Наслонные стропила: обзор конструкции, узлов и план монтажа
В основе любой крыши лежит система балок, стоек, прогонов. Они являются тем проводником нагрузок, который позволяет крыше выдерживать порывы ветра и вес снега зимой. В разрезе стропила представляют традиционную фигуру — треугольник жёсткости. В строительстве используется множество стропильных систем. Наиболее востребованы наслонные стропила.
- Варианты стропил
- Наслонного типа
- Висячая система
- Конструкция и узлы
- Безраспорная система
- Особенности монтажа конструкции
- Сильное защемление конькового участка
- Распорная система
- Компоненты подстропильных конструкций
- Особенности использования
- Расчёт компонентов крыши
- Практические советы
Варианты стропил
Стропила — основа крепления кровли. По устройству различают три вида:
- Наслонные, считающиеся одними из самых надёжных компонентов, использующихся в конструкционных работах.
- Висячие стропила.
- Висячие фермы, оборудованные шпалами.
Каждая из систем имеет особенности конструкции. Проведение точных расчётов позволит создать прочную и надёжную конструкцию.
Наслонного типа
В сооружениях, имеющих ещё несколько рядов стен, служащих, кстати, в роли вспомогательных опор, чаще всего используется наслонная стропильная система.
Если в наличии имеется пара вспомогательных компонентов, имеющих возможность применяться в роли опоры, здание в своих размерах может достичь 17—19 метров. Главное, делать не больше 8 метров пространства между соседними опорами. До 120 сантиметров величины порой достигает стропильный шаг, главное, правильно провести расчёты и учесть все необходимые особенности.
Нижние части такого вида обладают опорой, состоящей из подстропильных брусьев. В том числе вкупе с ними используется мауэрлат.
Чтобы разделить опорные стойки и прогоны, о которых также не стоит забывать, используют подкосы. Их главная функция заключается в том, что они выполняют разгружающую и поддерживающую функцию, в том числе и для ног стропильной системы, увеличивающих размер сооружения. Они сами имеют больший размер, чем обычный коэффициент пиломатериала, и их нужно собирать.
Висячая система
Висячие стропила кардинально отличаются от наслонных. Их нижние концы занимают опорные стены. Стропильные ноги этой системы нагружены в двух частях всей монтируемой системы.
Нагрузки от висячей конструкции распирают стены, которые имеют опорный характер.
В роли использованного материала с целью затяжек применяют дерево либо сплавы. Для того чтобы это всё расположить, в основном избирается линия в комфортной высоте. А также принимайте во внимание, что крепление к стропильной системе зависит от высоты расположения затяжки.
Наслонный тип чаще всего применяется для того, чтобы была возможность обустроить двускатные кровли над сооружениями. Их стены длиной должны быть не больше 5—6 метров.
Конструкция и узлы
Наслонные стропильные системы обладают достаточной долговечностью благодаря тому, что их эксплуатация происходит под действием различного вида проветривания, например, сквозного. Это препятствует возможности загнивания деревянного материала. Устройство выполнено очень просто. И это играет значительную роль.
Пришло время рассмотреть, на какие конструкционные составляющие разбивается система наслонных стропил:
- неотъемлемой частью структуры служит стропильная нога;
- применяются, конечно, подстропильные компоненты;
- не забываем про обрешётку.
Такая система, используемая при строительстве крыши с одним скатом, в своём строении обладает сооружениями, которые разносторонними концами упираются в противоположные стенки. Когда крыша уже с двумя скатами, стропильная система будет состоять из нескольких стропильных ног, упирающихся разными своими сторонами на погон и стойки.
Нельзя увеличивать размер пролёта, так как может случиться прогиб, а может и произойдёт вырывание стропильной ноги. Чтобы это не произошло, применяют специальные компоненты, носящие название стойки и подкосы. Применяются такие компоненты также, когда есть необходимость состыковать стропила, состоящие из небольшого количества досок, чтобы конструкция имела ещё большую стабильность.
Специализированные наслонные стропила подразделяются на два разных вида:
- безраспорную;
- распорную.
Условия создания распора на стенку определяются с помощью узлового распирания.
Безраспорная система
Работа ноги в такой системе соответствует собственному особому механизму, а именно на изгиб. Её характерная черта заключается в том, что на стены она не оказывает никакого усилия.
Безраспорные наклонные стропила используются тремя разными способами. Специально на конец ноги присоединяется опирающийся брусок, можно осуществить врубку, или по-другому запил, и упереть в мауэрлат.
Особенности монтажа конструкции
На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.
Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.
Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.
Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.
Сильное защемление конькового участка
Бывает, что присутствие сильного защемления конькового участка, если верхнюю часть твёрдо закрепляют, а основание ставят в ползуне, никак не появляется распор в стенке. В этом случае в твёрдо объединённом коньковом узле возникает экстремальный искривляющий период, который должен уничтожить узел, тогда стропильные ноги приобретают значительно меньший прогиб. Защемив верх стропил, мы приобретаем определённый резерв крепости, повышающий все характеристики.
У всех способов есть объединяющая особенность: одна область стропила мастерится на шарнире, который использует только поворот, а другую область конструируют на скользящей опоре. Она имеет возможность позволить себе поворот. Крепится это по-разному. Иногда применяют гвоздевой бой или могут использовать даже крепёжные пластинки.
Плохо становится, если происходит упирание прогона на специальные стойки. В других двух вариантах, статическая устойчивость существует благодаря тому, что нагрузка равномерно распределяется по обеим сторонам крыши, используя при этом одинаковый угол наклона.
