоров между ним, стойкой и ногой не допускается. Использование подстропильных балок позволяет собирать еще более надежные крыши на домах с очень широкими пролетами. В этом случае коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого вдоль стен сначала монтируются два лежня, на которые крепятся стойки. На них и укладываются балки, надежно поддерживающие наслонные стропила. Узлы крепления в данном случае выполняются по той же схеме, что и на мауэрлате. То есть в стропиле сначала выбирается посадочное гнездо, а затем оно крепится на балку с помощью уголков.

О чем нужно знать

Используют наслонные стропила распорные в основном только на домах с кирпичными, блочными или монолитными стенами. Связано это прежде всего с тем, что в данном случае крепление к мауэрлату производится жестко. На деревянные дома стропила этой разновидности не устанавливают, потому что такие здания после постройки способны давать сильную усадку. В результате жестко закрепленную на верхнем венце кровлю может просто-напросто повести. На таких домах стропила фиксируют к мауэрлату на специальных элементах – «салазках», обеспечивающих их подвижность.

Как видите, рассчитать и установить наслонные распорные стропила самостоятельно не так уж и сложно. Однако, какой бы способ их крепления к мауэрлату, балкам и прогонам не был выбран, все работы нужно производить тщательно — с использованием качественных доборных элементов, без нарушения технологий. В противном случае крыша получится ненадежной и в скором времени потребует ремонта либо даже переустановки.

Если у Вас возникли вопросы по монтажу кровельных материалов, звоните нам по телефону +7(978)813-37-26 — наши специалисты всегда рады помочь Вам и постараются проконсультировать по всем интересующим Вас вопросам.

Конструкции крыш

Несущие элементы крыши выполняют из брусьев, бревен и досок. В соответствии с выбранным материалом определяют и способ сочленения отдельных элементов крыши рис.72.

Рис. 72. Элементы сложной четырехскатной крыши:
1 — скаты; 2 — конек; 3 — вальма; 4 — разжелобок; 5 — фронтон (щипец); 6 — фронтонный свес; 7 — желоб; 8 — водосточная труба; 9 — дымовая труба

Несущие элементы

Основными несущими элементами крыши являются: мауэрлат, стропила и обрешетка. Кроме того, в конструкции крыши присутствуют дополнительные крепежные элементы (ригели, стойки, подкосы, распорки и т.д.), служащие для придания жесткости стропильной ферме (рис.73).

Рис. 73. Основные несущие элементы крыши:
1 — стойка; 2 — ригель; 3 — стропильная нога; 4 — подкос; 5 — перекрытие; 6 — мауэрлат; 7 — распорка; 8 — бабка; 9 — затяжка; 10 — прогон; 11 — шпала; 12 — балка

Необходимость использования этих дополнительных элементов возникает по мере увеличения пролета. Связанные между собой детали крыши образуют стропильную ферму, в основу которой заложен один или несколько треугольников, как самая жесткая геометрическая фигура. Основные узлы, используемые для изготовления стропильных ферм, представлены на рис. 74, 75, 76.

Рис. 74. Основные узлы стропильных ферм:
I — схема висячих стропил; II — узлы сопряжений;
1 — стропильная нога; 2 — затяжка (ригель); 3 — подвеска; 4 — накладка; 5 — мауэрлат; 6 — гидроизоляция; 7 — подкладка; 8 — проволочная скрутка

Рис. 75. Соединение стропил:
а — одинарным зубом; б — двойным зубом; в — соединение стропил в конец затяжки; г — дополнительное соединение сопряжений болтами и хомутами; д — соединение подкоса с бабкой; е — соединение сковороднем вполдерева

Рис. 76. Соединение стропил:
а — соединение подкосов, бабок и затяжек; б — устройство свеса при помощи балки; в — крепление стропила к бревнам сруба и мауэрлату; г — примыкание концов стропил к мауэрлату;
1 — подкос; 2 — болт; 3 — хомут; 4 — скоба; 5 — затяжка; 6 — балка; 7 — гнездо; 8 — шип; 9 — мауэрлат; 10 — бабка

Мауэрлат представляет собой брус, уложенный по обрезу наружных стен и предназначенный для опирания оснований несущих стропил. К венцам сруба мауэрлат крепят металлическими скобами с заершенными концами. В углах мауэрлат связывают врубками в полдерева и скрепляют скобами, гвоздями или стяжными болтами.

Стропила разделяют на две основные группы: наслонные и висячие. Крыши с наслонными стропилами устраивают в домах, имеющих средние опорные стены. При этом пролет между опорами может достигать 4,5 м, а при увеличении пролета от 5 до 6 м под стропила ставят подкосы. Наслонные стропила упираются нижним концом в мауэрлат и через него передают на стену нагрузки от веса конструкций крыши. При данной схеме опирания на стену передаются не только вертикальные нагрузки, но и горизонтальные, возникающие вследствие работы стропил враспор. Поэтому наслонные стропила применяют в зданиях с массивными стенами, которые в состоянии воспринимать распорные нагрузки от стропил.

Висячие стропила применяют реже, так как в этом случае требуется более тщательное изготовление узлов, особенно стяжек. Однако эти стропила не передают на стены горизонтальные нагрузки, поэтому их устраивают в зданиях с легкими стенами, например, в каркасной конструкции дома. К достоинствам висячих стропил можно отнести способность перекрывать большие пролеты. Висячие стропила могут быть простой и сложной конструкции.

Простая конструкция состоит из двух стропил, у которых верхние концы сходятся в коньке и прорезаются в полдерева. Нижние концы висячих стропил упирают в горизонтальный брус. Чтобы стропила не прогибались, в них врубают ригель и скрепляют скобами. При ширине пролетов 7,5-9м уже собирают стропильную ферму, в которую для прочности добавляют бабку, крепящуюся в коньке и в затяжке. Бабку со стропилами, подкосами и ригелями соединяют врубкой, сходной с прямым зубом. Стропила с бабками и подкосами устраивают при перекрытии пролета до 10 м.

