Установка первой стропилы – Установка стропил двухскатной крыши своими руками

как ставить правильно своими руками

Как известно, стропильная система – это основная несущая конструкция крыши. Именно она «держит» на себе весь груз кровельного «пирога», а также все нагрузки от снега и ветра. Именно поэтому к ее возведению нужно относиться «ответственно». А как провести монтаж такой системы? Как выполняется установка стропил на крышу? Какие здесь следует учитывать нюансы? Об этом и о других вопросах связанных со стропильной системой и пойдет речь в статье.

Общие понятия

Установка стропил – это один из важных этапов возведение любой крыши. Чаще всего эту работу поручают профессионалам, так как она довольно сложна. Но, если имеется некоторый опыт в строительных и плотницких работах, то ее можно выполнить и своими руками. Но прежде чем приступить к установке стропил, следует ознакомиться с самой конструкцией крыши.

В эту систему входят следующие составляющие:

1. Скаты. Их количество зависит от типа крыши. Наиболее часто встречающийся вариант – это двухскатный. Именно эту основную часть крыши и поддерживают стропила, которые вы будите укладывать.
2. По периметру всех стен, сверху производится установка мауэрлата. Этот элемент можно не использовать, если дом построен из деревянных брусьев. Нижний конец стропил крепится к мауэрлату. Этот элемент необходим для того, чтобы вес всей системы равномерно распределялся на стены.
3. Конек. Это верхняя часть крыши. Здесь сходятся скаты и стропила. Этот элемент присутствует в любом типе крыши, кроме односкатного варианта.
4. Ендова. Она может быть включена не во все конструкции. Ендова присутствует в тех случаях, когда скаты, а соответственно и стропила, образуют входящий угол.
5. Свес или карниз. Этот элемент предназначен для того, чтобы осадки, стекающие с кровли, не повреждали стены и фундамент. Свес может являться непосредственным продолжением стропил или быть их отдельной составляющей. Карниз может отступать от стен на любое приемлемое вам расстояние, но он не должен быть меньше тридцати сантиметров.
6. Кровля. Эта часть будет непосредственно защищать ваше строение от внешних воздействий. Кровля может иметь вид своеобразного «пирога». Если в чердачном помещении создана жилая комната, то вам придется установить теплоизоляцию и другие слои. Если мансарды не будет, то достаточно уложить кровельный материал и гидроизоляцию.

Стропильная система – это «костяк» всей крыши. Именно она будет нести все нагрузки от кровельного «пирога» и других компонентов. Поэтому технология установки стропил должна соблюдаться неукоснительно. Правильный монтаж будет гарантией долгой службы всего строения.

Материал для стропил

Во время возведения крыши важно ответственно подойти к каждому этапу. Установка стропил – это «серьезно». Но, если эти элементы будут некачественными, то от правильного монтажа мало что будет зависеть. Стропила могут быстро выйти из строя и тогда серьезных ремонтных работ вам не избежать.

Прежде чем приступить к установке своими руками, следует выбрать материал для этих основных элементов всей системы крыши. А какой вариант можно использовать? Здесь специалисты предложат следующее:

• Железобетонные конструкции. Такие стропила часто используют при строительстве промышленных объектов. У них есть масса недостатков. Установка таких конструкций требует использование спецтехники. К тому же они весят очень много. Поэтому железобетонные изделия в частном домостроении не применяются;
• Металлические стропила. Здесь имеется в виду стальные изделия, тавра и другие. Такие конструкции получаются легкими и компактными. Но вот их стоимость может быть довольно высокой. Плюс ко всему, стальные элементы обладают высокой теплопроводностью. Еще один недостаток – это трудности с монтажом. Установка металлических стропил потребует наличие специального оборудования, например, сварочного аппарата;
• Древесина. Это самый распространенный вариант материала для стропильной системы. Если говорить о минусах, то специалисты отмечают склонность дерева к гниению и возгоранию. Но такие недостатки легко устраняются при помощи специальных пропиток.

Установить стропила из древесины можно своими руками, используя только обычный набор плотника. Чаще всего используются брусья. В некоторых случаях можно применить и доски. Самое главное – это чтобы материал был качественным. Не стоит использовать доски или брусья уже долгое время бывшие в употреблении.

