Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Висячие стропила — устройство и конструкция стропильной системы. Висячие стропила конструкция и узлы


конструкция и узлы, стропильная затяжка крыши, расчет, устройство и схема навесных стропил, крепление

Содержание:

Перед тем, как строить крышу дома, необходимо изучить возможные варианты стропильных систем и подобрать оптимальную схему в зависимости от индивидуальных особенностей постройки. Среди наиболее распространенных схем стропильного каркаса выделяются наслонные системы, подходящие для зданий, имеющих внутреннюю несущую стену, и висячие системы, в которых стропила могут опираться только на внешние стены кровли. В данной статье будут рассматриваться узлы и конструкция висячих стропил.

Устройство висячих стропил

Висячие стропила называются именно так неспроста – по сути, они постоянно находятся в подвешенном состоянии и не имеют под собой иной опоры, кроме внешних стен здания. Несмотря на кажущуюся ненадежность, висячие стропильные системы достаточно эффективные и способны в полной мере выполняться свои функции в пролетах длиной до 17 м.

Разумеется, сами по себе навесные стропила стоили бы немногого, но ведь они используются в связке с цельной системой, включающей в себя массу дополнительных элементов, позволяющих формировать крупные узлы вроде ферм или арок.

Примером простой фермы может выступить конструкция, состоящая из двух стропильных балок, которые соединены в верхней точке, за счет чего обеспечивается треугольная форма такой фермы. В горизонтальной плоскости устанавливается стропильная затяжка, представленная обычной деревянной балкой. Конечно, она может быть выполнена из металла, но тогда ее нужно называть тяжем.

Роль затяжной балки нельзя недооценивать – стропила, находящиеся под нагрузкой, постоянно пытаются нарушить треугольную форму фермы, а затяжка стропил предотвращает данный эффект. Кроме того, появляющаяся распирающая сила не передается стенам постройки, а приходится на саму затяжку, благодаря чему здание испытывает только усилия вертикальной направленности.

Затяжку можно устанавливать на любом вертикальном уровне, но для этого нужно точно знать, какие функции на нее возлагаются. Например, при расположении затяжки в нижней части стропил ее можно использовать еще и как балку перекрытия этажа, находящегося ниже. Если же под крышей будет располагаться жилое помещение, то затяжку стоит устанавливать выше, чтобы она мешала при обустройстве мансарды.  

При обустройстве больших пролетов узлы висячих стропил придется дополнительно усиливать. В том случае, если пролет между стенами превышает 6 м, то стропила укрепляются раскосами и подвесами, а затяжку стоит сделать из двух балок, соединенных между собой.

Устройство висячих стропил может выполняться по нескольким схемам, и их стоит рассмотреть подробнее.

Треугольная шарнирная арка

Рассматриваемый вид конструкции по праву считается одним из самых простых. Конструктивно такая схема предполагает создание простой фермы в форме треугольника, которая включает в себя две стропильных балки, направленных в сторону конька. Внизу стропила опираются на горизонтальную балку, кроме того, на нижнем уровне осуществляется крепление затяжек к стропилам. Для нормального функционирования такой конструкции высота конька должна быть больше, чем 1/6 пролета фермы.

В такой схеме, считающейся традиционной, основная нагрузка приходится на стропила, изгибая их так, чтобы они расходились в разные стороны. Это усилие компенсируется затяжкой, которая, работая на растяжение, позволяет разгрузить стропильную систему. Затяжка в данном случае не относится к числу несущих элементов, поэтому вместо деревянной детали вполне можно использовать металлическую.

Чтобы снизить изгибающую нагрузку, которую испытывают стропильные ноги, коньковые элементы в данном случае устанавливаются с небольшим отклонением от центральной оси. Такая схема становится причиной появления дополнительного усилия с противоположно направленным вектором. Помимо снижения нагрузки на стропильный каркас, это также позволяет использовать балки меньшей толщины – а это прямой путь к оправданной экономии.

Чаще всего треугольные шарнирные арки используются для создания мансард, а находящиеся в нижней части конструкции затяжки отлично служат в качестве балок перекрытия. Все описанные дальше схемы висячих стропил представляют собой вариации описанной трехшарнирной арки, в которых дополнительные элементы всего лишь повышают жесткость стропил.

Шарнирная арка с бабкой

Данная конструкция сложнее предыдущей, зато ее вполне можно использовать для перекрытия пролетов длиной более 6 м. Основной проблемой длинных конструкций является длинная затяжка – на нее приходятся существенные нагрузки, поэтому она изгибается под собственным весом. Для компенсации этих нагрузок используется бабка – деревянный брусок, при помощи которого подвешивается затяжка. При необходимости в качестве бабки можно использовать и металлические пруты, которые имеют достаточную прочность на растяжение.

Используя такой подвес, можно устанавливать висячие стропила с затяжкой большой длины, ведь ее изгиб будет компенсирован. Основной момент при монтаже такой конструкции – бабка не должна подвергаться сжатию, то есть ее нельзя использовать как вертикальную стойку. Конечно, конструктивно стойка и подвес очень похожи, но эти элементы выполняют совершенно разную работу.

Главное отличие бабки заключается в том, что она подвешивается к карнизному узлу, а затяжка крепится к ней посредством хомутов. Для создания затяжки нужной длины используются составные элементы, которые подгоняются посредством прирубов и фиксируются болтами. Перед сборкой стоит провести расчет затяжки стропил, чтобы конструкция была оптимальной.

Такая конструкция на сегодняшний день применяется редко по причине морального устаревания. Впрочем, заложенные в ней идеи и принципы все же находят применение в других, более современных стропильных системах.

Конструкция с приподнятой затяжкой

Такая схема преимущественно используется при создании жилых помещений под кровлей. Высота расположения затяжки в данном случае определяет высоту потолка будущей мансарды. Затяжка в такой конструкции поднимается к коньковой части крыши, и чем выше она установлена, тем большие нагрузки ей приходится испытывать.

Стропильный каркас в качестве опоры использует мауэрлат, а не затяжку. Чтобы кровля могла самостоятельно изменять свои размеры в зависимости от внешних факторов, стропила крепятся подвижным образом к специальным устройствам, обеспечивающим необходимую свободу перемещения конструкции.

При воздействии на кровлю уравновешенных нагрузок конструкция будет устойчивой, но если силы, находящиеся с одной стороны, будут превалировать, то крыша будет слегка завалена. Для предотвращения такой ситуации стропила необходимо выносить за пределы стен с обеих сторон здания.

В арке с приподнятой затяжкой последняя не выполняет функции опоры. На нее оказывают влияние только растягивающие нагрузки, если под крышей обустраивается чердак, или растягивающе-изгибающие, при создании мансарды. В последнем случае затяжку можно использовать для монтажа потолков или изоляционных материалов.

Для защиты затяжки от провисаний устанавливается подвеска. Здесь тоже есть нюансы: при небольших нагрузках и небольшой длине затяжку можно попросту прибить к ригелю и коньку, а вот для длинной затяжки с большими нагрузками потребуется несколько подвесок и дополнительная фиксация хомутами.

Шарнирная арка с ригелем

Данная схема конструктивно схожа с предыдущей, но есть и одно отличие – вместо подвижных опорных элементов для шарнирной арки с ригелем используется жесткое крепление. Стропила врубаются в мауэрлат или крепятся к неподвижным опорным брусам. Благодаря изменению конструкции опоры меняются и возникающие в системе напряжения – основной нагрузкой становится распирающая, приходящаяся на мауэрлат и стены.

Затяжка фиксируется в верхней части арки, но вместо растяжения она теперь испытывает сжатие. Вместе с изменением характера нагрузок меняется и название затяжки – теперь она именуется ригелем. Такая арка с приподнятым ригелем может работать только при условии небольшой распирающей нагрузки, а при ее увеличении ригель нужно дополнительно усилить затяжкой. В результате получатся висячие стропила, аналогичные традиционной арке с тремя шарнирами, и мауэрлат в данном случае уже не понадобится.

Арка с подвеской и подкосами

Такая схема является логическим продолжением темы арок с бабками. Арка с подвеской и подкосами используется для перекрытия пролетов длиной до 14 м – в подобных конструкциях нагрузка настолько велика, что стропила прогибаются из-за собственного веса. Для компенсации этих нагрузок используются подкосы.

Как правило, подкосы упираются на внутренние стены постройки, но висячие стропила используются только при их отсутствии. Решить эту проблему помогает бабка, являющаяся единственной доступной опорой.

Собранная таким образом конструкция работает по следующему принципу:

  • На стропила приходится внешняя нагрузка;
  • Подкосы принимают на себя часть этой нагрузки;
  • Подвеска растягивается и натягивает коньковый брус;
  • Стропила захватываются за верхнюю часть и тянутся вниз, за счет чего прижимаются подкосы.

Для длинных стропильных ног, свойственных такой конструкции, используется длинная же затяжка. Лучше всего использовать брус из двух жестко соединенных балок. Затяжка крепится к бабке посредством хомута.

Виды соединений отдельных элементов и узлов

Чтобы конструкция висячих стропил получилась достаточно качественной и надежной, необходимо позаботиться о качественном соединении ее элементов, для чего могут использоваться следующие способы:

  1. Стыковое соединение. Такой метод используется для соединения верхних частей стропил, то есть конькового узла. Балки стропил срезаются под углом, совмещаются и фиксируются посредством деревянных или металлических накладок.
  2. Соединение внахлест. Для реализации данного способа верхние края стропильных ног схлестываются и крепятся болтом с гайкой или шпилькой.
  3. Соединение врубкой. Перед соединением стропила выпиливаются на половину своей толщины. Подготовленные детали сводятся и фиксируются через высверленное сквозное отверстие болтовым соединением. Такой же метод активно используется для монтажа карнизных узлов – в нижней части стропил вырубается зуб, который подводится к опорам и крепится болтами или пластинами.
  4. Скользящее соединение. Такой метод соединения нижних частей стропил используется в системах с подвижной опорой. Для соединения используются специальные металлические элементы.