Для устройства свесов крыши заранее заготавливают кобылки из досок сечением 50×100 мм и длиной, равной свесу плюс 0,5-0,6 м для стыка со стропильной ногой. Кобылки прибивают к стропильной ноге, продлевая ее за пределы крыши.

Рис. 77. Основные типы соединений стропильных конструкций при обустройстве мансарды в ломаной крыше

Мансардные крыши могут быть треугольной формы и с изломом (рис. 77). Простейшей конструкцией является треугольная форма с прямолинейными очертаниями. Учитывая, что нижний пояс такой фермы является полом мансарды, его конструкцию принимают в виде параллельных балок с сечением, способным выдержать эксплуатационные нагрузки. Горизонтальные схватки и вертикальные стойки можно выполнять из более тонких брусков или досок.

Мансардные крыши с изломанным скатом устраивают в том случае, когда габариты мансарды трудно вписать в треугольную форму. В домах со средней несущей стеной крышу над мансардой тоже делают на основе стропильной фермы. Ее нижний пояс, имеющий опору в центре нагрузки, может быть более легким. Затяжками такой фермы являются балки межэтажного перекрытия.

Особенностью вальмовой крыши является наличие дополнительных скатов, образуемых вальмовыми стропилами, которые стыкуют с коньком двускатной кровли. По существу, такая крыша состоит из двух частей: двускатной крыши, которая не полностью закрывает площадь дома по длине, и двух вальм, закрывающих незакрытые площади строения. Крайние стропила основной двускатной крыши следует усилить, так как нагрузка на них несколько больше, чем на все остальные. Очень важно при этом выбрать правильное соотношение параметров двускатной и вальмовой частей, так как именно от этого зависит облик всего строения. Если эти же стропила стыковать не с коньком, а с крайними стропилами основной двускатной крыши, то получается так называемая датская крыша (рис. 78). При этом во фронтонной части вальма не доходит до конька кровли и образуется так называемый выступ, который зашивается листовыми материалами. В выступе часто устраивают небольшие окошки, служащие для освещения чердачного пространства. Размеры выступа зависят от его глубины, уклона вальмы и высоты двускатной крыши по коньку.

Рис. 78. Конструкция датской крыши:
1 — усиленная стропильная нога; 2 — опорная доска; 3 — усиливающий ригель с вкладышем; 4 — вальмовое стропило; 5 — верхняя обвязка стены; 6 — проставки

Рис. 79. Конструкция вальмовой крыши с тремя фронтонами:
1 — стропила фронтонов; 2 — затяжки; 3 — балки перекрытия; 4 — коньковый прогон; 5 — стойка

Приведенные примеры крыш являются далеко не единственными. Так, на рис. 79 показана конструкция вальмовой крыши с тремя фронтонами. Несмотря на усложнение работ по сооружению крыши, такая форма помогает избавиться от безликости архитектурного исполнения, придать дому недостающую изюминку.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Разновидности наслонных стропил конструкция и узлы

Стропильная система – совокупность опорных элементов, поддерживающих геометрию крыши, каркас кровельной конструкции, придающий ей жесткость, нужный уклон. Состав, толщину сечения, расположение частей несущей системы кровли определяют с помощью расчетов, учитывающих постоянные и временные нагрузки.

Стропильный каркас выполняет следующие функции, определяющие функциональность крыши:

• Задает геометрию, уклон. Стропильные ноги каркаса придают крыше необходимый угол наклона и форму, способствующие облегченному сходу снега или атмосферных осадков с поверхности. Именно от каркаса зависит, сколько щипцов или скатов будет иметь кровля, именно этот элемент конструкции определяет ее внешний вид.
• Служит основанием для крепления гидроизоляционного материала. Обрешетка стропильного каркаса используется для фиксации финишного покрытия крыши.
• Равномерно распределяет вес крыши. Взаимосвязанные элементы стропильной системы равномерно распределяют, а затем перенаправляют нагрузку от финишного покрытия и вес снежной массы между несущими стенами сооружения, не допуская перекоса или деформации конструкции.
• Обеспечивает функционирование кровли. Строение каркаса, учитывающее особенности устройства крыши и кровельного покрытия, обеспечивает поддержку, аэрацию и защиту от конденсата.

Стропила — это довольно сложные элементы, требующие тщательной разметки и аккуратного раскроя. Нестыковки в соединениях стропильных ног с мауэрлатом, друг с другом и прочими составляющими системы приводят к изменению формы скатов, нарушению целостности покрытия и разрушению узлов.

Требования к стропильной конструкции

Устройство стропильной системы крыши должно соответствовать важным характеристикам. Среди этих требований можно выделить следующие:

• Жесткость. Каждая деталь и узел стропильной конструкции должны быть соединены жесткими распорками. Также должна обеспечиваться жесткая фиксация каждого элемента;
• Малый вес. Общий вес всей конструкции стропильной системы должен быть небольшим, чтобы не оказывалось сильное давление на стены здания. Для этой цели каркас преимущественно деревянный. За редким исключением он может быть металлическим;
• Высокое качество сырья. Для стропил необходимо приобретать древесину 1–3 сорта. На ней должно быть минимальное количество сучков, сколов и трещин. Древесина должна обрабатываться антисептиком, это исключает появление грибка и гнили.