Подготовка

Прежде чем ставить стропила, следует пройти подготовительный этап. Прежде всего, следует составить схему. Без точного чертежа провести правильную установку стропил невозможно. При составлении схемы следует учесть следующие моменты:

1. Какая стропильная система будет использоваться. Существует два варианта – это наслонная и висячая. В каждом случае установка стропил производится по своим правилам. Это нужно обязательно учитывать.
2. Определиться с углом наклона ската. Здесь учитываются различные параметры. Во-первых, природные условия в вашем регионе. Чем меньше угол наклона, тем больше скапливается снега. При этом уменьшается ветровая нагрузка. При большом угле наклона все наоборот. Во-вторых, следует учитывать и рекомендации от производителя кровельного материала.
3. Нагрузки. Перед тем как составлять схему следует определиться с тем, какие силы будут воздействовать на всю конструкцию. Исходя из этого, рассчитываются все параметры самих стропил и частота их установки. Учитываются как переменные, так и постоянные нагрузки. К первым относят атмосферные воздействия – это осадки и ветер. К постоянным нагрузкам относится вес всех компонентов крыши, включая установленное оборудование, читайте подробнее: расчет стропильной системы.
4. Параметры самих стропил. Тут нужно рассчитать их длину и сечение. Эти величины будут зависеть как от конструктивных особенностей самой крыши, так и от нагрузок, которые она должна выдерживать, читайте также: как рассчитать длину стропил.

После составления схемы следует подготовить все необходимые материалы и инструменты. Особое внимание стоит уделять сами стропилам и другим компонентом стропильной системе. Древесина – это капризный материал. Поэтому установка стропил должна начинаться с их обработки различными пропитками.

Кроме этого, нужно внимательно осмотреть каждую доску или брус, который будет использоваться. Если были замечены следы гниения или большое количество сучков, то такой материал для установки стропил лучше не применять. Также внимательно нужно отнестись к влажности древесины. Этот параметр не должен превышать десяти процентов.

Кроме древесины для стропил нужно подготовить и другие материалы и инструменты. В первую очередь следует запастись крепежом. Установка стропил проводится с использованием главным образом гвоздей. Но кроме этого могут применяться металлические скобы, уголки и другие приспособления.

Если речь идет об инструментах, то вполне сгодится обычный набор плотника. Установка стропил своими руками проводится с использованием пилы, топора, рубанка, сверла и других инструментов. Кроме этого, следует подготовить приспособления для нанесения разметки.

Способы соединения стропил

Древесина прекрасно поддается обработке. Именно поэтому, конечно кроме всех остальных преимуществ, ее и выбирают при возведении крыши. Из-за легкости обработки существует множество способов соединения деревянных элементов. Прежде чем начать монтаж стропил, стоит знать, как их можно крепить между собой, наращивать и соединять с другими компонентами системы.

Для выполнения этих задач можно использовать следующие варианты:

• если надо нарастить стропила выполненные из досок перед установкой, то применяют сплачивание. При этом под местом стыка обязательно должна находится опора. При таком методе концы досок накладывают друг на друга на расстояние минимум в 20 процентов от длины всего пролета. После этого их скрепляют в шахматном порядке гвоздями или болтами;
• при наращивании брусчатых стропил перед их установкой используют либо метод косого прируба, либо способ под название лобовой упор. Первый вариант считается более надежным. При нем делается косой сруб с обоих концов бруса. После чего он стыкуются и закрепляются между собой гвоздями или болтами. При втором варианте части стропил соединяются торцами, а место стыка укрепляется накладками;
• при креплении стропил к мауэрлату используются разные способы. Самым надежным считается жесткий. Такой способ выбирается при наслонной системе. Внизу стропил перед их установкой делается запил. Его размеры должны быть таковыми, чтобы он совпадал с формой мауэрлата. После установки место стыка закрепляется гвоздями, и усиливается скобами или уголком;
• монтаж можно проводить и скользящим методом. Таким способом следует установить стропила в деревянных домах. У таких строений первые годы происходит усадка. Скользящий метод установки стропил не даст им коробиться и трескаться. Для такого способа используют специальные крепления, а именно скользящие опоры для стропил.

Существуют и другие методы, как ставить стропила на мауэрлат. Каждый конкретный вариант имеет свои плюсы и минусы. Но кроме мауэрлата, стропила нужно закрепить и между собой. Это делается в верхней части у конька крыши.

Тут также существует множество способов. Монтаж можно проводить с использованием болтов, пластин, шарниров или с применением врубки.

Проводим монтаж

А как установить стропила на крышу? Какие здесь существуют нюансы и тонкости? В первую очередь стоит помнить о безопасности. Укладка стропил на большой высоте – это опасно. Лучше всего, чтобы перед началом монтажа сделать строительные леса. Но такое дело очень затратное и редко используется. Поэтому установку стропил на крышу следует проводить со средствами индивидуальной защиты – это монтажные пояса и так далее.

Кроме того, сделать все своими руками и одному – это практически невыполнимая задача. Поднять и поставить стропила в одиночку будет невозможно. Древесина весит много. К тому же и сами конструкции будут достаточно большими. Поэтому без помощника вам не обойтись.

