виды, поперечное сечение, установка. Подстропильная ферма
Основой конструкции при устройстве кровель выступают стропильные и подстропильные элементы. Несущая система кровельного покрытия – это стропильные балки и фермы. Балки подстропильные являются опорой для стропильных элементов. Они применяются при устройстве покрытий в одноэтажных многопролетных промышленных зданиях, в жилых домах при устройстве мансардных этажей.
Виды подстропильных балок и ферм
Надежность всей кровельной системы в полной мере зависит от прочности и основательности несущей стропильной и подстропильной конструкции. На нее оказывается большое количество разнообразных внешних нагрузок.
Балки подстропильные – это изделия из одного цельного элемента, который принимает внешнюю нагрузку, распределяя ее по всей своей длине. В этом случае наибольшие напряжения возникают по концам балки. Применяется она в балочных стропильных системах устройства кровли.
Подстропильная ферма – это сложная составная конструкция, которая собирается из отдельных стержней, жестко соединенных друг с другом. Нагрузки возникают только в узловых соединениях стержней. Используются такие конструкции в кровельных системах со стропильными фермами.
В зависимости от материала изготовления подстропильные конструкции можно разделить на:
- Железобетонные.
- Стальные.
- Деревянные.
- Армированные деревянные системы.
Железобетонные и стальные балки и фермы наиболее часто используются в строительстве промышленных зданий и сооружений. Деревянные и усиленные арматурой элементы из дерева активно применяются для устройства не только производственных кровель, но и при строительстве крыш в жилых домах.
В промышленном строительстве подстропильными конструкциями перекрывают 12-метровые, 18-метровые, 24-метровые и 30-метровые пролеты между колоннами. При шестиметровом шаге стропильных конструкций подстропильные балочные элементы и фермы служат для них промежуточными опорными элементами.
По виду поперечного сечения балки подразделяются на:
- Прямоугольные.
- Тавровые.
- Двутавровые.
- Коробчатые балки.
В индивидуальном жилищном строительстве конструкции, предназначенные для опоры стропильной системы, применяются не часто. В основном их используют при устройстве мансардных помещений.
Железобетонные подстропильные балки
Железобетонные изделия применяются для устройства кровельных покрытий с небольшим уклоном, а также скатных крыш. Изготавливаются они на заводах ЖБИ, где сразу применяется предварительное напряжение балок стальной арматурой. Виды используемой арматуры:
- Стержни с периодическим профилем упрочненные.
- Проволочные пучки из особо прочной проволоки.
- Витые проволочные пряди.
- Струнная арматура.
По форме различают балки подстропильные с параллельными и не параллельными поясами. Их расчет производится исходя из нагрузки, которую оказывает стропильная балка, опирающаяся точечно на середину подстропильного элемента, и нагрузки от веса самой балки, распределяемого по ее длине. Изделия изготавливаются со строповочными отверстиями, предназначенными для монтажа и подъема, иногда вместо них используются монтажные петли.
Устанавливаются в средних рядах сооружений для опоры стропильных балок и ферм, если ширина их шага 6 метров, а ширина установки средних колонн – 12 метров. Установка подстропильных балок производится на колонны, закрепляются они методом сваривания закладных деталей. В середине балок подстропильных и по их концам выполнены специальные опорные площади с закладными листами и анкерными болтами для установки стропильных конструкций.
Имеют тавровое или двутавровое поперечное сечение с нижней полкой и форму трапеции. Нижняя полка усиливается в местах, где предполагается установка стропильных балок.
По длине балки подстропильные в основном бывают 12-метровые, иногда применяются 18-метровые или 24-метровые изделия. Высота по центру составляет 1,5 метра, в местах опор – 0,6 метра. Ширина нижней полки – 0,7 метра. Должна иметь определенные двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.
Подстропильная железобетонная ферма
Железобетонные подстропильные фермы применяются при устройстве скатных кровель. Имеют форму трапеции, у которой два пояса: нижний — горизонтального вида и верхний — ломаной конструкции. На данный момент наиболее актуальными являются безраскосые фермы из сборного железобетона.
Для надежности крепления стропильных ферм опорные участки подстропильных элементов усиливаются. Для установки плит покрытия предусмотрены стойки у опор. Стойки и нижний пояс подстропильной фермы изготавливаются с предварительным напряжением. Для производства используется бетон марок 300-500.
Как и в балочном варианте, в подстропильных фермах для крепления к колоннам и опоры предусмотрены закладные металлические элементы.
Стальные подстропильные балки
Стальные системы имеют длину 12 метров, 18 метров, 24 метра, могут производиться длиной 48 метров. Конструкционно они аналогичны применяемым стропильным балкам. Состоят из двух поясов: верхнего и нижнего. Верхний опирается на монтажный столик на колонне и крепится к нему болтами. Нижний пояс балки прикрепляется к колонне посредством горизонтальных планок.