Но на самом деле сделать наклон крыши абсолютно ровными невероятно трудно. Растаявший снег распределяется по крыше неровно, особенно когда вмешиваются сильные порывы ветра. Первоначальный способ разрешает делать различные угловые наклоны скатов. Он также неплохо справляется со всеми нагрузками, только если стойки будут стоять абсолютно вертикально.
Распорная система
Распорную систему мы имеем возможность создать, применяя несколько безраспорных стропильных систем с заменёнными в них различными степенями систем. Получаем шарнирную опору для использования её в качестве распорной системы, крепко-накрепко зафиксированной гвоздями. Все составляющие системы остаются неизменны, даже напряжения стропильных систем и соответственно изгиба. Но в этой ситуации образуется распор, который раздвигает стенки постройки.
Система, имеющая в своём составе разные виды стропил, называется смешанной. Зато распорная система обладает высокой устойчивостью к различным нагрузкам, только мауэрлат нужно обязательно зафиксировать на поверхности стены сооружения.
Чтобы значительно снизить распор на стенки, рекомендуется установить прогоны, обязательно жёсткие, которые можно получить, если добавить побольше стоек или балок.
Компоненты подстропильных конструкций
Система должна обладать высокой устойчивостью. Для того чтобы достичь этого, наклонные стропила нужно обеспечить горизонтальной схваткой, использование которой немного обеспечит устойчивость, но совсем немного. Прикреплять её стоит там, где схватка пересекает стойки. Она обязательно сработает в любых обстоятельствах. Их расположение нужно сориентировать со средним человеческим ростом. А если вы конец стропила вынесете наружу, устойчивость гарантируется.
Если случиться аварийная ситуация это обеспечит схватке сработать молниеносно и безошибочно. Если целью стоит повышение устойчивости наслонных стропил и системы в целом жёстко зафиксируйте стойки. Если перекрытие чердака неудачно, то усиление устойчивости окажется невозможным. Те строения, которые содержат 2 внутренние стены, используют сквозящие стропильные конструкции. Нужно правильно выбрать все компоненты, от этого зависит качество сделанной работы и надёжность крыши.
Особенности использования
Наслонная стропильная конструкция применяется тогда, когда возникает срочная необходимость перекрыть пролёты с наибольшей длиной, существует необходимость в применении стоек, прибавляющих устойчивости.
Более подходящей конструкционной чертой представляется применение скользящей опоры, что разрешает соединение различных переходных стропил к мауэрлату. Практически не попадаются длинные пролёты в собственном строительстве сооружений. Из этого следует, что наилучшим из всех вариантов является использование специализированных наслонных стропил. Главный компонент техники строительства — это опирание на мауэрлат строительных ног. Когда сооружение из дерева, эту способность берёт на себя верх.
Такого рода стыковочный узел представляется более значимым в наслонной стропильной концепции. Применение ригеля даёт возможность повысить величину пролёта вплоть до 8 метров, в обстоятельствах одной опоры — вплоть до 12-ти метров, а рядом с применением 2-х опор — вплоть до 16 метров.
Расчёт компонентов крыши
Каждая структура и конструкционные характерные черты кровельной концепции находят решение ещё на рубеже проектирования сооружения. Структура кровли главным способом оказывает большое влияние в комплект материалов, применяемых во время монтажа и систему несущих стенок.
Стропила наслонного вида отделываются обрешёткой. На них устанавливается кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией.
Практические советы
Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.
Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.
Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.
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.
Способ установки наслонных стропил, варианты их крепления
Тема статьи – наслонные стропила. Стропильная система крыши дома – основа кровельной конструкции, ее назначение – сформировать кровлю, плюс выдерживать нагрузки от кровельного материала и снега, который будет ложиться зимой толстым слоем. Нельзя сбрасывать со счетов и ветровые нагрузки. Необходимо обозначить, что стропильная система может собираться разными способами, где используются стропила наслонные или висячие. Наша задача – рассказать о первых, о том, как их собирают, как соединяют между собой и другими элементами стропильной системы крыши.
Стропильная система крыши наслонного типа Источник tues.ru
Что собой представляют наслонные стропильные ноги
Итак, наслонные стропила – это брусы или толстые доски, которые формируют скаты крыши. Нижним концом они упираются в мауэрлат, верхним в коньковый прогон. Отличительная черта наслонных стропильных ног – это их упор на конек крыши дома. В конструкции с висячими стропилами коньковый брус не используется.
Необходимо отметить, что многие мастера-кровельщики свое предпочтение отдают именно наслонной разновидности. Все дело в том, что их использование – это более прочная кровельная конструкция, потому что в ней присутствуют две опорные системы: мауэрлат и конек. Во-вторых, собрать такую стропильную систему проще. Обычно это делают прямо на крыше, поднимая предварительно на нее все требуемые элементы. При этом есть возможность подогнать какой-то элемент прямо по месту его установки, чем добивается максимальная точность сборки кровельной конструкции в целом. Соответственно достигается максимальное качество конечного результата
В качестве стропильных ног обычно используют доски толщиной не менее 50 мм и шириной 150 мм. Если кровельная конструкция – это больших размеров сооружение со скатами значительной площади, то в качестве стропильных ног устанавливают брусы с минимальным сечением 100х100 мм.
Минимальное сечение доски для стропил – 50х150 мм Источник doskirnd.ru
Необходимо отметить, что в каждом конкретном случае стропильную систему рассчитывают, где конечным результатом выступает сечение стропил. Для этого учитывают природные нагрузки, действующие в регионе, где возводится дом, плюс вес используемого кровельного материала. Этот же расчет определяет и шаг установки стропильных ног. Необходимо отметить, что два этих расчетных показателя зависят друг от друга. И зависимость эта прямая. То есть, чем больше сечение стропил, тем больше шаг их установки. И наоборот.