Сама технология установки стропил на крыше выглядит следующим образом:

1. Если вы будите производить монтаж с использование жесткого крепления, то первоначально желательно сделать шаблон для вырубки. Для этого поднимаем двое стропил на крышу и ставим их на свое место. При этом делается вырубка в том месте, где элемент будет крепиться к мауэрлату. По первым стропилам делается шаблон. Это можно сделать с помощью куска фанеры. С помощью шаблона еще внизу можно подготовить остальные стропила для установки.
2. Также можно подготовить шаблон и для верхнего стыка. Это делается в том случае, если стропильная пара будет собираться на земле. Затем ее поднимают на крышу и ставят на свои места. Но можно производить сборку и на крыше. В этом случае подъем будет заметно облегчен. К тому же и подгонка будет более точной.
3. Первым делом ставят стропила с обоих торцов дома. После этого между ними натягивается веревка. Это необходимо для того, чтобы остальные пары поставить ровно, и выставить в одной плоскости.
4. Далее проводится поднятие, соединение и установка остальных стропил. При этом, между каждой парой нужно выдерживать одинаковое расстояние, которое рассчитывается заранее. Как правило, этот параметр лежит в пределах от 60 сантиметров до 1 метра, подробнее в материале: расстояние между стропилами.
5. После установки стропил все места соединения следует дополнительно укрепить. Для этого можно использовать металлические уголки, скобы или толстую стальную проволоку.
6. Далее, следует укладывать и закреплять поперченные планки и подпорки. После чего можно заниматься укладкой обрешетки и самой кровли.

Видео по теме:

Стоит отметить, что есть некоторые особенности установки стропил при использовании висячей или наслонной системы. В первом случае применяется затяжка. Этот элемент закрепляет нижние концы стропильной пары. В наслонной системе монтаж нижних концов стропил производится непосредственно к мауэрлату.

Посмотрите еще статьи:

kryshagid.ru

Как установить стропила на крышу

Монтаж и установка крыши дело сложное и ответственное. Главным элементом крыши являются стропила. Образно выражаясь, это скелет будущей крыши или каркас. Его можно изготовить самостоятельно, соблюдая при этом строгие правила. Плохо сделанная стропильная основа повлечет за собой много проблем.

Разновидности крыш

Формы скатных крыш

В идеальном варианте крыша – это ровная, плоская поверхность с определенным уклоном или скатом. Для того чтобы по установленной крыше стекали атмосферные осадки, применяется строительный элемент – стропила. Они служат основой для крепления основной кровельной поверхности. В зависимости от угла наклона скатов крыши подразделяются на:

• скатные, если уклон составляет более десяти процентов;
• плоские, с углом наклона от 2,5 до 10 %.

В свою очередь плоские кровли делятся на односкатные, двускатные, шатровые.

Односкатные самые простые. Они укладываются на две стены строения, высота которых разная. При двускатных крышах высота стен должна быть одинаковой, а торцевые части стропил выполняются в форме треугольника. При сооружении шатровой кровли применяется конструкция, у которой четыре ската. Это довольно редкий вид, и в самостоятельном исполнении довольно сложен.

Что нужно знать при установке стропил

Стропила – это несущая конструкция. Она должна надежно удерживать всю тяжесть кровельного материала, оказывать сопротивление порывам ветра и выдерживать снеговую нагрузку. В связи с этим, при выборе материала для изготовления стропил нужно учитывать вышеперечисленные факторы, а также особенности климата в районе, где производится строительство. Основными элементами стропильной системы являются балки, собственно, стропила и мауэрлат.

Виды

Стропила по способу крепления подразделяются на висячие и наслонные.

Существуют некоторые специальные термины. Треугольник из стропил, называется фермой, которая состоит из верхнего и нижнего пояса, и раскоса. Раскос – это наклонный брус, вертикальные брусы внутри фермы – стойки. Основой называются стропильные ноги. Ноги служат для поддержания обрешетки.

У наслонной стропильной системы стропильные ноги не создают распирающего давления на стену дома. Такие стропила используются при монтаже крыши с небольшими пролетами или там, где применяются промежуточные опорные крепления, в том случае, где есть промежуточная стена.

Наслонные и висячие стропила

Во все остальных случаях применяются висячие варианты стропильной системы. В каждом отдельном случае, хозяин сам определяет какой из видов использовать.

У висячего варианта стропильные ноги работают, с точки зрения сопротивления материалов, на сжатие и изгиб. Для того чтобы снизить нагрузку на стену используют специальные затяжки. Они могут быть деревянными или железными. Ими закрепляют ноги стропил.

Мощность возводимой системы напрямую зависит от высоты стяжки, и ее надежности. Система монтируется для больших зданий, когда стропильный шаг достаточно велик и отсутствуют дополнительные опоры. В этом случае давление на мауэрлат наличествует только в вертикальной плоскости.

Обратите внимание! Для кровли наклонного типа важно, чтобы присутствовала промежуточная стена здания или дополнительные опоры. Концы откосов упираются при этом в боковые стены, а стойки – в промежуточную стену или дополнительные несущие опорные конструкции. Последние испытывают напряжение только на изгиб.

При планировании системы покрытия кровли пролетами в несколько рядов, применяется смешанное сочетание наслонных и висячих стропил, с последовательным их чередованием.