Классификация стропильных систем

В зависимости от конструкции крыши и назначения чердачного помещения деревянный каркас может состоять из стропил нескольких типов:

Наслонные стропила. Стропила одним краем опираются на конёк, а другим связаны с мауэрлатом. Стропила этого типа чаще всего используются в простейшей двускатной или односкатной конструкции. Кроме того, наслонные стропильные ноги формируют отдельные части скатов вальмовых и ломаных мансардных крыш;

Скользящие стропила. Представляют собой модифицированные наслонные стропила. Пластинчатый шарнир в верхней части и скользящая опора на нижнем крае обеспечивают неизменность геометрии ската с течением времени. Независимая стропильная система является настоящим спасательным кругом для срубов, которые в течение нескольких лет подвергаются неравномерной усадке вследствие естественного высыхания древесины;

Висячие стропила. Используются в стропильных системах простых двухскатных крыш, а также на верхних скатах мансарды. Для соединения стропильных ног применяются ригели и затяжки, а сами фермы могут опираться лишь на мауэрлат, а также усиливаться подкосами;

Накосные стропила. Из-за того, что такие стропила используются для строительства скатов с торцевых частей крыши, по-другому их ещё называют диагональными или угловыми. Потребность в накосных фермах возникает при строительстве многоскатных и геометрически сложных крыш.

Стропильная система из клееного бруса

Элементы конструкции стропильной конструкции

Конструкция стропильной системы скатной крыши выполняется из металлических или деревянных балок. Металл утяжеляет всю кровельную систему, быстро охлаждается и нагревается, более сложен в монтаже и требует применения профессионального сварочного оборудования. В строительстве частных домов преимущественно используется древесина.

• Мауэрлат – главная составляющая всей системы, своеобразный фундамент, который устанавливается по периметру стен и создает оптимальный баланс нагрузки, защищая конструкцию от непроизвольного движения в момент сильных ветров или обильных осадков. Мауэрлат можно изготовить из строганного бруса, в некоторых домах его может заменить верхняя обвязка стен;
• Стропильные ноги — висячие или наслонные, на которые возложено несколько функций:
  защитная — предохраняют здание от обрушения кровли или прогибов под давлением снежного покрова;
  базисная — образуют каркасный скелет для укладки кровельного пирога;
  декоративная, когда стропильные ноги остаются открытыми и оформляются под интерьер либо экстерьер здания.
• Затяжки и прогоны — связывают стропильные ноги, не позволяя им разъезжаться;
• Стойки и подкосы — увеличивают прочность конструкции, принимая часть нагрузок на себя и защищая стропила от прогиба;
• Лежень — опорная балка, которая помогает распределить нагрузки, оказываемые на стойки, по большей площади;
• Кобылки — доски для удлинения нижней части стропил. Образуют карнизный свес кровли, защищающий стены дома от намокания во время дождя и схода талого снега;
• Ветровая балка — обеспечивает дополнительную устойчивость к воздействию снеговых, ветровых и прочих нагрузок на кровлю;
• Обрешетка — брус или доски необходимого сечения, которые крепятся к стропилам поверх гидроизоляционного материала и контробрешетки. Они расположены перпендикулярно стропильным ногам, благодаря чему являются дополнительным креплением стропил между собой, обеспечивая ещё большую прочность всему стропильному каркасу;
• Коньковый прогон — соединяет верхние части стропил, образует прямую линию, подчёркивающую форму крыши.

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

Затяжки для усиления стропил изготавливаются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.

При болтовом соединении стропильных элементов обязательно использование металлических пластин или шайб – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Во избежание попадания капель дождя в стены дома и на стропильную конструкцию необходимо предусмотреть карнизный свес. Стропила из древесины перед установкой надо обязательно обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.

Профессиональный монтаж стропильной системы позволяет скорректировать некоторые ошибки в возведении коробки дома. В таких ситуациях элементы каркаса для кровельных работ изготавливают в индивидуальном порядке и скрупулезно подгоняют по факту непосредственно на объекте.

Узлы стропильной системы

Опубликовано: 17 апреля, 2013

В строительстве крыш используется два вида стропильной системы, где стропила бывают наслонными и висячими. Выбор определенной системы стропил зависит от:

• функциональности крыши;
• от климатических особенностей данного региона;
• от количества нагрузок принимаемых крышей;
• от предпочтений владельца дома к архитектурному облику крыши.

Но, несмотря на выбранный тип стропил, в каждом из них узлы стропильной системы, которые обеспечивают прочность, надежность и долговечность всей конструкции крыши.

Конструкция и основные узлы висячих стропил

Висячие стропила представляют собой треугольную конструкцию, состоящую из двух стропильных ног, соединенных в верхней точке и нижней затяжке, которая соединяет между собой нижние концы стропильных ног. Благодаря нижней затяжке, стропила не передают распорные усилия на несущие стены, оказывая только вертикальное давление на стены.

При использовании висячих систем узел опирания стропил на маэурлат делать не обязательно, так как сам мауэрлат не устраивается, что упрощает сам процесс возведения крыши и удешевляет строительство.

Простейшая трехшарнирная конструкция стропильной фермы предполагает две стропильные ноги и затяжку. В этом случае высота конька должна быть не меньше 1/6 ширины пролета, перекрываемого такой треугольной фермой.

варианты врубки стропил в балку

Специалистами рекомендуется использовать ортогональный способ врубки стропильных ног в балку или в затяжку, когда продольная ось стропильной ноги располагается перпендикулярно к площадке врубки. В карнизном узле при такой лобовой врубке нижний торец стропила выполняется под прямым углом и в таком виде присоединяется в врубке затяжки или потолочной балки.

Узлы стропильной системы крыши в этом случае могут выполняться по методу одинарного или двойного зуба.

Для больших пролетов устройство висячих стропил предусматривает наличие составной затяжки, которая должна поддерживаться бабкой.

Бабка – это вертикальный брусок, который работает на растяжение. Если бабку делают из металла, то в этом случае её называют тяжем. Составную затяжку делают из двух или более брусьев, соединенных между собой косым или прямым прирубом.

Кроме этого стыки закрепляются болтовыми соединениями. Бабку могут выполнять даже из металлического прута, так как она работает на растяжение, прочность на сжатие ей не нужна. Бабка и вертикальная стойка по внешнему виду очень похожи, но существенная разница в том, что стойка принимает нагрузки на сжатие, поэтому она упирается нижним концом в балку, затяжку или лежень. Бабка или подвеска выполняет функцию подвески затяжки к коньковому узлу и имеет не жесткое соединение, которое может регулироваться. Такая система в настоящее время применяется редко.