Подстропильная стальная ферма
Изготавливаются с параллельными верхним и нижним поясами. Длина унифицирована и составляет 12 метров, 18 метров, 24 метра. В зависимости от вида стропильной фермы, высота подстропильной конструкции может быть 3,13 метра, 3,27 метра или 3,75 метра.
Крепление к колоннам производится при помощи надопорных стоек, на которые опирают стропильные фермы.
В настоящее время в промышленном строительстве стали применяться облегченные стальные варианты изготовления ферм. Например, трубчатые системы или балки с тонкими стенками. Благодаря такой конструкции фермы получаются более легкие, уменьшается расход стали на их изготовление, сокращается срок их монтажа.
Деревянные подстропильные системы
Конструкции из дерева, предназначенные для опоры на них стропильной системы, обладают достаточно большой прочностью и стойкостью ко многим агрессивным воздействиям. Они долговечны при применении их в сооружениях с нормальными режимами по температуре и влажности. В промышленном строительстве они используются в зданиях, где присутствуют неблагоприятные для железобетона и металла среды.
По конструктивному виду различают подстропильные элементы в виде:
- Балок.
- Ферм.
- Арок.
- Рам.
Если длина пролетов в здании до 18 метров, то применяется подстропильная балка деревянная. В зданиях, где пролеты достаточно большие – до 30 метров, целесообразнее использование деревянных подстропильных ферм. Арки и рамы из дерева в качестве подстропильных элементов используются не часто.
Деревянная подстропильная балка
В промышленном строительстве чаще всего используются балки, склеенные из досок. Такие конструкции гораздо прочнее и долговечнее, чем цельные изделия, возможно изготовление различных форм подстропильных балок. Изделия из конструкционного клееного бруса получили широкое распространение при устройстве кровельных систем. Цельные круглые бревна могут выдержать более серьезные нагрузки, но они сильно уступают клееному брусу по прочности на изгиб.
Узел стыкования деревянной подстропильной балки можно увидеть на фото ниже.
Поперечное сечение балки бывает прямоугольным или двутавровым. Верхний и нижний пояса подстропильной балки могут быть параллельными, либо двускатный верхний пояс и горизонтальный или ломаный нижний пояс. При длине пролета до 15 метров часто используются двутавровые балки со стенками из досок или фанеры и брусковыми ребрами жесткости.
Деревянная подстропильная ферма
Основными материалами для изготовления подстропильных деревянных ферм являются брусья, доски или бревна. Крепление элементов возможно при помощи металлических метизов, пластин. Большое распространение получили клееные деревянные подстропильные фермы. Пояса их изготавливаются сплошными по ширине. При таком способе изготовления на концах соединительных элементов выполняются нарезные зубчатые шипы и аналогичные им по форме пазы. Клей наносится на всю поверхность стыка, далее детали конструкции прессуются.
Армированные деревянные подстропильные балочные элементы и фермы
Армируются деревянные подстропильные элементы с целью их усиления. В качестве арматуры используются сталь или стеклопластик. Крепится арматурная деталь внутрь деревянной при помощи эпоксидного клея. Иногда используется предварительное напряжение арматуры.
Установка
Установка подстропильных балок и ферм проводится следующим образом. Железобетонные подстропильные балочные элементы и фермы при помощи закладных металлических деталей привариваются непосредственно к оголовкам колонн. Возможно крепление их на болты. Железобетонные консоли или металлические столики на подстропильных изделиях выполняют функцию опорных площадок для несущих стропильных конструкций.
Стальные фермы крепятся к колоннам сбоку к металлическому надколоннику нижним поясом. Его высота составляет 0,7 м. Друг с другом фермы скрепляются верхними поясами. Стропильные фермы опираются на столики подстропильных ферм и на закрепленные на колоннах надколенники.
Деревянные подстропильные балки в устройстве кровель выглядят следующим образом (см. фото).
Установка балок для двускатной крыши
Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды.
Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия.
Стропильные и подстропильные балки можно увидеть на фото в статье.
В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок.
Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены.
Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила.
ГОСТы по подстропильным конструкциям
На изготовление железобетонных подстропильных конструкций распространяется ГОСТ 20372-2015, введенный в действие с 1 января 2017 года. Согласно этому документу, для производства используется тяжелый или легкий конструкционный бетон. Стальные подстропильные фермы производятся согласно ГОСТ 27579-88. Имеет определенные и клееная двутавровая балка размеры. ГОСТ 19425-74.
Виды стропильных систем: подстропильная система
Какими бывают виды стропильных конструкций?
