Стропильная система — такая же основа для крыши, как фундамент для всего дома. Поэтому перед тем, как обустраивать кровлю, необходимо изучить устройство стропил и стропильных систем, чтобы не допустить ошибок при проведении расчетов и установки. Даже если этим будет заниматься строительная бригада, не помешает проконтролировать их знания и ход выполнения работ. Ведь правильно рассчитанная и грамотно установленная несущая конструкция определяет внешний вид и функциональность крыши.
Расчет стропильной системы производится на основе материала кровли, ее площади и уклона, а также среднего показателя уровня снежного покрова в данной местности. Уклон крыши измеряется в градусах.
Существует два вида крыш: скатные и плоские. Для дачного и коттеджного строительства наиболее характерны двускатные крыши, конструкция которых предусматривает наличие двух плоскостей, находящихся на одном уровне и опирающихся своей несущей частью на стены дома. Особенностью крыш такого типа является чердак, который образуется под скатами и бывает холодным или теплым (мансарда).
1. Типы стропильных конструкций
Для обеспечения конструктивной «жёсткости» любую стропильную конструкцию должны составлять сопряжённые друг с другом треугольники, не имеющие «свободы».
Виды стропильных конструкций
Стропильные конструкции бывают двух типов: наслонные, концы и средняя часть которых опирается на опоры или стены здания, а также висячие, опирающиеся на затяжку, лежащую на стенах, без промежуточных опор или же на мауэрлат.
Наслонные стропильные конструкции подходят в тех случаях, где расстояние между опорами не более 6,5 м.
За счет добавления ниже конька горизонтально врезаемого между стропилами бруса расстояние между опорами увеличивается до 8м.
Добавление одной опоры может увеличить ширину, перекрываемую наслонной стропильной конструкцией, до 10-12м., а добавление двух опор — до 16м.
В каменных зданиях стропильные ноги своими нижними концами опираются на мауэрлат, в деревянных срубах или брусчатых домах — на венцы верхней части конструкции, в каркасных строениях — на верхнюю обвязку. Расположение стропил определяется размерами контура здания и наличием стен или же колонн (опора).
Крыша должна выдерживать большие нагрузки. Для придания ей крепости устраивается специальная конструкция, которая состоит из стропильных ферм и обрешетки. Ее предназначение — передать нагрузку от веса кровли и снежного покрова на внутренние опоры сооружения. Наслонные стропила используются в зданиях с небольшими пролетами или в сооружениях со средней несущей стеной или промежуточными опорами. Если таковые отсутствуют, то применяется конструкция из висячих стропил.
Контрольная работа: Крыши промышленных зданий Междуэтажные перекрытия
... конструкциями скатных крыш служат наслонные стропила или стропильные фермы, по которым делают обрешетку, являющуюся основанием для кровли. Стропила устраивают в здании с пролетами между опорами ... между перекрытием верхнего этажа и крышей замкнутое пространство; совмещенные, объединяющие в одну конструкцию перекрытия и кровлю; сборные железобетонные. Скатные крыши и их конструкции. Крыши выполняют ...
2. Правила и тонкости устройства наслонных стропил
Наслонной стропильной конструкцией можно перекрыть пролет, максимальная длина которого составляет от 6 до 6,5 метров. При условии, что внутри здания могут быть такие несущие конструкции, как колоны или стены, то появляется дополнительная возможность устанавливать на них стойки.
Одной из полезнейших вещей является скользящая опора для стропил, так как она позволяет прикрепить разные промежуточные стропилы к мауэрлату.
Схема наслонных стропил
Поскольку большие пролеты встречаются в частном строительстве довольно редко, то в индивидуальных постройках в основном применяются наслонные стропила.
По технологии стропильная нога опирается на мауэрлат (в случае с деревянной постройкой его функция передается верхнему ряду стены).
Это узловое соединение считается особенно важным.
Если стропильные ноги стянуть при помощи ригеля, то величина пролета может быть увеличена до 8 м, при одной опоре — до 12 м, с использованием двух опор — до 16 метров.
Обратите внимание!
Нельзя укладывать деревянные стропила на каменные стены. На них постоянно образовывается конденсат, который будет разрушать дерево. Чтобы оно не гнило, мауэрлат нужно заизолировать. То же нужно делать во всех местах, где дерево примыкает к конструкциям из камня или металла. В качестве изолирующего материала используется рубероид в 2 слоя или похожий материал.
Во время монтажа наслонной кровельной системы особого внимания заслуживает правильное закрепление стропил на подстропильном бруске.
Схема креплений стропил
В первую очередь, нужно надежно закрепить мауэрлат. Он представляет собой брус со сторонами размером 140-160 мм. Делается это с помощью металлических штырей, которые бетонируют в стену не менее чем на 40 см. Таким же образом можно закрепить и болты.
С этой целью могут использоваться проволочные скрутки диаметром не меньше 6 мм. Они закладываются при возведении стен не выше, чем в третьем ряду кладки, считая с верхнего края.
Наслонные стропила могут крепиться к мауэрлату с помощью скоб. К брусу, который кладут поверх внутренних наружных конструкций и называют «лежнем» предъявляют аналогичные требования.
