Полезная модель относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям покрытия и может быть использована, например, при реконструкции существующих строений и строительстве новых с надстройкой мансардных этажей.
Стропильная рама предназначена для возведения мансард на зданиях с кирпичными или деревянными наружными стенами и содержит по первому примеру выполнения состыкованные впритык между собой несущие элементы ригеля (1) и стоек (2), которые образуют внешний и внутренний контуры рамы, при этом внутренний контур стропильной рамы повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему. В раме несущие элементы ригеля (1) от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы стоек (2) ниже стыков с ригелем (1) имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены здания выше уровня пола. Несущие элементы ригеля (1) и стоек (2) выполнены из досок сплошного сечения и на их коньковое и стыковые соединения установлены накладные пластины (3) и (5) одинаковой геометрической формы, которые стянуты резьбовыми шпильками (4), а в местах опирания несущих элементов стоек (2) на наружные стены здания установлены крепежные уголки (8), которые крепятся к мауэрлату (6) через слой рубероида (7) при помощи глухарей (9). Предлагаемая стропильная рама мансарды позволяет упростить конструкцию несущих элементов и соединений, сократить их количество и типоразмеры, унифицировать форму и размеры соединительных накладных пластин и крепежных уголков, облегчить изготовление рамы, повысить прочность и надежность соединений и креплений опорных узлов. 15 з.п. ф-лы, 13 ил.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям покрытия и может быть использована, например, при реконструкции существующих строений и строительстве новых с надстройкой мансардных этажей.
Известна стропильная структура мансардной крыши, содержащая две шевронообразные панели, на нижней поверхности которых выполнены ребра жесткости в виде стропильных ног с изломом. В коньке панели установлены впритык и соединены в углах между собой соединительными элементами. Верхняя часть панелей, идущая от конька, имеет пологий угол наклона, а нижняя часть панелей, расположенная ниже излома, имеет крутой угол наклона. В нижней части панели оперты на наружные стены строения и прикреплены в углах к верхнему обвязочному брусу стен металлическими анкерами [патент JP 11093318, опубл. 06.04.1999]. Недостатками известной стропильной структуры являются громоздкая конструкция шевронообразных панелей, их неудобная конфигурация и довольно большой вес, что требует для установки панелей специальной монтажной оснастки и грузоподъемного оборудования.
Также, известна стропильная рама мансарды, содержащая две стропильные ноги с изломом, в которых верхняя часть, идущая от конька, имеет пологий угол наклона, а нижняя часть, расположенная ниже излома, имеет крутой угол наклона. Совместно они образуют внешний контур стропильной рамы. Внутри рамы в месте излома стропильных ног установлены вертикальные стойки, на которые опирается горизонтальная затяжка. Совместно они образуют внутренний прямоугольный контур стропильной рамы, который меньше наружного контура и отличается от него конфигурацией. Соединения стропил в коньке, а также в месте излома между верхними и нижними частями стропильных ног выполнены впритык, для чего их торцы спилены на угол и на них установлены накладные пластины в виде косынок, вырезанных из толстой многослойной фанеры [http://www.vasha-stroika.ru/st_kd_38.html], или деревянные накладки из отрезков досок со спиленными углами [http://www.domabani.ru/mansarda.php]. Накладные пластины и/или деревянные накладки закреплены на узловых стыках стропильной рамы при помощи гвоздей. В опорной части торцы стропил также спилены на угол и оперты на нижересположенные наружные стеновые конструкции: в каменном строении на мауэрлат, а в деревянном строении на верхний обвязочный брус. Недостатками известной стропильной рамы являются сложные узлы соединений стропил со стойками и горизонтальной затяжкой из-за сосредоточения большого количества элементов в одном
стыке, что затрудняет изготовление рамы, а также невысокая прочность узловых соединений.
