Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Строительные работы в Севастополе

Стропильные системы деревянных домов: какие нюансы нужно учитывать. Деревянные стропила


Стропильные системы деревянных домов: скользящая, жесткая, усиление

Крыша дома должна совмещать в себе эстетичность и красоту, а также надежность конструкции. Под последним подразумевают, в частности, ее способность противостоять как внешним нагрузкам (тяжести снега и давлению ветра), так и внутренним нагрузкам – весу собственных элементов и кровли.

Для долговечности крыши очень важно, чтобы ее стропильная система была грамотно построена. К изготовлению и установке приступают после строительства несущих стен.

Во многих случаях для деревянных рубленых домов крыша принципиально отличается по конструкции от аналогичных для кирпичных, панельных деревянно-каркасных и других, даже в случае их полной идентичности по форме, виду и типу кровли. Эти различия связаны с необходимостью скомпенсировать усадочные явления.

Стропильная система деревянного дома должна представлять собой каркасную конструкцию, которая рассчитана и запроектирована с учетом возможных усадок по высоте стен.

«Скользящая» система крепления стропил ↑

скользящий вариант крепления стропил деревянного дома

Стандартное решение этой проблемы с усадкой – в устройстве «скользящей» стропильной системы с прогонами и коньковой балкой. В ней стропила скрепляют только в коньке, а по опорным стенам они скользят в «скользунах» (специальное устройство). В противном случае, то есть при жестком креплении к несущей стене, бревна стен на втором этаже и на фронтонах, по мере усадки, останутся без нагрузки и начнут «терять» вертикальность, а зазоры в пазах будут увеличиваться.

Благодаря прогонам и коньковой балке, удается равномерно передать вертикальную нагрузку от веса кровли, стропильной системы и обрешетки на фронтоны и каждую несущую стену сруба, поэтому венцы гарантированно плотно примыкают друг к другу.

Крайняя стропильная пара может быть установлена на некотором расстоянии от фронтона, а за счет выступа коньковой балки можно удлинить выпуск кровли. Таким образом дом окажется дополнительно защищен от атмосферных осадков.

Все это касается деревянных домов, которые изготовлены из лафета или строганого бревна, бруса, оцилиндрованного бревна, если стены на втором этаже рубленные.

«Жесткая» фиксация ↑

жесткая фиксация к мауэрлату

Если мансардный этаж имеет каркасную (безусадочную) конструкцию, применяют «жесткую» систему с затяжками (ригелями) и подкосами.

Выбор вида конструкции стропил («висячая» или «наслонная») зависит от конкретных обстоятельств. Деревянные элементы в этих случаях крепят либо, используя классические плотницкие приемы, либо при помощи перфорированных крепежных деталей из металла – гвоздевых пластин.

Усиление стропильной конструкции деревянного дома ↑

усиление стропильной системы

Среди важнейших факторов, которые определяют конструкцию, стоит отметить размеры пролетов, крутизну крыши (угол наклона), планировку мансардного этажа, а также тип покрытия для кровли.

Оптимальным решением, конечно, является использование стропильных ферм, чьи типовые варианты соответствуют самым жестким требованиям по нагрузкам. В основе строительной фермы лежат несколько треугольников, а, как известно, треугольник – самая жесткая и прочная геометрическая фигура. Но, если учесть, что мансарда чаще всего – жилая, то понятно, почему на практике вариант ферм, как таковой, используется редко.

Для обеспечения необходимой прочности и сохранения полезного объема мансарды обычно прибегают к увеличению сечения стропил и сокращению их шага. Эти параметры определяются либо эмпирическим, либо расчетным путем. При этом учитывают нагрузку от веса кровельного материала и обрешетки, а также ветровую и снеговую. К примеру, в Северо-Западном регионе суммарная ветровая и снеговая нагрузка колеблется в интервале 160-180 кг/м2, а натуральная черепица (одна из тяжелых) весит порядка 40 кг/м2.

Для всех подобных случаев необходима установка усиленного варианта. Надо сказать, что это не так уж сильно отражается на смете, зато долговечность и красивый внешний вид дому будет обеспечен. Еще один немаловажный факт: от несколько большой нагрузки тяжелой кровли на стены, в рубленых домах бревна плотнее прилегают друг к другу.

В деревянных домах кроме обеспечения прочностных характеристик необходимо провести также их антисептическую и противопожарную пропитку. Это повысит предел огнестойкости конструкции и ее биологическую защиту (ее не будут точить насекомые, не покроет плесень и т. д.). Срок службы используемого материала напрямую зависит от качества пропитки.

Только комплексные работы (правильный математический расчет, конструкторские чертежи и другое) позволяют построить для дома прочную и надежную крышу любой сложности.

© 2018 stylekrov.ru

stylekrov.ru

способы изготовления и используемые материалы

Надежность крыши очень важна для дома: это прописная истина. В основе крыши лежат несущие конструкции – стропильные фермы. Их монтаж – работа трудоемкая и ответственная, требующая точного расчета. Следует иметь в виду, что стропильная система должна выдерживать вес не только кровельных материалов, но также утеплителя, обрешетки и атмосферных осадков в виде снега и льда. Учитывая это, в конструкцию стропил закладывается максимально возможная прочность.