Для обрешетки, как правило, применяются деревянные доски, с помощью которых создается разряженная основа. Можно в этом качестве использовать брусья, настелив их в два ряда. Гвоздями конструкция крепится. Если в качестве кровельного материала используется мягкий материал – рубероид или толь – обрешетка выполняется в виде сплошного покрытия, без прореживания. Ее делают для большей надежности в два ряда. Один ряд (нижний) играет роль рабочей основы, а верхний служит для дополнительной защиты.

Виды обрешетки

Обрешетка с зазорами применяется для покрытия крыши с применением асбестоцементных плит. При использовании шифера, черепицы или стеклопластика, обрешетка делается из брусьев, которые имеют в поперечном сечении размеры 50×50 мм.

Технология установки

Она заключается в следующем:

1. Применяется для изготовления стропил только высококачественная древесина, без внешних дефектов и повреждений. Это, как правило, пиломатериалы первого или, реже, второго сорта.
2. Стропила производятся с использованием круглопильного станка, на котором выполняется поперечный раскрой. По специальным шаблонам выполняется оторцовка. На таком же станке выполняется и продольный раскрой.
3. Чтобы цельная конструкция была собрана в правильном порядке, нужно ее производить по ранее намеченной схеме.
4. После того как предварительные работы выполнены, стропила нужно пронумеровать, чтобы избежать ошибок при проведении последующего цикла работ.
5. Затем подбираются гнезда для установки болтов и нагелей.

Схема монтажа стропила

Стропила можно купить уже в готовом виде. Этими работами занимаются некоторые строительные организации. Если позволяют материальные средства, лучше использовать заводскую конструкцию.

Самый популярный и устойчивый вариант стропильной конструкции предполагает выполнение следующих требований:

• основу конструкции составляет балка, которая состоит из нескольких брусьев, соединенных между собой при помощи пластинчатых нагелей.
• нагели выполняются только из дуба или березы;
• крепятся нагели только на крайние части, ни в коем случае не на середину;
• древесина должна быть сухой, с допустимой влажностью не более двадцати процентов.

Установка

Для начала следует произвести расчет веса кровли. Если планируется возвести крышу легкой конструкции, то можно не использовать мауэрлат. Он предназначен для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки, которая передается точками опор стропил на внешнюю площадь наружной стены. Но они выполняют еще одну немаловажную функцию – привязывают кровлю к стенам дома. Особенно это актуально в районах, где постоянно дуют ветра. Они представляют собой квадратные балки, размерами 15×15 см в поперечном сечении. Они непосредственно укладываются на поверхность стен.

Стропила тоже представляют собой деревянные балки, но другого сечения. Толщина их 5 или 7, а ширина 15 см. Если планируется кровля из тяжелого материала, то стропила надо выбирать большего размера: 8×20 см. Расстояние между соседними стропилами называется шагом. В зависимости от выбранной системы шаг может составлять от полуметра до одного метра.

Способы крепления стропил

Перед началом работы по монтажу стропил надо изготовить леса. Применение лестницы для этих целей не эффективно и не очень удобно. Самый удобный вариант стыковки стропил, когда этот процесс проводится на земле. Потом готовая конструкция поднимается наверх. Существует всего три способа крепления:

1. Соединение производится встык, стропила крепятся двумя гвоздями на 200. Для дополнительного усиления соединения можно использовать деревянную накладку или пластину из металла. Крепление их осуществляется саморезами или болтовым креплением.
2. Использование конькового бруса. Каждое из стропил в этом случае крепится отдельно, без применения шаблонов.
3. Стыковка производится внахлест. Для этого применяются специальные шпильки с широкими шайбами и железные болты. Последний способ самый распространенный.

Коньковый прогон

Первым делом монтируются крайние стропила. Между ними натягивается мерная веревка, которая позволит сделать крышу ровной. Затем с определенным шагом устанавливаются промежуточные треугольники стропил.

Итак, стропила установлены. Теперь предстоит соединить их с балками и мауэрлатом. Стропила с мауэрлатом соединяются с помощью гвоздей.

Обратите внимание! Есть несколько вариантов крепления стропил, которые могут применяться в зависимости от конструкции здания и особенностей крыши. Если дом каменнный, то крепление стропил можно выполнить проволокой к арматуре, забитой в стену.

Крепление стропил к мауэрлату скобами

Далее устанавливается и укрепляется обрешетка, стелется основной кровельный материал. Как видно, своими руками такую работу можно одному произвести только для небольшого помещения: бани, гаража, дачи, сруба. Для более серьезных сооружений нужны опытные специалисты, а лучше всего комплексная бригада.

Видео

Это видео поможет освежить в памяти забытые тригонометрические функции, который просто незаменимы при расчете стропильной системы — угла соединения стропил и их длины:

Практические вопросы монтажа стропил рассмотрены здесь:

stroysvoimirukami.ru

Как выполняется установка стропил?

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

Устройство стропильной системы.

