Основными несущими кровельными элементами являются наслонные или висячие стропила. Общий вес всей нагрузки на кровельную систему позволяет делить их на типы постоянных и временных (краткосрочных, длительных и особых).
Вес всех материалов для строительства кровли должен включаться в расчет при возведении стропильной системы, поэтому требуется ее соответствующая устойчивость к длительным нагрузкам.
К краткосрочным нагрузкам на кровлю можно отнести: вес человека, специального оборудования для сервиса либо ремонта системы кровли. К нагрузкам особого типа относят влияние сейсмической активности. Дерево для стропил берут преимущественно хвойной породы, прошедшее специальную и дополнительную обработку антисептиками, огнезащитным составом.
К постоянным нагрузкам относится вес всей конструкции висячих стропил, куда включается:
- Кровельный материал.
- Стропильная система.
- Слой теплоизоляции.
- Материалы, используемые при отделке потолков.
Приступив к строительству кровли, необходимо повышенное внимание обращать на то, какие стропила будут использованы — наслонные либо висячие. Выбирая их, следует сопоставить форму крыши с размерами самого строения и вида его кровли. Крыша при этом может иметь двускатный либо односкатный тип. Это подразумевает использование стропил с разными способами креплений при монтаже.
Стропила и их монтаж
В постройках, имеющих односкатный либо двускатный тип кровли, применяются наслонные стропила. Данный вид элементов является конструкцией малых размеров либо брусьев, для которых опорой служат две стены строения, либо же три точки, включающие конек с двумя стенами.
Коньковый элемент, то есть брус, укрепляется с помощью стоек, опирающихся в лежни. Использование определенных вариантов, после того как выстроенный дом имеет необходимые габаритные размеры, то есть больше 6 метров, связано с появлением потребности в возведении стен либо опор.
Опорами самым концам конструкции наслонных стропил служат стены дома, а средний уровень конструкции должен опираться на дополнительные опорные элементы (стойки, балки, различные прогоны и т.д.), которые являются промежуточными. Соответственно они могут быть установлены в строениях, оснащенных столбчатыми опорами либо средним уровнем несущих стен.
Наслонный тип стропил устанавливают при расстоянии от одного вида опоры до другого не больше 6,5 метров. Присутствие дополнительных опорных элементов может позволить сделать ширину больших размеров, которая должна быть перекрыта с помощью наслонных стропил, размер которых до 12 метров. Иногда проем перекрывают с помощью двух соседних опор на ширину не более 15 м.
В постройках из бруса в качестве опор стропильным ногам предусмотрены верхние венцы из дерева. Опорой каркасных ног служит верхняя обвязка. Если ширина постройки является везде одинаковой, то кровля с наслонным видом стропил выходит с наименьшим весом. Вместо обыкновенных конструкций из дерева использование железных форм и балок является преимущественным.
Если кровельная стропильная система имеет стропила, создающие условия нормального давления на стены, которое является горизонтальным и распирающим, то при этом названием стропильных ног будет безраспорные наслонные стропила. Монтировать их допустимо тремя путями, исключающими возможность небезопасного уровня нагрузок на стенки:
- Стропильная нога при монтаже прошивается бруском, она иногда может и упираться концом в сам мауэрлат, укреплять ее требуется путем врубки.
- За счет подвижного соединения, а именно ползуна, стропила внизу крепятся к брускам либо мауэрлату, укладку верхних концов стропил фиксируют гвоздями.
- Данный способ имеет значение для жесткого типа монтажа прогонов и стропил, который используется для коньковых узлов. Доски следует прибивать гвоздями в параллельном направлении коньковому брусу каждой стороны.
Монтировать наслонные стропила распорные — это значит устраивать кровельные системы, уровень давления на систему которыми будет передаваться на стены (если стропила прикреплены к ним).
Если учитывать все три возможных способа крепления безраспорных типов стропил, поменяв крепление стропил на жесткое, неподвижно соединив их с брусками либо мауэрлатом, то можно достичь создания внутреннего напряжения в системе, выраженного в распирающем типе давления на стенки.
Фактически распорные виды наслонных стропил являются переходной схемой в условиях монтажа безраспорных стропил наслонного типа к висячим элементам.
Как вести расчеты нагрузки на кровельную стропильную систему
Расчеты различных показателей ветровой нагрузки связаны с определенным типом местности. Чтобы сделать расчет снеговой или ветровой нагрузок, можно воспользоваться формулами (1) и (2):
S = Sg * µ В (1),
где Sg — показатель для расчета веса покрова снега на метр квадратный горизонтальной поверхности участка земли, который должен приниматься во внимание в соответствии с таблицей. Табличные значения от I до VIII соответствуют областям, обозначенным на карте снеговых нагрузок по регионам. Схема для расчета по таблице представлена на рис. 3.
µ — коэффициент, указывающий на переход от общего веса всего покрова снега на земле к снеговой нагрузке на покрытие.
Коэффициент µ определяется углом наклона ската крыши:
- µ=1, если угол наклона ската < 25°;
- µ=0,7, если угол наклона ската находится в интервале 25-60°;
- если углы наклона ската крыши больше 60°, то уровень коэффициента µ в условиях полного расчета значения снеговой нагрузки не учитывается.
W = Wo * k (2),
где Wo — показатель нормативных значений ветровых нагрузок, учитываемый в формуле по табличным данным для расчета;
k — коэффициент, зависящий от условий местности, учитывает изменение давления ветра по высоте, его определяют, учитывая табличные значения.
Буква «А» в таблице означает наличие открытых побережий разных водоемов, пустыни, тундры, лесостепи или степи.
Под «В» понимается наличие городской территории, лесного массива или иной местности, имеющей неровности либо барьеры больше 10 м высотой.