Добавим, что в расчете используют также и угол наклона скатов крыши. Этот параметр влияет на сечение и шаг монтажа стропильных ног. Чем угол наклона ската больше, тем меньше действуют на него нагрузки. Тем меньшего сечения досок можно будет использовать. С шагом монтажа надо обязательно провести дополнительный расчет.
Шаг стропил зависит от угла наклона ската крыши Источник landshaft.guru
Разновидности стропил наслоного типа
Как таковой классификации не существует. Но необходимо понимать, что кровельная конструкция имеет определенные размеры, где в основе лежит длина стропильных ног и угол наклона крыши. Понятно, что длинные стропила подвергаются большим нагрузкам даже от собственного веса, поэтому могут изогнуться, создавая неровные плоскости скатов. Чтобы этого не происходило, под них устанавливают опорные конструкции. Их два вида:
Под каждую стропильную ногу устанавливают по одной или несколько опорных столбов. Все зависит от длины стропильного элемента.
Стропила укладывают под промежуточный прогон, который устанавливают на несколько опорных стоек. Обратите внимание на фото ниже, на нем показан как раз такой вариант. Обычно его используют в том случае, если пролет одного ската превышает 6 м.
Промежуточный прогон из бруса (доски) под стропильные ноги кровельной конструкции Источник yandex.uz
Если пролет меньше 6 м, то никакие подпорки под стропильные ноги не устанавливают. Правильно рассчитанные параметры брусов и досок, а это сечение и шаг установки, гарантируют надежность кровельной конструкции в целом. На нижней фотографии как раз такой вариант показан.
Стропильная система без промежуточного прогона Источник elita-mebel.ru
Вообще, с крышами небольшого размера все просто. Потому что компактность конструкции обеспечивает ее надежность в эксплуатации. И это своего рода экономия, потому что, чем меньше размеры, тем меньше можно использовать дополнительных элементов. В этом плане крыши больших размеров являются затратными, потому что для обеспечения надежности и устойчивости стропильной системы приходится усиливать их в парах.
Обратите внимание на фотографию ниже. На ней четко видно, что стропила между собой соединены поперечинами, которые называют затяжками. Так вот именно эти самые затяжки обеспечивают устойчивость стропил в парах, не давая им разъезжаться в разные стороны. А это может произойти, ведь любые нагрузки, действующие в разных направлениях, в сумме дают одно давление в одном направлении – в горизонтальном.
Надо также добавить, что затяжки могут быть установлены в разных местах, то есть на разном уровне. Обычно их три: у нижнего края, посередине, у конька. На фотографии показана кровельная конструкция двускатной крыши, стропила которой соединены двумя затяжками: средней и верхней.
Затяжки, используемые в конструкции двускатной крыши Источник bonum.spb.ru
Правила соединения и крепления стропил
Стандартное крепление элементов стропильной системы – это вырубки и гвозди. Сегодня ассортимент расширился, применяются более простые способы крепежей, но не менее надежные. Давайте рассмотрим несколько вариантов крепления стропильных ног к мауэрлату и к коньковому брусу.
Крепления стропил к мауэрлату
Старый способ – это сделать вырубку, установить вырезанным место на мауэрлат и провести крепление двумя гвоздями. Сложность этого способа заключается в том, что приходится делать вырубку. Это вырез на стропильной ноге, сделанный так, чтобы стропила опустилась на мауэрлат, плотно прижимаясь торцами вырубки к мауэрлату, при этом сохраняя требуемый угол наклона ската крыши. На фото ниже этот вариант показан.
Соединение стропильной гони с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздей Источник hdinterior.ru
К этому способу крепления нередко раньше добавляли проволоку, которую пропускали снизу мауэрлата, оборачивая стропилу и закручивая проволоку поверх последней.
Сегодня с приходом на рынок новейших строительных материалов и крепежных изделий, в том числе, способы крепления стали намного эффективнее и проще. В настоящее время огромной популярностью среди мастеров пользуются металлические крепежные элементы, которые сами крепятся к используемым деталям из пиломатериалов саморезами по дереву или болтами. К примеру, на фото ниже показан один из таких способов крепления.
Крепление стропил к мауэрлату металлическими уголками и болтами Источник kaktak.site
Вообще, болтовое соединение – одно из самых надежных. При этом оно позволяет провести упрощенный демонтаж, если стоит задача реконструкции кровельного сооружения или его капитального ремонта. При этом демонтируемые элементы остаются в качественно надежном состоянии.
Хотелось бы показать еще один вариант крепления стропил к мауэрлату, который чаще всего применяется при сооружении кровельных конструкции, возводимых над деревянными или каркасными домами. Состоит крепеж из двух частей: один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. Между собой они состыкованы подвижным соединением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на нижнюю фотографию.
Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлата Источник algoritm-stroy.ru
То есть стропила относительно мауэрлата может перемешаться, но при этом она надежно с ним соединена. Суть используемого крепежа состоит в том, что деревянные и каркасные дома подвергаются сильной усадке. Чтобы не произошло смешение и излом всех стыкуемых элементов, и используется подвижный вид крепежа.