При строительстве домов используются наслонные стропильные системы, изготовленные из дерева. Использование таких элементов из металла или железобетона себя не оправдывает и, вообще, трудно реализуемо.
Для соединения и крепления деревянных стопил, опорных брусьев и других деталей удобно использовать соединения в виде шипов, зубьев и сковородень, которые широко применяются в плотницком деле.
Наслонная система, конструкция которой выдерживает давление кровельного пирога и самой себя, должна быть хорошо рассчитана еще до того, как начнут укладывать стропила.
Когда срубы домов еще хорошо не высохли, и не произошла их полная усадка, монтаж несущих конструкций кровли необходимо производить особенно внимательно.
Техническая эксплуатация зданий и сооружений (2)
... требований эксплуатации зданий и сооружений. Недвижимость – вид имущества, признаваемого в законодательном порядке недвижимым - использование которого по назначению и без ущерба его характеристикам и ценностным свойствам, исключает его перемещение: здания, сооружения, земельные участки и ...
Обратите внимание!
Помните, что при коэффициенте усадки сруба дома (изготовленного из бревен или брусьев и имеющего высоту 3 метра), который составляет 4-6%, дом может за год усесть на 10-20 см. При этом могут пострадать несущие элементы крыши и вставленные столярные изделия. Вот почему размеры дома принято закладывать в проекте в двух вариантах — первоначальном и после усадки.
Одним из решений проблемы может быть использование висячих стропильных систем. В противном случае придется ожидать окончательной усадки дома, использовать стропила, которые имеют скользящие опоры, укрепить все опорные конструкции, подставив под них в качестве компенсаторов усадки винтовые домкраты.
В первом случае, недостаток состоит в длительном ожидании, в последнем — требует высоких профессиональных навыков и точности во время проведения работ ручным способом. А вот использование скользящих креплений, которые можно считать саморегулирующими, дает дополнительные преимущества.
Например, скользящая конструкция прекрасно компенсирует свойство древесины давать усадку и способность «дышать» и деформироваться (хотя и незначительно) на протяжении всего срока службы.
Эту конструкцию делают следующим образом: на мауэрлат под нужным углом набивают брусок или делают вырубку нужной формы. Затем на него крепят уголок, одна полка которого загибается. Под загиб продевают рабочую рельефную пластину.
Обратите внимание!
Пластина на стропиле закрепляется так, чтобы по направлению к коньку дома оставалось значительное расстояние для свободного скольжения, которое происходит в наружную сторону.
Приобретая соединение для скольжения, необходимо знать, что оно может быть разного рабочего размера (опорные площадки пластин находятся на разном расстоянии).
Выбирать его нужно, учитывая планируемую степень усадки здания. При этом обращают внимание, что распределение размера усадки будет происходить на стропила двух скатов.
Обратите внимание!
Упор стропил на подстропильный брус является не единственным подвижным узлом стропильной конструкции. Конек также нуждается в устройстве шарнирного соединения какого-либо типа. Наслонные стропила можно соединять встык, используя металлические пластины. С торца оставляют значительный угол. Он не позволяет стропилам во время схождения упираться друг в друга. Можно использовать и другой вариант, когда стропила соединяются внакладку. В этом случае в обеих ногах делаются отверстия, через которые проходит болт.
Конструкция наслонных стропил
Стропильную систему, в которой крепление верхнего узла осуществляется при помощи шарнира, а нижнего — при помощи шарнира и плавающего соединения (выше описывался вариант ползуна), принято называть безраспорной. В такой системе не происходит передача нагрузок на мауэрлат, а через него — на стены.
В отличие от них, в распорной системе жестко выполняется коньковое соединение, а опора на мауэрлат происходит с помощью шарнира (как вариант, соединение «зубом»).
В этом случае на стены передаются раздвигающие усилия.
Такую систему, которая объединяет наслонные и висячие стропила, можно считать гибридной.
В этом случае происходит перераспределение нагрузки. Вес кровли принимают на себя исключительно стропильные ноги, которые соединены встык и работают на изгиб. Коньковый брус в этом случае перестает быть обязательным элементом стропильной системы, поскольку, практически, бездействует.
Виды крыш и кровель, нагрузки и воздействия на крыши
... применяют скатные и пологоскатные крыши. Плоские крыши - самые простые в установке и не особо дорогие. Из названия ясно, что форма - плоская кровля, которая опирается на стены, при ... СНиП 2.01.07-85», вступившего в действие в 2008 году. Оптимальное расстояние между стропилами определяется методом предела. По достижении которого, конструкция может разрушиться частично или полностью. ...
Обратите внимание!
При распорной схеме особенно важно учитывать качество выполнения болтовых соединений. Их производят с помощью предварительно просверленных отверстий , диаметр которых должен быть на 1 миллиметр меньше диаметра шпильки или болта. В том случае, если они будут излишне большими, в процессе выбора деталью свободного хода может произойти повреждение мауэрлата.
Работа стропил будет отличаться в зависимости от того, какие из соединений стропил будут работать в жестком режиме, а какие будут шарнирными.
