Наслонные стропила: самая надежная стропильная система
Содержание
Крыша любого здания, кроме функции придания зданию архитектурной выразительности, несет еще и защитные функции.
Она защищает внутреннее пространство дома от атмосферных осадков, ветра, попадания пыли и пр.
А, значит, должна быть прочной и надежной.
А прочностные характеристики крыши может улучшить установка стропильной системы, которая посредством обрешетки воспринимает все нагрузки и в дальнейшем передает их на несущие стены здания.
Для тех сооружений, у которых согласно проекту имеются промежуточные (буферные) опоры или несущие стены не только снаружи, но и внутри, используются наслонные стропила.
Главный отличительный признак наслонной конструкции – это наличие под верхним коньком опоры.
Края стропильных ног опираются на несущие наружные стены здания.
А посередине для опоры используется внутренняя несущая стена.
В некоторых проектах домов внутренней несущей стены нет, но предусмотрены столбчатые опоры.
В стропильной системе наслонного типа работа всех элементов производиться только на изгиб.
Такая особенность работы конструкции позволяет не использовать дополнительные элементы.
Что, в свою очередь, позволит сделать стропила более легкими.
Конструкция
Характерной особенностью стропильных систем наслонного типа является их исключительная долговечность.
Ведь их эксплуатация предполагает сквозное проветривание, что предотвращает загнивание древесины и образование гибка и плесени на элементах системы.
Также очень важную роль играет простота устройства таких стропил и относительно простой монтаж.
Составными частями системы наслонных стропил являются:
- стропильные ноги;
- настил (обрешетка);
- подстропильные элементы.
Если же крыша является двускатной, то система стропил состоит не из одной стропильной ноги, а из двух.
Своими нижними краями они опираются на стены наружные, а верхние края опираются на прогон.
Прогон поддерживается стойками, которые своей нижней частью опираются на лежень, смонтированный на внутренней стене.
Если длина пролета велика, то увеличивается вероятность выворачивания стропильных ног или прогиба.
Чтобы этого не происходило, используют всевозможные упорные элементы: стойки с подкосами (подстропильными ногами).
Также эти элементы используют, когда необходимо выполнить стыковку стропил, чтобы обеспечить дополнительную прочность.
Систем наслонных стропил существует всего 2 вида: распорная система и безраспорная.
Способ соединения и узлы опирания стропильных ног и определяют, появится ли распор на стены, или его не будет.
Фотографии
Безраспорная стропильная система
Стропильная нога в безраспорной стропильной системе работает только на изгиб.
И на стены никакого распирающего усилия она не передает.
Реализации наслонных стропил без распора существует 3 варианта.
Первый вариант
На нижнем конце стропильной ноги делается врубка (запил) или прикрепляется опорный брусок.
Это необходимо, чтобы упереть стропильную ногу в мауэрлат, закрепленный на стене.
В верхней части стропила делают горизонтальный увеличенный запил (врубку), имеющий скос под определенным углом, чтобы стропило боковой щекой не уперлось в прогон.
Иначе у стропила создастся сопротивление изгибу.
Несмотря на то, что на краях стропильной ноги изгибающий момент практически нулевой, допустима подрезка в этих местах.
Но с определенными лимитами по глубине:
- если стропило имеет высоту h больше 180 см, то глубина подрезки равняется 0.3 h;
- если высота стропила равна 120-180 мм, то глубина подрезки равняется 0.4 h;
- если же высота меньше 120 мм, то глубина подрезки равняется 0.5 h.
Зона опирания (длина подрезки) для всех вариантов не изготавливается больше, чем высота сечения стропила.
Когда подрезка верха стропила по каким-либо причинам невозможна, то его следует искусственно нарастить обрезком стропила, и с двух сторон закрепить монтажными пластинами.
При монтаже верхней врубки следует следить за тем, чтобы поверхность была максимально горизонтальной.
Иначе система из безраспорной превратится в распорную!
Второй вариант
Такой вариант является самым распространенным.
При этом варианте реализации наслонных стропил низ стропильных ног делают на подвижном ползуне.
Верхняя часть стропильной ноги закрепляется при помощи болтового соединения или гвоздевого боя.
Второй вариант крепления верхнего конца стропил – упереть их друг в друга, и объединить при помощи зубчатых стальных пластин или деревянных накладок.
При использовании такого варианта во время крепления нижнего конца стропильной ноги к мауэрлату необходимо скрупулезно соблюдать шаг стропил, полученный при расчете.
Крепят стропило двумя гвоздями, которые вбивают в боковые поверхности пол некоторым углом, либо одним гвоздем, который забивают через верх, либо используют гибкую пластину.