Подготовка лесов и подмостей

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

Виды стропильных систем.

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

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

Разновидности конструкций стропил

Кровельные конструкции, как правило, содержат следующие составляющие:

Схемы наслонных стропил и их применение.

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

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

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

1. Наслонная стропильная система;
2. Висячие стропила.

Рисунок 1. Монтаж стропил.

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

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

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

Монтаж висячих стропил на мауэрлат своими руками: пошаговая инструкция

Для работ понадобятся следующие инструменты:

Схема и монтаж висячих стропил.

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

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

Далее выполняются следующие работы:

Узлы наслонных стропил.

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

Монтаж двускатной крыши.

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

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

Качественная крыша: подведение итогов

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

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

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

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

dekormyhome.ru

Инструкция по правильной установке стропильной системы

Инструкция правильной установки стропильной системы

При строительстве каркасного дома и возведения стен, необходимо смонтировать кровлю и стропильную систему. Стропила представляют собой специальные элементы, которые выступают в качестве основы всей стропильной конструкции крыши. Поэтому их монтажу должно быть уделено как можно больше внимания, ведь от этого зависит надежность и безопасность применения всей крыши, а также ее устойчивость перед разными видами воздействия.

Все работы можно легко выполнить своими силами, если хорошо разобраться в инструкции и основных нюансах процесса. При этом учитывается, какой кровельный материал будет применяться сверху полученной стропильной конструкции, поскольку он может иметь разный вес, поэтому и нагрузки на стропила будут разными. Далее мы опишем технологию правильной установки стропильной системы с примерами.

Стропильная система в ангаре

Правила создания стропильной системы

Данная конструкция является несущей, поэтому она должна быть прочной, поскольку даже сильный ветер, большое количество осадков и другие факторы не должны негативно сказаться на ее целостности и надежности. Дополнительно именно стропильная система передает нагрузки от осадков и иных воздействий на стены сооружения и на его основание.
Во время создания системы должны учитываться некоторые особенности:
• если предполагается возведение плоской крыши, то ее угол наклона не должен превышать 10%;
• если угол больше 10%, то формируется уже скатная крыша.
На крышу всегда действуют определенные нагрузки, которые являются постоянными (кровельный пирог и покрытие) и временными (воздействие атмосферных осадков, хождение людей по конструкции в случае проведения ремонтных работ и иные возможные факторы). Также можно выделить непредвиденные нагрузки, которые могут выражаться в землетрясении, урагане или других элементах, которые являются очень редкими.

Перед созданием стропильной конструкции в обязательном порядке должны проводиться расчеты, которые определяют, какими параметрами она должна обладать, чтобы справляться со всеми нагрузками, а также, чтобы была долговечной и надежной.

Расчет нагрузок стропильной системы дома

Конструкционные составляющие системы

Важно знать, из каких частей состоит стропильная конструкций. Она создается из нескольких элементов, причем каждый из них обладает своим назначением и справляется с определенными функциями и задачами.

• Мауэрлат. Он выступает в качестве основания для крыши. Он фиксируется по всему периметру стен сооружения. Именно он обеспечивает равномерное распределение всех нагрузок от крыши к стенам строения и к его фундаменту. Благодаря мауэрлату никогда не сможет возникнуть опрокидывание всего дома. Он формируется обычно с применением качественного и правильно высушенного бруса, но если возводится деревянное строение, то верхняя его обвязка может быть мауэрлатом.
• Стропила. Они являются элементами, которые удерживают массу от подкровельного пирога. Между ними обязательно должны укладываться плиты теплоизоляционного материала. Сверху них производится установка обрешетки для монтажа кровельного покрытия.
• Прогоны. Они создаются из брусьев, которые устанавливаются вдоль всей кровли в горизонтальном положении. Они являются опорой для стропил, причем они могут быть коньковыми или боковыми.
• Стойки. Являются дополнительными и надежными упорами, предназначенными для стропил и конька крыши.
• Подкосы. Представлены брусьями, установленными с определенным наклоном. Они подпирают стропила и обеспечивают повышение прочности и жесткости всей стропильной конструкции.

Мауэрлат схема

Стойки и прогоны стропильной системы

Из каких материалов можно сделать стропила?

Данные элементы обычно создаются из древесины хвойных пород дерева. Дело в том, что этот материал имеет высокие параметры и обладает устойчивостью перед многими негативными факторами, которые являются губительными для других пород дерева. Приобретать следует древесину правильно и тщательно высушенную, поскольку ее влажность не должна превышать 25%.

Древесина. Это материал, который со временем подвергается усадке и иным параметрам, поэтому, чтобы стропильная конструкция была неизменной и устойчивой, рекомендуется добавлять к ней металл. Но в этом случае все деревянные поверхности, которые соприкасаются с металлическими деталями, должны быть тщательно покрыты антисептиками и укрыты гидроизоляционными пленками.