Когда эксплуатация кровли происходит в нормальных условиях, без перегрузок, то вся нагрузка, которую испытывает стропильная система, равномерно распределяется на все ее элементы. Но с приходом зимы и выпадением снега на каждый скат приходится разная нагрузка. В случае плохо закрепленных или неправильно смонтированных стоек может произойти сдвиг кровли в сторону перегруженного ската. Возможность такого смещения наиболее вероятна,когда речь идет о безраспорной схеме. Проблему можно предотвратить, если надежно закрепить коньковый брус, исключая его продольные сдвиги.
В каком порядке производится устройство стропил
Технологический процесс устройства кровли состоит из следующих этапов:
1. Приведенная таблица дает возможность рассчитать сечение стропильных ног, отталкиваясь от их длины;
2. В случае, когда в наличии нет пиломатериалов, которые имели бы требуемую по проекту длину и толщину, их можно получить путем сращивания при помощи саморезов или гвоздей;
3. Необходимо изготовить шаблон стропил, а если конструкция состоит из стоек и подкосов, было бы неплохо сделать шаблоны и для них;
Обратите внимание!
Помните, что при устройстве вальмовых крыш, которые в основном имеют 4 ската, важно принять во внимание некоторую особенность. Длина стропил, которые располагаются в месте, где происходит смыкание скатов, должна уменьшаться по мере спуска от конька в сторону мауэрлата. Ее называют диагональной стропильной ногой или накосной ногой. Поскольку вальмовая кровля имеет сложную конструкцию, шаблоны в этом случае изготавливаются для элементов скатов, которые являются основными. Все остальные элементы приходится собирать и подгонять непосредственно на месте.
4. Подготовленные и подогнанные материалы поднимаются на кровлю;
5. Монтаж начинают со стоек и конькового бруса (прогона)- это делается, когда они предусмотрены проектом. Для большей уверенности было бы неплохо дополнительно прикрепить стойки к несущим конструкциям сооружения. Такие меры предотвратят возможные, но нежелательные сдвиги;
6. Учитывая вышеприведенныеправила, в дальнейшем стропила устанавливают к крепежу и закрепляют наиболее подходящим способом к мауэрлату. В местах верхнего соединения их крепят к коньковому брусу или закрепляют друг с другом;
7. В случае, когда проектом предусмотрено применение горизонтальных схваток (что в некоторой степени объединяет наслонные и висячие стропила), то на этом этапе происходит их крепление;
8. В дальнейшем происходит установка подкосов, шпренгелей и других опорных элементов;
9. Затем производят устройство отвесов, на которые влияет конструкция крыши и длина стропильных ног; Всевозможные осадки могут попадать на нижнюю часть ограждающих конструкций дома (стен).
Стены промышленных зданий
... промышленных зданиях торцовые стены по конструктивным схемам и материалу не отличаются от продольных. Но из-за большого расстояния между продольными рядами колонн в торцах предусматривают дополнительные колонны (стойки ... фахверка) с шагом 6 или 12 м, которые обеспечивают необходимую устойчивость торцовых стен, а в панельных зданиях являются необходимыми элементами ...
Чтобы это не произошло, кровля сооружается так, что в большинстве зданий выходит за пределы наружных стен на расстояние не менее 50 см. Если упор стропил на мауэрлат осуществляется при помощи зуба или шипа, к их нижнему краю, расположенному с боковой стороны, с целью удлинения прибивается специальный элемент — кобылка.
10. В случае, когда проектом предусмотрено устройство кобылок, их необходимо обшить по всему периметру дома деревянной сплошной обрешеткой.
Следующий этап, когда наслонные стропила, конструкция которых рассматривалась выше, обшиваются обрешеткой, является последним перед производством кровельного пирога. В него входит устройство пароизоляции, гидроизоляции, а также работы по утеплению и покрытию кровли.
3. Последовательность работ на крыше с наслонными стропилами
Скаты двускатных крыш должны иметь форму правильного прямоугольника, скаты вальмовых крыш — форму равнобедренных треугольников или трапеций. Это требование вызвано тем, что практически все штучные элементы кровельных покрытий имеют прямоугольную форму. При настилании их на не прямоугольный скат, например, имеющий ромбо- или трапециевидные очертания при разных высотных отметках конька либо неправильных размерах периметра стен, неизбежно получится незакрытый клин. Закрыть его можно только подгонкой штучных кровельных материалов, что создает дополнительные трудности, увеличивает расход материалов, снижает скорость строительства и, наконец, просто портит внешний вид здания, но самое главное — многократно повышает возможность протечки кровли.
Равнобедренные скаты вальмовых крыш дают возможность резать кровельные материалы по одному-двум шаблонам, а половинки некоторых кровельных материалов использовать на противоположных сторонах ската. Например, лист ондулина, разрезанный наискосок, можно использовать с двух сторон ската. Если по проекту или в результате небрежности скаты кровли имеют различные углы наклона, резку штучных элементов ведут индивидуально. В итоге — значительно снижается скорость работ, ни о какой экономии стройматериалов не возникает и речи.