Расчет висячей стропильной системы

Крыша с висячими стропилами должна рассчитываться еще на этапе проектирования – это позволяет избежать дальнейших проблем. Лучше всего будет заказать расчет у специалистов или воспользоваться готовым проектом, но при желании можно сделать всю работу самостоятельно, воспользовавшись онлайн-калькулятором или более традиционными методами проведения расчетов.

В любом случае, для расчетов потребуется знать:

  • Площадь и размеры подкровельного пространства;
  • Наличие мансарды;
  • Ожидаемую нагрузку на кровельную систему;
  • Угол наклона скатов;
  • Вид стропильной системы;
  • Материал изготовления стен здания;
  • Материал кровельного покрытия.

Расчет висячих стропил нужен для того, чтобы определить толщину стропил, шаг их установки и форму необходимых ферм.

Монтаж висячих стропил

Когда все предварительные этапы завершены, можно приступать непосредственно к монтажу стропильной системы, который выполняется по следующему алгоритму:

  • Сначала нужно разметить центр крыши и высоту конька, после чего на фронтонах выставляются две доски с отметками;
  • Далее нужно сделать шаблон монтажа стропильных ног, для чего нужно взять обрезок доски и прислонить ее одним концом к мауэрлату, а другим – к отметке высоты конька, и сделать на этой доске запилы;
  • При помощи шаблона изготавливаются стропильные балки в необходимом количестве;
  • Подготовленные и обработанные стропила раскладываются попарно;
  • Сначала монтируется первая ферма, которую после сборки нужно установить на фронтоне здания, используя для крепежа саморезы или уголки с гвоздями;
  • На другой стороне здания устанавливается вторая ферма;
  • Между двумя установленными арками натягивается шнурок, от которого нужно будет отталкиваться при монтаже остальных ферм;
  • Все остальные фермы устанавливаются последовательно, с соблюдением рассчитанного шага и уровня.

Завершив установку висячей стропильной системы, можно приступать к следующим этапам монтажа кровли.

Заключение

Деревянные висячие стропила достаточно удобны и подходят для решения множества задач. Монтаж висячей системы достаточно прост – необходимо лишь грамотно спланировать будущую конструкцию и тщательно провести каждый этап ее сборки. 

kryshadoma.com

Висячие стропила: узлы, применение

Выбор схемы крыши определяется климатическими условиями, количеством осадков, конструкцией дома и в большей мере опытом строительства. В основе классической двухскатной крыши дома лежит применение стропильных балок, соединенных в вершине треугольника – венце или коньке, и служащих каркасом для обрешетки и собственно кровли. Такие стропильные балки, или стропильные ноги, образуют жесткий замкнутый каркас, очень прочный и устойчивый к осадкам и ветровой нагрузке.

Различают наслонные и висячие стропила. Главным отличием в устройстве стропил является то, каким способом передается вес крыши на стены. Для простого дома, не имеющего внутри коробки несущих внутренних стен-перегородок, нет возможности подпереть потолочные стойки, поэтому стропильные балки опираются только на наружные стены. Такие стропила называют висячими. Крайние опоры двух стропильных ног всегда соединяются между собой третьим элементом – затяжкой. Это мощная и прочная балка, применение которой позволяет убрать львиную долю распирающих нагрузок от стропил. Висячие стропила всегда применяются с затяжкой.

Конструкции крыш с висячими стропилами

Различают несколько основных конструкций крыш с висячими стропилами:

  • Простой треугольник без дополнительных элементов усиления;
  • Треугольная арочная конструкция с внутренними усиливающими узлами – бабкой, подкосами и ригелем;
  • Арочная треугольная конструкция с поднятой поперечной балкой, мансардного типа.

Если в каркасе стропильной системы есть дополнительные опоры каркаса на внутренние стены дома, такие стропила называют наслонными. В отличие от висячих стропил, они проще и легче в применении и изготовлении, используется меньше материала, но требуют «нарезки» внутреннего пространства коробки дома дополнительными внутренними стенами или опорными узлами. Находят применение для легких крыш небольших домов.

Конкретное устройство и конструкция двухскатной крыши на висячих стропилах во многом зависят от параметров здания. В северных широтах с большим количеством снега и дождя находят применение двухскатные высокие крыши с висячими стропилами, имеющими небольшой угол вершины треугольной арки. Как следствие, — применение крутого наклона ската кровли. Применение системы на висячих стропильных балках потребует значительного усиления узлов внутренних перекрытий вследствие значительных нагрузок из-за большой парусности конструкции.

На южных широтах, наоборот, дома имеют скаты крыш очень пологие и легкие, поэтому находят применение крыши, в которых висячие стропильные ноги чередуются с наслонными.

Среди подавляющего большинства современных построек чаще всего находит применение конструкция крыши с висячими стропилами, именно она зарекомендовала себя, как наиболее удобная и практичная:

  • Внутреннее пространство помещения дома не уменьшается из-за необходимости обеспечить дополнительную опору, как в случае применения наслонных стропильных брусов;
  • Конструкция получается прочнее, все силовые элементы каркаса спрятаны в чердачном пространстве;
  • Узлы конструкции проще и легче ремонтируются, чем в других схемах.

Важно! Несмотря на кажущуюся простоту изготовления конструкции с висячими стропильными ногами, работы по их расчету и установке требуют знаний и навыков плотницких работ, пренебрежение точностью и качеством соединений и состыковки балок делает тяжелые брусья и бревна потенциально опасными для хозяев дома.

Варианты конструкций с висячими стропилами, их схемы и узлы

Стоит отметить, что применение в конструкции висячих стропильных брусов позволяет применить в качестве подошвы для опоры стропильных ног на верхнюю часть каменной стены обычную 50мм дубовую доску, что упрощает и удешевляет работы.

Простейшая арочная конструкция без элементов усиления

Среди особенностей каркаса стоит отметить два момента. Первый – узел соединения опоры с затяжкой должен выполняться с соблюдением требований СНиП, а именно – осевая линия балки затяжки должна проходить по центру ослабленного сечения соединения. Это хорошо видно на схеме.

Вторым является требование места установки опоры, в котором соединены конец стропильной ноги и затяжки, в центре подложки или мауэрлата. Точнее, воображаемая точка пересечения осей балок стропила и затяжки должна располагаться над продольной осью подкладочной доски. Высота конька в обычном исполнении рекомендуется не выше шестой части длины затяжки.

Чаще всего в узле соединения конца стропила и окончания бревна затяжки применяют способ врезания одним зубом и «двойным» зубом. Принцип выполнения пазов хорошо понятен из схемы. Прочность узла соединения в обоих случаях удовлетворительная, второй вариант применяют, если толщина балки затяжки невелика, или используется менее стойкая к смятию древесина. Скрепляется узел с помощью болтового соединения, обшивки досками и гвоздями, либо посредством листов металла.

Узлы соединения подготавливают и подгоняют до поднятия балок на верхушку дома, далее идет только закручивание гаек и забивание гвоздей. Большинство работ выполняется с применением шаблонной пары стропил, по ним размечают отверстия и места врубки.

В коньковом узле применяют так называемое сопряжение концов стропильных балок небольшим несовпадением их осей в плоскости контакта, что усиливает жесткость их соединения.

Арочная схема с внутренними усиливающими элементами

По приведенной схеме изготавливается подавляющее большинство крыш с длиной пролета крыши, превышающей шесть метров. Как правило, это большие и высокие помещения ангарного типа. Конструктивно можно увеличить толщину балки затяжки, чтобы избежать прогиба, это дорого, неэффективно и увеличивает вес всего строения. Более рациональным является применение узлов усиления с дополнительными балками, перераспределяющими нагрузку. Самыми распространенными можно назвать ригель, бабку или подвеску, и приподнятую затяжку. Все они призваны увеличить устойчивость арки с висячими стропилами.

Подвеска зачастую позволяет вместо одной длинной балки затяжки использовать две в половину длины пролета. Обе части соединяют в центральном Т-образном узле. Как правило, в месте соединения добавляется узел крепления – хомут для дополнительной легкой стойки, называемой подвесом, или бабкой. По сути, такая конструкция идентична предыдущей, так как не меняет распределение сил и нагрузок в висячих стропилах. Применение подвеса позволяет перенести часть вертикальной нагрузки на пролет на узел конькового соединения висячих стропил.

Большие пролеты автоматически влекут за собой увеличение длины самих висячих стропил. Возможный прогиб балок висячих стропил компенсируется применением дополнительного узла подкосов. Стойки подкосов устанавливаются попарно и абсолютно симметрично. Узел крепления к подвесу обычно представляет собой вырез в теле балки подвеса двух одинаковых пазов с опорной площадкой. Для крепления к стропилам находит применение узел жесткого крепления, аналогичный соединению концов затяжки и висячего стропила.

Конструкция с поднятой затяжкой

Устройство крыши на висячих стропилах с поднятой затяжкой сложнее предыдущих схем. Зачастую подобные варианты имеют увеличенное число узлов соединения, требуют более тщательного измерения и точного сопряжения элементов. Схема находит применение в домах, где чердачное помещение планируется выполнить, как мансарду.

В основе схемы лежит новое применение затяжки и узлов крепления. Она поднята на две трети от высоты конька крыши и жестко соединяется с помощью двух косых пазов. Такой узел крепления называется «полусковородным» и дополнительно усиливается болтами или шипами. Выполнение такого узла требует немалой сноровки и хорошей практики.