Наслонная стропильная система: параметры и правила применения
Крыша – это важная часть любого дома, от которой зависит защита строения от различных негативных воздействий атмосферы. Она должна быть не только прочной и надежной, но и привлекательной, а также безопасной для использования. Все эти параметры обеспечиваются за счет монтажа на крыше строений специальных стропильных систем совместно с обрешеткой. Именно они принимают на себя различные нагрузки, распределяющиеся далее равномерно по стенам дома. Для строений, обладающих несущими стенами, располагающимися внутри дома, оптимальным выбором считаются наслонные стропила.
Устройство наслонных стропил
К их отличительной особенности относится наличие специального проветривания.
Важно! Наличие сквозных отверстий для проветривания обеспечивает долгий срок службы всей системы, так как для ее формирования используется древесина, поэтому не создаются условия для ее загнивания и разрушения.
Наслонная стропильная система считается достаточно простой в создании, поэтому нередко вовсе собственники жилых сооружений предпочитают самостоятельно заниматься процессом ее формирования. В нее входят конкретные узлы:
- стропильные ноги;
- специальные элементы, располагающиеся под стропилами;
- обрешетка, предназначенная для оптимальной укладки любого выбранного кровельного материала.
Система может применяться для разных видов крыш, в соответствии с чем, имеет определенные особенности:
- если выбирается односкатная крыша, то в состав системы входит оптимальное количество отдельных стропил, причем они краями упираются на стены строения, располагающиеся противоположно друг другу;
- наслонные стропила двускатной крыши состоят из пары ног стропил, располагающихся под конкретным углом друг к другу и упирающихся снизу в стены, а сверху в специальный прогон, поддерживаемый стойками.
Важно! Если вырастает длина пролета, то существует возможность возникновения прогиба или выворачивания ног стропил, а чтобы этого не случилось, необходимо пользоваться специальными подстропильными элементами, к которым относятся подкосы или стойки.
Наслонные стропила формируют специальные системы, причем они могут быть безраспорными или распорными. Отличия у них заключаются в методе, используемом для соединения стропил, а также в узлах опирания.
Какими отличиями обладают наслонные стропила и висячие?
Наслонные стропила не являются единственно возможными для создания конструкции на крыше, так как нередко для этого используются висячие элементы. Существуют многочисленные отличия между этими видами стропил, в которых рекомендуется предварительно разобраться, чтобы убедиться, что выбранные элементы подходят для конкретного дома. Для этого учитываются особенности:
- наслонная система считается оптимальной для строения, в котором имеется несколько дополнительных стен, используемых в качестве опоры для нее;
- для этой системы между опорами оставляется не больше 8 м, а также шаг стропил варьируется от 80 до 120 см;
- внизу наслонной системы имеется специальная опора, представленная подстропильными брусьями и мауэрлатом;
- разделяются стойки и прогоны с использованием подкосов, обеспечивающих создание действительно прочной конструкции, обладающей хорошей жесткостью;
- ноги стропил обычно обладают значительной длиной;
- у висячих стропил для создания опоры применяются только опорные стены, причем стропильные ноги имеют нагрузку в двух направлениях системы;
- висячие конструкции обладают существенной степенью нагрузки, поэтому имеется распирание стен, а нивелируются нагрузки особыми затяжками, объединяющими ноги.
Наслонные стропила обычно используются, когда создается двускатная крыша. Висячая может применяться для разных вид крыш и обладает особой спецификой, поэтому важно перед строительством оценить все имеющиеся отличия.
Особенности безраспорной системы
Безраспорная стропильная система оснащается ногами, работающими на изгиб, поэтому на стены не передается распирающее усилие по горизонтали. Она может создаваться тремя разными методами:
1. Внизу стропильной ноги формируется врубка, которая далее располагается на мауэрлате. Она может заменяться фиксацией специального опорного бруска. Сверху так же делается врубка, но она должна быть больше по размеру, а также располагается по горизонтали. В ней непременно создается небольшой скос, предотвращающий возникновение упора в прогон и создание сопротивления изгибу. Существуют ситуации, когда невозможно подрезать верх стропильной ноги. В этой ситуации наращиваются наслонные стропила искусственно, для чего используется обрезок стропила. Он прикрепляется с обеих сторон специальными монтажными пластинами.
2. Низ ноги формируется на специальном высокопрочном ползуне. Этот метод создания безраспорной системы используется наиболее часто. Верх элемента фиксируется болтами или гвоздями, а также допускается, чтобы стропила упирались друг в друга, после чего они соединяются пластинами из металла или накладками из древесины. При таком методе стропила крепятся к мауэрлату при предварительном расчете оптимального шага. Фиксируются стропила двумя гвоздями, вбиваемыми в боковые стороны элемента. Также допускается пользоваться всего одним гвоздем, но он забивается через верх. Можно для фиксации пользоваться металлическими пластинами.
3. Третий способ предполагает жесткое защемление конька. В этом случае верх прочно и надежно фиксируется, а вот низ формируется на ползуне. Такое крепление не создает распор на стены строения. Изгибающий момент образуется в коньке, причем он стремится разрушить его, а вот у стропил образуется небольшой прогиб. Такая установка обеспечивает получение определенного запаса прочности, повышающего дополнительно несущую способность крыши.
Важно! При использовании любого варианта создания безраспорной системы используется единый принцип, предполагающий, что один край стропил формируется на шарнире, дающим возможность сделать 1 поворот, а вот другой на специальной скользящей опоре.
Фиксация на различных жестких ползунах реализуется с применением различных крепежных элементов, таких как скобы или пластины из металла, а также нередко используется гвоздевой бой.