Наслонные стропильные системы просты по устройству и выполнению, они долговечны, так как работают в условиях сквозного проветривания, что в значительной степени устраняет возможность их загнивания. Покрытия по наслонным стропилам состоят из следующих основных конструктивных частей: настила или обрешетки, стропильных ног и подстропильной конструкции.
Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных стропил, опирающихся концами на противоположные стены здания, а двухскатной крыши – из пары отдельных наклонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на стены, а верхними на подстропильную систему – прогон, поддерживаемый стойками. Обязательное условие для наслонных стропил – опора под коньковым концом стропильной ноги.
Рисунок 87. Стропильная система односкатной крыши (Схемы и элементы наслонных несущих деревянных стропил).
Рисунок 88. Стропильная система двухскатной крыши.
С увеличением длины пролета возникает опасность прогиба или выворачивания стропил, поэтому подстропильная система усложняется: стропила подпирают дополнительными деревянными элементами, называющимися стойками и подстропильными ногами (подкосами). Подстропильные ноги, дополнительные стойки и прогоны (несущие балки) не только не дают стропильной ноге прогнуться или вывернуться, но и увеличивают ее несущую способность. Стропила одного и того же сечения, сделанные с разгружающими конструкциями, способны нести большую нагрузку, чем стропила, установленные без этих конструкций.
Мауэрлат изготавливают из досок 50×150 или бруса 100×150 (150×150) мм. Его назначение принять нагрузку от веса крыши, равномерно распределить ее и передать на стены.
Рисунок 89. Укладка мауэрлата на стену.
Обязательное условие установки наслонных стропил – обеспечение их верхней части опорой. В односкатных крышах этот вопрос решается просто: стены строятся разной высоты, на них укладываются мауэрлатные балки, на которые в свою очередь настилаются стропила. В двухскатной крыше можно поступить, также: выстроить внутреннюю стену на требуемую высоту и уложить на нее мауэрлат. Затем на низкие внешние и высокую внутреннюю стены разложить стропила. Однако это решение ограничивает варианты планировок чердачного помещения, которое все чаще используют как мансарду. Да и для обычных чердачных крыш, этот вариант не выгоден, т.к. требует значительных финансовых затрат на возведение высокой внутренней капитальной стены. Поэтому на чердаке внутреннюю стену заменяют горизонтальной балкой, установленной на подпорках или опертой на противостоящие друг другу фронтоны стен. Горизонтальную балку, уложенную на крыше, называют
Само название: прогон, говорит о том, что эта балка «прокинута» от стены до стены, хотя на самом деле, например, в вальмовых крышах он может быть короче. Самое простое конструкторское решение по установке конькового прогона, это уложить мощную балку на фронтоны стен без каких-либо дополнительных подпорок.
Рисунок 90. Установка прогона.
Если прогон проходит сквозь стену, то в месте опирания на стену, его тоже обматывают гидроизоляционным материалом. Балки пропускают сквозь стены из архитектурных соображений затем, чтобы обеспечить свес кровли над фронтонами, хотя его можно достичь и выносом за стену обрешетки.
Рисунок 91. Прогон с консолями.
Прогон опирают на стойки. Стойки изготавливают из деревянного бруса, который нижним концом опирают на лежень или деревянную подкладку, а их, в свою очередь, укладывают на кирпичные столбики. В зданиях со сборным железобетонным перекрытием кирпичные столбики являются частью и продолжением внутренней несущей стены, но их можно делать и прямо на железобетонных плитах перекрытия. Лежень можно укладывать и без столбиков, прямо на внутреннюю стену или на перекрытие с горизонтальным выравниванием деревянными подкладками. Выравнивание верха лежня в горизонт упрощает установку стоек и прогонов. Стойки, отпиленные на одну высоту и установленные на горизонтальный лежень, автоматически дают одинаковую высоту конька крыши. Во всех случаях под лежень: между ним и стеной, между ним и кирпичными столбиками или перекрытием, укладывается рулонная гидроизоляция.
Стойки не обязательно размещать прямо под стропилами. Обычно шаг размещения стропил составляет от 60–80 см до 1,2–1,5 м, устанавливать так часто стойки, удерживающие прогон, не имеет смысла, поэтому их обычно делают по длине досок или бруса идущего на изготовление прогона. Простейшая подстропильная конструкция выглядит, как прямоугольная рама, состоящая из верхнего пояса — прогона, нижнего пояса — лежня, вертикального заполнения — стоек и нескольких ветровых связей, которые делают из доски толщиной 40–50 мм. Например, подстропильную конструкцию длиной 9 м можно сделать из двух брусьев длиной по 4,5 м и трех стоек, стыкуя брусья по длине на средней стойке. Либо двух брусьев и одной стойки, если есть возможность опирания концов прогона на стены фронтонов. Такой прогон называется разрезным.
Рисунок 92. Варианты подстропильных конструкций.