Жесткое закрепление затяжки требует применения специального узла опоры висячих стропил. Одну из точек опоры делают скользящей, или «ползающей» по мауэрлату или опорному брусу. Это нужно для выравнивания нагрузки на конструкцию арки, если один из скатов крыши будет нагружен больше другого. В ряде случаев опорные «ползуны» изготавливают с выносом конца стропил за наружную плоскость стены. Ассиметричное усилие через висячие стропила и крепления приведет к выравниванию положения второго ската крыши. Зачастую подобная ситуация возникает для крыш с углом ската выше 30о при сильном ветре.

.

Если в будущем мансардном помещении запланировано утепление и гидроизоляция потолка, основу которого будут выполнять балки затяжки, последние усиливают установкой узла подвески с помощью хомутов.

Важно! Подобная конструкция всегда получается сложной в распределении нагрузки, и при расчете параметров узлов требуется применение знаний профессионального строителя-конструктора.

bouw.ru

расчет конструкции системы и узлов

В любом здании важную роль играет кровельная конструкция. От ее качества и прочности зависит конечная стоимость проекта и срок эксплуатации постройки. Именно эта часть будет принимать на себя большую часть атмосферных воздействий. Прочность крыши во многом зависит от выбора, грамотного расчета и установки стропильной системы.

Существует две разновидности конструкции крыш с применением стропил: наслонные и висячие стропильные системы. В этой статье обсудим последний вариант, разберем в каких случаях он применим, как устроен и существующие разновидности.

Что из себя представляют висячие стропила?

Стропила — основная часть конструкции крыши, воспринимающая на себя всю нагрузку. Выбор висячих или наслонных конструкций зависит от наличия внутренних несущих стен в здании. Если они есть, тогда стропила будут через стойку опираться на них и такая схема называется наслонной. В противном случае основаниям служат только внешние несущие стены, при этом максимальное расстояние между ними может быть до 14 метров.

Хотя висячие стропила находятся под уклоном, они не распирают стены, а передают лишь строго вертикальные нагрузки. Это достигается за счет применения растяжки в основании крыши. Их изготавливают из брусьев и в зависимости от требуемой длины могут быть цельными или составными. Если требуется использовать двойную растяжку, тогда делают соединение внахлест, косым или прямым зубом, накладками и так далее.

Сами стропильные ноги могут быть сделаны из бревен, бруса или обрезной доски. Перед тем как использовать, их обрабатывают специальными средствами, защищающими от плесени, грибка, воспламенения и гниения.

Висячая стропильная система применима в жилых домах, торговых складах и на промышленных объектах.

Факторы, влияющие на расчет конструкции

Перед началом возведения крыши с висячими стропилами необходимо сделать грамотный расчет. Он поможет подобрать подходящие материалы, определить необходимую разновидность и сэкономить средства, сохранив прочность конструкции. Хотя это можно сделать самостоятельно, лучше довериться специалисту, тогда под такой крышей будет спать спокойнее. Для безошибочного расчета потребуется следующая информация:

  • габариты постройки;
  • материалы стен;
  • схема расположения дополнительных опорных элементов, например, колон;
  • наличие мансардного этажа;
  • несущая способность стен;
  • форма крыши.

С помощью этих данных определяется материал для стропил, сечение и с каким шагом проводить монтаж.

Кроме того, мастера-кровельщики учитывают климатические условия (количество осадков, сила и направление ветра). Исходя из этой информации принимается решение об угле наклона и выборе кровельного материала.

Основные элементы конструкции

Рекомендуем к прочтению:

Перед тем как приступить к изучению разновидностей и особенностей конструкций висячих стропил, необходимо познакомиться с основными элементами крыши. Это поможет лучше представить систему и не запутаться в понятиях.

В строительстве такой крыши используется шесть основных элементов:

  • Мауэрлат. Брус с сечением 100х100 или 150х150 мм расположенный на верхнюю часть несущих стен. На них опираются стропильные ноги. Основная задача этой части — равномерно распределить нагрузку и передать ее на фундамент.
  • Стропильные ноги. Основа ската крыши. Обычно применяют обрезную доску с сечением 50х150 или 100х150 мм. Между отдельными элементами выдерживается шаг в 0,6—1,2 м. Габариты и расстояние зависят от планируемой нагрузки и несущей способности стен.
  • Затяжка. Горизонтальная балка или доска, закрепляющаяся на противоположных нижних частях конструкции. Основная задача — сдерживать распирающую нагрузку от стропил.
  • Ригель. По сути, та же затяжка, только расположенная возле конька. На эту часть приходится больше нагрузки, поэтому применяют более прочный брус.
  • Бабка. Подвесной элемент, расположенный под коньком, поддерживающий слишком длинную затяжку. Может быть деревянным или металлическим.
  • Подкос. Подпорки, применяемые на зданиях с большими пролетами. Они помогают избежать слишком сильного провисания стропил. Опорой для подкосов служит бабка.

Некоторые схемы висячей стропильной системы сохраняют необходимую прочность без использования мауэрлата.

Разновидности конструкций висячих стропил

Выбор той или иной схемы для устройства висячих стропил зависит пролета между несущими стенами. Чем больше это расстояние, тем сложнее конструкция и большее количество дополнительных элементов требуется.

Базовая трехшарнирная треугольная арка

Это основа всей конструкции, имеет форму треугольника. Собирается из двух стропильных ног, которые скрепляются в коньке. Нижние части соединяются деревянной затяжкой. Максимально допустимая высота в коньке равна шестой части длины пролета. При этом такую конструкцию разрешается использовать только в зданиях между стенами которого не больше 6 метров.

В таком изделии стропила испытывают только изгибающие нагрузки, а затяжка — растягивающие. В основании разрешается использовать металлический прут, или тяж. Но обычно оставляют дерево, так как оно выполняет роль балок для чердачного перекрытия.

Шарнирная арка с бабкой

Такая система применяется в зданиях с пролетом больше 6 метров. Затяжка такой длины будет сильно прогибаться, а чтобы избежать этого используют бабку. Обычно подвес изготавливают из бруса, но в некоторых ситуациях берут металлический прут. Элемент из металла хорошо переносит растягивающие нагрузки, имеет небольшой вес.

При помощи бабки кровельщики настраивают степень прогиба горизонтальной части. На такой длине затяжку делают из двух равных частей, и стыкуют их точно под подвесом. Применяют разные соединения узлов: косые или прямые прирубы, закрепленные болтами. Между собой подвес и затяжку закрепляют хомутом.

Шарнирная арка с приподнятой затяжкой

Рекомендуем к прочтению:

Этот вариант подразумевает установку затяжки недалеко от конька. Хотя в этом положении деталь испытывает большие нагрузки, но так появляется возможность обустроить мансардный этаж. Настроить высоту потолков можно поменяв высоту крепления затяжки.

В такой ситуации стропилины приходится опираться на мауэрлат. Так как с увеличением нагрузки, повышением влажности и температуры меняются размеры балок используют скользящее соединение. Они изготавливаются из металла и крепятся напрямую к мауэрлату и стропилам. Благодаря такой конструкции крыша сохраняет свою геометрию и может «дышать».

Зимой, на скатах, висячие стропила с затяжкой испытывают различную снеговую нагрузку. Из-за этого появляется угроза перекоса и появления протечек. Поэтому в подобных конструкциях концы стропил выносят за пределы стен.

При устройстве мансардного этажа с приподнятой затяжкой, балка служит основой для крепления потолка. Для того чтобы она не провисала используют более толстые брусья. В некоторых ситуациях устанавливают подвесы, соединяющие затяжку и конек. Если балка слишком длинная используют несколько навесных креплений.

Шарнирная арка с ригелем

Единственное отличие в этой конструкции от предыдущей заключается в способе реализации узлов крепления стропильных ног. Они жестко закрепляются на мауэрлате и больше не могут свободно менять свое положение. Для этого используют гвозди, саморезы, металлические накладки.

В связи с изменением способа крепления, действие нагрузок так же изменяется. Теперь стропила распирают несущие стены. Из-за этого затяжка начинает испытывать сжатие и в такой позиции она называется ригелем.

Если расчеты показывают большую нагрузку, тогда в дополнение к крыше с ригелем в нижней части конструкции устанавливают классическую затяжку. В таком случае крепление к мауэрлату не понадобится. Получается первая описанная конструкция с дополнительной балкой под коньком.

Арка с бабкой и подкосами

Пролеты длиной до 9 до 14 метров требуют усиление конструкции подкосами. В этой ситуации начинают прогибаться стропильные балки. При наслонной конструкции крыши подкосы упирают во внутреннюю несущую стену. В нашем случае единственным доступным упором является бабка. Тут изменяются все нагрузки, действующие на каркас: стропила давят на подкосы, они растягивают подвес и притягивают конек, далее нагрузка распределяется по стропилам, сжимая их.

Все схемы висячих стропильных систем требуют точного расчета, учитывающего внешние и внутренние нагрузки. Единственным недостатком можно считать сложность монтажа. Приходится либо подавать готовые конструкции краном, либо собирать их на высоте. Но, в некоторых ситуациях других вариантов собрать крышу нет.

build-experts.ru

разновидности, типы крепления, правила монтажа

ферма с висячими стропиламиВо время строительства, когда начинаются работы по устройству кровли, очень важное значение имеет правильный выбор кровельной конструкции. Она будет выполнять функции опоры, которая должна выдерживать различные виды нагрузок, общая сумма которых оказывает на кровлю достаточно большое давление. Основными элементами несущей конструкции являются висячие и наслонные стропила, составляющие стропильную систему.

Проектирование стропильных систем

В процессе проектирования стропильной системы должны учитываться следующие факторы:

  • общая нагрузка на конструкцию;
  • сечение стропильных ног;
  • величина шага стропил и расположение брусов;
  • форма стропильной фермы.