Узлы опирания на мауэрлат

Если в чердачном пространстве планируется мансардное помещение, то висячие стропила усиливают затяжкой, которая располагается наверху. В этом случае, узлы стропильных конструкций делают при попрании на мауэрлат скользящим способом.

Затяжка же принимает на себя растягивающие нагрузки и чем выше она расположена, тем большие нагрузки она испытывает.

Если нагрузки на крышу будут распределяться не равномерно, то возникает риск съезжания кровли в сторону наибольших нагрузок. Для того, чтобы избежать этого делают соединения ползунами только, когда стропила выносятся на определенную длину за стены дома.

Верхняя затяжка врубается в стропильные ноги способом “полусковородень” внахлест и скрепляется болтами. Иногда верхнюю затяжку подвешивают еще и при помощи бабки к коньковому узлу, страхуя её от провисания.

Если нагрузки на крышу предполагаются неравномерные, то есть смысл сделать нижний узел крепления стропила и мауэрлата неподвижным с помощью опорного бруска или способом врубки зубом. В этом случае стропильная конструкция становится распорной и действует на несущие стены с распирающими нагрузками.

Поэтому мауэрлат крепится к стенам жестко и прочно. Если такой возможности нет, то делается стропильная конструкция с верхним ригелем и нижней затяжкой. Теперь уже стропильная ферма не оказывает на стены распирающего действия. Ригель должен крепиться к стропильным ногам жестким соединением, в противном случае вся конструкция будет неустойчивой.

При расчетах сечения ригеля и стропильных ног нужно учитывать, что на ригель будет оказываться нагрузка от подвесного потолка мансардного помещения.

Наслонные стропила: узлы и конструкция

Наслонные стропила должны опираться нижними концам стропильных ног на стены или какие другие опоры, если расстояние между ними не превышает 6 метров. Это могут быть внутренние стены или колонны, столбы. Выполняются они по трем схемам:

• стропила распорные и безраспорные;
• стропила с установкой подкосов;
• стропила устанавливаемые на подстропильных балках.

↑

Безраспорные стропила

Узлы соединения стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном выполняются тремя способами.

Стропильная нога упирается в брус мауэрлата выпиленным зубом или подшитым бруском, дополнительное крепление осуществляется с помощью металлических уголков, исключающих подвижку стропильной ноги в горизонтальном положении и хомутов, закрепленных в стене. В коньковой части стропильные ноги соединяются врубками. При этом в месте горизонтальной опорной площадки рекомендуется делать скос, для того чтобы стропило своей щекой не упиралось в коньковый прогон. Т. е. делается скользящее соединение.

Другой способ возведения безраспорных стропил заключается в создании скользящего соединения в месте примыкания стропильной ноги к мауэрлату. Для этого в нижнем узле вбивается всего один гвоздь или ставятся гибкие металлические пластины.

Третий вариант создания узла стропил состоит в создании очень жесткого узла соединения стропил с коньковым прогоном и на практике применяется не часто ввиду сложности его изготовления.

Какой бы способ крепления не выбирался, принцип у них один – один конец стропильной ноги должен иметь скользящую опору, другой конец крепиться жестким способом, который может работать только в поворотном режиме.

Для создания устойчивых стропильных конструкций используют дополнительный элемент – схватку. Этот элемент вместе с вертикальными стойками призван удерживать конек от сдвигов в разные стороны под действием неравномерных нагрузок.

• Схватка устанавливается на высоте, примерно, 2 м от перекрытия.
• Для безраспорных стропильных конструкций схватка бесполезна, если на крышу не действуют никакие нагрузки. Она делается востребованной тогда, когда возникают нагрузки, а при аварийных ситуациях- просадке фундамента или прогибе конькового прогона схватка начинает работать на сжатие, тем самым спасая ситуацию.
• При установке схватки и вертикальных стоек их соединение закрепляется гвоздями.
• Размеры схватки выбираются такими же, как и брус для стропил, но иногда её допускается делать меньшего сечения.
• Схватки могут устанавливаться, как с одной стороны стропильных ног, так и с двух.
• При креплении ее гвоздями в стропильных ногах ослабления не наблюдается, но когда делают крепление на болтах, то несущая способность стропильных ног уменьшается. Поэтому требуется увеличивать сечение стропил.
• Для создания более устойчивой стропильной конструкции, практикуют установку подкосов, ригелей, прогонов.

↑

Распорные стропильные системы

Распорные стропила передают нагрузки на несущие стены здания. По своей сути они являются промежуточной формой висячих и наслонных стропил. В таких конструкциях схватка устраивается как можно ниже, если требуется снять высокие распорные нагрузки, но в этом случае она превращается в затяжку, для чего применяется иная конструктивная схема. При устройстве такой конструкции делается армированный пояс из железобетона и укладывается мауэрлат, связанный в жесткую раму по всему периметру стен дома.

Когда в доме имеется внутренняя стена, стропильную систему устраивают с использованием стоек, на которые опираются стропильные ноги. Вверху стропильные арки связываются ригелем, затяжкой или схваткой. При устройстве затяжки в верхней части стропильных ног давление от всей конструкции происходит вертикально на стены.

Когда стропильные ноги связываются верхним ригелем и нижней схваткой, образуется конструкция, которая производит распирающие усилия. Вертикальные стойки устанавливаются на лежни, и на внутренние стены. В коньковом узле стропила соединяются встык, и дополнительно укрепляются металлическими или деревянными накладками.

Разновидности наслонных стропил конструкция и узлы

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

1. Главная
2. Строительство
3. Кровли черепичные и асбестоцементные
4. Установка стропил

Стропильные конструкции крыш

Стропильные конструкции крыш выполняются из наклонно положенных балок (стропильных ног), каждая из которых должна иметь не менее двух неподвижных опор. Такие стропила называются наслонными. В неиндустриальном строительстве они выполняются из отдельных элементов (досок, брусьев или бревен) на месте постройки.