Рисунок 93. Стойки под боковым и центральным прогоном.
Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров. Применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м.
Рисунок 94. Наслонные стропила без подкосов.
Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку.
Рисунок 95. Схватка между стропилами.
Еще одна опора стропильной ноги –
Рисунок 96. Наслонные стропила с подкосами.
Устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную. Что позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двускатной крышей, увеличить до 14 м.
В зданиях, имеющих две продольные внутренние несущие стены, либо внутренние несущие стены расположены поперек здания, используют две подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов (балок уложенных вдоль крыши), опертых через брусья стоек на лежень и далее на внутренние стены.
Рисунок 97.Стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами.
Но, может быть, применено решение и без устройства прогонов, в этом случае стойки подводятся под каждую стропильную ногу.
На вальмовых крышах и крышах с ендовами необходимо устанавливать стропила направленные к углам стен (внешним или внутренним). Эти стропильные ноги называются диагональными или накосными. Диагональные стропила длиннее обычных, кроме того, на них опираются укороченные стропила скатов (стропильные полуноги), которые называются
Опора под накосную стропильную ногу – это обычный подкос либо стойка из двух спаренных досок или бруса. Стойку опирают через деревянную подкладку и гидроизоляционный слой прямо на перекрытие, если оно из железобетонных плит, и проверено на сосредоточенную силу. Подкос устанавливают под углом к горизонту 45–53°, а низ его упирают в лежень. Угол установки подкоса не играет решающей роли, главное условие, чтобы подкос поддерживал стропило в месте максимального сосредоточения нагрузки.
Рисунок 98. Место установки дополнительных опор под диагональные стропила.
Диагональные стропила, перекрывающие пролет до 7,5 м, подпираются только подкосом в верхней части пролета. Если накосное стропило перекрывает пролет до 9 м, в нижней части (l/4) устанавливают еще одну опору: стойку (если позволяет перекрытие), либо шпренгельную ферму. Под стропило длиной более 9 м желательно ввести третью опору по центру, здесь можно установить только стойку, значит, перекрытие должно быть железобетонным и проверенным на сосредоточенную силу, либо в его конструкцию включают балку, на которую можно будет опереть стойку.
Рисунок 99. Виды шпренгелей.
Накосные стропила, расположенные в ендовах, подпереть шпренгельной фермой нельзя, так как угол стен, образующий ендову, внутренний, поэтому их подпирают стойками либо, если не позволяет перекрытие, подкосами. В этом случае, в отличие от диагонального стропила вальмы, максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропильной ноги. Сюда и нужно упирать подкос (см рисунок 98).
Еще одним элементом стропильной системы являются кобылки. Кобылкапредставляет собой используемый для удлинения стропильной ноги отрезок доски, применяемый при обустройстве свеса кровли. Ее используют в случаях, когда длина досок, использованных для изготовления стропил, оказывается недостаточной. Свес кровли предназначен для отведения со стен воды и предотвращения их намокания талыми и дождевыми водами, которые стекают на них с крыши.
Если возводится такая кровля – кобылки монтируют с отступом от стены, составляющим как минимум 40 сантиметров. Доска, используемая для их изготовления, должна иметь меньшую ширину, чем доска, из которой изготовлено стропила. Так, при изготовлении стропил из досок сечением 150х50 мм для изготовления кобылок берут доску, сечение которой составляет 100х50 мм и т.д.
Применение кобылок в процессе монтажа системы стропил позволяет:
1. Использовать древесину меньшей длины при ее изготовлении;
2. Как подъем стропил, так и их монтаж на мауэрлат облегчается за счет уменьшения веса стропильной конструкции;
3. Выведение линии карнизного свеса значительно проще при использовании легких коротких кобылок, чем при помощи стропильных ног;
4. В случае повреждения или гниения кобылки ее можно безболезненно заменить, не производя разборку всей кровли.
Рисунок 100. Кобылки.
Слуховое окно – окно в кровле здания, предназначено для естественного освещения и проветривания чердачных помещений, иногда – для выхода на крышу.
В зависимости от типа крыши над слуховым окном, их подразделяют на следующие разновидности:
— слуховое окно с плоской крышей. Оно подходит для случаев, когда на чердаке необходимо побольше света и свежего воздуха. Для такого окна предусматривается водосток, поэтому его делают с наклоном кровли от 5 до 15°;
— четырехугольное слуховое окно с односкатной крышей. Очень похоже на предыдущий вид. Основное различие заключается в том, что это слуховое окно имеет угол наклона от 15° и выше. Крыша у таких окошек может быть прямоугольной, торцевой и в виде трапеции;
— слуховое окно с двухскатной крышей. Такое окно доставит наибольшее количество света вподкровельное пространство;
— треугольное слуховое окно;
— полукруглое слуховое окно. Изогнутая форма боковых стенок такого слухового окна позволяет гармонично вписать односкатную крышу в основную кровлю и придать всему зданию особенный, необычный внешний вид;
— стеклянное слуховое окно или зенитный фонарь.