Стропильная конструкция собирается из следующих элементов: висячих стропил и наслонных, мауэрлата (продольного бруса), коньковых прогонов, боковых, подкосов, раскосов, диагональных связей. Соединенные друг с другом детали образуют стропильную ферму, представляющую собой треугольник, часто собранный из нескольких треугольников.

стропильная ферма

Стропильная ферма представляет собой треугольник: это самая жесткая фигура

Несущую часть крыши образует система стропил (так называемые стропильные ноги). Угол, под которым они устанавливаются, соответствует углу наклона кровли. Стропильные ноги опираются на мауэрлат, который уложен на стену: это необходимо для равномерного распределения нагрузки. В вершине соединяются другие концы стропил и подконьковый брус (прогон). Именно здесь будет находиться конек кровли. Интервал между стропилами выбирается в зависимости от материала кровли, от сечения стропил и прочего, обычно это расстояние – от 0,8 до 2 м.

Висячие опираются лишь на наружные стены здания и лишены промежуточных опор. Стропильные ноги этой конструкции испытывают нагрузку на изгиб и сжатие. Стенам передается распирающее усилие, а чтобы его уменьшить, стропильные ноги соединяют деревянной или металлической затяжкой. Располагаться затяжка может у основания стропил и на некотором от него расстоянии. В первом случае она будет являться балкой перекрытия, что часто применяется для сооружения мансардных крыш. Увеличение высоты установки затяжки требует применения более прочного и толстого материала, а также усиления его крепления к стропилам.

конструкция стропильной фермы

Стропильная система состоит из нескольких деталей, надежно соединенных вместе

Наслонные стропила применяются реже: они используются для домов, имеющих в своей конструкции среднюю несущую стену или промежуточные опоры в виде колонн. Крайние их концы опираются на мауэрлат, закрепленный на наружных стенах, а средние – на внутри расположенную опору. Такие стропила испытывают нагрузки только на изгиб. Есть еще одно преимущество такой конструкции: она получается более легкой и дешевой, так как для ее сооружения требуется меньше материалов.

Архитектура дома часто допускает сочетание разных стропильных ферм: в части здания с промежуточными опорами применяются наслонные, а там, где таких опор нет – висячие стропила.

Стропильные фермы по материалу, примененному для их изготовления, делятся на:

  • деревянные;
  • металлические сварные или собранные с помощью болтовых соединений;
  • монолитные железобетонные.

При выборе материала для изготовления стропил учитывают и назначение постройки, и нагрузки, которые будет должна выдерживать кровля. Кроме вышеуказанных нагрузок, это также может быть следующее оборудование: солнечные батареи, водяные баки, вентиляционные камеры.

Деревянная ферма для крыши – самый распространенный вариант. В домах, построенных из брусьев или бревен, мауэрлатом может являться верхний венец. Если стены дома возведены из кирпича, пенобетонных блоков – деревянные стропильные фермы опирают на брус, установленный с внутренней поверхностью стены заподлицо. Снаружи его ограждают дополнительными рядами кирпичной кладки. Под брус подкладывают гидроизоляционный материал, которым может служить вдвое сложенный рубероид.

деревянные фермы

Деревянные стропильные фермы могут изготавливаться из кругляка, брусьев или досок

Стропильные системы из дерева просты в изготовлении и монтаже, они легко поддаются подгонке на месте установки: при необходимости их несложно укоротить, нарастить или подтесать. Изготовить их можно на строительной площадке или на деревообрабатывающем предприятии. В последнем случае для производства используют МЗП – металлические зубчатые пластины. Для защиты древесины стропила обрабатывают антисептическими препаратами и антипиренами, что значительно продлевает срок службы всей конструкции кровли.

Другой способ изготовления предполагает соединение деталей методом «шип-паз», а также с помощью скоб, гвоздей, хомутов и болтов. По мере высыхания древесины такие крепления ослабевают, поэтому необходимо периодически осуществлять проверку состояния стропильной системы и ее укрепление.

Третий способ – соединение деревянных элементов с помощью саморезов и стальных фасонных деталей. С помощью угловых соединительных элементов можно в короткие сроки и без особых усилий изготовить любую конструкцию.

стропильная система из железобетона

Монолитные стропильные системы из железобетона используются при сооружении крупных объектов

Железобетонные стропильные балки вообще не подлежат обработке. Кроме того, монтаж кровли на таких материалах выполнить гораздо сложнее, чем на деревянных стропилах. В связи с этим, железобетонные стропильные фермы и стальные стропильные фермы используют при возведении крупных строительных сооружений: больших кирпичных или монолитных железобетонных домов. Положительным свойством такой кровли является ее высокая прочность и долговечность.

Металлические стропильные фермы, в отличие от изготовленных из дерева, достаточно сложно «подогнать» по месту: необходимо применение металлорежущего инструмента, сварки.