Самые простые конструкции фермы, образуемой стропилами как висячего, так и наслонного типов, выполняются в форме треугольника, стороны которого составлены парой упирающихся в верхней части и один в другого и расположенных враспор стропильных ног. Чтобы повысить прочность и надежность упора, производится дополнительное соединение стропильных ног при помощи затяжки, основной функцией которой является нейтрализация распора.

монтаж мягкой кровли шингласУзнайте, как правильно выполнить монтаж мягкой кровли шинглас.

Благодаря советам специалистов вы сможете построить четырехскатную крышу своими руками.

Для грамотного составления проекта конструкции необходимо наличие определенных знаний.

Главными моментами, на которых необходимо акцентировать внимание, являются:

  • выбор типа кровельной конструкции и величины угла уклона скатов;
  • выбор материала для кровельного покрытия;
  • расчет системы стропил – производится на основе решений по двум перечисленным пунктам; при этом должны учитываться особенности климатических условий, в которых ведется строительство (среднее количество осадков, наличие ветров и их сила и др.).

Следствием неправильной оценки определенной нагрузки и наличия ошибок в расчетах могут стать деформирование частей стропильной системы, повреждение или разрушение материала кровельного покрытия и даже обрушение всей кровельной конструкции.

Правильный расчет и грамотно проведенный монтаж стропильной системы являются гарантией создания прочной и устойчивой конструкции.

Где применяются висячие стропила?

элементы висячих стропилУстройство висячей системы целесообразно в строениях, не имеющих внутренних несущих стен. Такие конструкции опираются на расположенные по краям опоры (ими главным образом служат стены здания без центральной опоры).

В подобных системах стропильные ноги работают на сжатие и изгиб без создания горизонтальных нагрузок. Для сокращения оказываемого на стены распирающего усилия используется затяжка, с помощью которой соединяются отдельные конструктивные элементы.

Затяжка выполняется на основе металла или деревянного бруса. Ее установка осуществляется практически на любом участке в направлении конька. Конкретное расположение определяется в зависимости от конструкции кровли.

К примеру, устройство висячих стропил с расположенной у основания затяжкой является рациональным решением при строительстве мансардной крыши. При этом затяжка служит также балкой перекрытия.

При высоком расположении затяжки она будет испытывать большие нагрузки. По этой причине выбор разновидности системы с верхней локализацией затяжки предусматривает использование более мощных конструкций и тщательное и надежное выполнение всех креплений.

Затяжки могут быть цельными или составными. Сращивание их брусьев осуществляется различными способами: креплением внахлест, косым или прямым зубом и т.д

При строительстве бревенчатого дома закрепление висячих стропил на верхний венец осуществляется посредством вырезания шипа или с использованием некоторых металлических элементов. В основном ими служат ползунки, благодаря которым стропила могут перемещаться вертикально по обвязке строения или его венцу.

В верхней части эти конструкции накладываются одна на другую, после чего соединяются болтом. Венцом являются брусья или бревна, которые образуют один горизонтально расположенный ряд сруба.

При монтаже висячих стропил ширина пролета строения должна составлять 6-10 метров. Материалом для них могут служить бревна, брус или доски. Элементы соединяются с помощью врубок, болтов, стальных профилей, гвоздей, нагелей.

При наличии внутренней капитальной стены при устройстве кровли применяются наслонные стропила из дерева. Основной отличительной чертой таких конструкций является внутренний опорный элемент, опирающийся на внутреннюю несущую стену или же колонну. Она передает нагрузки только на изгиб.

В тех зданиях, где предусмотрена установка общей кровли одновременно над несколькими пролетами, нередко применяются стропила как висячего, так и наслонного типа. На тех участках строения, где отсутствуют внутренние опоры, устраивается висячая система, а там, где они есть, монтируются наслонные стропила.

Виды конструкций висячих стропил

Выделяют пять типовых конструкций стропил висячего типа:

Треугольные трехшарнирные арки

конструкции висячих стропилВисячие конструкции с затяжкой создаются в виде замкнутого треугольника. В подобных системах стропила работают на изгиб, в то время как затяжка будет работать на растяжение. В этом случае наименьшая высота конькового прогона должна составлять не меньше 1/6 части общей длины арочного пролета. Устройство таких конструкций применяется для мансардных чердаков, при этом затяжка берет на себя функции чердачного перекрытия. Для сокращения изгибающего момента упор концов стропильных ног осуществляется с некоторым смещением (эксцентриситетом) по отношению к их продольным осям.

Трехшарнирные треугольные арки с подвеской или бабкой

виды крепления стропилЕсли длина пролета оказывается больше 6 метров, использование цельного бруса становится довольно проблематичным, при этом очень часто случается значительный прогиб из-за веса самой затяжки. В таких случаях затяжка подвешивается к коньку. Что касается подвески, если она изготавливается на основе дерева, то называется бабкой, а в тех случаях, когда материалом служит железо – тяжем. Требуемую длину затяжки обеспечивают посредством состыковки элементов намного меньшего размера. Их закрепляют на хомуте подвески с помощью прямого или косого срубов и болтов.

Самой частой ошибкой, допускаемой в процессе устройства подвески, является ее инсталлирование согласно схеме стоек при упоре на карнизный узел и затяжку. Основой принципа работы подвески является растяжение, а стойки – сжатие. По этой причине нижняя часть подвески (бабки) не должна доходить до затяжки. Подвеска (бабка) подвешивается на карнизный угол и прикрепляется к затяжке с помощью накладок из дерева, болтов, гвоздей.

Трехшарнирные треугольные стропильные арки с приподнятой затяжкой

разновидности висячих стропилВисячие стропила с затяжкой приподнятого типа устраиваются в тех случаях, когда планируется переделать чердачное помещение в мансарду. В схемах подобного типа крепление затяжки осуществляется не в нижней части стропильных ног, а передвигается вверх, причем по мере продвижения и увеличения высоты расположения затяжки возрастает сила оказываемого на нее растягивающего напряжения. В мансардных помещениях подобные затяжки выполняют функцию балки перекрытия потолка и не несут на себе никакой полезной нагрузки. Посредством установки подвески такие затяжки защищают от провисания.

Трехшарнирные треугольные арки с ригелем

стропила с ригелемВ подобных схемах нижним опорным узлом является является неподвижная шарнирная опора (не ползун).

Стропильную ногу делают с врубкой в мауэрлат. Посредством такой меры повышается степень устойчивости всей арки. В подобных схемах приподнятые затяжки меняют направление своей работы (это уже не растяжение, а сжатие) и носят название “ригели”.

Трехшарнирные треугольные арки с подкосами и подвеской

трехшарнирная треугольная аркаУвеличение длины стропил приводит также к увеличению их прогиба. Чтобы предупредить возникновение прогиба, производится подпорка стропил подкосами. Поскольку в случае висячих стропил нижней части подкосов некуда упираться (в этом их отличие от наслонных), они упираются в бабку. В результате образуется достаточно прочная конструкция с системой круговой передачи нагрузок: стропильные брусы оказывают давление на подкосы, которые в свою очередь подвергают растягиванию подвеску, а подвеска притягивает верхнюю часть стропил и коньковый элемент вниз, подкосы же сжимаются стропилами.

Правила монтажа стропил висячего типа

  • К монтажу стропильной системы переходят после завершения установки мауэрлата.
  • Сначала необходимо возвести леса для облегчения подъема на кровлю. Могут устраиваться также передвижные системы. С их помощью осуществляется доставка материала на требуемую высоту.
  • Оптимальным сечением бруса для висячих конструкций являются параметры 200 х 500 мм (минимум). При использовании материала с меньшим сечением возрастает вероятность провисания стропил во время эксплуатации.
  • Все используемые деревянные детали до начала монтажа должны быть обработаны особым антисептическим раствором – это необходимо для предупреждения гниения древесины.

Порядок работ

  • С помощью предварительно построенных лесов два бруса поднимаются наверх, после чего осуществляется их соединение.
  • На стропильной ноге вырезается выемка – она необходима для обеспечения устойчивой опоры на поверхность мауэрлата.
  • На другой стропильной ноге также вырезается аналогичная выемка.
  • Для облегчения работы необходимо сделать пометку, обозначающую, которая из стропильных ног будет располагаться с правой стороны, а которая слева.
  • После этого производится установка и последующее соединение стропил.
  • На верхнем участке стропильных ног выемка делается таким образом, чтобы соединение бруса осуществлялось с упором, а не внахлест. Даже при условии дополнительного закрепления гвоздями соединение внахлест не может обеспечить достаточной надежности.

Для корректного выполнения верхней выемки необходимо соединить брусья друг с другом и с помощью маркера отметить линию выреза. После этого можно делать выемку и опять соединить стропила.