Металл. Можно вовсе пользоваться для формирования стропил металлическими изделиями, к которым относится швеллер или уголки. Полученная конструкция будет небольшой и устойчивой, однако с небольшим показателем теплоизоляции.

Устройство системы кровли дома

Какие стропила можно применять?

1. Висячие элементы. Они устанавливаются таким образом, что опираются только на внешние стены строения, поэтому полностью отпадает необходимость применять промежуточные опоры. В этом случае получается распирающее усиление, которое передается на стены и основание дома. Чтобы понизить такую существенную нагрузку, применяются затяжки из металла или дерева, которые устанавливаются у основания стропил. Наиболее часто висячие стропила используются в том случае, если строится дом с мансардным помещением. Также они считаются оптимальным выбором для строения, в котором пролеты равны примерно 10 мм.
2. Наклонные стропила. Они используются в тех сооружениях, где имеется промежуточная столбчатая опора или несколько несущих стен. В этом случае, нижняя часть элементов крепится к внешним стенам строения, а вот в середине они фиксируются к несущему столбу. Довольно часто применяются и наслонные и висячие стропила в доме, поскольку это обеспечивает получение прочной, надежной и долговечной стропильной системы.

Висячий вариант исполнения стропил в доме

 

Правила формирования разных видов крыш

Поскольку стропильная конструкция может иметь разные формы и особенности, то и создаются варианты с определенными отличиями. Выделяются следующие самые популярные системы:

• Двускатная крыша. Она считается одной из самых популярных, причем чаще всего угол ее наклона равен 90 градусов, однако допускаются и другие параметры. Важно здесь учитывать погодные условия конкретной местности и используемое кровельное покрытие. Применять для этой системы можно как наслонные стропила, так и висячие.
• Шатровая конструкция. Она имеет несколько скатов, обладающих одним и тем же углом наклона и идентичной площадью. Не монтируется коньковый погон, а вот все стропила фиксируются друг с другом в одном месте. Такая системы считается достаточно сложной в формировании, поэтому обычно используется для квадратных оснований дома и в случае, если в центре сооружения монтируется специальная несущая стена или особая прочная опора.
• Вальмовая крыша. Она формируется с применением диагональных стропил, которые направлены к каждому углу строения. Угол наклона обычно не больше 40 градусов. Прогоны создаются диагональными, причем они должны быть очень крепкими и усиленными, поскольку на них воздействуют серьезные нагрузки.

Таким образом, стропильная конструкция – это сложная и специфическая система, состоящая из большого количества элементов. Их выбор зависит от многих факторов, поэтому выбору конкретного варианта нужно уделить много внимания.

Готовые стропила в загородном доме

Строительная компания РУССТРОЙ-ГРУПП выполняет функции ген. подрядной организации и выполняет все работы по строительству и ремонту коттеджей и домов.

Видео материалы по устройству стропильной системы домов

Стропильная система деревянного дома

Стропильная система дома из газобетона

Остались вопросы? Хотите сделать заказ?

rusglobal.pro

какой шаг должен быть между стропилами

Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если подтасовать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему вся суть в том, чтобы подобрать оптимальный шаг стропил на для всех скатов, и вот этому умению мы вас сейчас научим.

Вот хороший видео-урок, как самостоятельно рассчитать расстояние между стропилами:

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами:

1. Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
2. Угол наклона крыши.
3. Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
4. Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
5. Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные явления и др.).
6. Материал обрешетки (20х100 или 50х50) и ее параметры (сплошная, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры)

И каждый из этих параметров нужно брать во внимание, о чем как раз эта статья.

Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктивов крыши, сколько изучить работу таких элементов.

Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести все расчеты все-таки вручную.

Первым делом определитесь с самым главным пунктом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша жилого дома зимой выдерживает на себе большую шапку снега, постоянный ветер на высоте и еще ее нередко утепляют изнутри, а вот к стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляют совсем другие требования.

Например, если вы строите перголу в ее классическом понимании, то совершенно не важно, какое именно будет у нее расстояние между стропилами – это уже чисто эстетический фактор:

В приведенной иллюстрации видно, что даже в такой постройке есть свой шаг стропил. Ведь здесь он обеспечивает и эстетический фактор, и жесткость самой конструкции. Но выбирают шаг произвольным путем.

Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.

Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, или крыша более-менее пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.

Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходит завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.

Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.

Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:

Второй момент: в российском регионе на стандартную крышу дома постоянно воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже вам нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то стороне крыши, чем на другой.

Вот почему в таких местах, где возможен такой мешок, нужно вставлять спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственное мировоззрение, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности согласно официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если крышу вы будете утеплять, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит утеплителя, а это 60, 80 см и 120 см.

Современные утеплители сегодня продают стандартной ширины, обычно по такому же стандартный шаг стропил. Если потом брать их и подгонять под уже существующие параметры, тогда будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:

Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то можно будет выводить поправочный коэффициент.

Кроме того, если на стропиле будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этом месте нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

Еще один момент: если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:

1. Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
2. Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.