В строительстве, достаточно оснащенном средствами механизации, применяются укрупненные сборные элементы стропил преимущественно из досок. Однако при многообъемной композиции здания применить типовые сборки удается не полностью, и отдельные элементы нужно перекрывать мелкоэлементными стропилами по месту. В силу этого каждый архитектор и строитель должен уметь спроектировать стропильную конструкцию для здания любой формы.

Рис.1 Схемы наслонных стропил при различных пролетах здания

а — односкатных; б — двускатных; в — вальмовой части крыш из бревен или брусьев; г — то же, из досок; / — стропильная нога; 2 — накосная стропильная нога; 3 — про­гон; 4 — нарожник; 5 — мауэрлат; 6 — кобылка; 7 — прибоина; 8 — пе­ревод; 9 — стойка; 10 — шпренгель; 11 — чердачное перекрытие; 12 — подкос; 13 — схватки; 14 — лежень

На рис.1 показаны схемы наслонных стропил. На стенках концы их опираются на брусья сечением 160×140 мм (мауэрлаты) или отдельные подкладки из досок; верхние концы опираются на прогон, укладываемый на стойки, которые ставятся через 3—6 м на брус (лежень), положенный на внутреннюю несущую конструкцию здания.

Шаг стропил

В продольном направлении шаг стропил составляет 150—200 см для бревен и брусьев с высотой сечения 160—200 мм и не более 100 см — для досок сечением 50×200 мм. Величина пролета стропильных ног принимается в зависимости от наклона крыши и нагрузок, но не более 4,5—5 м. При больших пролетах ставятся подкосы, упирающиеся нижними концами в лежень средней поддерживающей конструкции. В плоскостях совпадения стоек со стропилами подкосы упираются в стойки, обеспечивая поперечную жесткость крыши.

Рис. 2. Схема поддерживающей конструкции стропил
1 — подкосы продольные; 2 — прогон; 3 — стоика; 4 — стропильные ноги; 5 — мауэрлат; 6 — лежень; 7 — подкосы поперечные

Угол, образуемый подкосом с вертикалью, не должен превышать 50°. Коньковый узел для жесткости крепится схваткой. Для усиления прогона и обеспечения продольной устойчивости стропильной системы под прогон ставятся подко к каждой стойке или через одну в зависимости от расстояния между ним.

Устройстве вальмовой крыши

При устройстве вальмовой крыши под ребрами и в разжелобках (ендов ставятся диагональные стропильные накосные ноги из того сортамента леса, что и прямые стропила. Дощатые накосные ноги делаются из спаренных досок. Внизу они врубаются непосредственно в угловой узел мауэрлата или в диагональный ригель.

Рис. 3. Индустриальные типы стропил
а- плоский беспрогонный; б — с подносными фермами; 1 — опорный узел на наружной стене; 2 — то же, на внутренней стене; 3 — косые схватки; 4 — строительно-обрешеточпые щиты; 5 — подкосные фермы; 6 — коньковая сборка; 7 — распорный щит

Второй опорой для них может быть коньковый прогон. Если прогон смещен с оси здания, то конец ноги опирается на брусок (прибоину), прибитый к коньковому узлу прямой пары стропил, которая в этом случае ставится рядом с концевым узлом накосных ног. Для усиления накосной ноги может быть поставлен подкос к стойке, несущей прогон, если стойка, нога и подкос находятся в одной вертикальной плоскости; если же этого нет, то промежуточная опора делается из диагональной балки (перевода) длиной не более 4 м с поставленной на нее стойкой.

Если этого недостаточно, ставится также по диагонали висячая поддерживающая конструкция (рис.1, в; сеч. II—II, диагональный шпренгель), на которую и опирается нога. В накосные ноги врубаются укороченные стропила (нарожники) с разбежкой встречной врубки при стропилах из брусьев или бревен; при дощатых стропилах нарожники врубаются в прибоины, и оси их сводятся в одной точке.

Стропила при индустриальном строительстве

При индустриальном строительстве стропила монтируются из готовых изделий. Это может быть плоская дощатая система в виде единой сборкищитами обрешетки. Сборка делается из парных дощатых родильных ног сечением 50 X 160 мм со стоечно-подкосной поддерживающей конструкцией крестового сечения из досок 50×150 мм, усиленных ;двух сторон брусками. Для устойчивости сборки попарно охватываются досками, прибиваемыми к стойкам.

На рис. 3, б показана система с подкосными фермами из продольных дощатых ферм, поставленных наклонно на распорные щиты в трехпролетном здании или лежень — в двухпролетном; стропильно-обрешеточных щитов; коньковой сборки и коньковых обрешеточных щитов. Все сборки выполнены из досок толщиной 50 мм и шириной : от 100 до 180 мм, сколачиваемых гвоздями. Вальмовая часть стропил при индустриальных сборках выполняется из отдельных дощатых элементов.

Смешанные деревянные конструкции стропил с подвесными перекрытиями

Для погашения создаваемого распора их стягивают схватками или упирают нижними концами в затяжку. Шаг таких стропил — такой же, как наслонных.

Если величина пролета более 6 м, применяется смешанная конструкция, состоящая из висячих систем — ферм, несущих прогоны, и наслонных стропил.

Рис. 1. Конструкция стропил над помещениями с большими пролетами и подвесных чердачных перекрытий
а_ стропила «в упор» со схваткой; б — смешанная система стропил с простой фермой (шп-ренгелем); в и г — общие виды покрытий с металлодеревянными фермами; д — детали подвесного чердачного перекрытия; е — деталь подвески прогона; / — металлодеревянная ферма из брусьев; 2 — прогоны; 3 — подвеска; 4 — настил и кровля; 5 — наслонные стропила; 6 — стойка; 7 — подкосы; 8 — перекрытие; 9 — подвесное перекрытие; 10 — утеплитель; U— толь; 12 — сварной хомут; 13 — балка; 14 — щитовой накат; 15 — подвесные прогоны;
16 — схватка; 17 — затяжка

При пролетах до 10 м

При пролетах до 10м применяются простые фермы (шпренгельные) из брусьев с одной подвеской и подкосами, несущие один прогон ; фермы ставятся через 3—4 м.