Видео по теме:
Специфика распорной системы
Распорная система предполагает крепление опоры с 1-ой степенью свободы. Весь процесс создания заключается в том, что верхние части стропил надежно и крепко фиксируются, для чего используются болты или гвозди. Это приводит к формированию специальной шарнирной опоры. К ее особенностям относится:
- имеются одинаковые схемы с безраспорной системой;
- как и безраспорная система, у распорной имеется одинаковое напряжение сжатия и изгиба;
- формируется специальный распор, за счет которого создается раздвигающее усилие, воздействующее на стены дома.
Важно! Данная система предполагает использование наслонных стропил совместно с висячими, поэтому нередко она называется смешанной.
К основным плюсам распорной системы относится:
- конструкция стойка перед разными видами нагрузок;
- непременно при ее создании к стенам строения фиксируется жестко и надежно мауэрлат;
- непременно устанавливаются деревянные коньковые прогоны, обладающие высокой жесткостью, что дает возможность уменьшить распор на стены дома;
- для увеличения жесткости прогона используются специальные стойки или подкосы, а также допускается применять консольные балки.
Важно! Допускается пользоваться такой системой для домов, возведенных из любого материала и для строений, в которых делается мансардный этаж.
Что включается в подстропильные элементы системы?
Крепление наслонных стропил может выполняться разными способами в зависимости от выбранной системы. При этом важно изучить, какими подстропильными элементами оснащается конструкция.
Важно! Подстропильные элементы могут быть разными, а при их выборе учитывается, создается ли двускатная крыша или какая-либо другая конструкция.
Наиболее часто выбираются изделия:
1. Горизонтальная схватка. Данный элемент применяется для увеличения устойчивости всей системы. Увеличивается надежность конструкции, хоть и не слишком сильно. Данная схватка фиксируется в месте, где имеется перекрещивание со стойками, обеспечивающими поддержание прогона конька. Если на крыше возникают равномерные нагрузки, то грамотно прикрепленная схватка действует на сжатие. Если же образуется просадка или прогиб прогона, то работает схватка на растяжение. Расстояние, на которое крепятся схватки, равно обычно не меньше 1,8 м, а это обусловлено созданием оптимальных условий для комфортного хождения людей по чердачному помещению. Во время фиксации схваток непременно формируются отверстия, которые будут меньше или равны 1 мм в диаметре. В них вставляются болты или специальные шпильки. Именно такая фиксация обеспечивает возможность сработать схватке в случае возникновения какого-либо аварийного случая.
2. Жесткая фиксация нижних элементов стоек. Это приводит к повышению прочности наслонных стопил и всей стропильной системы в целом. Закрепляется низ стоек, обеспечивающий поддержку конькового прогона. Этот элемент применяется достаточно редко, так как для некоторых конструкций просто невозможно зафиксировать стойки, поэтому предварительно оценивается возможность их использования.
3. Использование подкоса. Если применяется этот элемент, то все наклонные части системы формируют специальную неразрезную балку. Фиксировать его надо под углом, который не будет меньше 45 градусов. Для этого используются разные накладки или допускается применять опорный брусок.
4. Подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов, укалывающихся на лежень, используются для строений, в которых имеется 2 несущие стены. Лежень непременно в такой системе упирается на внутренние стены.
Видео по теме:
Таким образом, правильный выбор системы, которая может быть безраспорной или распорной, а также грамотный подбор всех остальных элементов обеспечивает создание действительно прочной, надежной и долговечной крыши. Выбор различных элементов, имеющихся в стропильной системе, полностью зависит от ее конструкции и нагрузок, которые воздействуют на нее. Если планируется самостоятельно делать систему, состоящую из наслонных стропил, то предварительно уделяется много внимания и времени грамотным расчетам, позволяющим правильно зафиксировать разные части конструкции. Для повышения ее прочности и надежности применяются разнообразные подстропильные элементы, но они выбираются в соответствии с особенностями каждой системы.
Наслонная стропильная система – особенности и основные узлы
Конструкция крыши – сложная система, в которую ходят опорные элементы, гидроизоляционное покрытие, утеплитель и пароизоляция. Все кровельные узлы подвергаются воздействию временных и постоянных нагрузок, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, чтобы избежать деформацию или даже обрушение кровли. Чтобы гарантировать прочность и долгий срок эксплуатации, выполняют точный расчет, определяющий состав каркаса, расстоянием между его элементами, а также их сечение. Как правило, в частном домостроении используется наслонная стропильная система, позволяющая перекрывать сооружения шириной до 16 метров. В этой статье мы расскажем о ее устройстве, особенностях и основных узлах.
Устройство и функции
Конструкция, состоящая из взаимосвязанных опорных элементов, поддерживающих кровельные скаты, называется стропильной системой крыши. Она выполняет функции своеобразного каркаса, придающего уклон и форму кровле. Монтаж кровельной конструкции выполняется только после того, как сделан расчет нагрузок, которые будут воздействовать на нее в процессе эксплуатации. Правильно сконструированный каркас решат следующие задачи:
- Используется как основание для крепления кровельного материала. Монтаж гидроизоляционного материала на поверхность ската выполняют на обрешетку каркаса крыши, который равномерно распределяет вес покрытия, а также придает ему жесткую форму.
- Формирует уклон кровельной конструкции. Стропильные ноги каркаса устанавливают под уклоном к основанию, благодаря чему крыша приобретает треугольную форму. Наклонная поверхность ската позволяет воде и снегу свободно соскальзывать, не увеличивая нагрузку на элементы опорной системы.