Висячие стропила: как правильно устанавливать
Для перекрытия различных пролетов, которые достигают более 7 м в длину, в большинстве случаев применяются висячие стропила, показанные на рис. 6. Их устройство связано с принятием стены за точку опоры. Используется специальная затяжка, препятствующая тому, чтобы конструкция стропильных ног разъезжалась.
По своим эксплуатационным свойствам висячая стропильная система основана на возможных сжатиях и изгибах. Вместе с тем система обладает распирающими способностями, передающимися стенам. С целью снижения этих усилий используются затяжки (стальные либо из дерева), которые соединяют стропильные ноги. Они могут размещаться у основания конструкции стропильной системы и повыше его.
При пролетах, составляющих больше 8 м, может быть использована балка (стойка), имеющая подкосы. К плюсам данной кровельной системы относится способность к перекрытию больших просветов.
Висячие стропильные системы применяют для построек, имеющих облегченную конструкцию стен. При устройстве стропил висячего типа они обычно могут упираться своими концами в конструкцию стены постройки, а также мауэрлат, который представляет собой опорный вид бруса. Опорные конструкции промежуточного типа при этом не предусматриваются.
Стропильную систему закрепляют хомутами к стенкам строения. Возникает распорное напряжение, которое не передается на стенки, а остается в установленных пределах формы треугольника, который включает затяжку и оба элемента висячих стропил. Затяжка должна быть укреплена на мауэрлате. При этом стропила с затяжкой опираются не на конструкцию стен, а на мауэрлат.
При установке висячих стропил используют запил. Так стропильную ногу крепят на сам мауэрлат, зафиксировав ее болтами либо гвоздями. Устройство висячих стропил завершено, когда они концами встык соединены в коньке и укреплены деревянными накладками.
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/sposoby-ystroistva-naslonnyh-i-visiachih-stropil.html
Висячие стропила и их конструкция
В процессе строительства, когда дело подходит к возведению кровли, не последнюю роль играет правильный подбор кровельной конструкции. Именно она является основой, способной выдержать все виды нагрузок, которые оказывают на кровлю определенное давление. А к элементам несущей конструкции кровли относят стропильную систему – наслонные и висячие стропила.
При проектировании стропильной конструкции необходимо учитывать такие факторы:
- нагрузка на систему,
- величина сечения стропильных ног,
- шаг стропил и их расположение,
- форму фермы.
Самая простая конструкция фермы, которую могут образовать и наслонные, и висячие стропила, по форме напоминает треугольник, состоящий из пары стропильных ног, упирающихся друг в друга по верху, и стоящих враспор. Для поддержания прочности и надежности упора стропильные ноги соединяются дополнительно с помощью затяжки, которая выполняет нейтрализующую функцию распора.
Конструкция висячих стропил такова, что они могут передавать несущим конструкциям стен только вертикальные нагрузки. Тем не менее, усилия распора в системе остаются, при этом мауэрлат не обязателен.
Достаточно подложить обычную обрезную доску на гидроизоляцию. Доска необходима лишь для того, чтобы выровнять фермы по горизонтали, а также для увеличения площади поверхности соприкосновения опоры узла опирания фермы.
Ключевые моменты, на которые стоит обращать внимание при проектировании стропильной конструкции
- Тип кровли (одно-, двух-, четырехскатная, шатровая, шпилеобразная)
- Вид кровельного покрытия (металл, шифер, черепица)
- Климатические условия для конкретного региона, в которые входит определение количества ежегодных атмосферных осадков (снега и дождя) и величины ветровой нагрузки
Как видно, каждый из факторов является неотъемлемой частью проекта. В противном случае, несоблюдение всех требований, или неверные расчеты, могут привести к деформированию стропильной конструкции, что, в свою очередь, чревато травмоопасными ситуациями в результате обрушения кровельной конструкции.
Их используют для устройства кровельной конструкции там, где отсутствуют внутренние несущие стены. Конструктивно, висячие стропила опираются на стойки по краям здания. А вот центральной стойки (опоры) не существует.
Затяжку можно соорудить как из металлических планок, так и из деревянных брусьев, а ее местоположение будет определяться в зависимости от типа кровельной конструкции. К примеру, затяжка у основания стропильной конструкции применяется при возведении крыш мансардного типа: затяжка в этом случае будет являться балкой перекрытия.
Вот почему, когда необходимо монтировать стропильные висячие системы с затяжкой, в верхней части желательно использовать мощные конструкции и более тщательно подбирать способы крепления.
Когда монтируется крыша с висячими стропилами, то ширину пролета можно принимать равной 6-10 м.
Стропила могут быть из обрезной доски, бревен или брусьев. Крепежами выступают гвозди больших размеров, стальные уголки, профили, болты.
Как правило, этот вид стропильной конструкции может применяться в тех объектах строительства, в которых имеется внутренняя несущая/капитальная стена. Конструктивно, деревянные наслонные стропила отличаются от висячих внутренним дополнительным элементом, опирающимся на несущую внутреннюю конструкцию – колонну или стену.
Наслонные стропила могут работать только на изгиб, в отличие от висячих. В качестве стропильных ног используются брусья сечением 50х200 мм, обработанные антисептическим раствором.
Последовательность действий при сооружении стропильной конструкции такова:
- Наверху соединяются два бруса. На стропилах вырезается выемка – паз для последующей опоры на мауэрлат. При этом следует сделать небольшие пометки на ногах – правой и левой.
- Стропила устанавливаются и соединяются крепежными элементами с мауэрлатом.
- Выемка в верхней части стропил должна быть такой, чтобы обеспечивалось соединение бруса с упором. Для этого можно проделать следующее: соединить брусья концами и отметить линию выреза выемки. Последующие стропильные ноги можно делать на основе «шаблонов» первых двух – отдельно правую и отдельно левую. При этом все остальные ноги можно размечать уже на земле – разумеется, после тщательных замеров.