Виды стропильных систем
Лучше всех пропускает свет на чердак или мансарду и смотрится как внутри, так и снаружи очень красиво.
Жестких правил проектирования слуховых окон нет, так как их расположение и размеры зависят от индивидуальных представлений проектировщика, актуальных тенденций в архитектуре и того, какую функцию будет нести это окно — декоративную или практическую. Требования здесь больше распространяются на эстетическую сторону этого элемента кровли. Слуховое окно должно гармонично смотреться в общем плане здания: не располагаться слишком близко к коньку или карнизу крыши, а также к фронтонам (боковым сторонам). Важно выдерживать минимальное расстояние между двумя слуховыми окнами — 0,8 м. Меньшее расстояние усложняет укладку кровельного покрытия и последующие профилактические осмотры кровли. Кроме этого в узких местах возможно образование снеговых мешков. Также при проектировании слуховых окон необходимо грамотно учитывать гидро- и теплоизоляцию, защиту от таянья снега, защиту деревянных конструкций.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 3623 | Нарушение авторского права страницы
Как правильно установить стропила для крыши
Всем привет. Сегодня расскажу как правильно установить подстропильные балки и стропила для двухскатной крыши.
Установка подстропильных балок.
Для балок будем использовать доску 5 см на 15 см. Они укладываются с выбросом от края дома на 50 см. Сначала устанавливаем балки с обоих краев дома. У нас ширина дома 8м, плюс по полметра с каждой стороны выброс, итого получается 9 метров.
Для одной балки мы использовали 2 доски: одна 6 метровая, вторая 4 метровая. Когда крайние балки положили необходимо померить диагонали. Обе диагонали должны быть между собой равны. Если одна из них короче, то необходимо выровнять ее со второй, путем перемещения подстропильной балки.
Как ложить балки? По краям мы уже положили балки. Теперь натягиваем между ними веревку по уровню. Так
делаем с обеих сторон. Начинаем ложить балки. Ложим следующую балку на расстоянии 1 метр от предыдущей, таким образом, чтобы она ложилась под наши веревки и не поднимала их. Сначала ложем одну доску. Подгоняем ее под веревку и выравниваем ее по уровню. Затем вторую доску с противоположенной стороны. Также ее под веревку и по уровню.
Затем эти доски сшиваем между собой. Следим чтобы выброс от дома был не меньше 50 см, лучше больше, с запасом 5-10 см. Таким образом прокладываем подстропильные по всей длине дома.
Теперь необходимо выровнять все балки между собой. Для этого на крайних балках отмеряем по 50 см и натягиваем веревку по этим отметкам. Делаем отметки на каждой балке, затем отпиливаем их по этим меткам. Так проделываем с обеих сторон.
Установка стропил.
Первым делом необходимо установить горизонт, то есть посередине вверху, где у нас будут срастаться стропила, необходимо установить горизонтальную плаху. Для этого начинаем выставлять вертикальные стойки, длина которых должна составлять 2/3 длины стропилы. У нас стропилы были 6 метровые, соответственно стойка 4 метра. сначала ставим по крайним балкам. Выравниваем по уровню и закрепляем тремя распорками: слева, справа и внутрь.
Нюанс: если горизонтальная плаха 5 см, то от середины вертикальную стойку ставим на 2,5 см назад, то есть на половину нашей плахи. Это делается для того, чтобы сохранить середину, а то плаха прибьётся и сместиться от центра.
Крайние стойки выставили. Делаем по всей длине еще стоек, на расстоянии 3 метра друг от друга. Эти стойки крепим по 4 сторонам. Теперь необходимо все стойки сшить между собой. На расстоянии 210-230 см от пололка сшиваем все стойки между собой доской 5 см.
Теперь берем 6 метровую доску и прикладываем ее к крайней подстропильной балке и поднимаем вверх к стойке, так чтобы ее конец был на уровне стойки. Теперь нам необходимо отметить, где ее нужно отпилить. Для этого под нее подкладываем отрезок доски и посередине этого отрезка чертим вертикальную черту на нашей стропиле. Обрезок должен быть такой ширины, какой мы будем пришивать горизонт, у нас была доска 15 см и обрезок брали такой же ширины. Под обрезком тоже отмечаем черту, по ней мы и будем делать горизонт. Снизу стропилу также надо отметить, как ее обрезать, чтобы потом поставить на подстропильную балку. Все.