оцинкованный профиль

Стропильные системы из оцинкованного профиля собираются в заводских условиях

Для изготовления стальных конструкций существует два способа. Первый – заводской: специализированные фирмы изготавливают их из оцинкованного тонкостенного проката, имеющего С и Z-образное сечение. По сравнению с черным прокатом такие профили гораздо более легкие, что дает возможность выполнить монтаж с помощью маломощной грузоподъемной техники, а порой даже ручным способом. Детали таких стропильных ферм соединяются при помощи саморезов, так как сварка может привести к порче защитного слоя из цинка. Сборку можно осуществлять в заводских условиях, после чего необходимо доставить конструкцию на участок и установить с помощью грузоподъемной техники или специальных механизмов.

При помощи сварки можно изготавливать конструкции из обычного черного проката. Для защиты от коррозии его необходимо обработать ортофосфорной кислотой и покрыть атмосферостойкой эмалью. Для изготовления металлических стропильных систем применяются двутавровые балки, уголки и швеллеры.

В некоторых случаях для повышения жесткости и стабилизации геометрических параметров стропильных конструкций из дерева на определенных участках используют элементы из металла. Это важно, например, для изготовления опор под коньковые прогоны, испытывающие наибольшие нагрузки. Пролеты между деталями из металла также часто заменяют на деревянные детали. Такие комбинации позволяют получить конструкцию, прочность которой гораздо выше деревянной, кроме того, это дает возможность использовать деревянные стропила для создания безраспорно-наслонной системы.

Однако, в данном случае необходимо либо хорошо изолировать металл от дерева, либо периодически обрабатывать деревянные детали противогнилостными средствами. На поверхности металлических деталей при отрицательной температуре воздуха появляется конденсат, который является причиной порчи древесины.

стропильные фермы

При использовании комбинированных систем необходимо изолировать древесину от металла при помощи рубероида

Качественное изготовление стропил имеет очень большое значение для безопасности дома и его надежной защиты от непогоды. Эта работа требует теоретической подготовки и серьезных практических навыков. Кроме того, это тяжелая, ответственная и опасная работа, связанная с подъемом и монтажом тяжелых грузов на высоте. Правильным решением будет привлечение для установки стропильных ферм специалистов, обладающих достаточным опытом.

goodkrovlya.com

Устройство деревянной стропильной системы

деревянная-строильная-система

Любая крыша состоит из несущей и ограждающей части. В плоской крыше несущей частью является перекрытие верхнего этажа (покрытие), для скатной крыши из деревянных брусков монтируется специальный каркас — стропильная система. Она оборудуется обрешеткой (набиваются бруски с меньшим шагом), на которую укладывается кровля.

Каркас состоит из стропильных ног и обрешетки, к которой крепится кровельное покрытие (черепица, ондулин, шифер, сталь). Стропильные ноги в нижней части опираются на мауэрлат (деревянный брус, уложенный поверх наружных стен строения), а в верхней — крепятся к коньковому прогону. Пересекаясь, скаты образуют горизонтальные и наклонные ребра. Горизонтальные свесы, которые выходят за контур стен, называются карнизными свесами. Дождевая вода, попадающая на поверхность кровли, сначала стекает к настенным желобам, оттуда — в водоприемные воронки и по водосточным трубам стекает вниз.

устройство-деревянной-стропильной-системы

Висячие стропила

В висячих стропилах стропильные ноги передают усилие распора на деревянную затяжку, в качестве которой выступает балка чердачного перекрытия с выпущенными концами. Все элементы висячих стропил должны быть жестко связаны между собой, ведь такие стропила, по сути, представляют собой ферму, которая опирается только на две опоры (такую систему часто называют шпренгельной фермой). Стропила в коньке упираются друг в друга либо соединяются через накладки, создавая тем самым существенное горизонтальное давление, которое впоследствии передается на стены дома. В качестве нижнего пояса фермы служит затяжка, которая гасит этот распор.

Висячие стропила могут иметь и другую конструкцию. В настоящее время производители стройматериалов предлагают специальные металлические крепления для стропильных систем, которые значительно упрощают и ускоряют сборку.

Наслонные стропила

Наслонные стропила отличаются от висячих тем, что стропильные ноги в них крепятся не к затяжке, а врезаются в мауэрлат — опорный брус, который упирается в верхнюю обвязку или верхний венец. Данный тип стропильной системы получил наибольшее  распространение, особенно при устройстве односкатных краш, так как в этом случае не нужны затяжки, стойки и подкосы. Наслонная стропильная система может иметь различную конфигурацию.

Висячие и наслонные стропила выполняют из жердей диаметром 13-16 см или из досок толщиной 4-18 см. Если нет толстых досок, можно взять несколько тонких и соединить их гвоздями или шурупами. Стойки крыши, подкосы и одинарные затяжки должны иметь такое же сечение, как и стропила (но не меньше 12 см).