И все эти факторы способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.

Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях уже отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – здесь на таковые воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.

Обычно, унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратным полутора метрам.

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет решающее значение:

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. А как же сплошная обрешетка? В том-то и дело, что и она имеет свой вес:

У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропило или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.

Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.

Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес стропильной системы, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Так вы все рассчитаете на неожиданные благоприятные условия, то есть заложить дополнительную 10%-ную процентную прочность.

А теперь вам остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и посмотреть, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.

Вам необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше. Все эти нагрузки определяются по техническим характеристикам материалов и СНиПам.

Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на общую крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка, общая, но поделенная на количество стропильных ног, и изменением шага их расположения вы изменяете площадь сбора нагрузки на стропила – уменьшая ее, или увеличивая. И, если менять шаг стропил вам неудобно, тогда поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:

При этом расчете старайтесь добиться, чтобы самое длинное стропило было у вас в проекте не более шести с половиной метров, в противном случае – сращивайте по длине. Сейчас поясним подробнее. Так, на крышах с уклоном скатов до 30 градусов стропила так называемые «сгибаемые элементы». Т.е. они работают именно на изгиб, и к ним есть определенные требования. А возможность прогиба стропил рассчитывают по специальной формуле, и, если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и снова делают новый расчет.

А вот на крыше с уклоном складов более 30 градусов какие стропила уже считается «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть на них воздействует не только равномерно распределенная нагрузка, которая вызывает изгиб стропил, но и усилия, которые уже действуют вдоль оси стропила. Говоря простым языком, здесь стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа пошла как по маслу!

krovgid.com

Стропила без подкосов | Все о ремонте и строительстве

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 30). Стропильная система может быть использована с передачей распора на мауэрлат (стены) и без передачи распора.

рис. 30. Наслонные стропила без подкосов

Безраспорные наслонные стропила

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

Таким условиям отвечают три варианта закреплений стропил:

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

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

рис. 31. Опирание низа стропила врубкой в мауэрлат, а верха стропила на прогон горизонтальной врубкой, со скошенной щекой, не дает распора на стены

2. Самый распространенный способ установки стропил относящийся к двухскатным крышам. Низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх закрепляют (рис. 32): связывают гвоздевым боем или болтом, либо упирают друг в друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).

рис. 32. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с закреплением верха стропил, не дает распора на стены

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

3. Не дает распора и жесткое защемление конькового узла, когда низ стропильной ноги делают на ползуне, а верх жестко закрепляют (рис. 33). Однако в коньковом узле появляется изгибающий момент, стремящийся его разрушить. Максимальный изгибающий момент в такой конструкции возникает на коньковой опоре, а сами стропильные ноги получают меньший прогиб. Рассчитать такой узел, а потом точно изготовить его на стройплощадке достаточно трудно, поэтому лучше принимать формулы для вычисления изгибающего момента и прогиба как для обыкновенных однопролетных балок.

рис. 33. Опирание низа стропил без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не дает распора на стены

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

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

При изготовлении щипцовых крыш и опирании прогона только на стойки (без опирания их концов на стены фронтонов) ситуация меняется в худшую сторону (рис. 34). Во втором и третьем варианте при значительном снижении нагрузки на одном из скатов, против расчетной на другом скате, крыша будет пытаться «уехать» в сторону более высокой нагрузки. Первый вариант, в котором низ стропильной ноги сделан с врубкой зубом либо с подшивкой опорного бруска, а верх горизонтальной врубкой уложен на прогон, хорошо держит неравномерную нагрузку, но только при условии абсолютной вертикальности стоек, удерживающих коньковый прогон.

рис. 34. Потеря устойчивости стропильной системой

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку (рис. 35). Она повышает устойчивость системы, но незначительно. Поэтому во всех местах, где схватка пересекается со стойками, поддерживающими коньковый прогон, ее прикрепляют к стойкам гвоздевым боем. Существует устойчивое заблуждение, что схватка всегда работает на растяжение, это не так. Схватка многофункциональный элемент: в безраспорных конструкциях стропил она вообще не работает при отсутствии на крыше снега либо работает на сжатие при появлении на скатах незначительной равномерной нагрузки. На растяжение она работает только в предаварийной ситуации при просадке либо прогибе конькового прогона от действия максимальных нагрузок. По-сути, схватка это аварийный элемент стропильной системы, вступающий в работу, когда крышу завалит максимально возможным количеством снега и коньковый прогон прогнется на всю расчетную величину либо когда произойдут непредвиденные и неравномерные просадки фундаментов и, как следствие, неравномерная осадка стен и конькового прогона. Чем ниже установлены схватки, тем лучше. Обычно их устанавливают на высоте не менее 1,8–2 м от поверхности перекрытия, чтобы они не мешали человеку при прохождении по чердаку.