  • После завершения подготовки двух стропильных ног их следует тщательно промерить и изготовить отдельные шаблоны для левой и правой стропильной ноги. Пользуясь подобными шаблонами, можно без проблем подготовить следующие брусья непосредственно на земле, без подъема на высоту.
  • Стропила монтируются на свои места и крепятся к мауэрлату с помощью гвоздей.
  • Вторая пара стропильных ног и все остальные также собираются на земле с использованием изготовленных шаблонов.
  • Вторая пара в готовом виде устраивается на обратном конце крыши.
  • Между парами (первой и второй) натягивается бечевка. Она будет выполнять функцию уровня, на который следует ориентироваться в процессе установки остальных стропильных пар.
  • Монтаж стропил осуществляется на расстоянии соответственно рассчитанному и указанному в проекте. Например, в случае величины угла уклона 30 градусов данное расстояние будет составлять около 70 см.
  • Чтобы обеспечить удобство работы, на мауэрлате рекомендуется предварительно сделать пометки, отмечая требуемое расстояние. Впоследствии можно с легкость устанавливать стропила, руководствуясь готовыми разметками.
  • Высота стропильных ног регулируется по бечевке, натянутой между двумя первыми парами. При недостаточной высоте для исправления ситуации возможно применение деревянных прокладок.
  • Величина расстояния между расположенными по соседству стропильными парами регулируется в соответствии с нанесенной на мауэрлат разметкой, а в верхней части – с помощью временно смонтированной доски с нанесенной на нее аналогичной разметкой.
  • При достаточно большом расстоянии между опорными стенами смонтированная конструкция не будет отличаться устойчивостью. По этой причине особую актуальность обретает вопрос о возможных способах связывания стропил. С этой целью используется расположенный горизонтально брус – затяжка.
  • При большой ширине сооружения затяжка изготавливается посредством стыковки нескольких досок между собой. Соединение досок осуществляется при помощи гвоздей. Для крепления к стропильным ногам используются шпильки или болты.
  • В процессе установки затяжек необходимо проводить постоянный контроль величины расстояния между ними: оно непременно должно соответствовать отрезку между стропильными ногами. Контроль можно проводить при помощи нешироких дощечек с нанесенной на них разметкой (такой же, как и на поверхности мауэрлата).
  • Для увеличения жесткости конструкции рекомендуется дополнительно провести соединение конька стропильной пары с ее затяжкой – в обратном случае возможна деформация самой затяжки от собственного веса. Аналогичная операция должна быть проделана со всеми стропильными парами.
  • В процессе устройства стропильной системы сначала осуществляется крепление ног к мауэрлату с использованием гвоздей. Завершив сборку, рекомендуется этот участок укрепить более надежно посредством установки шинок – крепежных полосок на основе тонкой стали. Делается это следующим образом: стропильную ногу оборачивают шинкой, после чего с двух сторон в эту металлическую полоску вкручивают шурупы или же вбивают гвозди приблизительно на глубину 30 см. Благодаря такому креплению можно при сильных порывах ветра избежать разрушения кровельной конструкции.

Когда необходимо наращивать стропила?

В процессе возведения стропильной системы нередко выясняется, что длина бруса обеспечивает только устройство стропильных ног, а для создания свесов стропила приходится наращивать.

Карнизный свес является необходимым элементом кровли – в обратном случае дождевая и талая вода с кровельного покрытия сможет проникать во внутренние конструкции, что со временем приведет к их загниванию и разрушению.

мягкая кровля катепал, её монтаж, видеоЕсли интересует мягкая кровля катепал, её монтаж, видео и всё о материалах, ищите полезную информацию на нашем сайте.

Фото вальмовых крыш домов вы найдете здесь.

Хотите узнать, как закрепить профлист на крыше, загляните по адресу https://rooffs.ru/metallicheskaya/information/proflist-dlya-kryshi.html

Минимальная длина кровельного свеса должна составлять 40 см, а в отдельных случаях она может быть увеличена до 60 см. Именно на такую величину следует удлинять стропильные ноги. Для работы можно использовать доски требуемой длины.

Такое решение имеет ряд преимуществ перед использованием более длинного бруса:

  • монтаж деталей меньшей длины осуществляется намного легче;
  • брус большей длины обойдется намного дороже;
  • при необходимости ремонта свеса можно с легкостью произвести замену дополнительной доски, не меняя основную систему.

ВЫВОДЫ:

  • Правильный расчет и грамотно проведенный монтаж стропильной системы являются гарантией создания прочной и устойчивой конструкции.
  • Устройство висячей системы целесообразно в строениях, не имеющих внутренних несущих стен.
  • В висячих системах стропильные ноги работают на сжатие и изгиб без создания горизонтальных нагрузок.
  • Для сокращения оказываемого на стены распирающего усилия используется затяжка, с помощью которой соединяются отдельные конструктивные элементы.
  • При монтаже висячих стропил ширина пролета строения должна составлять 6-10 метров.
  • Существует пять типовых конструкций стропил висячего типа.
  • При монтаже висячих строил необходимо следовать определенным правилам и соблюдать очередность действий.

Пошаговое описание установки стропильной системы вы сможете посмотреть на видео.

rooffs.ru

Висячие стропила - конструкция и узлы крыши

Приветствую вас, друзья! В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим все аспекты, касающиеся висячих стропил. Они являются основными составляющими элементами кровли, вместе с которыми формируют каркас замкнутого типа, который обладает высокой прочностью и устойчивостью к воздействию осадков и ветровой нагрузки.

Висячие стропила

Но прежде чем мы начнем, я кратко хотел бы остановлюсь на видах стропил, которые бывают двух видов — наслонные и висячие – и особенностями их применения.

Виды стропильных систем

Различаются между собой наслонные и висячие стропильные системы способом передачи весовой нагрузки от крыши дома на его стены:

  • Для строения, в конструкции которого не предусмотрены внутренние несущие перегородки, стропильные балки опираются только на внешние стены — такие стропила называются висячими. В этом типе сооружений всегда применяется затяжка, которая объединяет ноги балок, что позволяет существенно снизить распирающую нагрузку от стропил.
  • В случае, если здание обладает внутренними несущими стенами или промежуточными опорами, в конструкции таких сооружений используются наслонные стропила. Эти сооружения, в отличие от висячих элементов, характеризуются простотой в изготовлении и применении, а также меньшим количеством используемого материала. Однако, для их применения потребуется возведение дополнительных перегородок и опорных узлов внутри строения.

Отличие висячих и наслонных стропил

Основные узлы висячей стропильной системы

Висячая стропильная система состоит из следующих элементов:

  • Стропильные ноги. Это опорные брусья, в задачу которых входит формирование двускатной крыши. Они изготавливаются из досок или брусков, имеющих следующие размеры: 50х150 либо 100х150 миллиметров. Шаг установки варьируется в диапазоне от 0,6 до 1,2 метра, в зависимости от многих факторов.
  • Мауэрлат — представляет собой брус сечения 100х100 или 150х150 миллиметров. Он монтируется в верхней части несущих стен, в том месте, где на них будут опираться стропильные балки, и выступает в роли устройства по распределению веса кровли, передаваемого на стены и фундамент здания.
  • Затяжка — горизонтальная балка, которая осуществляет стягивание нижних участков стропильных ног. Данный элемент способствует компенсированию нагрузки на распирание, действующую на главные узлы кровли.
  • Подкосы и стойки — это подпорки, выполняющие функцию поддержания стропильных ног, дополнительно защищая их от воздействия нагрузки на изгиб. Они примыкают к верхним или нижним частям балок.
  • Прогон — является элементом, на которую опираются ноги стропил в верхней части крыши.
  • Обрешетка. Представляет собой обрезные доски или бруски, которые предназначены для передачи нагрузки от кровли на стропильные ноги.
  • Конек крыши. Это участок, в котором соединяются 2 ската крыши.
Основные элементы стропильной системы с висячими стропилами

Основные элементы стропильной системы с висячими стропилами

Особенности конструкции висячих стропил

Крыша с висячими стропилами является наиболее простым вариантом фермы, обладающей треугольной формой. Она способна перекрывать пролёты длиной до 17 метров. В её состав входят две стропильные ноги, упирающиеся друг в друга и затяжка, которая их дополняет.Двускатная кровля с висячими стропилами

Такая система считается распорной и благодаря её особенностям, возникающее напряжение не передаётся на стены здания.

Всего существует пять видов конструкций, образованных висячими системами.

Треугольная шарнирная арка

Такая конфигурация имеет замкнутую треугольную форму, в которой стропильные балки работают на изгиб, а затяжка — на растяжение. Для того чтобы система правильно работала, высота конька должна быть не меньше 1/6 длины пролёта фермы. Эта конструкция пользуется большой популярностью при устройстве чердаков.

Треугольная шарнирная арка

Арка шарнирная с бабкой

Эта конструкция основана на подвешивании бабки к арочному коньку. Система такого типа работает на растяжение, которое возникает от изгиба самой затяжки. В зависимости от характера и назначения конструкции, подвеска может изготавливаться из дерева либо металла. Затяжка может быть выполнена из отдельных компонентов, которые фиксируются на нижнем участке подвески при помощи болтовых соединений.

Арка шарнирная с бабкой

Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

Данная конструкция является аналогом треугольной арки, но в отличие от последней, затяжка фиксируется не внизу стропильных ног, а вверху сооружения. Такая форма соединения весьма популярна при создании полноценных мансардных помещений. Крепление затяжки к стропильной ноге осуществляется посредством врубки полусковороднем и при помощи болтового соединения. Чем выше располагается затяжка, тем большее растягивающее усилие она воспринимает.

Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

Арка шарнирная с ригелем

В этой конфигурации в качестве опорного узла выступает неподвижный элемент шарнирного типа. Крепление с мауэрлатом осуществляется за счёт опорного бруса или посредством врубки зубом. Сами распределительные балки необходимо жёстко закреплять к несущим стенам. При больших распорных нагрузках внизу конструкции может устанавливаться затяжка.

Арка шарнирная с ригелем

Арка с подвеской и подкосами

Этот тип является некоторым подобием трёхшарнирной арки с подвеской. В систему висячих стропил, конструкция которых претерпела небольшие изменения, были введены подкосы, избавившие сооружение от избыточного напряжения. Когда на подвеску воздействует растягивающее напряжение, происходит сжатие подкосов и арка приобретает жёсткую структуру.

Арка с подвеской и подкосами

Способы крепления стропильных ног

Соединение основных элементов висячих конструкций чаще всего осуществляется при помощи двух методов.

Двойным зубом

Способ используется в тех случаях, когда крыша является достаточно пологой и угол наклона скатов относительно горизонтальной поверхности составляет менее 35 градусов.

Применяться может двойной зуб как с шипом, так и без него. Для первого элемента в балке делаются два упора, в крайнем из которых вырезается шип, а в стропильной ноге устраивается соответствующее отверстие, подогнанное по размерам. Для правильной работы конструкции, геометрические размеры этих компонентов должны максимально совпадать.