- Придает конструкции жесткость и несущую способность. Крыша повергается серьезной нагрузке из-за большого веса кровельного покрытия, теплоизоляции, веса самой стропильного каркаса и снежной шапки, поэтому стропильная система должна обладать высокими прочностными качествами и перенаправлять вес кровли на несущие опоры.
Обратите внимание! Стропильной системой наслонного типа называется опорная конструкция крыши, которая включает в себя вертикальные стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены. Монтаж такого каркаса выполняется, если посредине дома располагается капитальная стена, установленная на фундамент. Крыша с наслонной стропильной системой испытывает напряжение только на изгиб, благодаря чему ей не требуются компенсирующие распирание элементы.
Состав
Перед тем как выполнить монтаж кровли, необходимо сделать точный расчет нагрузок, которые будут на нее воздействовать, а также составить подробный проект. Эти нехитрые вычисления помогут определить, какие элементы войдут в наслонную стропильную систему, рассчитать их сечение и расстояние между ними. Если крыша имеет опору на внутренние несущие стены, то ее каркас состоит из следующих компонентов:
- Мауэрлата и лежня. Этими терминами называют опорные элементы кровельной конструкции, фиксируемые на верхний ярус стен, на которые опираются скаты крыши. Они изготавливаются из древесины хвойных пород сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Лежень отличается тем, что крепится на внутренние несущие перегородки, а него можно закрепить вертикальные стойки, поддерживающие конек.
- Стропил. Наслонные стропила устанавливаются попарно вдоль ската крыши. Их особенность в том, что они имеют 2 точки опоры – на мауэрлат и на коньковый прогон. Благодаря этому конструкция получается прочной и не испытывает нагрузку на распирание. Шаг между стропилами, толщину ног определяет расчет, учитывающий вес кровельного покрытия и климатические условия.
- Подстропильных элементов. Подстропильными элементами называют дополнительные опорные элементы, благодаря которым крыша приобретает большую несущую способность. В эту категорию входят вертикальные опоры, называемые стоками, горизонтальные затяжки, а также подкосы, поддерживающие стропила.
- Обрешетки. Обрешетка крепится перпендикулярно стропильным ногам, на нее выполняется монтаж кровельного материала. Расчет нагрузок определяет, каким должно быть основание кровли – сплошным или решетчатым.
Важно! В конструировании наслонной стропильной системы главное, перед тем как выполнять монтаж, правильно выполнить расчет постоянных и временных нагрузок, которым подвергается крыша дома. Отличительными чертами каркаса этого типа является использование внутренних несущих стен для установки лежня, вертикальных строек, поддерживающих коньковой конструкции.
Крыша подергается нескольким видам нагрузок, в том числе нагрузке на распирание и на изгиб. Чтобы компенсировать эти напряжения, а также чтобы сделать стропильную систему устойчивой и жесткой, используется большое количество компенсирующих элементов, сечение которых определяет расчет. Для предотвращения деформаций каркаса монтаж кровли выполняют, используя подвижные крепления. Наслонные стропила бывают следующего типа:
-
Безраспорная. Монтаж безраспорного стропильного каркаса наслонного типа выполняют с помощью подвижных креплений, благодаря чему узлы системы даже после фиксации могут компенсировать нагрузку на распирание несущих стен. Наслонные стропильные ноги такого типа с одной стороны крепятся с помощью шарнира, а с другой – с помощью ползуна.
Опытные кровельщики для перекрытия деревянных домов, еще не завершивших процесс усадки, используют безраспорные стропильные каркасы, подвижные опоры которых могут компенсировать деформации, возникающие при постепенном высыхании древесины. Расчет состоит в том, что не жестко закрепленная конструкция будет оседать вместе с коробкой дома.
Особенности
Конструкция наслонного стропильного каркаса кровли зависит от многих факторов. На состав системы влияет уклон скатов, климатические условия в зоне строительства, выбранный кровельный материал. Чтобы учесть все эти критерии, нужно выполнить расчет нагрузок на кровлю. В зависимости от ширины перекрываемого сооружения, стропильный каркас крыши имеет следующие особенности:
- Для перекрытия сооружения шириной до 10 метров достаточно одной несущей опоры, на которую устанавливаются вертикальные стойки. Чтобы компенсировать прогиб длинных стропильных ног, устанавливают подкосы.
- Для перекрытия сооружения шириной до 10-14 метров также хватает одной внутренней несущей стены. Однако, для укрепления стропильного каркаса, состоящего из мауэрлата, лежня, стропильных ног, стропил, стоек и подкосов, используют горизонтальные затяжки, компенсирующие распирающую нагрузку.
- Для перекрытия сооружения шириной 16 метров требуется 2 внутренние несущие стены. В таком случае стропильный каркас состоит из мауэрлата, лежня, стропил, подкосов, стоек, ригеля и затяжки.
Учтите, что максимальная длина стропильных ног наслонного каркаса ограничивается стандартным размером пиломатериалов, составляющим 6 метров. Конечно, можно изготовить наборные стропила или надставить кобылки, но такая конструкция получится менее прочной.
Видео-инструкция
Наслонные стропила: обзор конструктивных схем + план монтажа
Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях — на две).
Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.
Содержание
Особенности наслонных стропил
Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.
Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.
Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.
Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.
Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.
Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.
Безраспорные стропила без подкосов
Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.
Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы). Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).
Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).
Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.
Варианты закрепления стропильных ног
Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)
Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.
На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.
Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.
Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко
Самая распространенная схема для частных домов.
Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла «уйти» в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.
Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.
Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют
Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.
Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.
Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.
Способы повышения устойчивости безраспорных систем
Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.
Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).
Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.
Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.
Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.
Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.
Распорные стропила без подкосов
В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.
Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.
Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.
Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.
Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.
Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.
Стропила с подкосами
Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).
Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.
Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.
Наслонная система с подстропильными балками
Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.
Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.
Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.
Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.
Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор. Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.
В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.
Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.
Ключевые моменты монтажа наслонных стропил
Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:
1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.
2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.
3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.
4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.
5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.
6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.
7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.
Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.
Правила устройства наслонных стропил
Кровлю необходимо устраивать таким образом, чтобы они выдерживали большие нагрузки. Повышение ее прочности достигается при помощи специальных конструкций, состоящих из стропильных ферм и обрешетки. Ее основной функцией является передача нагрузки от веса кровельной конструкции и снежной массы на внутренние опоры здания.
Применение наслонных стропил целесообразно в строениях с небольшими пролетами, а также при наличии средних промежуточных опор или несущей стены. При отсутствии таких конструкций устраиваются висячие системы стропил.
Устройство наслонных стропил: основные правила
Стропильная система наслонного типа используется при необходимости перекрытия пролетов с максимальной длиной 6-6,5 метров. Если во внутренней части строения имеются несущие конструкции (стены или колонны), то есть возможность дополнительной установки на них стоек.
Одной из самых функциональных деталей является стропильная опора скользящего типа, поскольку с ее помощью можно осуществлять крепление к мауэрлату разных промежуточных стропил.
Узнайте, как выполняется кирпичная кладка фронтонов.
Узнайте, как выполняется кирпичная кладка фронтонов.Информацию о том, как выбрать лучший материал для кровли крыши мы собрали в этой статье.
Так как в сфере частного строительства пролеты больших размеров – большая редкость, в индивидуальных зданиях главным образом используются именно наслонные системы.
Согласно технологии, опорой для стропильной ноги служит мауэрлат. Если речь идет о деревянной постройке, его функция переходит к верхнему ряду стен. Данное узловое соединение имеет важнейшее значение.
При стягивании стропильных ног при помощи ригеля можно увеличить длину пролета до 8 метров, при наличии одной опоры – вплоть до 12 метров, при двух опорах – до 16 метров.
Запрещена укладка деревянных стропил на каменные стены, поскольку на них постоянно будет образовываться конденсат, оказывающий на дерево разрушающее действие. Для предупреждения возможного загнивания деревянных частей необходимо произвести изоляцию мауэрлата. Это же правило относится ко всем участкам, на которых деревянные элементы примыкают к металлическим или каменным конструкциям.
В процессе монтажа особое внимание следует уделять корректному закреплению стропил на подстропильном брусе.
Первым делом производится закрепление мауэрлата. Эта деталь по сути является брусом с параметрами 150 х 150, 150 х 200 мм. Процесс осуществляется с использованием штырей. Их необходимо забетонировать в стену минимум на 40 см. Аналогичным способом закрепляются болты. Для этого применяют проволочные скрутки, минимальный диаметр которых должен составлять 6 мм. Их закладка производится на этапе возведения стен не выше третьего ряда кладки (отсчет ведется с верхнего ряда).
Крепление наслонных стропил к мауэрлату может осуществляться при помощи скоб. Аналогичные требования предъявляются к брусу, укладываемому поверх наружных конструкций – лежню.
При возведении домов используют систему наслонных стропил на основе дерева. Изготовление и применение подобных деталей из металла нецелесообразно и довольно проблематично.
Соединение и крепление стропильных брусов, опорных брусьев и остальных деталей удобно осуществлять с помощью крепежей в форме зубьев, шипов, сковородень, широко используемых в плотницком деле.
Одним из важнейших моментов является точный расчет наслонной стропильной системы еще до начала монтажа стропил.
Предупреждение последствий усадки дома
Устройство несущих кровельных конструкций должно производиться с особой тщательностью в тех случаях, когда срубы строения пока не высохли надлежащим образом.
Необходимо учитывать, что при 4-6-процентном коэффициенте усадки сруба постройки трехметровой высоты на основе брусьев или бревен за один год может произойти усадка на 10-20 см. В результате значительно повреждаются несущие части кровли, а также столярные вставные изделия. Это обстоятельство является причиной закладки размеров дома в проект в двух вариантах: начальном и после усадки.
Одним из вариантов решений данной проблемы является применение стропильных систем висячего типа. Если это неосуществимо, то необходимо следовать некоторым правилам:
- дождаться полной усадки строения;
- прибегнуть к использованию стропил, оснащенных скользящими опорами;
- осуществить меры по укреплению всех опорных конструкций – в частности, в качестве компенсаторов укладки подставить под них винтовые домкраты.
При первом варианте основным минусом является длительный период ожидания, при последнем – необходимость наличия высокого уровня квалификации и соблюдения точности в процессе осуществления работ ручным способом.
Использование считающихся саморегулирующимися креплений скользящих типов предоставляет ряд дополнительных преимуществ.
К примеру, конструкции скользящих моделей способны отлично компенсировать свойство древесины со временем давать усадку, а также способность “дышать”, в результате чего они подвергаются деформации (не очень существенной) в течение всего эксплуатационного срока.
Конструкция создается следующим образом: на поверхность мауэрлата под требуемым углом вбивается брусок или производится вырубка нужной формы. После этого на нем закрепляют уголок. Одна из полок уголка загибается. Под образованный загиб продевается рельефная рабочая пластина. Ее закрепление осуществляется с таким расчетом, чтобы в направлении конькового прогона сохранялось довольно большое расстояние, обеспечивающее свободное скольжение, происходящее в направлении наружной стороны.