- Вторая пара стропильных ног должна быть установлена на другом конце будущей кровли, а между парами следует протянуть «разметку-уровень» — обычный шнур. На него потом можно будет ориентироваться при устройстве последующих пар стропил.
Шаг между стропильными парами определяется из расчета величины угла наклона. Таким образом, зная, как связать стропила, можно соорудить прочную и надежную кровлю.
Источник: http://novakrovlya.ru/stropilnaya-sistema/visyachie-stropila-i-ix-konstrukciya.html
Висячие стропила – конструкция и узлы крыши
Приветствую вас, друзья! В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим все аспекты, касающиеся висячих стропил. Они являются основными составляющими элементами кровли, вместе с которыми формируют каркас замкнутого типа, который обладает высокой прочностью и устойчивостью к воздействию осадков и ветровой нагрузки.
Но прежде чем мы начнем, я кратко хотел бы остановлюсь на видах стропил, которые бывают двух видов — наслонные и висячие – и особенностями их применения.
Виды стропильных систем
Различаются между собой наслонные и висячие стропильные системы способом передачи весовой нагрузки от крыши дома на его стены:
- Для строения, в конструкции которого не предусмотрены внутренние несущие перегородки, стропильные балки опираются только на внешние стены — такие стропила называются висячими. В этом типе сооружений всегда применяется затяжка, которая объединяет ноги балок, что позволяет существенно снизить распирающую нагрузку от стропил.
- В случае, если здание обладает внутренними несущими стенами или промежуточными опорами, в конструкции таких сооружений используются наслонные стропила. Эти сооружения, в отличие от висячих элементов, характеризуются простотой в изготовлении и применении, а также меньшим количеством используемого материала. Однако, для их применения потребуется возведение дополнительных перегородок и опорных узлов внутри строения.
Основные узлы висячей стропильной системы
Висячая стропильная система состоит из следующих элементов:
- Стропильные ноги. Это опорные брусья, в задачу которых входит формирование двускатной крыши. Они изготавливаются из досок или брусков, имеющих следующие размеры: 50х150 либо 100х150 миллиметров. Шаг установки варьируется в диапазоне от 0,6 до 1,2 метра, в зависимости от многих факторов.
- Мауэрлат — представляет собой брус сечения 100х100 или 150х150 миллиметров. Он монтируется в верхней части несущих стен, в том месте, где на них будут опираться стропильные балки, и выступает в роли устройства по распределению веса кровли, передаваемого на стены и фундамент здания.
- Затяжка — горизонтальная балка, которая осуществляет стягивание нижних участков стропильных ног. Данный элемент способствует компенсированию нагрузки на распирание, действующую на главные узлы кровли.
- Подкосы и стойки — это подпорки, выполняющие функцию поддержания стропильных ног, дополнительно защищая их от воздействия нагрузки на изгиб. Они примыкают к верхним или нижним частям балок.
- Прогон — является элементом, на которую опираются ноги стропил в верхней части крыши.
- Обрешетка. Представляет собой обрезные доски или бруски, которые предназначены для передачи нагрузки от кровли на стропильные ноги.
- Конек крыши. Это участок, в котором соединяются 2 ската крыши.
Особенности конструкции висячих стропил
Крыша с висячими стропилами является наиболее простым вариантом фермы, обладающей треугольной формой. Она способна перекрывать пролёты длиной до 17 метров. В её состав входят две стропильные ноги, упирающиеся друг в друга и затяжка, которая их дополняет.
Всего существует пять видов конструкций, образованных висячими системами.
Треугольная шарнирная арка
Такая конфигурация имеет замкнутую треугольную форму, в которой стропильные балки работают на изгиб, а затяжка — на растяжение. Для того чтобы система правильно работала, высота конька должна быть не меньше 1/6 длины пролёта фермы. Эта конструкция пользуется большой популярностью при устройстве чердаков.
Арка шарнирная с бабкой
Эта конструкция основана на подвешивании бабки к арочному коньку. Система такого типа работает на растяжение, которое возникает от изгиба самой затяжки.
В зависимости от характера и назначения конструкции, подвеска может изготавливаться из дерева либо металла.
Затяжка может быть выполнена из отдельных компонентов, которые фиксируются на нижнем участке подвески при помощи болтовых соединений.
Арка шарнирная с приподнятой затяжкой
Данная конструкция является аналогом треугольной арки, но в отличие от последней, затяжка фиксируется не внизу стропильных ног, а вверху сооружения.
Такая форма соединения весьма популярна при создании полноценных мансардных помещений. Крепление затяжки к стропильной ноге осуществляется посредством врубки полусковороднем и при помощи болтового соединения.
Чем выше располагается затяжка, тем большее растягивающее усилие она воспринимает.
Арка шарнирная с ригелем
В этой конфигурации в качестве опорного узла выступает неподвижный элемент шарнирного типа. Крепление с мауэрлатом осуществляется за счёт опорного бруса или посредством врубки зубом. Сами распределительные балки необходимо жёстко закреплять к несущим стенам. При больших распорных нагрузках внизу конструкции может устанавливаться затяжка.
Арка с подвеской и подкосами
Этот тип является некоторым подобием трёхшарнирной арки с подвеской. В систему висячих стропил, конструкция которых претерпела небольшие изменения, были введены подкосы, избавившие сооружение от избыточного напряжения.
Когда на подвеску воздействует растягивающее напряжение, происходит сжатие подкосов и арка приобретает жёсткую структуру.
Способы крепления стропильных ног
Соединение основных элементов висячих конструкций чаще всего осуществляется при помощи двух методов.