При устройстве двойных затяжек применяются доски толщиной не менее 4 см, для изготовления ригелей и накладок — доски толщиной 2,5 — 3 см. Стропила из досок делать намного удобнее и значительно легче монтировать, чем стропила из бревен, ведь доски соединяются между собой с помощью гвоздей и деревянных накладок, а врубки применяются в основном для соединения затяжки и стропил.

volnomuvolya.com

Стропила из бруса: изготовление деревянных ферм

Стропила из бруса являются несущим элементом крыши, они держат вес покрытия и обрешетки, а также нагрузку от снега и от воздействия ветра.

Стропила из деревянного бруса бывают висячими или наслонными, их сечение принимается в зависимости от ширины пролета, градуса угла наклона крыши и климатической зоны.

Схема монтажа наслонных стропил

Рисунок 1. Монтажа наслонных стропил.

В северных районах угол наклона обычно больше, чем в южных.

Виды деревянных стропил

Наслонные стропила (Рис. 1) устанавливают тогда, когда пролет оказывается менее 6,5 м, причем, при пролетах более 5 м уже ставятся подкосы. Если дом сделан из деревянного бруса или это сруб, то стропильные ноги опирают на самые верхние венцы. В каркасных деревянных домах опорой служит верхняя обвязка, в кирпичных — мауэрлат. На последний опираются все составляющие кровли, а он передает эту нагрузку равномерно на несущие стены и может состоять из отдельных скрепленных брусьев, уложенных под стропильную ногу, или быть цельным по всему периметру.

Рисунок 2. а - висячие стропила простой коснтрукции. б - висячие стропила с ригелем

Рисунок 2. а — висячие стропила простой коснтрукции. б — висячие стропила с ригелем.

Висячие стропила обычно обустраивают при больших пролетах или когда нет промежуточных опор. Их верхние концы образуют конек, а нижние опираются на стены. Стропила такого вида передают на мауэрлат давление вертикального направления, что является их достоинством по сравнению с наслонными. Они бывают простой конструкции и сложной. Простейшая состоит из двух брусков и затяжки, состоящей из горизонтального бруса (Рис. 2,а). Чтобы бруски не прогибались, иногда сюда ставят ригель, работающий на сжатие, увеличивающий жесткость конструкции (Рис. 2, б).

Когда ширина пролета находится в промежутке от 7,5 м и до 9 м, применяют фермы или стропила, где для прочности добавлена бабка — стойка, крепящаяся в коньке и в затяжке. При большей ширине, до 10 м, кроме бабки добавляют еще подкосы.

Способы соединения стропил

Основные способы, которыми соединяются стропила, показаны на Рис. 3, они зависят от воздействия различных сил. Стропильная нога должна быть врублена в затяжку на расстоянии 250-300 мм от ее конца, чтобы не вызвать скола (заштрихованная область на Рис. 3,а). Для улучшения соединения, в ноге бруса можно сделать шип или зуб, размером в четверть от высоты затяжки.

Чтобы площадь опоры для бруса стропил была больше, его врубают двойным зубом (Рис. 3,б), где высота первого — пятая часть от высоты затяжки, а высота второго — третья часть. Для первого на затяжке обустраивается и упор и шип, а для второго зуба вырубается только один упор.

Соединение стропил

Рисунок 3. Основные способы соединения стропил (описание в тексте).

Скрепление стропильной ноги и горизонтального бруса можно осуществить с помощью болтов или хомутов (Рис. 3,в). При соединении болтами происходит небольшое ослабление сечений и бруса ноги и затяжки, поэтому чаще всего используют все же хомуты.

На Рис.5,г наглядно показано, как соединяются бабка в коньке и с подкосами фермы. Для надежного соединения в бабке выдалбливается гнездо, а в подкосе нужно вырубить шип. Вся конструкция закрепляется для придания большей жесткости скобами и хомутами. Если затяжка составная, то ее сращивают с помощью зуба, болтов и металлических накладок.

Стропильные ноги и затяжки могут иметь свес для стока воды не меньше 55 см от линии несущей деревянной стены (Рис. 3,д). Мауэрлат по периметру кирпичных или бетонных стен размещают на 100-150 мм выше верха перекрытия чердака и изолируют от камня прокладкой (Рис. 3,е). На последнем рисунке просматривается, что на стропила надет хомут из проволоки толщиной около 5 мм, который прикреплен к штырю, вбитому в стену. Это скрепление необходимо для того, чтобы крышу не сорвало сильным ветром.

Расчет высоты конька крыши

Уклон крыши обычно делается от 10 до 60°. В зависимости от материалов кровли и климата, уклон может быть круче или более пологим. Кроме того, чем круче крыша, тем больше на нее уйдет материалов.

Расчет уклона крыши

Расчет уклона крыши.

Высоту конька вычисляют с помощью данных, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

Наклон крыши и коэффициент, соответствующий каждому углу

Угол наклона крыши, град

Коэффициент

5

0,8

10

0,17

15

0,26

20

0,36

25

0,47

30

0,59

35

0,79

40

0,86

45

1,0

50

1,22

55

1,45

60

1,78

Пример расчета:

Ширина строения — 9 м. Определим высоту конька стропил, если уклон кровли 20°. Для этого половину ширины умножаем на коэффициент, соответствующий данному уклону: 4,5 * 0,36 = 1,62 м. Получаем высоту поднятия стропил на 1,62 м.