Для получения правильных форм скатов нужно произвести промер длины, ширины, диагоналей и высот отстроенного остова здания. Здесь может открыться масса неожиданных сюрпризов. Перепады по высоте на противоположных стенах могут достигать нескольких сантиметров, а периметр стен иметь углы, отличные от прямых. Проверку начинают с промера диагоналей по верхнему обрезу стен на каждом из прямоугольных участков здания. Если длина диагоналей не совпадает, то это означает, что стены либо имеют различные высотные отметки, либо в здании нет прямых углов и оно имеет ромбо- или трапециевидные очертания. В зданиях с фронтонами из материала стен нужно с помощью длинной палки проверить высоту противоположных фронтонов.
После проведения промеров устраняют выявленные дефекты стен. Выравнивают стены в горизонт и по возможности делают углы прямоугольными. На зданиях с фронтонами из-за неправильной разбивки фундамента, а затем и строительства стен, перепады высотных отметок по верху фронтонов порой могут достигать 20 см. Исправить такой дефект можно только перекладкой фронтона, либо нужно смириться с мыслью, что конек не будет горизонтальным, а следовательно и уклоны фронтонов будут разными. В принципе, такой высотный перепад не очень заметен на крыше, но каждую стропилину и каждый элемент кровельного материала нужно будет подгонять индивидуально.
Усиление железобетонных стропильных конструкций
... по усилению (например, необходимость выполнения сварных работ), а также условия эксплуатации (агрессивность среды, температурный режим и т. п.). Технология усиления узла опирания стропильной конструкции., ... затяжку болтов необходимо производить одновременно. Рис. 5. Усиление нижнего пояса и узлов стропильной фермы: Рис. 6 Усиление стропильной балки предварительно напряженным шпренгелем из уголков: а ...
Высотные перепады по периметру стен, несущих крышу, устраняются цементно-песчанной стяжкой. Стены по всему периметру проверяются водяным уровнем и поверх них выполняется выравнивающая стяжка. Используется раствор марки не ниже М 150. Большие перепады устраняются кладкой с подколом либо стены не выравниваются, а под мауэрлатные балки, что значительно хуже, вставляются деревянные подкладки, так часто, насколько возможно. Стены под лежень или установку стоек подстропильной конструкции, выравниваются в горизонт, но их не обязательно согласовывать с высотными отметками наружных стен. Внутренние стены под укладку лежня могут быть выше или ниже наружных, но обязательно горизонтальными. При укладке лежня на кирпичные столбики в горизонт выравнивается верх столбиков.
Все деревянные конструкции перед монтажом должны быть обработаны антисептиками и выдержаны время, определенное изготовителем химического состава.
После схватывания выравнивающей стяжки по внешним стенам раскатывают гидроизол, рубероид или другой рулонный гидроизоляционный материал и складывают его пополам по продольной оси. Полученная ширина гидроизоляции должна обеспечить его загибание на боковую поверхность мауэрлата, поскольку в кирпичных домах там еще укладывается кирпич для устройства карниза. В общем, гидроизоляция должна защитить деревянный мауэрлат от всех возможных соприкосновений с материалом стены. Если мауэрлат будет крепиться к стене анкерами, то гидроизоляцию накалывают на штыри. Если он будет крепиться скобами, то гидроизоляцию просто укладывают насухо. Иногда гидроизоляцию приклеивают к выравнивающей стяжке битумным праймером, не запрещено, но и особой надобности в том нет.
Существует масса способов разметки стропил и подстропильных балок, в том числе такие экзотические, как использование стропильных угольников Свенсона и Стенлея. Мы же опишем, как это чаще всего происходит в строительной практике, когда крышу делают обычные плотники, имеющие весьма смутное представление о геометрии как о науке. Однако они редко ошибаются и крыши у них получаются отменные.
Укладкой мауэрлата стараются исправить непрямоугольность периметра стен. Балки раскладываются на стену и проверяются диагонали здания, измеряя уже по углам мауэрлатной рамы (рис. 52).
Сдвигая балки по стене добиваются равенства диагоналей, карандашом отмечается его окончательное положение. Балки мауэрлата распиливаются для устройства замков, собираются на стене и окончательно на ней закрепляются.
Разметка места установки мауэрлата и лежня
При установке мауэрлатной рамы есть один тонкий момент. Высоту мауэрлата нужно подобрать заранее, то есть должен быть вычерчен хотя бы эскизный проект. Иначе кобылки, прибиваемые к стропильной ноге, могут не пройти поверх обреза стены и стены придется подрубать. Поэтому, задаваясь высотой конька, стен и стропил, лучше заранее вычертить в масштабе разрез крыши и подобрать высоту мауэрлата и место его установки. Часто приходится наблюдать картину, когда при строительстве крыш без проекта мастера сдвигают мауэрлат к самому обрезу стены по наружной поверхности, а иначе у них не получается выпустить кобылку. В общем-то, ничего страшного в том, что мауэрлат устанавливается по наружной кромке стены нет, но только если это безраспорная стропильная система и это кромка стены, а ведь часто это кирпичный карниз, в котором кирпич уже выпущен за стену. Грамотнее было бы увеличить высоту мауэрлатной балки и оставить ее по центру стены или ближе к внутренней поверхности стены. Если увеличить высоту мауэрлата не удается, то нужно просто выше поднять парапет с внутренней или разобрать часть стены с внешней стороны парапета. И все. Тогда и мауэрлат останется там, где должен быть и кобылка не упрется в стену.