Двойным зубом
Применяться может двойной зуб как с шипом, так и без него. Для первого элемента в балке делаются два упора, в крайнем из которых вырезается шип, а в стропильной ноге устраивается соответствующее отверстие, подогнанное по размерам. Для правильной работы конструкции, геометрические размеры этих компонентов должны максимально совпадать.
Болтом и хомутом
Технология заключается в следующем: в стропильной ноге срезается торцовая часть, далее она устанавливается на балку в то место, где вырезана выемка и закрепляется болтом. Это соединение должно располагаться перпендикулярно верхней части стропильного элемента. В некоторых случаях может использоваться соединение с использованием хомута.
Принципы расчета
Для проведения грамотного расчёта стропильной конструкции необходимо руководствоваться следующими принципами:
- Климатическими факторами, преобладающими в конкретном регионе — следует учесть такие моменты, как средний уровень осадков, выпадающих за год, а также снеговые и ветровые нагрузки;
- Типом конструкции висячих стропил;
- Значениями углов наклона, в соответствии с которыми будут установлены скаты;
- Высотой стропильного треугольника;
- Размерами и количеством карнизных свесов;
- Расстояниями между стропилами;
- Архитектурной формой строения;
- Характеристиками материалов, которые предполагается использовать в конструкции крыши.
Стропильная система проектируется с учётом конструктивных особенностей будущего сооружения: в расчёт идёт не только длина пролёта фермы и размер сечения стропильных ног, но и характеристики таких важных деталей, как ригели, подкосы и бабки.
Монтаж висячих стропил
Для проведения работ по монтажу стропил потребуются следующие инструменты:
- строительный уровень;
- топор;
- молоток;
- нож;
- карандаш;
- отвесное приспособление;
- рулетка;
- ножовка.
Для установки системы с висящими стропилами необходимо выполнить следующие шаги:
- Осуществить подъём на перекрытие стропильного бруса;
- Установить и соединить стропила в верхней части. Сделать это можно несколькими способами:
- выполнив запил на обеих стропильных ногах (что увеличивает прочность всей конструкции), а соединение выполнить с помощью болта и гайки;
- запилить стропила в стык, и соединить металлической пластиной или набив брусок;
- Сделать разметку в месте опирания стропила на мауэрлат, после чего на стропильной ноге сделать выемку, позволяющую увеличить надежность опоры. Провести эту же операцию по формированию выемки на второй балке;
- После того, как ферма подогнана по размерам, на ее основы нужно сделать шаблоны для левой и правой стропильной ноги — это позволит удобно подготовить новые фермы на земле, не занимаясь их подъемом наверх. В качестве основы для шаблона можно использовать фанеру;
- Установить стропила на край кровли и зафиксировать к мауэрлату при помощи гвоздей;
- Подготовить еще одну ферму, и смонтировать ее на противоположной стороне крыши. Между ними натягивается веревка, которая будет выступать в роли уровня для следующих стропильных ферм;
- Установить горизонтальный брус (затяжку). Данный компонент используется для связывания стропильных ног и уменьшения распорных сил, передающихся от кровли на стены строения — чем выше она закреплена, там большие нагрузки на растяжение испытывает. Врубка затяжки в стропило выполняется полусковороднем, а крепление осуществляется с помощью болтов. Лучше если затяжка будет из цельного бруска, но при необходимости наращивания используются гвозди или болты;
- Выполнить установку остальных ферм кровли в соответствии с разметкой.
Изначально, при формировании системы из висячих стропил, фиксация ног к мауэрлату выполняется с использованием гвоздей. После завершения сборки, данный участок рекомендуется укрепить:
- специальными полосами (шинами), изготовленными из тонкой стали. Для этого стропильный брус оборачивают шиной, далее с обеих сторон в металлическую полосу забивают гвозди либо ввинчивают шурупы.
- Металлическими уголками (крепление осуществляется на саморезы).
Используя перечисленные метод дополнительного крепления, можно значительно усилить конструкцию кровли и избежать её повреждений при различного рода нагрузках.
Источник: http://all-for-remont.ru/stroyka/krysha/visyachie-stropila
Висячие и наслонные стропила: характеристики и особенности монтажа
Основная задача во время строительства крыши – это верно рассчитать и установить несущие конструкции, способные выдерживать все нагрузки, которые оказываются на кровлю. Главная из них – это стропила.
Их бывает всего два типа: висячие и наклонные. В зависимости от размера дома и формы крыши выбирается та или иная конструкция. Крепится она по-разному.
Например, висячие стропила и устанавливаются по-другому, и используются не для тех же самых зданий, что наслонные.
Видео-мануал по сращиванию, креплению и усилению стропил
Проект стропиловки крыши требует хорошего опыта и профессиональных знаний. В расчет берется потенциальная нагрузка на кровлю, наиболее подходящее сечение стропил, их шаг и расположение. Без соответствующего образования лучше отставить эксперименты и довериться профессионалам. Именно благодаря грамотному монтажу стропильной системы конструкция получается прочной и устойчивой.
Характеристики висячих стропил
Если в здании нет внутренних несущих стен, то применяют висячие стропильные системы. Данная конструкция не имеет центральной опоры и опирается одним концом на стену, вторым на верхний край встречного стропила. Устанавливаются они тогда, когда необходимо покрыть большие пролеты длиной 7 м и более. Для закрепления используются прорезные шипы или металлические пластины.
Стропильные ноги висячей конструкции не создают горизонтальных нагрузок. Они обеспечивают распорное натяжение, которое не представляет опасности для всей постройки и не передается на стены дома.
Однако для уменьшения усилий, которые оказываются на несущую стену дома, применяют затяжку. Она изготавливается из металла и деревянного бруса и предназначена для соединения некоторых элементов конструкции. Располагают ее в зависимости от формы крыши.