Изготовление деревянных стропил

Для стропил выбирают дерево не ниже первого сорта, чтобы на нем было как можно меньшее количество сучков. В зависимости от длины ног, расстояния между ними, массы крыши, ветровых и снеговых нагрузок, выбирается толщина используемого бруса. Можно использовать данные, приведенные в таблице 2, для правильного подбора сечения.

Таблица 2

Выбор сечения деревянного бруса

Наибольшая длина ноги, до N м

Промежуток между стропилами, м

1,10

1,40

1,75

2,13

Сечение деревянного бруса, мм

3

80 х 100

80 х 100

90 х 100

90 х 160

3,6

80 х 130

80 х 160

80 х 180

90 х 180

4,3

80 х 160

80 х 180

90 х 180

100 х 200

5

80 х 180

80 х 200

100 х 200

5,8

80 х 200

100 х 200

6,5

100 х 200

120 х 220

Если так получается, что брус имеет меньшую толщину, то необходимо использовать подкосы 13-15 см.

Все стропильные ноги для одной крыши должны быть одинаковыми и устанавливаться в одной горизонтальной плоскости. Этого добиваются с помощью специального шаблона. Шаблон изготавливается из бруска, равного по длине брусу затяжки, к середине которого под углом 90° прибивается второй брусок. По уклону кровли нужно разметить верхнюю точку конька и прибить 2 стропильных ноги. На нижнем конце бруска шаблона и на брусе затяжки отмечаются врубки и их расчерчивают. На всякий случай стропильные бруски берут длиннее, чем шаблон. Площадка для установки должна быть ровной.

В первую очередь делаются врубки на тех концах стропил, где их соединяют с мауэрлатом или затяжкой, а затем уже размечают, где должна быть верхняя часть, отрезают лишнее, врубают и разбирают.

Далее в зависимости от конструкции устраивают затяжки или мауэрлат, затем делают временный настил из досок и поднимают на него заготовленные стропильные фермы. По краям устанавливаются две фермы и по их коньку натягивается шнур или прибивается длинная ровная доска. Потом идет установка средних или промежуточных, эти фермы необходимо тщательно выравнивать, удаляя потом лишнее.

При установке стропильной конструкции крыши следует помнить правило: расстояние до дымового канала должно быть как можно больше, чем минимально допустимое — 400 мм.

kryshikrovli.ru

монтаж стропильных ферм из железобетона

Деревянные стропилаВыбор материала, из  которого состоит несущая конструкция кровли, проводится в зависимости от множества факторов. Несмотря на то, что наибольшее распространение получили стропила деревянные наслонные и висячие, существует еще несколько вариантов конструкции.

В возведении крыш, кроме традиционного дерева, применяют следующие материалы:

  • Металл. В зависимости от предполагаемых нагрузок может монтироваться стропильная система как из черного металла, так и из специального оцинкованного холодногнутого металлопрофиля. Такая конструкция отличается высокой пожаробезопасностью, но стоит значительно дороже традиционного дерева.
  • Железобетон. Такие сборные конструкции применяют в основном в промышленном строительстве, на объектах с предполагаемой высокой нагрузкой. Отличаются долговечностью, возможностью применения для различных видов кровельных покрытий, в том числе и плит.
Железобетонные стропильные фермы

Железобетонные стропильные фермы

Железобетонные стропильные фермы выпускаются в нескольких конфигурациях — сегментные, арочные, полигональные и другие.

Несмотря на отличные технические характеристики, обладают существенным недостатком, для их монтажа необходима мощная строительная техника.

Поэтому, исходя из всего сказанного, мы поговорим именно о деревянных конструкциях, как наиболее подходящих для частного домостроения.

Характеристики деревянных стропильных систем

Как и любая строительная конструкция, деревянные стропила имеют свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе такой конструкции необходимо учитывать их комплексное соотношение для конкретных условий.

К преимуществам применения дерева следует отнести:

Деревянные стропильные системы

  • Сравнительно невысокая стоимость.
  • Повсеместная доступность материала.
  • Система деревянных стропил отличается простотой монтажа, он не требует применения техники.
  • Низкий удельный вес дерева позволят применять на всех типах зданий, независимо от несущей способности стен и фундамента.

Существует также и целый ряд недостатков:

  • Дерево является горючим материалом, поэтому желательна его дополнительная обработка специальными составами. Кроме этого, оно чувствительно к воздействию влаги, легко поддается гниению, что обуславливает применение антисептиков.
  • По сравнению с рядом других материалов (металл, железобетон), обладает более низким сроком эксплуатации.
  • Из-за своих механических качеств не может применяться при больших пролетах здания, смонтировать готовые стропильные фермы раскосные достаточно тяжело.

Обычно положительные моменты все-таки перевешивают, особенно в небольших строениях, что и определило применение висячих и наслонных стропил в таком большом объеме.

Виды деревянных стропил

Кратко рассмотрим оба  вида стропильных систем.