Смешанная кладка наружных стен толщиной 510 мм из лицевого кирпича ...
... кладке углов и вертикальных ограничений а - стена в 2 кирпича; б - в 2,5 кирпича Рис. 4. Многорядная система перевязки швов кладки при примыкании и пересечении стен в 2 кирпича 1.1 Смешанная кладка Смешанной называют кладку, ... кирпича. На рис. 2 приведена кладка стен толщиной в 2 и 2 ½ кирпича при многорядной системе перевязки. При сопряжении стен ряды кладки, ... производстве каменных работ применяются ...
Далее размечаем положение лежня. Отмеряя от мауэрлата, располагаем его строго посредине, тогда у нас получится крыша с равными скатами. Для устройства вальмовых крыш сдвигаем лежень на то же расстояние, от его торца до мауэрлата, вглубь дома, тогда угол наклона вальмы будет равен углу наклона основных скатов. Впрочем, если задумано изменение угла наклона вальмы относительно скатов, то сдвигаем лежень на то расстояние, которое нужно. Укладываем лежень на два слоя гидроизоляции и скрепляем его скобами или проволочными скрутками с внутренней стеной. Скрутки либо заранее должны были быть заложены в стену при ее строительстве, либо они крепятся к самозаклинивающимся анкерам (ершам), установленным в стену. Если лежень укладывается на вновь выложенные кирпичные столбики, то крепим его к стене, а не к столбикам. В зданиях с железобетонными перекрытиями скрутки можно привязать к монтажным петлям плит перекрытия. В зданиях с газосиликатными, пенобетонными и другими легкими стенами нужно предварительно сделать монолитный пояс и выпустить анкера. Лежень крепится анкерами. В общем, каким-либо из способов прикрепляем лежень к стене в проектное положение, верх лежня должен быть выверен в горизонт. Если крыша будет делаться без лежня, то аналогичным способом размечаются места установки стоек, а низ стоек впоследствии закрепляется между собой схватками.
После укладки и закрепления лежня приступают к устройству лесов. Самая неприятная часть работы, тратится время и пиломатериал на непроизводительную работу. Тем не менее, леса должны быть сделаны надежно, по ним не только придется ходить но и работать на них с грузом поднимаемых стропил и прогонов. Леса обязательно должны быть подперты подкосами и раскреплены перекрестными схватками, иначе они потеряют устойчивость и упадут.
Далее, выпиливаются стойки на подстропильную конструкцию. Поскольку лежень был установлен в горизонт, то все стойки делаются одной проектной длины. В зданиях с фронтонами, сделанными с браком (разновысокими), между верхом фронтонов натягивается шнур и каждая стойка выпиливается той длины, которая необходима с учетом высоты прогона и стропил. При установке стоек на лежень их проверяют на вертикальность в двух плоскостях (по двум граням): поперечной и продольной. Вертикальность проверяют отвесом или уровнем, приставляя его к боковой поверхности стоек. После чего стойки закрепляют в проектном положении. Проще всего раскрепить их досками к лесам.
Что делать раньше: устанавливать леса или стойки? Кому как удобнее. Можно сначала установить стойки и временно раскрепить их подкосами, а уже к ним пристраивать леса, можно, наоборот, сначала надежно поставить леса и к ним раскрепить стойки. Иногда пытаются работать с лестниц-стремянок. Стойки выставляют и раскрепляют, а для укладки прогона и стропил на стойки опирают лестницу. Это опасно. Во-первых, под тяжестью человека и груза, который он держит, например, при укладке прогона, ступеньки лестницы могут подломиться. Во-вторых, плохо раскрепленная стойка может потерять устойчивость и упадет вместе с лестницей к ней прислоненной. И наконец, в-третьих. Попробуй-ка нормально работать, когда у тебя под ногами 60-сантиметровая жердочка ступеньки лестницы, а тебе нужно ворочать тяжелый прогон или стропило, чтобы его правильно установить.
Конструирование стропильной фермы и ступенчатой колонны
... приниматься с коэффициентом надежности по нагрузке . 3. Расчет и конструирование стропильной фермы Ферма представляется в виде свободно опертой шарнирно-стержневой системы, отвечающей выбранной конструктивной ... определяются следующим образом: вычисляется изгибающий момент в заделке отдельно стоящей защемленной стойки высотой со свободным верхним концом, загруженной фактической ветровой нагрузкой с ...
На стойки укладывается прогон. Если все сделано правильно, верх лежня горизонтальный, стойки одной высоты и установлены вертикально в двух плоскостях, то прогон просто ляжет на свое место. В зданиях с разновысокими фронтонами, верх прогона должен быть параллелен натянутому шнуру. Для вальмовых крыш не забываем выпустить прогон за стойки, образуя консоли для опирания накосных стропил.
Еще раз проверяем подстропильную конструкцию на вертикальность и прогон на горизонтальность, поправляем, если что нужно и раскрепляем все узлы до проектного положения: прибиваем деревянные накладки, ставим скобы или металлические пластины, но оставляем всю подстропильную раму временно раскрепленной к лесам или к подкосам.