При больших пролетах применяются брусчатые или дощатые многопанельные металло-деревянные фермы, в которых растянутые вертикальные элементы делаются из стальных стержней; во всех их узлах ставятся прогоны, по которым укладываются легкие дощатые стропила или непосредственно опалубка под кровлю.

Ввиду того, что размеры зданий, перекрываемых фермами, превосходят пролеты, приемлемые для обычных чердачных перекрытий балочного типа последние делаются подвесными. Такие перекрытия состоят из подвешенных! к фермам прогонов и заполнения между ними.

Прогоны подвешиваются в узлах нижнего пояса ферм и могут иметь направление, параллельное или перпендикулярное к ним. На прогоны с помощью хомутов-карманов опираются вспомогательные балки из досок, которые несут щитовой накат с изолирующими слоями.

Виды и особенности стропильных конструкций

В качестве основных элементов стропильных конструкций выступают наклонные подкосы, стропильные ноги и вертикальные стойки.

Материалы для изготовления стропильных конструкций

Стропильная система на сегодняшний день может быть двух видов:

1. Металлическая.
2. Деревянная.

Для каждого из видов стропильных конструкций существуют свои особенности. Поэтому следует рассмотреть оба варианта более подробно.

Для изготовления металлических конструкций используется стальной прокат. Элементы соединяются друг с другом посредством электродуговой сварки, что позволяет достичь достаточных показателей жесткости. Чаще всего металлические стойки устанавливаются под коньковыми прогонами, используя их в виде опор.

Основным минусом таких вариантов является необходимость использования специальной техники при выполнении работ. Металлические стропильные конструкции целесообразнее применять в следующих ситуациях:

• для крыш со сложной геометрией;
• в случае наличия высоких ветровых нагрузок;
• если перекрываемые пролеты имеют большую длину;
• при значительной массе кровельного материала.

Если производится монтаж стропильной системы смешанного типа, то очень важным является предотвращение контакта металлических элементов с деревом. Это может стать причиной загнивания древесины в результате его переувлажнения, вызванного образованием конденсата на металле.

Следует заметить, что конструкция стропильной крыши из металла обладает высокими показателями теплопроводности. Данная особенность способна вызвать быстрое нагревание и остывание материала, ввиду чего кровлю следует утеплять более тщательно.

Деревянная стропильная конструкция является хорошей альтернативой вышеописанному варианту. Такие аналоги отличаются максимальной простотой монтажа и нередко собираются непосредственно на объекте. Наиболее популярным сырьем для обустройства таких конструкций выступает сосновый брус, имеющий сечение 150 на 150 мм. В прочем, для легких крыш могут подойти и планки 50 на 150 мм в сечении.

К недостаткам деревянных стропильных конструкций относится возможность деформации в результате механических нагрузок. Во избежание этого необходимо осуществить предварительную обработку материала посредством влагозащитных пропиток. В качестве дополнительных мер может быть использована гидроизоляция пленочного типа. В любом случае, подстропильному пространству следует обеспечить хорошую вентиляцию.

Конструкция стропильной крыши на деревянной основе требует осуществления двух видов обработки:

1. Антибактериальная. Благодаря использованию специальных пропиток, возможно предотвращение дальнейших процессов гниения, что благотворно сказывается на длительности эксплуатации материала. Также посредством антисептиков дерево защищается от вредителей в виде жучков-короедов.
2. Противопожарная. Ни для кого не секрет, что дерево обладает повышенным риском возгорания. Поэтому для повышения противопожарных характеристик конструкции стропильной системы, необходимо обработать ее специальными составами. Современные пропитки позволяют в значительной степени увеличить стойкость дерева даже к воздействию открытого огня.

Специалисты настоятельно рекомендуют проводить антибактериальную и противопожарную обработку с использованием кисти. Метод распыления не сможет обеспечить высоких результатов, поскольку не способствует хорошей впитываемости состава.

Наслонные и висячие конструкции стропильной системы

Современные стропильные конструкции могут быть двух видов:

• висячие;
• наслонные.

Выбор конкретного варианта напрямую зависит от конструктивных особенностей здания. Вне зависимости от того, каким будет выбранное в итоге исполнение, получившаяся конструкция должна обладать достаточной устойчивостью, жесткостью и прочностью для того чтобы максимально противостоять следующим факторам:

• температурные перепады;
• влажность;
• ветровая нагрузка;
• атмосферные осадки;
• отрицательное воздействие бактерий, грибков, грызунов и прочих живых микроорганизмов.

Висячие стропила используются для возведения однопролетных зданий из камня или кирпича. В таких конструкциях присутствует две точки опоры, представленные стенами здания. В таком случае системой создается распирающее усилие, которое впоследствии передается стенам.

Для компенсации подобной нагрузки, необходимо предусмотреть затяжку. Благодаря ей удается соединить стропильную систему в нижней части, что позволяет минимизировать давление на стены. Чтобы обеспечить максимальный эффект, можно установить дополнительную затяжку, именуемую ригелем.

Стропила системы висячего типа опираются на мауэрлат – опорный брус. Соединение основы со стропильной ногой осуществляется посредством врубки. Для дополнительной фиксации конструкции можно использовать скобы или кронштейны.

Узлы стропильной конструкции наслонного типа отличаются тем, что в данном случае устанавливается промежуточная несущая стена. Такой вариант может быть использован для обустройства любых крыш, вне зависимости от материала, из которого изготовлены стены дома. Также наслонные стропила часто применяются при создании кровель мансардного типа.