Болтом и хомутом

Технология заключается в следующем: в стропильной ноге срезается торцовая часть, далее она устанавливается на балку в то место, где вырезана выемка и закрепляется болтом. Это соединение должно располагаться перпендикулярно верхней части стропильного элемента. В некоторых случаях может использоваться соединение с использованием хомута.

Принципы расчета

Для проведения грамотного расчёта стропильной конструкции необходимо руководствоваться следующими принципами:

  • Климатическими факторами, преобладающими в конкретном регионе — следует учесть такие моменты, как средний уровень осадков, выпадающих за год, а также снеговые и ветровые нагрузки;
  • Типом конструкции висячих стропил;
  • Значениями углов наклона, в соответствии с которыми будут установлены скаты;
  • Высотой стропильного треугольника;
  • Размерами и количеством карнизных свесов;
  • Расстояниями между стропилами;
  • Архитектурной формой строения;
  • Характеристиками материалов, которые предполагается использовать в конструкции крыши.

Стропильная система проектируется с учётом конструктивных особенностей будущего сооружения: в расчёт идёт не только длина пролёта фермы и размер сечения стропильных ног, но и характеристики таких важных деталей, как ригели, подкосы и бабки.

Монтаж висячих стропил

Для проведения работ по монтажу стропил потребуются следующие инструменты:

  • строительный уровень;
  • топор;
  • молоток;
  • нож;
  • карандаш;
  • отвесное приспособление;
  • рулетка;
  • ножовка.

В качестве примера рассмотрим монтаж треугольной трехшарнирной арки с приподнятой затяжкой, как одного из самых популярных вариантов, позволяющих сделать мансарду.

Для установки системы с висящими стропилами необходимо выполнить следующие шаги:

  • Осуществить подъём на перекрытие стропильного бруса;
  • Установить и соединить стропила в верхней части. Сделать это можно несколькими способами:
    • выполнив запил на обеих стропильных ногах (что увеличивает прочность всей конструкции), а соединение выполнить с помощью болта и гайки;
    • запилить стропила в стык, и соединить металлической пластиной или набив брусок;
  • Сделать разметку в месте опирания стропила на мауэрлат, после чего на стропильной ноге сделать выемку, позволяющую увеличить надежность опоры. Провести эту же операцию по формированию выемки на второй балке;
  • После того, как ферма подогнана по размерам, на ее основы нужно сделать шаблоны для левой и правой стропильной ноги — это позволит удобно подготовить новые фермы на земле, не занимаясь их подъемом наверх. В качестве основы для шаблона можно использовать фанеру;
  • Установить стропила на край кровли и зафиксировать к мауэрлату при помощи гвоздей;
  • Подготовить еще одну ферму, и смонтировать ее на противоположной стороне крыши. Между ними натягивается веревка, которая будет выступать в роли уровня для следующих стропильных ферм;
  • Установить горизонтальный брус (затяжку). Данный компонент используется для связывания стропильных ног и уменьшения распорных сил, передающихся от кровли на стены строения — чем выше она закреплена, там большие нагрузки на растяжение испытывает. Врубка затяжки в стропило выполняется полусковороднем, а крепление осуществляется с помощью болтов. Лучше если затяжка будет из цельного бруска, но при необходимости наращивания используются гвозди или болты;
  • Выполнить установку остальных ферм кровли в соответствии с разметкой.

Изначально, при формировании системы из висячих стропил, фиксация ног к мауэрлату выполняется с использованием гвоздей. После завершения сборки, данный участок рекомендуется укрепить:

  • специальными полосами (шинами), изготовленными из тонкой стали. Для этого стропильный брус оборачивают шиной, далее с обеих сторон в металлическую полосу забивают гвозди либо ввинчивают шурупы.
  • Металлическими уголками (крепление осуществляется на саморезы).

Используя перечисленные метод дополнительного крепления, можно значительно усилить конструкцию кровли и избежать её повреждений при различного рода нагрузках. В заключении рекомендую ознакомиться с подробным видео-гайдом по устройству двускатной кровли с использованием висячих стропил:

Если у вас появились вопросы по другим разновидностям конструкций висячих стропил – пишите об этом в комментариях, подробно разберем.

all-for-remont.ru

Висячие стропила: разновидности, монтаж

В любом строительстве самым главным этапом является создание крыши. На нее приходится механическое давление снега в зимнее время, существенные ветровые нагрузки и влияние осадков. Именно поэтому процесс изготовления кровли требует пристального внимания и исполнения всех работ с особой точностью и аккуратностью.

висячие стропила

Отличия

Строительство крыши, как и большая часть других работ по возведению дома, разделяется на несколько этапов. Устройство висячих стропил является одним из них. Стоит отметить, что стропильные системы по своим технологическим характеристикам могут заметно отличаться.

Главным отличием висячего варианта является опора конструкционных элементов на мауэрлат друг на друга и снизу либо на верхнюю коньковую деталь. То есть они располагаются без вертикальной опоры, без которой не обойтись при формировании наслонной системы.

Целесообразно использование такого варианта при отсутствии несущих внутренних стен в здании. Возможно также использование при необходимости применения чердачного пространства. В виде примера можно привести сооружение мансардной крыши.

Конструкция висячих стропил переносит на стены постройки распирающую механическую нагрузку – это неизбежная издержка отсутствия в составе вертикальных опор. Поэтому обустройство такой стропильной системы не обходится без так называемой стяжки. Она представляет собой горизонтально размещенный элемент, перетягивающий стропильные ноги, благодаря этому стены подвержены меньшим распирающим нагрузкам. Стоит отметить, что при снижении уровня монтажа стяжки увеличивается эффективность применения.

конструкция висячих стропил

Достоинства

Стропильная система, изготовленная с висячим расположением, имеет множество эксплуатационных положительных характеристик. Качественное и грамотное исполнение придаст достаточную прочность кровле и снизит влияние оказываемых на нее нагрузок. По сравнению с наслонной системой, она обладает меньшим весом, что уменьшает общую нагрузку на стеновые конструкции и, соответственно, на основу дома.

За счет применения меньшего количества деталей требуется меньше материала для создания висячих стропил.

Наслонные и висячие стропила

Если в доме имеется капитальная внутренняя стена, при возведении кровли в роли опорной конструкции используется наиболее часто наслонная система. Она имеет основное отличие, которое заключается в присутствии внутреннего дополнительного элемента, имеющего упор на колонну или внутреннюю несущую стену. За счет этого переносится передача нагрузки только на изгиб. Среди достоинств такой конструкции стоит отметить ее относительно небольшой вес и необходимость использования небольшого количества материала для сооружения.

Для определенных случаев, к примеру при обустройстве единой кровли над несколькими пролетами, требуется одновременное использование как наслонных систем, так и висячих. Стропила, узлы наслонной конструкции в данном варианте используются в той части дома, где имеются внутренние опоры, соответственно, где их нет, обустраивается другая система.

крыша с висячими стропилами

Этапы возведения

После определения типа стропил можно приниматься за само строительство. Для начала выполняется схематический чертеж. Стоит сразу отметить, что его желательно доверить профессионалам, так как для него необходимы специальные знания и опыт в данной сфере. Составление расчетов на уровне обывателя – довольно опасное мероприятие, так как при проектировании могут быть сделаны погрешности, которые могут привести позднее к изменению целостности кровельной системы или же к ее разрушению.

После того как будет создан чертеж, начинается выполнение дальнейших задач, то есть монтаж мауэрлата. Применяется для этого деревянный брус, имеющий сечение 20х20 см, он кладется по периметру стен и укрепляется. Нужно обратить внимание на то, что для мауэрлата необходима защита от сырости, поэтому под него монтируется специальный материал, к примеру, рубероид.

При использовании блоков или кирпича для возведения стен, требуется выполнение бетонной выравнивающей стяжки по их периметру, только после этого может ставиться мауэрлат.

В качестве материала для стропильных ног лучше всего использовать деревянный брус с сечением 20х5 см. При необходимости он отпиливается до подходящей длины, с нижней стороны изготавливаются специальные пропилы, обеспечивающие их прочный упор в мауэрлат.

Висячие стропила могут устанавливаться с использованием конькового бруса, который придает конструкции дополнительную жесткость. При организации крыши без него соединение стропил в верхней части должно производиться с упором, а не внахлест.

Существует два варианта монтажа: установка вначале двух крайних пар ног с использованием конькового бруса, после чего ставятся оставшиеся, либо по порядку. Более предпочтительным является первый вариант, так как за счет него можно получить экономию во времени, а также более надежную конструкцию, устойчивую ко многим видам нагрузок.

Для изготовления затяжек используется тот же материал, что и для стропильных ног. Монтируется затяжка в горизонтальном положении. Как было отмечено ранее, чем ниже ее месторасположение, тем лучше становятся ее характеристики. Нужно учитывать данное обстоятельство, которое имеет особое значение, если планируется эксплуатация чердачного пространства. При отсутствии бруса подходящего размера для создания затяжки могут применяться соединенные внахлест обрезки.

висячих стропила узлы

Висячие стропила: конструкция и узлы

При установке висячей системы важен способ соединения узлов. Помимо закрепления саморезами или гвоздями, должно присутствовать соединение с помощью гаек и болтов, для этого высверливаются отверстия в определенных местах.

В обязательном порядке выполняются технологические пропилы. Для каждой точки соединения элементов стропильной системы должно изготавливаться не менее двух элементов крепежа. В виде примера можно привести закрепление затяжки двумя саморезами или гвоздями с последующим притягиванием резьбовой шпилькой.