В качестве прототипа принято стропильное рамное обрамление для изготовления мансард, содержащее несущие элементы ригеля, выполненного в виде стропильной фермы, собранной из двух симметрично расположенных полуферм с наклонными от конька верхними поясами, и решетчатых стоек, состоящих из внутренних вертикальных брусков и наружных диагонально расположенных брусков, соединенных между собой распорными брусками и установленных на опорные бруски. Наклонный верхний пояс фермы, имеющий от конька пологий угол наклона, и наружные диагонально расположенные бруски решетчатых стоек, имеющие крутой угол наклона, образуют внешний контур рамного обрамления, в котором диагонально расположенные бруски опираются на парапет наружных стен здания выше уровня пола. Горизонтальный нижний пояс фермы и внутренние вертикальные бруски решетчатых стоек образуют внутренний прямоугольный контур рамного обрамления, который меньше наружного контура и отличается от него конфигурацией. Соединение двух полуферм выполнено в середине пролета рамы при помощи профилированных накладок и болтов. Соединения стропильной фермы с нижерасположенными решетчатыми стойками выполнены при помощи накладных пластин в виде косынок различной формы, прибитых гвоздями, а соединения брусьев решетчатых стоек между собой выполнены при помощи накладных пластин прямоугольной формы, также прибитых гвоздями. Крепления внутренних вертикальных брусков к перекрытию и наружных диагонально расположенных брусков к парапету наружной стены, опирающихся на опорные бруски, выполнены при помощи уголков, вертикальные полки которых крепятся к брускам решетчатых стоек при помощи гвоздей, а горизонтальные полки крепятся к перекрытию и парапету при помощи анкеров [патент RO 120858, опубл. 30.08.2006]. Недостатками известного обрамления являются громоздкая конструкция стропильных ферм и решетчатых стоек, содержащих неоправданно большое количество составляющих их брусков и соединительных пластин различной формы и размеров, сложное соединение ферм со стойками и составляющих их брусков между собой из-за сосредоточения большого количества конструктивных элементов в одном стыке, что затрудняет изготовление рамного обрамления, невысокая прочность соединений брусков и креплений опорных узлов.
Технической задачей, для решения которой предлагается полезная модель, является упрощение конструкции стропильной рамы и узлов соединений составляющих ее несущих элементов между собой, сведение до обоснованного минимума их количества и типоразмеров, унификация формы и размеров соединительных накладных пластин и
крепежных уголков, что облегчит изготовление отдельных элементов и сборку всей рамной конструкции, повышение прочности и надежности соединений несущих элементов и креплений опорных узлов.
Указанная техническая задача решается предлагаемой стропильной рамой мансарды, содержащей состыкованные между собой несущие элементы ригеля и стоек, образующие внешний и внутренний контуры рамы, в которой несущие элементы ригеля от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы стоек ниже стыков с ригелем имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены строения выше уровня пола, при этом на коньковое соединение несущих элементов ригеля и на стыковые соединения несущих элементов ригеля и стоек установлены накладные пластины, а в местах опирания несущих элементов стоек на наружные стен
Виды стропильных систем: подстропильная система
Какими бывают виды стропильных конструкций?
Наслонные стропильные системы просты по устройству и выполнению, они долговечны, так как работают в условиях сквозного проветривания, что в значительной степени устраняет возможность их загнивания. Покрытия по наслонным стропилам состоят из следующих основных конструктивных частей: настила или обрешетки, стропильных ног и подстропильной конструкции.
Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных стропил, опирающихся концами на противоположные стены здания, а двухскатной крыши – из пары отдельных наклонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на стены, а верхними на подстропильную систему –
Рисунок 87. Стропильная система односкатной крыши (Схемы и элементы наслонных несущих деревянных стропил).
Рисунок 88. Стропильная система двухскатной крыши.
С увеличением длины пролета возникает опасность прогиба или выворачивания стропил, поэтому подстропильная система усложняется: стропила подпирают дополнительными деревянными элементами, называющимися
Мауэрлат изготавливают из досок 50×150 или бруса 100×150 (150×150) мм. Его назначение принять нагрузку от веса крыши, равномерно распределить ее и передать на стены.
Рисунок 89. Укладка мауэрлата на стену.
Обязательное условие установки наслонных стропил – обеспечение их верхней части опорой. В односкатных крышах этот вопрос решается просто: стены строятся разной высоты, на них укладываются мауэрлатные балки, на которые в свою очередь настилаются стропила. В двухскатной крыше можно поступить, также: выстроить внутреннюю стену на требуемую высоту и уложить на нее мауэрлат. Затем на низкие внешние и высокую внутреннюю стены разложить стропила. Однако это решение ограничивает варианты планировок чердачного помещения, которое все чаще используют как мансарду. Да и для обычных чердачных крыш, этот вариант не выгоден, т.к. требует значительных финансовых затрат на возведение высокой внутренней капитальной стены. Поэтому на чердаке внутреннюю стену заменяют горизонтальной балкой, установленной на подпорках или опертой на противостоящие друг другу фронтоны стен. Горизонтальную балку, уложенную на крыше, называют прогоном.
Само название: прогон, говорит о том, что эта балка «прокинута» от стены до стены, хотя на самом деле, например, в вальмовых крышах он может быть короче. Самое простое конструкторское решение по установке конькового прогона, это уложить мощную балку на фронтоны стен без каких-либо дополнительных подпорок.