Когда монтируются висячие стропила – ширина пролета в здании должна быть 6 – 10 м.
Стропила, обрешетка, стойка, подкос, затяжка и мауэрлат – основные элементы любой стропильной конструкции
При монтаже висячей конструкции стропильную ногу прикрепляют к мауэрлату с помощью запила – заготовки из дерева и дополнительно соединяют крепежными металлическими элементами, болтами или гвоздями. Именно затяжка и соединяет две ноги стропил.
Верхние же концы стропил закрепляют друг с другом преимущественно встык или укладывают на коньковый прогон. Затяжка у основания чаще всего используется для мансардной крыши, одновременно выступая в качестве перекрывающей балки.
Чем выше находится затяжка в стропильной системе, тем большая на нее оказывается нагрузка, поэтому для верхнего расположения требуются более мощные несущие конструкции и достаточно надежные крепления.
Затяжка бывает цельной или составной. Ее брусья сращиваются разными способами: прямым или косым зубом, скреплением внахлест и т. д. Устанавливаются они в любой точке по направлению к коньку.
Если дом строится из бревен, то висячие стропила закрепляются на верхний венец путем вырезания шипа или с помощью металлических элементов (например, ползунков), которые позволят стропилам перемещаться в вертикальном направлении по венцу или обвязке дома. Верхние части конструкции накладывают друг на друга и соединяют болтом, таким образом они скрепляются. Стоит обратить внимание, что венцом в строительстве называются бревна или брусья, образующие один горизонтальный ряд сруба.
Схема висячих стропил с затяжкой. Шаг обрешетки зависит от типа кровли. Затяжка используется для соединения двух элементов конструкции, чаще всего ног
Особенности наслонной стропильной системы
Для домов с внутренними несущими стенами используются наслонные стропила: конструкция и узлы их немного отличаются от висячих тем, что они имеют внутренний опорный элемент, опирающийся на колону или внутреннюю стену. Такая конструкция более выгодная и не такая тяжелая, как с висячими стропилами, потому что она требует меньшее количество материала, а также передает нагрузку только на изгиб.
Однако наслонные и висячие стропила могут использоваться друг с другом, например, в домах, где общая кровля строится над несколькими пролетами. В частях крыши с внутренними опорами устанавливается наслонная стропильная система, а там, где их нет – висячая.
Чаще всего наслонные стропила используются для одно- или двускатных крыш. Они представляют собой небольшие бруски или доски с двумя крепкими точками опоры, в качестве которых выступают несущие стены. Третьим таким элементом служит конек.
Для больших домов, где длина стропил превышает 6 метров, строятся внутренние капитальные стены, которые играют роль дополнительной конструкции.
Еще для этого может использоваться столбчатая опора, а вместо деревянных изделий – металлические балки.
Конструкция наслонных стропил. Так называемые стропильные ноги принимают на себя нагрузку от веса крыши и атмосферных осадков
Перед возведением стропильной системы нужно вычислить нагрузки, которые она будет выдерживать. Их бывает всего два вида: распорные и безраспорные.
При безраспорных нагрузках стропильная нога не оказывает горизонтального (то есть распирающего) давления на стену дома, тогда как у распорных – оказывает. Для этого они крепятся к балкам и стенам.
Материалы для изготовления конструкции
Как вы уже поняли, основной материал, из которого изготавливают стропила – это дерево. Поэтому для продления срока службы еще во время проектирования предусматриваются различные способы как конструктивного, так и защитного характера.
Для укрепления конструкции в местах соединения дерева с кирпичом используются прокладки из водоизоляционного материала.
Со стороны кровли следует уложить и держать в сохранности влагоизоляционный материал, а со стороны помещений – пароизоляционный.
Чтобы пары влаги своевременно выводились, необходимо оборудовать вентиляционные зазоры. Непосредственно древесину нужно обработать антисептиками и биозащитными средствами.
Для стропильной конструкции применяют древесину хвойных пород деревьев: ель, сосна, лиственница
Раньше детали стропил изготавливались из бревен или полубревен. Сейчас многие строители считают более правильным вариантом применение прямоугольного бруса с сечением, которое зависит от нагрузок. Породы, использующиеся для древесины, преимущественно хвойные: ель, сосна или лиственница. Влажность допускается в пределах 20%.
Нагрузки на стропила
Данная несущая конструкция выдерживает не только постоянные, но и временные нагрузки.
- постоянные – вес кровли, прогонов и обрешетки, то есть самых важных элементов крыши.
- временные – это атмосферные осадки, в особенности снег, ветер и полезная нагрузка (не всегда она есть).
Допустимый показатель снеговой нагрузки – 180 кг/квадратный метр (в горизонтальной проекции). Однако он часто превышается, особенно при большом количестве снега он может достигать 500 кг/квадратный метр.
Данный параметр не учитывается, если кровля имеет наклон выше 60 градусов, так как снег постепенно скатывается на землю. Ветровая нагрузка должна быть равна 35 кг на квадратный метр. Однако все эти цифры рассчитаны на Подмосковье, то есть для средней полосы России.
Для других регионов вводятся соответствующие поправочные коэффициенты, зависящие от климата.
Полезная нагрузка бывает тогда, когда к стропильным фермам подвешиваются потолки, на которых порой устанавливаются вентиляционные камеры или водяные баки. В случае больших нагрузок иногда необходимо повысить жесткость конструкции, для этого применяют металлические элементы, которые позволяют стропилам функционировать как безраспорно-наслонным.
Стропила несут на себе нагрузку от веса кровли, а в зимнее время и снега, лежащего на крыше.