наслонные и висячие стропила

Карнизные элементы

Когда устанавливается система висячих стропил, стоит помнить о формировании карнизных свесов. Желательно что бы изначально их длина закладывалась в размеры стропильных ног, но стоимость конструкции из-за этого увеличивается. Для более бюджетного изготовления свесов применяется обрезная доска, параметры которой составляют 10х5 см. Формируются из нее «кобылки», их длина должна быть подобрана таким образом, чтобы нахлест на стропильные ноги в верхней части был как минимум 50 см. Закрепляются детали с помощью резьбовых деталей.

В мауэрлате выполняются пропилы необходимого размера для более плотного соединения. Для придания увеличенной механической прочности посередине «кобылка» также закрепляется опорным бруском небольшого размера, который фиксируется сбоку свеса и на верхней части мауэрлата.

Соединение стропил осуществляется внахлест и встык. В первом варианте висячие стропила фиксируются друг к другу при помощи болтового соединения. Во втором придается усилие узлам накладками, в качестве которых выступают металлические пластины или доски.

Карнизный узел соединения стропил и затяжки выполняется лобовой ортогональной врубкой, имеющей одинарный или двойной зуб, а также пластинами или досками.

устройство висячих стропил

Шарнирная треугольная арка

Такой вариант исполнения фермы стропил является самым простым. В основу арки положены три элемента: горизонтальная балка (затяжка), которая закрепляет висячие стропила в центре пролета либо у основания, а также две стропильные наклонные ноги, объединенные в верхней точке. Затяжка, сформированная из стальных стержней или деревянного бруса, перенимает на себя опорное усилие, поэтому передается на внешние стены дома лишь вертикальная нагрузка. За счет этого становится намного проще узел опоры фермы на стеновую конструкцию: на нее монтируется вместо мауэрлата обычная доска, которая используется для перераспределения имеющейся нагрузки.

В месте основания стропил ставится затяжка при необходимости создания мансардного этажа. Она используется для опоры междуэтажных перекрытий. В других ситуациях затяжка монтируется на более высоком уровне. Так увеличивается растягивающее напряжение, которое приходится на нее, но при этом в пролете стропил снижаются изгибающие усилия.

Арка шарнирного типа с ригелем

Данная ферма визуально выглядит как двухскатная крыша с висячими стропилами, описанная выше, в виде треугольника. Заключается главное различие в использованной опоре на стену. В ригельной арке основа стропильных ног закрепляется в пазах, которые имеются в мауэрлате. На стены, кроме вертикальных усилий, приходятся также и распорные. В середине пролета монтируется затяжка (в данном способе она имеет название ригель) и используется для сжатия. Как следствие, упрощается узел крепления стропильных ног и ригеля.

двухскатная крыша с висячими стропилами

Арка шарнирная с подвеской

В случае если крыша с висячими стропилами имеет ширину больше 6 м, достаточно сложно обустраивать трехэлементную простую ферму. Во-первых, для производства затяжки такого размера уходит много времени на поиски бруса. Во-вторых, из-за большого веса длинная затяжка провисает в центре. Поэтому в качестве дополнения арки используется подвеска – это деталь, которая объединяет центр затяжки и верхнюю часть арки. Стягивающий элемент составляется из двух частей, при помощи болтового соединения. Деревянная подвеска зачастую называется бабкой, а металлическая - тяжем.

Арка шарнирного вида с подкосами

Для снижения прогиба, имеющегося в стропилах, к арке с подвеской добавляются подкосы, представляющие собой наклонные элементы для подпора стропильных ног в центре пролета. При этом для упора самих подкосов используется подвеска.

Заключение

В завершение вышесказанного стоит отметить, что благодаря грамотному исполнению расчетов и общего объема работ, висячие стропила по эксплуатационным свойствам не будут уступать наслонным. Помимо устойчивости и высокой прочности, использование данной конструкции позволит образовать чердачное пространство, подходящее для применения в хозяйственных или других целях. В случае обустройства мансардной крыши, такая стропильная система становится идеальным вариантом.

fb.ru

Виды висячих стропильных систем применяемых в свтроительстве

Конструкция висячих стропил представляет собой вид замкнутого треугольника – самая простая ферма. Этот треугольник состоит из двух стропильных ног, сомкнутых верхами и затяжки между ними внизу.

Образуется распорная конструкция, которая, однако, распор на стены здания не передает, а нейтрализует затяжкой. Хоть простейшая ферма и является распорной конструкцией, как и наслонные стропильные системы, которые конструируются и распорным и безраспорным методом с креплением мауэрлатной балки, но давление висячие стропила оказывают только вертикальное. Напряжение при распоре, которое возникает в ферме, не проявляется, в конструкции и поглощается. Висячая стропильная система не предполагает обязательного применения мауэрлата и намного упрощает приспособление узлов опирания стропильных ног на стены. Для избегания смятия древесины и общего увеличения площади опоры узла опирания конструкции достаточно будет на слой изоляции проложить доску, что также выровняет ферму по горизонту.

Далее рассмотрим подробнее конструктивные схемы висячих стропильных систем:

  1. Трехшарнирная треугольная арка.
  2. Трехшарнирная треугольная арка с подвеской или бабкой.
  3. Трехшарнирная треугольная арка с приподнятой затяжкой.
  4. Трехшарнирная треугольная арка с ригелем.
  5. Трехшарнирная треугольная арка с бабкой и подкосами.

Трехшарнирная треугольная арка

Трехшарнирной треугольной аркой часто называют простейшую ферму, которая представляет собой вид замкнутого треугольника (рис.). Балки стропил в ней работают на изгиб и аналогично наслонным стропильным конструкциям рассчитывают единично на сжатие каждую однопролетную стропильную ногу. Конек конструкции рекомендуют в практике поднимать на высоту не менее 1/6 всего пролета арки. Затяжка в такой схеме работает только на растяжение и не является несущей полезной частью этой конструкции, поэтому заменить ее можно на тяж из стали.

Чтобы уменьшить величину изгиба стропильных ног, упирающихся друг в друга, коньковый узел врубают с эксцентриситетом (рис.). В этом случае при воздействии внешней нагрузки от собственного веса, кровли или атмосферных явлений появляется дополнительный изгибающий момент противоположного действия. Дополнительно это дает возможность применять балки меньшего сечения.

 

Расчеты узлов врубки стропил в затяжку должны дополняться расчетами на смятие и скол древесины. Базисной точкой стыкуемых частей должна быть середина подкладки (рис.), по требованию СНиПа ось затяжки должна располагаться по центру ослабленного сечения, не то в затяжке появляется дополнительный прогибающий момент. Если невозможно выдержать размеры врубок, необходимо поменять брусья на другие с иным сечением. А можно перейти к другой системе, например, к лобовой врубке двойным зубом.

В практике рекомендуют применять ортогональную врубку, в которой площадка опоры врубки размещается перпендикулярно к продольной оси стропильной ноги. В такой лобовой врубке карнизного узла стропильная нога отпиливается под прямым углом и в этом облике прилегает к врубке затяжки. Существует и биссектрисный тип лобовой врубки, в которой площадь опирания стропила и затяжки увеличивается, соответственно увеличивается площадка смятия древесины. В биссектрисной врубке концы стропильных ног отпиливают по биссектрисе внешнего угла соединения затяжки и стропил. Биссектрисная врубка при перегрузке в силу рассыхания карнизного узла сменяет нрав собственной работы и уступает преимущество ортогональной врубке за исключением случая больших углов примыкания элементов.

Врубка карнизного узла двойным зубом обязывает располагать площадки смятия перпендикулярно к оси стропила. Площадка скалывания зуба более глубокого должна быть на пару сантиметров глубже платформы скалывания первого зуба, равная глубина врезки обоих зубьев не допускается. Площадка второго зуба должна нести начало с точки пересечения стропила  с верхней кромкой затяжки.

В карнизном узле зубья выполняют назначение страховки, затягивая собой конструкцию, чтобы при скалывании концов затяжки стропильные ноги не раскрылись. Применяют болты и при монтаже арки на стены, чтобы сохранить целостность арки. Размеры подбирают соответственно материалу, но не менее диаметром от 12 до 16 мм. При работе с брусьями толщиной менее 10 см и во многих других случаях заменяют болты хомутами или скобами. Ослабить затяжку может врубка для шайб стяжных болтов, для избегания этого нужно ставить подбалки с размерами в толстом месте не меньше 8 см, а в тонком – 6 см, которые концентрируют опорный узел при возведении арки на стену. Подбалка с аркой скрепляется гвоздями длиной не меньше 150 мм. Если лобовая врубка будет проводиться с помощью накладки коротких досок с гвоздевым креплением, то количество гвоздей определит расчет на срез гвоздей.

Трехшарнирная треугольная арка с подвеской или бабкой

О схеме, которую рассмотрим ниже, необходимо просто знать, потому, что некоторые ее элементы могут использоваться при возведении помещений подсобного типа или мансардных крыш. Сама схема конструкции в современной практике строительства не используется, так как ее применяли для зданий производственного и аграрного типа, где пролеты в зданиях очень большие.

Наслонные стропильные системы несут в себе самый длинный элемент – стропильная нога, а в висячей стропильной системе самой длинной составляющей конструкции является затяжка, сделанная из цельного бруса. При пролете более чем 6 м цельной сделать затяжку уже проблема, а если возможно, то понесет сильный прогиб от своего же веса. В таких случаях решением и выходом из такой ситуации – это подвесить затяжку к коньку (рис.). Затяжку делают из коротких составляющих, которые стыкуются друг с другом и с подвеской на ее хомуте прямым или косым прирубом и закрепляются болтами. Саму же подвеску выполняют из дерева, и называется она бабкой, а если применяют подвеску из железа, то тяжем. Часто делают подвески из прута, так как это всего лишь конструктивная часть, которая работает только на растяжение при прогибе растяжки под своим же весом.