Рисунок 90. Установка прогона.
Если прогон проходит сквозь стену, то в месте опирания на стену, его тоже обматывают гидроизоляционным материалом. Балки пропускают сквозь стены из архитектурных соображений затем, чтобы обеспечить свес кровли над фронтонами, хотя его можно достичь и выносом за стену обрешетки.
Рисунок 91. Прогон с консолями.
Прогон опирают на стойки. Стойки изготавливают из деревянного бруса, который нижним концом опирают на лежень или деревянную подкладку, а их, в свою очередь, укладывают на кирпичные столбики. В зданиях со сборным железобетонным перекрытием кирпичные столбики являются частью и продолжением внутренней несущей стены, но их можно делать и прямо на железобетонных плитах перекрытия. Лежень можно укладывать и без столбиков, прямо на внутреннюю стену или на перекрытие с горизонтальным выравниванием деревянными подкладками. Выравнивание верха лежня в горизонт упрощает установку стоек и прогонов. Стойки, отпиленные на одну высоту и установленные на горизонтальный лежень, автоматически дают одинаковую высоту конька крыши. Во всех случаях под лежень: между ним и стеной, между ним и кирпичными столбиками или перекрытием, укладывается рулонная гидроизоляция.
Стойки не обязательно размещать прямо под стропилами. Обычно шаг размещения стропил составляет от 60–80 см до 1,2–1,5 м, устанавливать так часто стойки, удерживающие прогон, не имеет смысла, поэтому их обычно делают по длине досок или бруса идущего на изготовление прогона. Простейшая подстропильная конструкция выглядит, как прямоугольная рама, состоящая из верхнего пояса — прогона, нижнего пояса — лежня, вертикального заполнения — стоек и нескольких ветровых связей, которые делают из доски толщиной 40–50 мм. Например, подстропильную конструкцию длиной 9 м можно сделать из двух брусьев длиной по 4,5 м и трех стоек, стыкуя брусья по длине на средней стойке. Либо двух брусьев и одной стойки, если есть возможность опирания концов прогона на стены фронтонов. Такой прогон называется разрезным.
Рисунок 92. Варианты подстропильных конструкций.
Рисунок 93. Стойки под боковым и центральным прогоном.
Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров. Применяется для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м.
Рисунок 94. Наслонные стропила без подкосов.
Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку.
Рисунок 95. Схватка между стропилами.
Еще одна опора стропильной ноги – подкос, другое название подстропильная нога.
Рисунок 96. Наслонные стропила с подкосами.
Устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную. Что позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двускатной крышей, увеличить до 14 м.
В зданиях, имеющих две продольные внутренние несущие стены, либо внутренние несущие стены расположены поперек здания, используют две подстропильные конструкции, состоящие из сквозных прогонов (балок уложенных вдоль крыши), опертых через брусья стоек на лежень и далее на внутренние стены.
Рисунок 97.Стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами.
Но, может быть, применено решение и без устройства прогонов, в этом случае стойки подводятся под каждую стропильную ногу.
На вальмовых крышах и крышах с ендовами необходимо устанавливать стропила направленные к углам стен (внешним или внутренним). Эти стропильные ноги называются диагональными или накосными. Диагональные стропила длиннее обычных, кроме того, на них опираются укороченные стропила скатов (стропильные полуноги), которые называются нарожниками. Поэтому накосные стропила, как правило, несут нагрузку примерно в полтора раза большую, чем обычные стропила. Сдваивание стропил позволяет применять для устройства накосных стропил те же доски, что и для обычных стропил. Иными словами, применение досок одной высоты для изготовления всех видов стропил упрощает конструктивные решения узлов крыши.
Опора под накосную стропильную ногу – это обычный подкос либо стойка из двух спаренных досок или бруса. Стойку опирают через деревянную подкладку и гидроизоляционный слой прямо на перекрытие, если оно из железобетонных плит, и проверено на сосредоточенную силу. Подкос устанавливают под углом к горизонту 45–53°, а низ его упирают в лежень. Угол установки подкоса не играет решающей роли, главное условие, чтобы подкос поддерживал стропило в месте максимального сосредоточения нагрузки.
Рисунок 98. Место установки дополнительных опор под диагональные стропила.