Опускаем стропилу и обрезаем ее по отметкам. Теперь необходимо выставить горизонт. Прибиваем по сделанной отметке доску и выравниваем ее по уровню. Если требуется еще доска, то прибиваем вторую встык с первой и также выравниваем ее по уровню. От крайних стоек необходимо сделать выпуск см на 10-15. Одна стропила у нас уже есть прибиваем ее на свое место. С противоположенной стороны примеряем вторую стропилу, делаем отметки у подстропильной балке и сверху, так чтобы с парной стропилой сшить ее встык. Отрезаем по отметкам, прибиваем ее на место.
Затем необходимо с двух сторон прибить подпорки между стропилой и подстропильной балкой. Прибиваем их на расстоянии 2 метров от края. Также необходимо сделать расшивку между стропилами. То есть связываем их между собой где-то посередине, можно чуть выше. Для расшивки и подпорок используем доску пятерку.
Теперь с другого края делаем такую же пару стропил, делаем под них подпорки, расшиваем. Теперь по длине между стропилами необходимо натянуть 4 веревки 2 снизу, с метр от края и 2 сверху с полметра от края. Теперь можно гнать стропила попарно. Эти пары можно сшивать не встык, а прибивать друг к другу. Расстояние между стропилами должно быть такое же как и между подстропильными балками. Стропила должны четко идти по веревкам. Если доски одинаковой ширины, то оно так и будет. А то сейчас есть такие пилорамы, где ширина доски может гулять на 1 см.
Ставим все стропила до конца. Все стропильная система будующей крыши готова.
Троем за день мы проделали такую работу. Крыша 2 скатная, размер одного ската получается 6 м на 12,5 м. В следующей статье расскажу, как делать обрешетку и стелить металлочерепицу.
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, цена, фото
Ферма и балка стропильная являются конструкциями, применяемыми для устройства кровельной системы. Все конструкции несущего типа относятся к подстропильным и стропильным элементам. Стропильные системы перекрывают пролет и служат основанием для кровельного настила.
Подстропильные конструкции, перекрывая 12-ти и 18-ти метровые пролеты между колонами, являются промежуточными опорами для стропильных конструкций, имеющих 6-метровый шаг.
Значения конструктивных стропильных элементов
«Балки в стропильной конструкции»По характеру восприятия и распределения внутренних и внешних усилий кровельные конструкции подразделяются на балки стропильные и фермы.
Балка представляет собой одноэлементную конструкцию, которая воспринимает нагрузку по всей длине пролета.
В ее сечениях изгибающие моменты вызывают разнозначные нормальные усилия, которые у крайних волокон являются наибольшими.
Стропильная ферма является стрежневой конструкцией, испытывающей нагрузку исключительно в узлах соединения стержней. Нормальные однозначные усилия, вызываемые узловой нагрузкой в стержнях, дают возможность использовать их сечение полностью.
Для сборного железобетона наиболее рациональными в последнее время признаны безраскосные фермы, имеющие круговые очертания верхнего пояса. С приблизительно обратными соотношениями по высоте в середине пролета собственный вес фермы в 1,5-2 раза меньше веса балки.
Стропильные балки из железобетона
Виды балок по типу профиля
«Виды железобетонных стропильных балок»Балки железобетонные стропильные используют для перекрытия пролетов 18, 12, 9 и 6 метров. Когда перекрываются пролеты от 24 метров, балки по технико-экономическим показателям уступают фермам. Балки длиной 6 и 9 метров преимущественно применяют для выполнения кровель пристроек, а балки в 12 метров длиной – в качестве продольных и поперечных ригелей покрытия.
Балки 18 метровой длины используют как поперечные ригели, на которые производят укладку плит размерами 3х12 или 3х6.
По типу профиля различают следующие типы балок:
- Односкатные с нижним ломаным поясом или параллельными поясами;
- Трапециевидные двускатные, имеющие постоянный уклон верхнего пояса;
- С верхним криволинейным и ломаным поясом.
Различные типы балок применяются при сооружении различных видов покрытий:
- Обычно односкатные балки используются при устройстве кровель с уклоном в одну сторону, к примеру, кровель пристроек.
- Балки стропильные железобетонные с параллельными поясами просты в производстве. Арматурные каркасы в них имеют постоянную высоту. Применяются такие балки при устройстве горизонтальных кровель.
- Наибольшее распространение на двускатных кровлях получили балки, имеющие постоянный уклон верхнего пояса, равный 1:30 для кровель с малым уклоном и 1:12 для скатных. Их основной недостаток – необходимость выполнения арматурных каркасов, имеющих переменную высоту.
- Когда возникает необходимость пропуска инженерных коммуникаций в уровне покрытия, применяют балки двускатные решетчатые пролетом 18 и 12 м.