Висячие стропила

Висячие стропила. 1. Несущая стена 2. Мауэрлат (брус) 3. Стропила 4. Обрешетка 5. Стяжка

Висячие. Данный вид стропил опирается только на наружные стены, применяется в зданиях, которые не имеют несущих перегородок и опор внутри.

В связи с тем, что они создают значительные распорные усилия на опорные стены, необходимо в обязательном порядке применять затяжку и ригели, в роли которых могут выступать и балки перекрытия.

Наслонные. Более совершенная конструкция, которая позволяет распределять нагрузку между всеми несущими стенами. Опираются при помощи подкосов и стоек на внутренние перегородки и колонны, что значительно разгружает наружные стены. Следует сказать, что наслонные деревянные стропила требуют несколько большего расхода материалов, что окупается благодаря прочности конструкции.

Наслонные стропила

Наслонные стропила. 1. Несущая стена 2. Мауэрлат (брус) 3. Стойка (брус) 4. Стропила 5. Обрешетка

Монтаж несущей кровельной системы из дерева

В качестве материала, в основном, применяется древесина хвойных пород, не имеющая дефектов. Лесоматериал должен быть тщательно просушен, обладать достаточной смолистостью. Это увеличивает срок эксплуатации всей конструкции в целом.

Весь материал должен быть обработан антисептиком, и желательно веществами, повышающими огнестойкость.

Нижние концы стропильных ног крепятся к стене несколькими способами, в зависимости от материала стен:

  • При рубленых стенах крепление осуществляется непосредственно на верхний венец, при этом желательно применять скользящие крепления, они защитят сруб от разрушения при усадке.
  • Монтаж деревянных стропил в каркасных зданиях осуществляется непосредственно на верхнюю обвязку. В этом случае можно крепить скобами, гвоздями, саморезами, при помощи специальных накладок или зарубов. Величина заруба не должна превышать третью часть балки.
  • Монтаж стропил на каменных, кирпичных стенах несколько отличается в связи с тем, что при непосредственном креплении к стене получается сосредоточенная нагрузка. Чтобы избежать этого и распределить все усилия равномерно по стенам прибегают к укладке мауэрлата, деревянного бруса, обычно сечением 150х150 мм (может отличаться в зависимости от проекта). Его крепление к стене производится при помощи вмурованных в нее металлических шпилек, раньше для этой цели в основном применяли деревянные пробки, которые закладывались в кладку. Крепление стропильных ног к мауэрлату осуществляется по тому же принципу, как и на каркасных сооружениях.

В зависимости от типа стропил существует несколько способов монтажа.

Висячие деревянные стропила лучшего всего собирать на уже готовом чердачном перекрытии по шаблону, это позволяет собрать практически идентичные конструкции, что в значительной мере упрощает монтаж. Такая сборка на высоте позволит установить стропила без применения техники.При монтаже наслонных стропил сначала устанавливают опорные стойки. После этого приступают к укладке стропильных ног по отдельности. Это позволяет работать с отдельными элементами системы (не целыми фермами, как в случае применения висячих стропил).

В заключение, хотелось бы напомнить, что вести любые строительные работы следует по проекту, поэтому на этой стадии обратитесь к специалисту, ведь от правильности всех расчетов и чертежей будет зависеть долговечность и работоспособность крыши.

Также советуем посмотреть:

novakrovlya.ru

Металлические стропила — дорогая альтернатива деревянным

Монтиррование деревянных стропил при сооружении крыши, dachdecker.multisite.subma.net

Что лучше — металлические или деревянные стропильные балки? Этот вопрос все чаще стал звучать на строительных интернет-форумах. Все дело в том, что к стропильной системе всегда предъявлялись очень жесткие требования в плане их прочности и надежности.

Характеристики стропильной системы ↑

Установка деревянных стопил на крыше

Всем известно, что крыша состоит из нескольких элементов, где основная опорная ее часть — это стропильная система, которая делится на два вида: наслонная и висячая. Первый вариант считается экономичным, простым и традиционным. Чтобы соорудить наслонные стропила, потребуется только наличие стен дома, на которые они и упираются.

Если ширина дома достаточно большая или его стены возведены из слабых материалов, к примеру, из сырца, то необходимо использовать висячие стропила. Они отличаются особой конструкцией, где верхние концы стропильных ног жестко соединяются между собой, а так же используется такой элемент, как затяжка, которая стягивает стропила в нижней части. Получается прочный, жесткий и надежный треугольник. Основное требование к системе — это выдержать все нагрузки, которые воздействуют на нее в комплексе. Это вес кровельного материала, обрешетки, крепежных изделий, атмосферных осадков и ветровые нагрузки. В соответствие СНиПу система должна выдерживать нагрузку 200 килограмм на один квадратный метр кровли.

Современные кровельные материалы обладают различным удельным весом. Есть очень легкие, что позволяет использовать для них дерево. Есть материалы, которые обладают большим весом, и здесь понадобятся стропила из металла. Кстати, последние стали пользоваться сегодня большей популярностью.