Недостаток металлических деталей в том, что на них может появляться конденсат из-за перепада температур, что негативно сказывается на состоянии дерева. Поэтому стропила следует обрабатывать влагозащитными составами, а также использовать пленочный гидроизоляционный слой, изолирующий дерево от металла.
В двускатной мансардной крыше металл является хорошим проводником холода. Теплоизоляция, уложенная между стропилами, эффекта особого не даст. Лучше всего будет, если металлический слой закрепить полностью снаружи или внутри помещения, однако тогда стропила придется как-то украсить, например, декоративными панелями.
Также стропильные конструкции можно изготавливать полностью из металла. У них будет очевидный плюс: отсутствие дерева.
Тонкости устройства под различные материалы
В зависимости от материала кровли определяется диаметр и основные характеристики несущей конструкции:
- Металлочерепица. Для этого покрытия оптимальный шаг стропил – 55-90 см. При наличии теплоизоляционных плит этот параметр должен равняться их ширине.
- Черепица. Поскольку это тяжелый материал, то и стропила должны быть соответствующие. Шаг следует делать не более 50 см, их диаметр должен быть не менее 13 см, а сечение брусков для обрешетки – 5х5см.Схема стропильной системы для черепицы. Данные указаны в мм
- Шифер. Для него подойдут стропила сечением 50х100 мм или 50х150 мм с шагом от 60 до 80 см. Шаг обрешетки зависит от угла наклона кровли. Если он маленький, то достаточно и четырех брусков. Получится шаг, равный 45 см. При большом уклоне должно быть три бруска с шагом 63 – 65 см.
Итак, наслонные и висячие стропила – это основные элементы кровли, которые обеспечивают ее сохранность. Они отличаются друг от друга конструктивно и используются для разных видов крыш. При их проектировании следует обращаться к профессионалам.
Источник: http://goodkrovlya.com/montazh/stropila/visyachie-i-naslonnye-stropila.html
Описание стропильных систем
Выбор материалов
Прежде чем приступить к возведению верхней части дома, причем не зависимо от того, решили вы довериться профессионалам или обойтись собственными силами, необходимо досконально изучить данный вопрос, дабы исключить в последствие неприятных неожиданностей.
Ошибки при устройстве крыши встречаются сплошь и рядом, просчеты в несущей способности основного каркаса, неверная последовательность укладки материалов при утеплении, нарушения в соединительных узлах и т.д.
Основу силовой конструкции крыши составляют стропила, они устанавливаются после того как возведены стены здания.
Стропила бывают деревянными, металлическими, либо комбинированными. Выбор материала для стропильной системы обуславливается несколькими факторами:
- Желанием застройщика
- Конструктивной необходимостью
При больших пролетах и ограничении по высоте внутреннего пространства, иногда бывает невозможным установить деревянную конструкцию, тогда ее заменяют на металлическую. Так же требования пожарных норм диктуют выбор материала в пользу металла.
Однако, из – за существенной разницы в цене, в частном домостроении для возведения крыши, зачастую используют древесину. В настоящее время это в основном брус, квадратного или прямоугольного сечения, доска и другие разновидности пиломатериалов.
Важно помнить, что при выборе природного материала для строительства, необходимо приобретать хорошо очищенный и сухой продукт. Доска не должна иметь обзол (участки с остатками коры), поскольку это способствует появлению различных насекомых. Размеры бруса зависят от типа крыши, длины пролетов, величины суммарных нагрузок.
Последняя переменная состоит из постоянных и временных нагрузок. Для разных регионов временная составляющая будет иметь свое значение, оно определяется количеством осадков и другими природными явлениями, которые свойственны для данной климатической зоны. Эти расчеты проводятся конструкторами при разработке проекта.
Проявлять тут самостоятельность не уместно и опасно. Однако некоторые зависимости, прописанные в нормативной документации, могут быть взяты за ориентир для контроля ведения монтажных работ (табл. 1). В конструкции стропильной системы учитывается:
- Длина пролета
- Наклон крыши
- Сечение используемого пиломатериала
- Удельные нагрузки (временные + постоянные)
- Шаг между стропилами
Таблица 1
| Диаметры бревен | Высота (h) доски для бруса при толщине (b), мм | Удельная нагрузка на 1 п.м. длины стропилы (кг/м.п.) | ||||||||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 75-100 | 100-125 | 125-150 | 150-175 | 175 и выше | |
| Сечение стропил (b х h), мм | L стропил, (дм) | |||||||||||
| 120 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 | 450 | 400 | 350 | 300 | 250 |
| 140 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 500 | 450 | 400 | 350 | 300 |
| 160 | – | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 550 | 500 | 450 | 400 | 350 |
| 180 | – | – | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | 600 | 550 | 500 | 450 | 400 |
| 200 | – | – | – | 230 | 220 | 210 | 200 | 650 | 600 | 500 | 500 | 450 |
| 220 | – | – | – | – | 240 | 230 | 220 | – | 650 | 600 | 550 | 500 |
Наслонные и висячие стропила
По типу стропила делятся на два класса, это наслонные и висячие (распорные). Распорные стропила имеют точки опоры только на внешние стены здания.
Поэтому такой вид конструкции в основном используются в строениях, где при значительных габаритных размерах дома (ширине), отсутствует возможность установки промежуточных опор. Специфическим элементом висячей стропильной системы является затяжка.
Она выполняется в виде поперечного бруса, который с помощью характерных соединений скрепляет стропильные ноги в горизонтальном сечении, предотвращая, таким образом, скольжение вдоль затяжки и передавая нагрузку на стены равномерно.
В наслонных видах стропильных систем предусмотрены дополнительные точки опоры, такие как коньковые элементы и прогоны. Данный тип стропильной системы применяется в проектах, с несущими конструкциями внутри строения.