Далее, устанавливаем пробную доску стропильной ноги. Есть несколько способов распиловки и подгонки стропила. Мы остановимся на наиболее простых и чаще всего используемых, для которых не требуется никаких приспособлений, кроме головы и рук.
1. Стропила размечаются на ползун и на узел с опорным бруском.
Внизу расположен ползун либо шарнирно неподвижная опора с опорным бруском, верх стропила просто укладывается на прогон и сшивается с другой стропильной ногой нахлестом либо упирается в другую стропильную ногу.
Доска укладывается верхним концом на верхнее ребро прогона, нижней на внутреннее верхнее ребро мауэрлата (рис. 53.1).
На мауэрлат кладется один или два обрезка стропила и очерчивается линия параллельная мауэрлату. При резке на ползун стропило не меняет уклона оно просто опускается ниже и упирается в мауэрлат, при необходимости его можно дополнить опорным бруском. Если стропило разметить и разрезать на зуб, то после обрезки врубка становится неверной.
Разметка и разрезка стропил, вариант 1. Низ с Опорой на мауэрлат, верх — с Упором друг в друга либо рядом
После обрезки и установки первой стропильной ноги также устанавливается и обрезается противоположное стропило. Верх стропильных ног оставляют как есть до полной установки всех стропил. Затем их либо обрезают по грани другого стропила и сбалчивают или сшивают гвоздевым боем либо размечают на них вертикаль и отпиливают лишнее, стыкуя стропила друг в друга. Распиливать одновременно два верха стропил не рекомендуется, так как толщина зубьев пилы оставит большой зазор и стропила плотно не состыкуются. Лучше раздвинуть стропила и отпилить им верхушки по отдельности, у одного слева от черты, у другого справа. При хорошем качестве работ стропила состыкуются без зазора.
Железобетонные стропильные фермы
... ]. 1. Технологическая часть, .1 Определение технических характеристик изделий технический оборудование стропильный железобетонный На проектируемом предприятии предусматривается выпуск железобетонных ферм. Фермой называется система стержней соединенных между собой в узлах и образующих ...
2. Внизу и вверху шарнирно неподвижные опоры.
Внизу стропильной ноги делается врубка для зацепления с мауэрлатом зубом, вверху врубка треугольником. Если верхнюю врубку сделать точно по профилю прогона, то узел будет работать как шарнирно неподвижная опора, если вертикальную щеку врубки сделать со скосом, то узел превратится в шарнирно подвижный.
Стропильная доска укладывается ребром на прогон и мауэрлат (рис 53.2).
Нижняя часть доски углом упирается в мауэрлат в любой точке его поверхности. Сбоку на мауэрлат укладывается шаблон, например, это может быть обрезок стропила с хорошо отторцованными (торцы отпиливаются под прямым углом) краями. Шаблон сдвигается к внутреннему углу мауэрлата и совмещается с его вертикальной поверхностью. Низ стропильной ноги начинают двигать по мауэрлату, добиваясь того, чтобы на стропилине получилась врубка с зубом. Это довольно просто, уложив доску-шаблон и двигая стропило, визуально видно какой получится врубка. Добившись нужного размера врубки, очерчивают линии, по которым будет произведена распиловка стропила. Шаблон переносят на верхнюю врубку, а чаще, вверху на лесах стоит другой человек и у него есть свой шаблон (вырезали из одной доски, поэтому они одинаковые), по команде первого он устанавливает шаблон на прогон, ровняя его торец с вертикальной плоскостью прогона, и очерчивает вторую врубку. Стропило не снимая с прогона и мауэрлата, переворачивают и выпиливают врубки. Затем устанавливают его в проектное положение.
Разметка и разрезка стропил, вариант 2. Низ с Упором в мауэрлат, верх — горизонтальной врубкой с Упором в прогон
Почему в качестве шаблона используется отторцованный обрезок доски, ведь можно же применить уровень и рулетку? Можно, но обрезок доски дает визуальное представление о будущем профиле врубки, а уровень в этом случае лучше вообще не использовать. Деревянные балки, вследствие высыхания, далеки от правильной прямоугольной геометрии, чаще всего, при кажущейся ровности, они на самом деле горбатые и скрученные. Поэтому лучше на их плоскости класть другую доску и по ней очерчивать врубки. Плотники используют для этой цели ножовку, например, очерчивая врубку для посадки на прогон, они прикладывают ножовку ребром без зубьев к вертикальной грани прогона и наносят карандашом черту на стропиле. Как бы не закрутилась балка прогона, черта повторит ее профиль, а вот уровень, показывающий вертикаль, дал бы ошибку. Так что лучше воспользоваться вековой мудростью: обрезать доску, отторцовать ее и использовать в качестве шаблона. Толщина доски выбирается в зависимости от глубины врубок и для каждого проекта своя, чаще всего, шаблон делается из той же доски, что и стропила.
3. Внизу шарнирно подвижная опора (ползун), вверху — шарнирно неподвижная.