Дерево — основные характеристики ↑

Сборка крыши с применением деревянных стропильных балок

Этот вид имеет давнюю историю своего применения. На протяжении многих веков стропила из досок показали, что они надежны, а скатная крыша, выполненная из этого материала, прослужит долго. Но в современном мире все быстро меняется, появляются новые материалы, технологии их укладки, которые требуют более прочных и надежных конструкций. И дерево подчас не может выдержать жесткой конкуренции. И все же деревянная стропильная система имеет большое количество достоинств:

  1. Дерево — это экологичный натуральный материал.
  2. Простота монтажа, нет необходимости использовать спецтехнику.
  3. Легкость конструкции.
  4. Можно легко и быстро подогнать стропила по размеру, стоит только отпилить или нарастить часть элемента. Все это делается по месту установки.
  5. Можно использовать различные способы соединения ног.

Как видите, достоинств много, но есть и недостатки. Во-первых, отметим, что древесина — это горючий материал, поэтому есть необходимость периодически обрабатывать всю систему и обрешетку специальными  антипожарными составами.

Так же  стропила обрабатываются антисептическими растворами, чтобы на деревянной поверхности не образовывались колонии вредоносных микроорганизмов. Перед монтажом стропил необходимо по всему периметру дома уложить мауэрлат. К тому же часто для крепления стропильных ног к мауэрлату нужно вырезать в последнем специальные гнезда.

Особенно необходимо отметить способ установки стропил висячего типа. Они, как правило, собираются на земле, и только после этого поднимаются на крышу подъемным краном.

Металлические стропила — достойная, но дорогая замена ↑

Сборка этого вида стропильной системы производится с помощью электрической сварки, поэтому ее изготавливают по чертежам или в производственных цехах, или на строительном объекте, используя услуги профессионального сварщика. Это достаточно тяжелая конструкция, поэтому поднимать ее наверх приходится подъемным краном.

Плюс ко всему металлическая система дает утяжеление на стены и фундамент. А это говорит о том, что данные элементы здания необходимо дополнительно усиливать, что ведет к финансовым расходам. Далее отметим, что при возведении стен, на которые будет монтироваться кровля из металла, предъявляются достаточно жесткие требования. Все дело в том, что небольшие отклонения потребуют переделку конструкции стропильных ног. А это можно сделать только в заводских условиях. К тому же металл дороже дерева.

Добавим сюда, что металлические наслонные стропила крепятся только с помощью сварки. Места сварочных соединений нужно обязательно окрашивать антикоррозийным покрытием, что увеличит срок эксплуатации стропил. Если использовать спецтехнику для сборки системы, то металлические балки собираются гораздо быстрее деревянных.

И последнее. Металлические конструкции для кровли можно использовать в независимости от угла наклона скатов, размеров здания, нагрузок, что иногда проблематично, если применять деревянные изделия.

mastter.ru

Стропильные фермы деревянные:расчет и конструирование, усиление

Стропильные фермы деревянные, через жесткие конструкции которых нагрузка передается на несущие стены строения, пришли к нам из Европы. Расчет и конструирование под каждое здание производится индивидуально. Это не только упрощает устройство крыши и значительно ускоряет процесс, но обеспечивает также отличное качество и прочность.

Решетчатые деревянные фермы сегодня нередко изготавливаются в заводских условиях на деревообрабатывающих предприятиях. Материалом для них служит древесина, соответствующим образом высушенная и заранее обработанная специальными средствами.

Стропильные фермы и балки: что лучше ↑

основные элементы стропильных ферм

Основой крыши любой конфигурации является опорная конструкция, состоящая из прямых сплошных балок, стропил либо стропильных ферм. Первыми можно перекрывать лишь ограниченное по величине пространство, примером могут послужить наслонные стропила в малых постройках. Если же необходимо перекрыть большие пролеты, то приходится использовать либо составные балки, либо различного типа. Обыкновенные фермы образуют размещенные с расчетным шагом (1,5–3,5 м) ребра, поддерживающие обрешетку, поверх которой настилают кровлю. Подъем стропил, равный отношению высоты фермы к ее длине, зависит от таких параметров, как материал покрытия и условия устройства сооружения. Из дерева обыкновенно устраивают для пролетов малых и средних размеров. Их устройство с увеличением пролета значительно усложняется и в подобных случаях более предпочтительны стальные.

Преимущества использования ↑

  • их расчет и проектирование сложнее стропильных или балочных опор, однако они предполагают рациональный расход стройматериалов, поэтому экономически выгодны;
  • использование клееного бруса, обеспечивающий им небольшой вес, позволяет применять конструкции в строениях с легким фундаментом, что приводит к снижению затрат и существенному сокращению сроков возведения дома;
  • в отличие от балочных опорных систем, которые можно использовать на пролетах до 4,5 м, фермы приемлемы для перекрытия пролетов до 30 м;
  • они универсальны и подходят для любого типа крыши, бесчердачного или с чердаком.

Виды стропильных ферм ↑

односкатная

Визуально они похожи на решетку, в которой основная часть в разы больше высоты. По форме это многоугольники, чаще треугольник, или полусфера. Выбор треугольной формы не случаен – она обеспечивает необходимую для конструкции жесткость и неизменяемость. Выполненные в виде набора стержневых треугольников в решетчатой связке они особо эффективны для перекрытия пролетов с большой шириной.