При покупке соединения для скольжения надо иметь в виду, что оно бывает различных рабочих размеров – опорные площадки пластинок располагаются на разных расстояниях. При выборе необходимо учитывать возможную величину усадки строения. При этом необходимо обращать внимание на то, что общий показатель усадки будет распределяться на стропильные брусы двух скатов.
Участок упора стропила на подстропильный брус – не единственный подвижный узел стропильной конструкции. На коньке также необходимо устраивать шарнирное соединение определенного типа.Возможен вариант соединения наслонных стропил встык с использованием металлических пластин. При этом с торца сохраняется довольно большой угол, благодаря которому в процессе схода стропила не будут упираться друг в друга.
Другим вариантом является соединение стропил внакладку. При этом в двух ногах необходимо проделать отверстия для прохождения болта.
Особенности конструкции наслонных стропил
Стропильная система, в которой верхний узел крепится с использованием шарнира, а нижний – с помощью шарнира и соединения плавающего образца (вышеописанный способ представляет собой вариант ползуна) называют безраспорной. В таких системах нагрузка не передается на мауэрлат и затем на стены.
Распорная система отличается от безраспорной жестким выполнением конькового соединения и осуществлением опоры на мауэрлат при помощи шарнира (одним из вариантов является так называемое “соединение зубом”. В таком случае происходит передача раздвигающих усилий на стены.
Система, в которой используются стропила как наслонного, так и висячего типа, может считаться гибридной. При этом происходит как бы перераспределение всей нагрузки. Вес кровельной конструкции приходится исключительно на соединенные встык и работающие на изгиб стропильные ноги. При этом коньковый брус не является необходимой деталью стропильной системы: он практически не выполняет никаких функций.
В случае распорной схемы важным условием является непременный учет необходимости качественного выполнения болтовых соединений. Они выполняются посредством высверленных заранее отверстий, которые по диаметру должны быть на один миллиметр меньше болта или шпильки. Если они окажутся слишком большого размера, возможно повреждение мауэрлата во время выбора деталью свободного хода.
Способ работы стропильной системы будет зависеть от того, какие соединения являются шарнирными, а какие из них работают в жестком режиме.
При эксплуатации кровли в нормальных условиях, без лишних нагрузок, общее количество нагрузки, испытываемой стропильной системой, будет равномерно распределяться на все элементы конструкции. Однако в зимнее время, после выпадения снега, величина нагрузки на каждый из скатов меняется. Если стойки не закреплены надлежащим образом или недостаточно прочно смонтированы, повышается вероятность сдвига стоек в направлении перегруженного кровельного ската. Такой сценарий чаще встречается в случае безраспорной схемы. Проблема решается посредством максимально надежного крепления бруса, при котором исключается возможность продольных сдвигов.
Порядок устройства стропил
Процесс возведения кровли состоит из следующих последовательных действий:
-
Расчет стропильных ног на основе их длины. Для этого можно воспользоваться следующей таблицей:
- В тех случаях, когда материалов необходимой (в соответствии с проектом) длины и толщины нет в наличии, они создаются посредством сращивания с использованием гвоздей или саморезов.
- Изготавливается шаблон стропил. Если основой конструкции являются стойки и подкосы, оптимальным является изготовление шаблонов также для них.
Важный момент: в случае возведения вальмовых конструкций, в основном имеющих четыре ската, необходимо учесть их специфику. Длина стропил, располагающихся в точке смыкания скатов, непременно должна сокращаться по мере спуска от конькового бруса в направлении мауэрлата. Она называется накосной ногой или стропильной диагональной ногой. Вследствие сложности конструкции вальмовой кровли изготовление шаблонов осуществляется для тех деталей скатов, которые считаются основными. Сборку и подгонку всех остальных элементов приходится осуществлять непосредственно на месте.
Что такое гидроизоляция крыши жидкой резиной и её преимущества.Интересная информация о коньке двускатной крыши в статье.
В случае осадков вода может попадать на нижние части ограждающих конструкций строения (стен). Для предупреждения подобного явления сооружение кровли осуществляется таким образом, чтобы ее край выходил за границу наружных стен хотя бы на 0,5 м. При осуществлении упора на мауэрлат с помощью шипа или зуба на нижний конец стропил, который располагается с боковой стороны, прибивают особый элемент – кобылку, благодаря чему их длина увеличивается.
- Если проект дома предусматривает использование кобылок, они должны быть обшиты сплошной деревянной обрешеткой на всем протяжении периметра строения.
- Применение наслонных стропил целесообразно в строениях с небольшими пролетами и при наличии средних промежуточных опор или несущей стены.
- Одной из самых функциональных деталей является стропильная опора скользящего типа, поскольку с ее помощью можно осуществлять крепление к мауэрлату разных промежуточных стропил.
- При возведении домов используют систему наслонных стропил на основе дерева.
- Одним из важнейших моментов является точный расчет наслонной стропильной системы еще до начала монтажа стропил.
- В случае деревянных строений необходимо учитывать фактор усадки дома.
- В безраспорных системах нагрузка не передается на мауэрлат и на стены.
- Распорная система отличается жестким выполнением конькового соединения и осуществление опоры на мауэрлат при помощи шарнира.
- Процесс возведения кровли должен осуществляться в определенной последовательности.
Что такое гидроизоляция крыши жидкой резиной и её преимущества.Обшивка обрешеткой является последним этапом перед началом создания кровельного пирога, в который входят устройство паро- и гидроизоляции, укладка утеплителя и работы по укладке кровельного покрытия.
ВЫВОДЫ:
Как выглядит стропильная конструкция “изнутри”, смотрите на видео.