Своей верхней частью такие конструкции опираются на коньковый брус, который поддерживается посредством специальных опор. Снизу происходит упор стропильных ног в обвязку, что позволяет распределить всю нагрузку в вертикальной плоскости. В результате отсутствует необходимость в обустройстве горизонтальной затяжки, поскольку общие весовые характеристики в данном случае снижаются.

Посредством подобных узлов стропильной конструкции удается достичь максимального усилия на изгиб, в результате чего практически полностью снижается нагрузка на каркас. Это позволяет использовать более тонкие пиломатериалы, снизив общий вес стропильной системы, что не только положительным образом отражается на долговечности здания, но и позволяет существенно сэкономить на ведении строительных работ.

Для минимизации возможного изгиба стропильных ног при большой длине пролета здания необходимо использовать два боковых прогона. Они могут быть дополнительно укреплены ригелями и подкосами.

Особенности стропильных конструкций для кровель разного типа

На сегодняшний день существует несколько видов кровли. Несмотря на то, что наиболее популярными остаются скатные конструкции, в частном строительстве широко применяются также и другие вариант, обладающие определенными конструктивными особенностями:

1. Шатровая крыша. Имеет пирамидальную форму в основе с прямоугольником или квадратом. Треугольные скаты стыкуются в верхней части при полном отсутствии фронтонов. В этом случае вся стропильная система будет опираться на мауэрлат, который необходимо закрепить на стене максимально прочно. При этом сам мауэрлат будет надежно защищаться от возможных сдвигов посредством наружных стен. Если речь идет о создании короткой кровли, то можно использовать короткий брус. При этом отдельные элементы конструкции следует соединять под прямым углом для придания прочности. Конструкции подобных кровель предполагают наличие четырех накосных стропил, фиксирующихся по углам. Они могут быть как висячими, так и наслонными.
2. Вальмовая кровля. Также не имеет фронтонов. Два ската такой конструкции являются трапециевидными, а два других – треугольными. Расположение стропил является диагональным. Для крепления промежуточных стропил используются коньковые балки и мауэрлат. Между отдельными элементами конструкции сохраняется расстояние 100-120 см. В данной конструкции самыми длинными являются накосные стропила, что обеспечивает их высокую прочность.
3. Ломаная крыша. Такие конструкции обычно испытывают два типа нагрузок: на изгиб и на сжатие. Для минимизации данных факторов в нижней части конструкции используется затяжка. Вне зависимости от сложности конструкции, сборка ее осуществляется на земле, после чего ее поднимают и закрепляют.

Создание стропильной системы от профессионалов

Современное строительство загородных домов под ключ представляет собой сложный процесс, включающий в себя целый ряд этапов. От правильности проектирования и обустройства стропильной системы зависит не только комфорт нахождения в здании, но и во многом его долговечность. При создании кровли следует учитывать ряд факторов:

1. Конструкцию дома.
2. Прочность стен и фундамента.
3. Климат, в частности, силу ветров и частоту выпадения осадков.
4. Тип кровельного материала и многое другое.

Поэтому разработку проекта и его последующее воплощение лучшего всего будет доверить профессионалам. Компания ИнноваСтрой уже не первый год осуществляет архитектурное проектирование домов . Наши специалисты способны справиться с любой, даже самой сложной задачей, учитывая в своей работе как технические особенности здания, так и предпочтения клиента.

Большой опыт и высокий профессионализм позволяет нам предоставлять следующие услуги:

1. Разработку проектной документации. Кстати, у нас вы можете заказать индивидуальный проект по цене типового.
2. Расчет и заливка фундамента с учетом рельефа и состава почв на участке.
3. Возведение коробки здания.
4. Последующие дизайнерские и отделочные работы.

Если вы еще не определились с тем, как должен выглядеть дом вашей мечты, то вам следует обратить внимание на готовые проекты домов под ключ , предоставленные на нашем сайте. Здесь наверняка найдется именно тот вариант, который будет максимально соответствовать вашим представлениям об уютном и комфортном жилье.

Наслонная стропильная система крыши

Основой любой стропильной системы являются стропила, которые принято подразделять на наслонный тип, висячие стропила, а также висячие фермы, оснащённые шпалами. Наслонные стропила относятся к числу самых надёжных конструкционных элементов и обладают характерным отличием в виде промежуточных опорных стоек, которые могут быть возведены в условиях внутренних стен, сводов или потолочных балок.

Отличия висячих и наслонных стропил

Наслонная стропильная система чаще всего находит применение в зданиях, которые обладают дополнительными рядами стен. Такие стены используются в качестве дополнительных опор под стропильную систему. При этом, параметры здания могут достигать восемнадцать метров при условии наличия двух дополнительных элементов опорного характера.

Основным требованием является не более восьми метров пролётного пространства между двумя опорами. Стропильный шаг зависит от особенностей расчётов и может составлять 80-120 сантиметров. Нижние сегменты наслонной стропильной системы имеют опору в виде специальных подстропильных брусьев, а также мауэрлата.

Опорные стойки и прогоны разделяются при помощи подкосов, которые разгружают прогоны и придают всей конструкции необходимую степень жёсткости. Кроме того, подкосы служат в качестве разгрузочных элементов для ног стропильной системы и позволяют увеличить параметры перекрываемой ширины помещения. Стропильные ноги, имеющие более длинный размер чем стандартные показатели используемого пиломатериала, могут иметь составную конструкцию.

Отличие висячих и наслонных стропил

Висячий тип стропильной системы имеет характерные отличия от наслонного типа. В качестве опоры для нижних концов стропил выступают исключительно опорные стены, а стропильные ноги такой конструкции обладают нагрузкой в обоих направлениях монтируемой стропильной системы.

Кроме того, висячая конструкция имеет значительную степень нагрузок, которые распирают стены опорного характера. Такие нагрузки нивелируются посредством специальных затяжек, которые объединяют ноги в висячей стропильной системе. В качестве материала для затяжек может быть использована древесина или металл, а для расположения всегда выбирается горизонталь на удобной высоте. Следует учитывать, что чем выше расположены затяжки, тем более прочным должно быть крепление к стропильной системе.