Конструкция подвески очень проста в своем исполнении и применении, но и при таких условиях часто допускают ошибки. Подвеска должна по своему применению работать на растяжение, а устраивают, иногда упирая их на затяжку и в карнизный угол. Получаем стойки, которые работают на сжатие. Установка подвески и стойки внешне очень похожи, но принцип их работы различен. Бабка висит на карнизном узле, а к ее низу прикрепляется через накладки из дерева гвоздями или болтами затяжка. Затяжка к подвеске крепится с применением хомутов, которые при провисании затяжки будут регулировать ее прогиб. Тип хомутов можно выбрать любой, например, на резьбовом соединении, и регулируют натяжение затяжки путем стягивания цанговой скрутки. Если стыкование подвеса и затяжки получилось глухим и не регулируется, то прогиб устраняют в коньковом узле цанговой скруткой.

Трехшарнирная треугольная арка с приподнятой затяжкой

Схему висячих стропильных систем с приподнятой затяжкой часто применяют при возведении крыш, площадь которых используется под мансарду. Растяжка в этом случае не стягивает низы стропил, а приспосабливается наверху (рис.). От высоты установки затяжки зависит напряжение, которое она воспринимает на себя, т.е. чем выше, тем большему растягивающему напряжению растяжка подвергается. Стропила такой арки опираются на мауэрлатные балки по типу ползуна. Равномерное распределение нагрузки на скаты конструкции дает устойчивость такой системе. Потеря устойчивости крыши, приспособленной по схеме шарнирно подвижных опор, может произойти при увеличении нагрузки на одном из скатов, и крыша поползет в сторону этой нагрузки. Чтобы арка была устойчива, необходимо ползуны мастерить с выносом конца стропила за пределы стены. Более трудоемкие мероприятия потребуется применить для устойчивости крыши, если приспосабливать ползуны другого типа.

Приподнятую затяжку не считают за опору, в чердачной крыше она растянутая составляющая, а в мансардном помещении затяжка растянуто-изгибаемый элемент. Нагрузку несут стропила и рассчитывают их на прочность по наибольшему усилию сжатия и максимальному изгибающему фактору. Стропила в такой схеме на прогиб рассчитываются в промежутке с конца ноги до затяжки. Формулы, которые приведены на рисунке покажут, что увеличивая высоту арки (знаменатель) при сохранении исходного пролета, увеличение снижает распор, который передается на затяжку. А при увеличении длины пролета (числитель в квадратичной зависимости) и при сохранении исходной высоты арки, распор, передаваемый на затяжку, увеличивается. Врубка затяжки в стропила делается полусковороднем внахлест с болтовым креплением, где болты необходимо рассчитать на срез от растягивающего действия. Либо крепление затяжки производится той же врубкой с конструктивным креплением болтом диаметром 14 мм. При врубке необходимо проверить один момент на ослабление сечения стропильной ноги в месте врубки в нее затяжки.

Часто затяжку страхуют от провисания установкой подвески. Это необходимо в случаях, если затяжка работает балкой для крепления изоляции и подвесного потолка в используемых помещениях. Если нагрузки на затяжку предполагаются не большими, а  сама затяжка короткая, то подвеску выполняют, прибивая к коньку и ригелю с двух сторон, двумя досками. В случае если приподнятая затяжка далеко не короткая, страховать от прогиба можно установкой нескольких подвесок, при этом достаточно скрепить их гвоздевым соединением. В случае если нагрузки на затяжку предполагаются большие, тогда применяем для крепления с подвеской хомуты. Затяжку, которая состоит из двух частей, стыкуют с подвеской хомутом.

Стоит помнить и учитывать сечение при расчете стропил, что низы стропильных ног получают сжимающее и изгибающее напряжение от дополнительной нагрузки затяжки с подвесным потолком. При возведении крыши с длинной затяжкой лучше довериться конструкторам, так как вся конструкция нагруженная длиной затяжкой с дополнительным весом перекрытия делает всю систему сложно нагруженной. Профессионалы рассчитывают верхний пояс на гибкость по всем параметрам, которые могут создать напряжение всех составляющих конструкции и натянуть все  в струну или разрушить крышу, выгнув все элементы в дугу.

Трехшарнирная треугольная арка с ригелем

При правильно и равномерно распределенной нагрузке на скаты крыши конструкция сохраняет устойчивость при установке стропил по схеме шарнирно подвижных опор, по типу ползуна. Однако если нет уверенности в эксплуатации такой схемы, то нижний опорный узел ползуна сменяют на неподвижную врубку в мауэрлатную балку зубом или используют опорный брусок (рис.). В случае такой замены арка становится распорной и действует на балку и стены горизонтальной раздвигающей силой, что предполагает крепко закрепить мауэрлат к стенам.

Арки, сконструированные с нижней врубкой стропил зубом либо с применением опорного бруска, рассчитываются на небольшие нагрузки, которые дают распор. При больших распорных нагрузках используют трехшарнирные треугольные арки с установленным вверху ригелем, а внизу – затяжкой, что не требует крепления мауэрлата к стене, потому, что не проявляется в такой конструкции внешнего распора. В раннее рассмотренных вариантах затяжка, которую крепили вверху, меняла смысл своего применения с растяжения на сжатие. Такая затяжка называется ригелем. Обязательное условие крепления ригеля между стропильными ногами такое, чтобы в точках крепления не образовывались шарниры, иначе конструкция потеряет устойчивость. При равномерно распределенной нагрузке на скаты крыши стропила работают как двухпролетные неразрезные балки на трех опорах, в случае правильного соединения ригеля и ног.

Расчет предельного фактора в такой схеме применяется как для простой однопролетной балки, а не для фактически видимой неразрезной двухпролетной балки с третьей опорой на ригеле. Это объясняется тем, что опора стропильной ноги на ригеле это зыбкая подвижная опора, равномерной нагрузки на скаты не бывает и при малейшем снижении нагрузки на одном из скатов крыши ригель перемещается в сторону с меньшей нагрузкой. Изгибающий момент двухпролетной балки в месте опоры на ригель будет меньше, чем этот же момент на длинном пролете однопролетной балки.

Ригель, перегруженный перекрытием потолка, функционирует как сжатоизогнутая составляющая, а на стропильные ноги передает сжимающее напряжение, добавляя им изгиб. Таким образом, вся стропильная система походит на схему трехшарнирной треугольной арки с приподнятой затяжкой и требует к себе особого внимания в расчетах. Рассчитать одному — очень сложно, лучше довериться конструктору, чтобы избежать разрушения крыши.

Сечение составляющих арки по несущим способностям можно рассчитать и самому. Стропила рассчитывают на сжимающее и изгибающее напряжения. Ригель в мансардных помещениях с дополнительной нагрузкой подвесного потолка рассчитывают на сжатие и изгиб, а в чердачных – на сжатие. Затяжки рассчитываются как растянутый или растянутоизогнутый элемент, так как все зависит от присутствия или отсутствия на ней изгибающей нагрузки. Расчет стропильных балок на прогиб делается по схеме однопролетной балки на наибольшем пролете.

Трехшарнирная треугольная арка с бабкой и подкосами

Описание в данном разделе дополняет схему трехшарнирной треугольной арки с подвеской или бабкой. Увеличивая длину стропил, увеличивается прогибающее напряжение, чтобы его нейтрализовать, стропильные ноги подпирают подкосами (рис.). Поскольку в висячих стропильных системах отсутствует внутренняя несущая стена и низ подкоса упереть не во что, упирают их в бабку. Таким образом, получаем жесткую конструкцию, потому что стропила прогибаясь, воздействуют на подкосы, которые врублены в подвеску, подвеска растягивается и тянет на себя коньковый брус и верхние концы стропил, а стропила сжимают подкосы. Данная схема по своей сути идентична обычной трехшарнирной треугольной арке, так как подвеска и подкосы, добавленные в этой схеме, не меняют меры воздействия сжимающих сил в стропилах. Сжимающие силы, что идут по стропилу от конька раздваиваются, частично уходя в подкос, но подкос передает их в подвеску, та в свою очередь, растягивается и отдает напряжение в стропило, происходит замкнутый цикл. Данное устройство крыши стабильно, потому что основное напряжение находится в верхней части и не передается в низы стропил. Подкосы податливые опоры, поэтому расчет стропильных ног на жесткость и прочность совершают как для двух однопролетных балок.

В рассматриваемой схеме длина стропил не маленькая, соответственно затяжка длинная и состоит из двух элементов, соединенных прямым или косым прирубом. Затяжка опирается на хомут бабки, которая в свою очередь от увеличившихся усилий, тянет коньковый узел вниз. Коньковый узел под воздействием бабки сжимает стропила и подкосы. В случае применения одноэлементной затяжки, чтобы избежать провисания или выхода бабки и подкосов из плоскости арки, все равно необходимо крепить ее хомутом или врубкой к бабке.

По своей сути, все схематические конструкции, которые рассматривались, являются треугольной простой аркой. Дополняя простую арку элементами в виде ригеля, бабки или подкоса, приходили к тому, что увеличивается жесткость стропил, но несущая способность при этом практически не меняется. Расчет висячих стропил под равномерно распределенные нагрузки будет претерпевать поправок, поскольку равномерными нагрузки на скаты крыши не бывают. Расчеты меняются и дополняются элементами бабкой, ригелем или подкосами.

Материал, применяемый для висячих стропильных систем, всегда большего сечения и размера, чем для наслонных стропильных систем, так как такую конструкцию используют для перекрытия домов, в которых отсутствует внутренняя несущая стена.

В этой статье мы рассмотрели один из видов стропильной системы применяемой в срубе. Теперь вам должно быть понятно, как она конструируется и сооружается. Кстати, тот тип, что рассмотрен в статье выше, очень часто используется в строительстве деревянных домов из сруба, может быть ваша дача или баня будет строиться именно с такой крышей? Дополнительно можете почитать про виды наслонных стропильных систем.

srubnbrus.com