Внизу стропильной ноги делается опора на ползун, который при необходимости, установкой опорных брусков, может быть превращен в шарнирно неподвижную опору. Вверху делается врубка на треугольник, который, в свою очередь, подрубкой боковой щеки может перевести узел из шарнирно неподвижного в шарнирно подвижный.
Разметка и разрезка стропил, вариант 3. Низ с Опорой на мауэрлат, верх — горизонтальной врубкой с Упором в прогон
Делается все то же самое, что и во втором варианте, описанном выше, с единственной разницей, когда нижний конец стропильной ноги двигают по стропилу, то добиваются, чтобы стропило было обрезано в одной плоскости, то есть без зубчатого зацепления.
4. Внизу и вверху стропильной ноги шарнирно неподвижные опоры.
Внизу стропильной ноги делается врубка на зуб, вверху конец стропильной ноги упирается в прогон или накосное (диагональное) стропило.
Стропильная доска ребром укладывается на прогон и мауэрлат. Нижний угол доски совмещают с внешним ребром мауэрлата. Вверху шаблон или ножовка прикладывается к вертикальной поверхности прогона и на стропилине очерчивается линия распила. Для устройства примыкания к накосным стропильным ногам очерчиваются две линии с обеих сторон обрабатываемой доски. Измеряется длина линии распила (х): рулеткой или на шаблоне делаются карандашные метки. Шаблон переносится на нижний узел опирания, его приставляют к внутренней вертикальной плоскости мауэрлата и от его ребра откладывают размер (х) на стропильную доску. Затем любым способом, чаще всего, прикладыванием доски, проводят линию параллельную верхней плоскости мауэрлата.
Разметка и разрезка стропил, вариант 5. Низ с Упором в мауэрлат, верх — с Упором в прогон
Сдвиганием низа стропильной ноги по мауэрлату добиваются увеличения или уменьшения глубины врубки зуба. На крышах с крутыми скатами зуб может вообще не получиться, не страшно, поможет установка опорного бруска. Изменением размера (х) при перенесении его на нижний узел можно изменять характер опирания в верхнем узле, то есть ровнять стропило по верхней или нижней грани прогона. Если уменьшить (х), стропило вверху поднимется, увеличить — опустится.
Доску переворачивают, распиливают ее по меткам и устанавливают в проектное положение. В стропилинах, опирающихся на черепные бруски накосной стропильной ноги делают разметку врубки, доску еще раз переворачивают, делают врубку и ставят на место. Врубка для посадки на черепной брусок делается аналогично, нужно только приподнять низ стропила на высоту черепного бруска: подложить под него обрезок черепного бруска или просто поддержать конец доски на весу, пока помощник размечает врубку.
5. Разметка стропильной ноги, выпущенной за стену, то есть стропило устанавливается без кобылок.
Вверху шарнирно неподвижная опора, внизу — ползун.
Разметка и разрезка стропил, вариант 5. Низ с Опорой на мауэрлат и выносом стропила за стену, верх — горизонтальной врубкой с Упором в прогон
Стропильная доска укладывается ребром на прогон и мауэрлат. Низ доски выносится за пределы стены и удерживается на весу. На мауэрлат и прогон устанавливаются шаблоны с выравниванием торцов по наружной вертикальной поверхности балок. Очерчивается линия распила, доска переворачивается и вырезаются врубки. Стропило устанавливается в проектное положение.
6. Разметка только нижнего узла опирания, внизу и вверху шарнирно подвижные опоры — ползуны. Устойчивость конструкции обеспечивается коньковым узлом при связывании верха стропильных ног.
Делается все то же самое, что и в предыдущем случае, но на прогон укладывается шаблон, который сохраняет угол наклона ската. После того как будет выпилена нижняя врубка, а шаблон снят с прогона, стропило задвигается в проектное положение.
Разметка и разрезка стропил, вариант 6. Низ с Опорой на мауэрлат и выносом стропила за стену, верх — с Опорой на прогон
Все перечисленные варианты подрезки стропил работают по одному принципу: стропильная доска устанавливается в требуемое положение, из которого она после устройства врубок, задвигается на посадочные места сверху или сбоку, без изменения угла наклона.
Если мауэрлатную раму удалось расположить в горизонт и выровнять диагонали, а прогон установить горизонтально, то достаточно изготовить одну стропильную ногу, а все другие делать по ней, используя первую как шаблон. Если стены дома настолько кривые, что диагонали на мауэрлатной раме не удалось выровнять либо на домах с фронтонами разновысокие фронтоны, то устанавливают по паре стропильных ног с обеих торцов здания. Между ними натягивается шнуры и все остальные стропила изготавливаются индивидуально, поскольку каждая из них будет отличаться от предыдущей. При установке постоянно проверяется плоскостность скатов. Это делается либо натягиванием шнуров между крайними стропилами, либо на стропила сверху кладется длинная ровная доска, которую двигают по ребрам стропильных ног и проверяют их на просвет.
Стропила устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга, это расстояние называется шагом. При проектировании крыши шаг установки стропил задается по продольным осям стропильных ног, это не очень удобно при монтаже. Поэтому для измерения шага изготавливают 2-3 рейки длиной равной шагу стропил за минусом толщины стропилины, то есть длина рейки будет равна расстоянию между кромками стропил — расстоянию в просвете. Установив одну стропильную ногу, место нахождения другой определяют приставляя к первому рейку.