висячая стропильная ферма

Стропильная ферма висячего типа имеет только две, без промежуточных, точки упора, расположенных по краям на стенах. Верхние концы при этом сходятся на коньке кровли. Все концы, и верхние, и нижние работают на сжатие и изгиб. Они практически рассчитаны на пролет между внешними стенами без дополнительных опор на внутренние стены. Это дает возможность после их монтажа использовать пространство под крышей в качестве одной большой сборочной площадки.

Таким образом, внутренние перегородки можно устанавливать, не учитывая местонахождение несущих стен, то есть появляется полная свобода в планировке внутренней части дома. Однако горизонтальное распирающее усиление, которое передается стенам, получается в итоге достаточно большим. Для устранения прогибов и облегчения пояса (перекрытие в 6–9 м) дополнительно используют ригель. Для больших пролетов обычно оснащают бабкой и подкосами.

Параметры расчета ↑

Ни один из элементов такой конструкции не являются случайным. Каждый из них определяется точными инженерными расчетами с учетом всевозможных нагрузок, постоянных, временных и особых.

К первым относят вес самой кровли, обрешетки, к временным, соответственно, нагрузку на стропила от снега, ветра и полезную, если есть таковая. В СниП оговорены определенные положения, касающиеся временных нагрузок:

  • снеговая нагрузка – ее величину принимают из расчета 180 кг/кв.м в горизонтальной проекции. Снеговой мешок, образовавшийся на крыше, может увеличить снеговую нагрузку до 400-500 кг/кв.м. Для кровель с уклоном больше 60° при расчетах во внимание не принимают.
  • ветровая нагрузка – нормативно ее величина определена как 35 кг/кв. м. Рассчитывают ее для кровель с уклоном больше 30°.

Все указанные величины подлежат корректировке с поправкой на климатические условия местности.

Что же касается полезной нагрузки на стропила, ее учитывают, если установлены баки, вентиляционные камеры, подвешены потолки и т. д.

Особенности крепления узлов ↑

Несущую способность конструкций во многом определяют узлы, их надежность. Рассмотрим варианты креплений некоторых узлов в треугольных фермах пролетом:

узлы обычной треугольной фермы с ногами и ригелем

Коньковый узел. Стропильные ноги скрепляют скобами или накладками при помощи гвоздей, в половину дерева.

Соединение ноги и ригеля. Ригель ставят на высоте, равной половине высоты фермы и скрепляют с ногами при помощи болтов и гвоздей.

Опорный узел. Строительные ноги опираются прямо на стены.

Подобная конструкция больше подходит для малых строений с достаточно прочными стенами.

треугольная ферма со стойками и подкосами

Коньковый узел. Крепление ног проводят аналогично, только между ними по середине дополнительно врезают бабку.

Срединный стык. Лучший вариант – закрепление за нижний пояс.

Оси элементов должны пересечься точно над центром подкладки.

Узел необходимо укрепить с помощью стяжного болта.

 с ригелем двумя стойками

Должна быть усилена стойками и откосами.

Коньковый узел выполняют аналогично, а стык нижнего пояса перекрывают при помощи двух накладок на болтах.

Монтаж под- и стропильных каркасов ↑

установка стропильных деревянных ферм

Эти элементы стропильной системы обычно укладывают на весь пролет. Чаще всего их собирают либо на складе, либо прямо у места подъема. В любом случае к подъему их необходимо подготовить, в частности, потребуется временное усиление на время подъема. Дело в том, что элементы конструкции в нормальных условиях и при подъеме или кантовке испытывают противоположные нагрузки. Например, обычно нижний пояс бывает растянут, а при подъеме он сжимается. Чтобы этого избежать проводят усиление при помощи пластин и деревянных бревен, и выполнить его можно двумя способами.

  • Защита от деформации и излома. Поперек к поясам крепят несколько бревен. Рекомендуется устанавливать их в плоскости подвесок и стоек. Подняв ферму из горизонтального в вертикальное положение,усиление снимают.
  • Защита поясов от выпучивания в сторону. Усиление выполняют из горизонтальных труб или бревен. Их попарно прикрепляют к обоим поясам при помощи скруток из отожженной мягкой проволоки или специальных стяжных хомутов. Такое усиление оставляют пока ферма не будет установлена в проектное положение и закреплена прогонами и связями.

Непосредственно монтаж проводят в следующей последовательности.

установка и фиксация

Первыми ставят фронтонные. Их фиксируют при помощи крепежей или гвоздей. Для облегчения выравнивания промежуточных конструкций между торцевыми натягивают веревку.

После установки, каждую промежуточную конструкцию фиксируют к предыдущей ферме при помощи наклонных временных связок, которые необходимы для стабилизации и сохранения интервала между ними. Для этих целей подойдут доски 20х100 мм.

Для большей устойчивости по диагонали скрепляют металлической лентой, соединяя нижний край свеса первой и конек последней.

© 2018 stylekrov.ru

stylekrov.ru