Третий вариант
Когда коньковый узел защемляют жестко, а нижней части устраивают ползун, то распора на стены не возникает.
Но при таком варианте крепления в коньковом узле, который соединен жестко, возникает изгибающий момент максимальной величины.
Этот момент пытается разрушить соединение, и прогиб стропильных ног существенно уменьшается.
Если применить жесткое защемление верха, то мы смоем получить запас прочности, и увеличение несущей способности стропил.
Все три варианта работают по оному принципу: один край устраивается на шарнире, который позволяет только поворот.
Второй край устраивается на опоре, которая является скользящей.
Для крепления на ползунах и жестких опорах могут быть использованы разные варианты: скобы, гвоздевой бой, крепежные пластинки.
При воздействии на крышу неравномерной нагрузки все три варианта являются статически устойчивыми, если опирание конькового прогона происходит на фронтон стены.
Если коньковый прогон опирается на стойки, то ситуация несколько ухудшается.
Распорная система стропил
Если во всех вариантах безраспорной стропильной системы все опоры, имеющие две степени свободы, заменить на опоры, имеющие одну степень свободы, то поучится распорная система.
В первом варианте для получения распорной системы достаточно жестко зафиксировать верхние края стропил.
Для этого используют болты или гвозди.
В итоге получится шарнирная опора.
Схема расчета практически идентичная схеме безраспорной стропильной системы.
Конструкция и все узлы практически остаются без изменений.
Просто появляется распор, который на стены здания оказывает раздвигающее усилие.
Распорная система является статически устойчивой к любой нагрузке.
Но фиксация на стенах мауэрлата должна быть исключительно жесткой.
При установке жестких коньковых прогонов распор на стены удается существенно снизить.
Подстропильные элементы конструкции
Для того чтобы стропильная система была устойчивой, оборудуют горизонтальную схватку.
Она способна в некоторой степени повысить устойчивость.
Крепится схватка в тех местах, где находится пересечение стропильной ноги и стоек, которые поддерживают коньковый прогон.
Схватка работает на сжатие.
Однако когда на крыше появляется равномерная нагрузка, просаживается или прогибается коньковый прогон, схватка начинает также работать и на растяжение.
Схватки располагают на высоте не ниже 1.8 метра, чтобы под системой стропил мог нормально ходить человек.
Если концы стропил выносятся за несущую стену, то система является устойчивой при любых сочетаниях нагрузок.
Для повышения устойчивости наслонных стропил можно также использовать жесткую фиксацию низа стоек, которые поддерживают коньковый прогон.
Но из-за конструктивных особенностей перекрытия чердака сделать это удается не всегда.
Использование подкоса превращает стропило в неразрезную двухпролетную балку.
Крепят подкосы под углом 45 градусов и больше при помощи опорного бруска или накладок.
Если в здании имеются внутри не одна, а две стены, то используют подстропильную конструкцию, которая состоит из сквозных прогонов, опирающихся через брусья стоек на лежень.
Лежень опирается на внутренние стены.
Монтаж наслонной системы
Перед тем, как приступить к монтажу элементов стропильной системы, необходимо тщательно проверить верхний уровень стен, перекрытий и пр.
Если наблюдаются отклонения, то выполняется выравнивание.
Как правило, для этого применяют цементно-песчаный раствор.
После того, как все стало ровным, на стены укладывают мауэрлат.
Его изготавливают из бревна или бруса, и крепят к бетонному поясу на стене.
Для этого используют анкерные болты.
Между мауэрлатом и стеной обязательно должна быть устроена гидроизоляция, чтобы оградить дерево от попадания влаги.
Еще о том, как рассчитать длину стропильной ноги.
Отзывы о металлочерепице Викинг в статье. Фотографии и технические характеристики.
О креплении стропил к мауэрлату здесь. Способы крепления стропил к коньковому брусу, к балкам, скользящее крепление стропил.
Еще о том, Если в конструкции крыши присутствует лежень, то его разметка выполняется относительно мауэрлата.
Между стеной и лежнем также должен быть слой гидроизоляции.
Закрепляют лежень при помощи проволочной скрутки, скоб или анкерных болтов.
После того, как уложены мауэрлат и лежень, приступают к разметке и установке стропильных ног.
Вначале изготавливают шаблон из фанеры.
Так намного проще выполнять одинаковые запилы на нижних концах стропил.
Первыми устанавливают стропильные ноги с края.
Затем между ними натягивают шнур, по которому выставляются остальные стропильные ноги.
Верхние части стропил между собой скрепляют, запиливая под углом и соединяя встык.
Видео об устройстве крыши.
Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
(No Ratings Yet)
Загрузка...