В случае, когда в здании имеются пролеты с опорными стенами и без них, общая схема каркаса под кровлю может быть скомбинирована из наслонных и висящих стропил.
Устройство мауэрлата
Стропильная система монтируется на так называемый мауэрлат, он представляет собой опорный элемент, который служит связующим звеном между стенами и стропилами.
Мауэрлат может быть проложен по всему периметру строения, а может быть в виде отдельно стоящих брусков, которые воспринимают на себя нагрузку от стропильной конструкции. Он крепиться к основной стене при помощи шпилек или анкерных болтов, которые придают жесткость все конструкции.
Применяются несколько типов соединений опорного бруса и стропильной ноги, выбор зависит от расчетных нагрузок и конфигурации крыши.
Между деревянными деталями и основной стеной обязательно прокладывается гидроизоляционный материал, который защитит конструкцию от негативного воздействия воды. В качестве соединения используют металлические перфорированные пластины, уголки, крепежные башмаки.
Для увеличения несущей способности стропильной системы применяют стойки, диагональные связи и подкосы. Они изготавливаются из бруса такого же сечения, что и мауэрлат или коньковый прогон. Важно, чтобы во всех узловых моментах конструкции была четкая точка опоры и надежное крепление.
Любой монтаж на высоте, начинается с обустройства лесов, которые во многом упростят процесс подъема строительных элементов крыши наверх. Первые две стропильные ноги устанавливают на месте, их соединяют между собой, с учетом проектного угла наклона и высоты конструкции.
Затем на каждой стропиле делаются запилы, которые в нижней части используются в качестве устойчивой опоры на основной брус и верхней, для соединения бруса упором друг в друга или на коньковый прогон, если он предусмотрен конструктивом.
Соединять элементы внахлест не рекомендуется в виду ненадежности данного типа крепления.
После того, как первая пара стропил будет установлена по месту, изготавливается шаблон, с помощью которого сборка последующих стропильных пар может производиться на земле. Так же для удобства монтажа мастера советуют нанести разметку на мауэрлате с шагом, равным расстоянию между стропилами.
Есть еще одна хитрость, которая облегчит процесс монтажа. В ходе предварительной подгонки стропильной пары ее можно соединить между собой мощными болтами, но не собирать в готовую конструкцию.
К месту установки они подаются в сложенном виде, это позволяет поднимать стропильные секции без привлечения специальной техники.
Следующая пара монтируется с противоположной стороны дома. Между первой и второй стропильной парой натягивают шнур, а лучше не один, который служит отличным уровнем и ориентиром для установки остальных пар. Регулировка высоты стропил производится посредством деревянных брусков.
На протяжении всего процесса монтажа, необходимо проверять расстояние между стропильным ногами как в нижней части (по мауэрлату), так и по верхней (по коньковому прогону). Только в этом случае можно незамедлительно выявить ошибку и устранить ее.
Если толщина досок не обеспечивает нормативные значения прогиба (он должен составлять 1/250 часть от длины стропильной ноги), дополнительно устанавливаются подкосы из бруса или досок, соединенных через вкладыши.
Для придания конструкции жесткости, пятки стропил укрепляются затяжками, а сами секции соединяются коньковым брусом и двумя продольными прогонами.
Возможно, это не самый быстрый способ сборки стропильной системы, но в результате такая технология позволяет сэкономить 20 – 30 % затрат от возведения крыши.
По завершению работ по установке основного каркаса, приступают к монтажу сплошной обрешетки, она служит основой для укладки кровельного и сопутствующего материала, паро, звуко и теплоизоляции. Как правило, ее выполняют из обрезной доски, которую располагаю поперек направлению стропил.
На этапе монтажа стропильной системы, все крепление производится с помощью гвоздей и только на заключительной стадии, места соединения усиливают металлическими уголками, скобами и пластинами.
Источник: http://semidelov.ru/mar/opisanie-stropilnyh-sistem/
Виды конструктивных схем и монтаж висячих стропил
При возведении крыши, основополагающим фактором, является оптация будущей стропильной системы.
На эту конструкцию, в микротечение срока эксплуатации, действуют постоянные и временные нагрузки, следовательно правильный оплата и микромонтаж несущей системы обеспечат доказанность и капитальность всей крыши во целом.
Висячие стропила используются во сооружениях, где-либо нет внутренних несущих стен, следовательно опорами про них выступают наружные несущие стены.
Элементы висячих стропил и факторы, влияющие на их выбор
Жилые дома, во основном, имеют во своей конструкции внутренние опорные несущие стены, поэтому употребление висячих стропил во них, начистую связанно с будущим обустройством мансарды. Висячая стропильная система, город сравнению с наслонной, является более сложной.
Сложна торакопластика изготовления не всего только самих стропил, а и микромонтаж их на стену. При использовании наслонных стропил узлы конструкции собираются вручную из легких элементов.
В случае с висячими стропилами, собранная, громоздкая строй подается на крышу краном, либо разбирается внизу, подается вручную кверху и собирается заново.
Простейшая стропильная овцеферма представляет собою треугольник, значащийся из двух стропильных ног, упертых друг во друга и затяжки.
Получившаяся строй – распорная, а на наружные стены сооружения давление не передается ввиду его нейтрализации затяжкой. Таким образом, во висячей стропильной системе, на стены сооружения передаются всего только вертикальные усилия, горизонтальные отсутствуют, словно делает конструкцию узлов опирания на стены стоит простой.
Затяжка сооружается либо из деревянных брусьев, либо из металлических планок, однако месторасположение зависит ото типа кровельной конструкции. Например, возле возведении крыши мансардного типа затяжки устанавливаются у основания стропильной конструкции и являются балками перекрытия. Мауэрлат в этакий системе не является необходимой частью конструкции. Он вероятно заменяться доской, которая кладется на гидроизоляционную основу, и служит про выравнивания стропильных ферм насчет горизонта, однако также про предотвращения смятия древесины во районе узла опирания фермы.