- Балкам, имеющим очертания верхнего пояса в виде кривой или ломаной линии, присуще наиболее выгодное распределение по длине пролета материалов, нежели у двускатных, обладающих для верхнего пояса постоянным уклоном. Но широкого распространения такие балки не нашли из-за сложной технологии их производства.
Выбор сечения балок
Подбор поперечных сечений и арматуры для железобетонных балок имеет свои особенности:
- Самой экономичной формой для поперечного сечения ригелей является двутавровая со стенкой 60-100 мм. Толщина стенки выбирается в основном исходя из условий размещения каркасов арматуры, уплотнения и укладки бетона в вертикальном положении.
Толщина стенки у V-образных опор постепенно увеличивается для обеспечения прочности и стойкости к возникновению трещин наклонных сечений, переходя на опоре в трапециевидное или прямоугольное сечение, имеющее ширину, которая равна ширине полок. Тавровое сечение может быть принято для балок длинной 6 и 9 метров.
Совет!
В общем случае в середине пролета высота сечения ригелей назначается 1/10-1/15 пролета. Помимо этого, для двускатных балок в середине пролета высоту сечения определяют типовая высота балки (900 или 800 мм) и уклон верхнего пояса.
«Виды сечений балок»- Ширина верхней полки из соображений обеспечения устойчивости при монтаже, транспортировке и надежности опирания плит кровельного покрытия принимается в диапазоне 1/50-1/60 l, что, как правило, составляет 200-400 мм.
Ширину нижней полки определяют в зависимости от прочности при обжатии бетона полки, размещения напрягаемой арматуры (учитывая диаметр зажимов натяжных устройств), а также необходимой длины площадки опирания на колонну балки.
Обычно ширина нижней полки равна 200-280 мм. К вертикальной стенке от полок переход осуществляется при помощи вутов с углом наклона около к 45°. - Решетчатые двускатные железобетонные стропильные балки обладают сечением 200-280 мм. Данные балки более просты в производстве и очень удобны при пропуске различного рода коммуникаций.
- Для производства двускатных балок применяют бетон классов В25-В40. Как напрягаемую продольную арматуру применяют стержневую арматуру классов A-V и A-IV, проволоку высокопрочную класса Bp-II, канаты класса К-7.
При помощи арматуры класса A-III выполняются продольные конструктивные стержни верхней полки, хомуты полок и каркасы стенки.
В опорных частях ригелей, в которых появляются большие усилия от предварительного обжатия и реакций опор, необходима установка дополнительной арматуры в виде вертикально расположенных стержней и сеток.
«Двухскатная железобетонная балка»- На стадии обжатия в двускатных балках, имеющих двутавровое сечение, могут возникнуть в верхней полке начальные трещины. В связи с этим такие стропильные железобетонные балки также целесообразно армировать в верхней части ригеля конструктивной напрягаемой арматурой.
Постановка такой арматуры способствует уменьшению эксцентриситета усилия обжатия и, соответственно, уменьшению в верхней полке растягивающих напряжений. - Расчетная схема ригелей для покрытий принимается как свободно опертая балка на двух опорах. Учитывая детали опирания на колонны балки, принимается расчетный пролет. Нагрузка на балки от снега и собственного веса покрытия передается на опоры в виде сосредоточенных сил посредством ребер панелей.
В случае пяти и более сосредоточенных сил фактическая нагрузка заменяется равномерно распределенной эквивалентной. Нагрузки от подвесных грузов, подвесного транспорта и фонаря учитывают как сосредоточенные. - Расчет стойкости к возникновению трещин и прогибов, подбор поперечной и продольной арматуры выполняется как для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля для всех стадий работы конструкции.
Необходимо при этом учитывать, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках расположено не в середине пролета, а отстоит на 0,35-0,4L от опоры. - При воздействии равномерно распределенной нагрузки, при уклоне верхней полки равном 1:12, месторасположение опасного нормального сечения находится на расстоянии 0,37L от опоры.
- В балках с параболическим криволинейным и параллельными очертаниями верхнего пояса нормальное расчетное сечение расположено при равномерно распределенной нагрузке посередине пролета.
Балки из бруса
«Виды балок из бруса»Стропила из клееного бруса, или клееная балка, являются технологичным современным строительным материалом, созданным с использованием передовых технологий. Широкое распространение клееные стропила получили в США и Европе, благодаря высоким эксплуатационным качествам.
К примеру, в США приблизительно половина межэтажных перекрытий монтируется с применением конструкционного клееного бруса. Этот показатель в странах Евросоюза составляет примерно треть. В несущих конструкциях также применяется конструкционный брус.
Наиболее прочной на изгиб балкой является брус, имеющий соотношение сторон 7:5.
Круглое бревно способно выдержать большую нагрузку, чем брус, который вытесан из него, однако оно обладает меньшей прочностью на изгиб. Зачастую балки прогибаются под давлением на них веса людей, мебели, пола, засыпки. В основном прогиб зависит не от ширины, а от высоты балки.