Если во втором и третьем варианте нижний узел опирания стропильной ноги (ползун) заменить на ползун немного другой конструкции (рис. 35, в) — с выносом конца стропилины за стену, то это еще более укрепит всю систему, делая ее статически устойчивой конструкцией при любом сочетании нагрузок.

рис. 35. Схватка между стропилами увеличивает устойчивость стропильной системы

Еще одним мероприятием повышения устойчивости всей системы является жесткое (что не всегда возможно) закрепление низа стоек поддерживающих прогон. Их врубают в лежень и прикрепляют к перекрытиям любым возможным способом, превращая нижний узел опирания стойки из шарнирного (в плоскости стропил) в узел с жестким защемлением (рис. 36).

рис. 36. Пример закрепления узла опирания стойки

Сечение схваток ввиду развития в них малых напряжений не рассчитывают, их принимают конструктивно. Для того, чтобы уменьшить типоразмер деталей использующихся при строительстве стропильной системы, сечение схватки используют тех же размеров, что и стропила, но могут быть применены и более тонкие доски. Схватки устанавливаются с одной или двух сторон стропил и прикрепляются к ним гвоздевым боем и/или болтами (рис. 37). При расчете сечения стропил, схватки не считаются дополнительными опорами, т.е. стропильную систему рассчитывают так, словно схваток в ней вообще нет. Однако, если схватки прикручиваются к стропилам болтами, то несущую способность древесины из-за ослабления отверстиями под болты, уменьшают использованием коэффициента 0,8. Иными словами, если в стропилине будут сверлиться отверстия под установку болтов схваток, то ее расчетное сопротивление применяют равным 0,8R. При креплении схватки к стропилам только гвоздевым боем ослабления расчетного сопротивления древесины стропильной ноги не происходит, но нужно сделать расчет на количество забиваемых гвоздей. Производится расчет на срез (изгиб) гвоздей. За расчетную силу среза принимают распор, который может возникнуть при аварийном состоянии стропильной системы. В общем, в расчет гвоздевого соединения схватки со стропилом вводят распор (H), которого нет, при нормальной работе стропил.

рис. 37. Узел крепления схватки

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

При введении в расчёт стропильной системы распора (даже если его нет) изменяется расчёт сжимающей силы S. Теперь она рассчитывается делением равнодействующей распределённой нагрузки на синус угла наклона стропилины S=(qL/2)/sinα. Не вдаваясь в подробности разложения векторов сил, поясним это на небольшом примере. Предположим, имеем стропильную систему с крутым углом наклона скатов. При действии на неё нагрузки в аварийном состоянии, например, при просадке, ухода от вертикали или разрушении конькового прогона, в схватке появятся растягивающие напряжения, нейтрализующие так называемый распор. При неизменной внешней нагрузке, чем меньше будет угол наклона скатов, тем больше будет расти распор и тем больше будут сжаты стропильные ноги. И наоборот, если стропильные ноги не будут связаны схватками, то они работают, как обычные балки, уложенные в наклонном положении. В этом случае уменьшение угла наклона, при неизменной нагрузке, уменьшает сжимающие напряжения в стропилине и увеличивает нормальную (перпендикулярную) силу, направленную на изгиб балки. Поэтому сжимающая сила в стропильных системах без схваток считается как S=(qL/2)×sinα а со схватками S=(qL/2)/sinα. Так как двухскатные стропильные системы практически никогда не строятся без схваток, а расчёт всегда ведётся на самые плохие условия работы, то далее на всех схемах сжимающие напряжения будут записаны, как S=(qL/2)/sinα вне зависимости будет в этих схемах распор или нет.

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

Распорные наслонные стропила

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

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

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

Расчетные схемы стропильных систем меняются незначительно (рис. 38), все внутренние напряжения сжатия и изгиба остаются прежними, но в нижних опорах стропил появляется распор равный H = (qL/2)×ctg α, (кг). В верхних узлах распор в одной стропильной ноге уничтожается противоположно направленным распором от конца другой стропильной ноги, поэтому здесь он не приносит особых хлопот. Однако концы стропильных ног, упертые непосредственно друг в друга или через прогон, могут быть проверены на смятие древесины, хотя в большинстве случаев этого не требуется.

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

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

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

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

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

Стропильная система, сделанная по распорному варианту, статически устойчивая система при любых сочетаниях нагрузок и требует жесткого закрепления мауэрлата на стене. Для удержания распора, стены должны быть достаточно массивными либо снабжены неразрывным монолитным железобетонным поясом по всему периметру, как обруч на деревянной бочке. В аварийных ситуациях, в отличие от безраспорных систем, в распорной системе работающая на сжатие схватка не спасает положения, она лишь частично уменьшает распор, передающийся на стены (рис. 38.1). Для того чтобы аварийных ситуаций не произошло мы и собираем по максимуму, нагрузки действующие на крышу.

рис. 38.1. Работающая на сжатие схватка частично снимает распор со стен

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

 

ostroykevse.com