Перед началом проектирования висячей стропильной системы потребно учитывать следующие важные факторы:
- климатический регион, семо входит бухучет снеговых и ветровых нагрузок, однако также общее сумма атмосферных осадков;
- вид кровельной системы (односкатная, двухскатная, шатровая, вальмовая и т.д.);
- угол наклона ската крыши; вид кровельного перекрытия (шифер, металлочерепица, настил и пр.).
Зная вышеперечисленные факторы нагрузок, рассчитывается гистеротомия стропильных ногуй и просвет пролета висячих стропил. Устройство висячих стропил вот многом зависит от применяемой конструкции и характеризуется наличием дополнительных элементов таких как: подкосы, ригели и бабки.
Конструкция висячих стропил вот многом зависит от длины пролета во сооружении и наличия аль отсутствия мансардного помещения на чердаке.
Разновидности конструкций висячих стропил
Различают следующие типовые конструкции висячих стропил:
- Трехшарнирная треугольная дуга.
- Висячие стропила с затяжкой выполняются во форме замкнутого треугольника. В этакий системе на излом работают стропила, однако затяжка работает на растяжение. Минимальная холм подъема конькового прогона составляет не меньше 1/6 длины арочного пролета.
Такую конструкцию применяют про мансардного чердака, где-либо на затяжку возлагается место чердачного перекрытия.
Для того чтобы уменьшить сгибающий момент, концы стропильных ногуй упирают с эксцентриситетом (небольшое смещение, расстояние) насчет их продольных осей.
- Треугольная трехшарнирная дуга с бабкой аль подвеской.
При длине пролета более 6 метров становится проблематичным расходование цельного бруса, опять же возникает существенный геосинклиналь от собственного веса затяжки. В таком случае, её подвешивают к коньку, однако подвеску изготавливают деревянной и называют бабкой, либо железной и называют тяжем. Необходимая протяжение затяжки достигается толково состыковки более мелких элементов, которые крепятся на хомуте подвески возле помощи косого аль прямого сруба и болтов.
- Треугольная трехшарнирная дуга с приподнятой затяжкой.
- Висячие стропила с приподнятой затяжкой почасту применяют возле использовании чердачного помещения по-под мансарду.
В этакий схеме замедление крепится не долу стропильных ног, однако продвигается кверху и нежели больше холм подъема затяжки, единица большее растягивающее надрыв она испытывает.
В мансардном помещении такая замедление играет место балки потолочного перекрытия и не несет на себя полезной нагрузки. Эта затяжка вероятно быть защищена от провисания с помощью установки подвески.
- Треугольная трехшарнирная дуга с ригелем.
В этой схеме нижний одноопорный узел меняется с ползуна на шарнирно неподвижную опору. Стропильная ноженьки делается с врубкой во мауэрлат, словно делает всю арку устойчивой конструкцией. В этакий системе приподнятая замедление меняет посыл своей работы с растяжения на съеживание и называется ригелем.
- Треугольная трехшарнирная дуга с подвеской и подкосами.
С увеличением длины стропил возрастает и их прогиб. Для предотвращения прогиба стропила подпирают подкосами.
Так как, во отличие от наслонной системы, дно подкосов упереть просто некуда, до того их упирают во бабку.
Получается стоит прочная строй с дисковый передачей нагрузок: стропила давят на подкосы, подкосы растягивают подвеску, брелок тянет книзу верхушку стропил и коньковой прогон, подкосы сжимаются стропилами.
Карнизный узелочек (место соединения стропила с затяжкой) имеет чуток вариантов реализации: ортогональная лобовая врубка
(с одинарным аль двойным зубом), пластинчатое и дощатое крепление.
Правила монтажа системы висячих стропил
Порядок установки висячих стропил, условно, разбивается на следующие пошаговые операции:
- Вырезаются запилы на правом и левом стропиле про устойчивого и надежного крепления к мауэрлат.
- Правая и левая стропилины помечаются условными метками во зависимости ото их будущего расположения.
- В верхней части соединяются стропила, уже выбранным способом (внахлест, встык) либо к коньковому прогону с помощью: металлической пластины, доски, фанеры
- После установки двух первых стропильных ногуй и проверки точности их монтажа, делаются шаблоны про правых и левых стропилин Вторая пара стропильных ногуй подготавливается на земле, возле помощи уже сделанных шаблонов.
- Устанавливается вторая пара на другом краю сооружения Между полученными, фронтонными парами, протягивается бечевка про контроля уровня остальных стропил.
- Оставшиеся стропильные пары, устанавливаются на расстоянии, предусмотренным проектом.
- Высота стропильных ногуй регулируется уже натянутой бечевкой и если ее не хватает, до того возможно расходование деревянных подкладок.
- Расстояние посереди стропилами внизу регулируется город разметке на мауэрлате, однако вверху, город разметке на временной доске
При стоит большом расстоянии посереди наружными стенами микромонтаж висячих стропил происходит с помощью затяжки про придания устойчивости конструкции.
Расстояние посереди затяжками достоит равняться расстоянию посереди стропилами и его необходимо ежемгновенно контролировать.
Чтобы не произошла деформирование затяжки по-под собственным весом, ее потребно закрепить с коньком стропильной пары. Такую процедуру потребно провести с каждой стропильной парой.
Соблюдение приблизительно монтажа висячих стропил и правильный оптация схемы конструкции, обеспечат крыше необходимую долговечность, незыблемость и устойчивость.
Источник: http://abik55.ru/vidy-konstruktivnyx-sxem-i-montazh-visyachix-stropil/
Загрузка...