Соединение двух одинаковых брусов шпонками и болтами, позволяет такой конструкции выдержать груз в 2 раза больший, чем эти оба бруса, которые будут просто уложены рядом. Но свой предел есть и в уменьшении ширины. Если стропила клееные будут чересчур тонкими, они могут изогнуться в сторону.
Совет!
Балки для чердачных и междуэтажных перекрытий должны иметь толщину не меньше 1/24 ее длины.
«Таблица выбора марки используемых балок»Подстропильные балки
Балки подстропильные, которые используют в покрытиях с балочными конструкциями стропил, и подстропильные фермы, применяемые в покрытиях со стропильными фермами, имеют следующие особенности:
- Их изготавливают с пучковой арматурой только предварительно напряженными.
- Подстропильная балка и ферма крепятся к колоннам каркаса при помощи болтов или сварки стальных закладных деталей.
- Балки подстропильных конструкций бывают с непараллельными и параллельными поясами.
- Балка подстропильная рассчитывается по схеме однопролетной балки, нагруженной распределенной нагрузкой от собственного веса и в середине пролета сосредоточенной силой (опорная реакция стропильной балки).
- Фермы или балки подстропильных конструкций имеют стальные столики или железобетонные консоли для опирания несущих конструкций покрытий.
- Фермы и подстропильные балки крепят к каркасу, как и основные конструкции покрытия, опирание которых на подстропильные конструкции такое же, как и их опирание на колонны каркаса.
- Верхние пояса балок подстропильных конструкций развязаны сплошным диском профилированного настила покрытия.
От правильности выбора стропильных и подстропильных балок зависит надежность всей кровельной конструкции, поэтому к расчету их сечения необходимо подходить со всей ответственностью.
Монтаж стропильных и подстропильных ферм и балок
К данным конструкциям относятся подстропильные фермы длиной 12 м, стропильные фермы и балки длиной 12; 18 и 24 м и предварительно напряженные фермы для пролетов 18…36 м.
Разгрузка ферм и балок на объекте, раскладка и установка элементов производится обычно автомобильным краном в зоне действия монтажного крана. Монтаж этих конструкций может выполняться с предварительной раскладкой элементов (включая подкрановые балки и плиты покрытия) или непосредственно с транспортных средств. Раскладку ферм и балок производят таким образом, чтобы кран с монтажной стоянки мог устанавливать их в проектное положение без изменения вылета стрелы. Для обеспечения устойчивости монтируемых элементов на земле их складируют в специальных кассетах. При поставке на объект конструкций в значительных количествах допускается временное складирование в групповых кассетах без раскладки в зоне монтажа. Если предполагается монтировать подкрановые балки самостоятельным потоком, то предпочтительно подстропильные фермы монтировать с ними в одном потоке.
Перед монтажом конструкции необходимо оснастить: подстропильные фермы — предохранительным канатом, навесной люлькой и оттяжками; стропильные фермы и балки — предохранительным канатом и оттяжками.
Для строповки ферм и балок должны применяться траверсы, оснащенные захватами с дистанционной автоматической или полуавтоматической расстроповкой.
При подъеме фермы ее положение в пространстве регулируют с помощью оттяжек. На высоте охоло 0,6 м над местами опирания ферму принимают монтажники (находящиеся на монтажных площадках, прикрепленных к колоннам), наводят ее по осевым рискам и устанавливают в проектное положение. Затем сваривают закладные детали, после чего производят расстроповку фермы. Для монтажа балок и ферм часто используют передвижные и самоходные телескопические и шарнирные вышки и подъемники, которые обеспечивают удобство в работе монтажников и позволяют отказаться от подмостей и навесных люлек
Фермы и балки покрытия следует устанавливать в проектное положение, совмещая осевые риски на их концах с рисками на опорных поверхностях нижележащих конструкций (колонн, подстропильных ферм). Раскрепление элементов производят при помощи кондукторов, предварительно устанавливаемых на оголовки колонн. Расстроповку осуществляют после установки распорок и приварки связей к верхним поясам.
После подъема, установки и выверки первую ферму раскрепляют расчалками, которые закрепляют за переставные инвентарные якоря или заранее установленные и замоноличенные колонны, последующие соединяют друг с другом специальными распорками, имеющими в осях жесткий размер 6 или 12 м. После установки первой пары ферм на них укладывают и закрепляют 3…4 плиты покрытия для создания начальной жесткой системы. Затем снимают все элементы временного крепления, т. е. все инвентарные распорки и расчалки удаляют по мере укладки и приварки плит покрытия. Одновременно с фермами следует устанавливать все предусмотренные проектом постоянные связи