После того как все стропила будут установлены, еще раз проверяют расстояние между ними и узлы опирания закрепляют в проектное положение: крепят скобами, специальными металлическими пластинами, деревянными бобышками, гвоздевым боем, болтами.
Затем приступают к установке кобылок. Кобылка — это выпуск стропила за стену, обеспечивающий свес крыши. Обычно их изготавливают из доски половинной высоты и толщины от сечения стропильной ноги. Крепятся кобылки к стропилине гвоздевым боем. Длина крепежной части составляет около 60-80 см, а свободного свеса над стеной — 40-50 см. Если кобылки соприкасаются с материалом стены, а чаще всего, они соприкасаются, то в этих местах их нужно обернуть рулонным гидроизоляционным материалом.
Свес карниза выбирается, как бы странно это не звучало, от длины рук. Карнизный свес впоследствии часто подшивается погонажными материалами, следовательно нужно как-то дотянуться, например, с доской вагонки до конца свеса, удержать доску в проектном положении и прибить ее. Если свес короткий, то стена здания может намокать от косого дождя, длинный — не хватит рук для устройства подшивки и нужно устанавливать леса, а на высотах до 10 м для самодеятельного строителя это весьма проблематично. В кирпичных домах стены выкладывают с выпуском кирпича и устройством карниза из материала стены, тем самым увеличивая свес. В домах из легкобетонных материалов свес делается либо 40-50 см, либо придумываем леса. Если карниз ничем не будет подшиваться, то свес можно сделать длиннее, но не более 60 см. Более длинные свесы должны подпираться выпущенными (или закрепленными другим способом) из стены консолями, которые могут выполнять еще и декоративную функцию.
Заключение
Для использования стропил только наслонного типа на крышах с мансардой, потребуется установка внутреннего каркаса из брусьев под каждой нижней стропилиной. Верхние же стропильные ноги будут опираться на коньковый прогон, который монтируется на стойках, упертых в потолочную схватку мансарды или на сами стойки. Наслонные стропила, которые образуют нижние скаты могут иметь еще и подкосы, если материал, который используется для них требует дополнительного укрепления в месте максимального прогиба. Если сечение бруса или доски, которые вы планируете использовать, выдерживает необходимую нагрузку, дополнительные подкосы не устанавливают. Сочленение мауэрлата и стропильной ноги может быть с помощью ползуна или жесткого защемления.
Стойки каркаса из брусьев обязательно опираются на лежень, если у дома железобетонные перекрытия, или в каждую поперечную балку деревянных перекрытий. В случае упора в каждую балку, ее нужно обязательно рассчитать на сосредоточенную нагрузку в месте упора.
Нижние стропила нужно будет рассчитать на сжатие. Угол уклона нижнего ската, как правило, очень большой, и снег на нем не задерживается, так что рассчитывать изгибающие нагрузки незачем.
Верхняя балка каркаса из брусьев выполняет роль опорной балки. В середину каждой из них устанавливается стойка, на которые кладется коньковый прогон. Эту балку нужно будет рассчитывать на изгибающее усилие от потолка мансарды и сосредоточенную нагрузку от стойки под коньковый прогон. Коньковый прогон, кстати, можно не использовать. При этом стойка и две наслонные стропилины верхних скатов будут образовывать коньковый узел. Но в этом случае расчеты этих элементов должны быть выполнены профессионалом, поскольку без прогона крыша может потерять пространственную жесткость. Если вы ошибетесь в расчетах или монтаже стропил, то любая нагрузка в виде снега или сильного ветра может сломать вашу крышу.
Строить мансарду, используя каркас, очень удобно. По сути, сначала устанавливается каркасная конструкция будущего помещения, которая затем накрывается стропилами.
Все вышеприведенные описания нами даются для деревянных наслонных стропильных систем, потому что металлические наслонные стропила своими руками, как правило, не делают. Их чаще всего используют в виде стропильных ферм висячего типа, заранее собранных с помощью сварки.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/metodyi-i-tehnologiya-remonta-i-usileniya-derevyannyih-stropilnyih-kryish/
2. Гроздов В.Т. — Деревянные наслонные стропильные системы (2003).
3. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. для вузов/ Ю.В. Слицкоухов, В.Д. Буданов, М.М. Гаппоев и др.; Под ред. Г.Г. Карлсена и Ю.В. Слицкоухова.- 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1986.-543 с.: ил.
4. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для студентов вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1990.-287 с.
5. Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник/ И.М. Грин, В.В. Фурсов, Д.М. Бабушкин и др.; Под ред. И.М. Гриня.- Киев: Будивэльнык. 1988.-240 с., ил.
6. Иванов В.А., Клименко В.З. Конструкции из дерева и пластмасс.- Киев: Выща школа, 1983.-280 с.
7. Деревянные конструкции и детали: Справочник строителя / В.М. Хрулев, К.Я. Мартынов, С.В. Лукачев, С.М. Шутов; Под ред. В.М. Хрулева.- 2-е изд., доп. и перераб.- М.: Стройиздат, 1983.-288 с., ил.