Наиболее часто наслонный тип стропил используется для обустройства двускатных кровель над сооружениями, имеющими длину стены не более шести метров.

Устройство конструкции стропильной системы

Основными элементами наслонной стропильной системы служит наклонный тип балок, которые необходимо располагать вдоль кровельного ската. Поэлементный состав правильной наслонной стропильной системы выглядит следующим образом:

• стропильные ноги, являющиеся элементом, к которому монтируется конструкция обрешётки;

• прогоны, являющиеся элементами стропильной системы, которые укладываются не только на капитальные стены, но и столбы промежуточного характера;

• стойки, подкосы, лежни, мауэрлаты, которые применяются с целью усиления всей конструкции и позволяют более равномерно распределить всю стропильную нагрузку на прогоны и опорный тип конструкций.

Конструкция и узлы наслонной стропильной системы

Необходимость применения

Наслонная стропильная конструкция необходима в случаях, когда требуется перекрыть пролёты с максимальной длиной от шести метров до шести с половиной метров, с соблюдением условия по наличию дополнительных несущих конструкций в виде колон или стен, способных удерживать стойки.

Крепление стропил к мауэрлату

Пролёты, имеющие максимальные значения протяжённости в условиях частного домостроительства, встречаются крайне редко. Именно поэтому при возведении индивидуальных построек рекомендуется применять наслонный тип стропил.

В основе технологии лежит опора стропильных ног на мауэрлат, но в случае с деревянными постройками функцию мауэрлата берёт на себя верхний стеновой ряд. Такой соединительный узел является наиболее важным в наслонной стропильной системе. Использование ригеля, которым стягиваются стропильные ноги, позволяет увеличить длину пролёта до восьми метров, в условиях одной опоры – до двенадцати метров, а при использовании двух опор – до шестнадцати метров.

Расчёт элементов крыши

Любая конфигурация и конструкционные особенности кровельной системы решаются ещё на этапе проектирования здания. Конструкция крыши коренным образом влияет на набор материалов, используемых в процессе монтажа и конструкцию несущих стен. Именно поэтому стропильная конструкция, которая будет служить опорой кровле, а также каркас обрешётки являются основными предметами расчетов крыши.

Для грамотного расчёта сечения стропильных ног за основу берётся показатель их длины.

Если пролёт между стропилами составляет 100 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 8х10 см. или брёвна 10 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 5-5,8 метра – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
• длина 5,8-6,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 140 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
• длина 5-5,8 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 22 см.;
• длина 5,8-6,3 метра – бруски 12х22 см. или брёвна 24 см.

Если пролёт между стропилами составляет 175 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 9х10 см. или брёвна 15 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 4,3-5 метров – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 213 сантиметров:

• длина менее трёх метров – бруски 9х16 см. или брёвна 16 см.;
• длина 3-3,6 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
• длина 3,6-4,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 18 см.

Особенности монтажа и крепления

Весь технологический процесс по устройству стропильной наслонной системы состоит из нескольких основных этапов:

• подготовка пиломатериалов согласно произведённых расчётов;

• при необходимости, сращивание недостающих по длине элементов посредством саморезов или гвоздей;

• изготовление шаблонов стропил, стоек и подкосов;

• подъём подготовленного пиломатериал на крышу;

• установка стоек и прогона конькового бруса, предусмотренных конструкцией крыши и крепление стоек на несущие конструкции для предотвращения нежелательных сдвигов;

• установка стропил к крепежам и закрепление их предпочтительным способом на мауэрлате;

• верхние соединения стропил следует закрепить к коньковому брусу или друг к другу;

• если запроектированы горизонтальные схватки, то необходимо их закрепить;

• установка опорных конструкций, включая подкосы и шпренгели;

• если на отвесы могут повлиять конструкционные особенности крыши и стропильные ноги, то возникает необходимость их предварительной установки;

• в случае упора стропильных ног в мауэрлат посредством зуба или шипа, необходимо выполнить удлинение кобылками, которые обшиваются по всему периметру сплошным типом обрешётки.

Далее, выполненная стропильная конструкция с использованием стропил наслонного типа, обшивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией, а далее выполняется утепление и покрытие кровли.

Подробнее о монтаже стропил смотрите в видео.

Усадка дома

Стандартный коэффициент усадки сруба, высота которого составляет порядка трёх метров, равен порядка пяти процентов. Таким образом, усадка дома за один год может составлять около двадцати сантиметров, что негативно сказывается на несущих элементах крыши. Грамотные строители при проектировании составляют два варианта – первоначальный и с учётом усадки.

Таких проблем лишены висячие стропильные системы. Для наслонного типа стропил будет необходимо применить один из нескольких возможных вариантов:

• дождаться окончательную усадку строения;

• применить стропильную систему с скользящими опорами;

• выполнить укрепление всех опорных конструкций при помощи компенсаторов, в качестве которых допускается использование винтовых домкратов.

Подводим итоги

При монтаже деревянных стропил на каменные опоры следует выполнить грамотную изоляцию при помощи двух слоёв рубероида или любого другого гидроизолирующего материала.

При использовании наслонных стропил для обустройства крыш мансардного типа необходимо устанавливать внутренний брусовый каркас под нижними стропилинами, а верхние стропильные ноги упирать в коньковый прогон, монтируемый на стойках.

Для выполнения соединения стропильной ноги с мауэрлатом рекомендуется использовать ползун или жёсткое защемление.

Для наслонного типа стропил допускается соединение встык, которое выполняется посредством металлических пластин. Для такого соединения требуется оставлять значительный торцевой угол, который в процессе схождения позволяет стропилам делать упор друг в друга.

Наслонная стропильная система может быть выполнена с соединением внакладку, что подразумевает просверливание специальных отверстий под крепёжные болты.