Диагональные стропила, перекрывающие пролет до 7,5 м, подпираются только подкосом в верхней части пролета. Если накосное стропило перекрывает пролет до 9 м, в нижней части (l/4) устанавливают еще одну опору: стойку (если позволяет перекрытие), либо шпренгельную ферму. Под стропило длиной более 9 м желательно ввести третью опору по центру, здесь можно установить только стойку, значит, перекрытие должно быть железобетонным и проверенным на сосредоточенную силу, либо в его конструкцию включают балку, на которую можно будет опереть стойку.
Рисунок 99. Виды шпренгелей.
Накосные стропила, расположенные в ендовах, подпереть шпренгельной фермой нельзя, так как угол стен, образующий ендову, внутренний, поэтому их подпирают стойками либо, если не позволяет перекрытие, подкосами. В этом случае, в отличие от диагонального стропила вальмы, максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропильной ноги. Сюда и нужно упирать подкос (см рисунок 98).
Еще одним элементом стропильной системы являются кобылки. Кобылкапредставляет собой используемый для удлинения стропильной ноги отрезок доски, применяемый при обустройстве свеса кровли. Ее используют в случаях, когда длина досок, использованных для изготовления стропил, оказывается недостаточной. Свес кровли предназначен для отведения со стен воды и предотвращения их намокания талыми и дождевыми водами, которые стекают на них с крыши.
Если возводится такая кровля – кобылки монтируют с отступом от стены, составляющим как минимум 40 сантиметров. Доска, используемая для их изготовления, должна иметь меньшую ширину, чем доска, из которой изготовлено стропила. Так, при изготовлении стропил из досок сечением 150х50 мм для изготовления кобылок берут доску, сечение которой составляет 100х50 мм и т.д.
Применение кобылок в процессе монтажа системы стропил позволяет:
1. Использовать древесину меньшей длины при ее изготовлении;
2. Как подъем стропил, так и их монтаж на мауэрлат облегчается за счет уменьшения веса стропильной конструкции;
3. Выведение линии карнизного свеса значительно проще при использовании легких коротких кобылок, чем при помощи стропильных ног;
4. В случае повреждения или гниения кобылки ее можно безболезненно заменить, не производя разборку всей кровли.
Рисунок 100. Кобылки.
Слуховое окно – окно в кровле здания, предназначено для естественного освещения и проветривания чердачных помещений, иногда – для выхода на крышу.
В зависимости от типа крыши над слуховым окном, их подразделяют на следующие разновидности:
— слуховое окно с плоской крышей. Оно подходит для случаев, когда на чердаке необходимо побольше света и свежего воздуха. Для такого окна предусматривается водосток, поэтому его делают с наклоном кровли от 5 до 15°;
— четырехугольное слуховое окно с односкатной крышей. Очень похоже на предыдущий вид. Основное различие заключается в том, что это слуховое окно имеет угол наклона от 15° и выше. Крыша у таких окошек может быть прямоугольной, торцевой и в виде трапеции;
— слуховое окно с двухскатной крышей. Такое окно доставит наибольшее количество света вподкровельное пространство;
— треугольное слуховое окно;
— полукруглое слуховое окно. Изогнутая форма боковых стенок такого слухового окна позволяет гармонично вписать односкатную крышу в основную кровлю и придать всему зданию особенный, необычный внешний вид;
— стеклянное слуховое окно или зенитный фонарь.
Виды стропильных систем
Лучше всех пропускает свет на чердак или мансарду и смотрится как внутри, так и снаружи очень красиво.
Жестких правил проектирования слуховых окон нет, так как их расположение и размеры зависят от индивидуальных представлений проектировщика, актуальных тенденций в архитектуре и того, какую функцию будет нести это окно — декоративную или практическую. Требования здесь больше распространяются на эстетическую сторону этого элемента кровли. Слуховое окно должно гармонично смотреться в общем плане здания: не располагаться слишком близко к коньку или карнизу крыши, а также к фронтонам (боковым сторонам). Важно выдерживать минимальное расстояние между двумя слуховыми окнами — 0,8 м. Меньшее расстояние усложняет укладку кровельного покрытия и последующие профилактические осмотры кровли. Кроме этого в узких местах возможно образование снеговых мешков. Также при проектировании слуховых окон необходимо грамотно учитывать гидро- и теплоизоляцию, защиту от таянья снега, защиту деревянных конструкций.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 3623 | Нарушение авторского права страницы
Силовые элементы стропильной системы: конфигурация и назначение
Силовые элементы стропильной системы: конфигурация и назначение
Огромная значимость качественной сборки кровельной конструкции ни у кого не вызывает сомнений. Но иногда будущие домовладельцы (и даже практикующие строители) самое пристальное внимание уделяют монтажу финишного покрытия, упуская из виду важные нюансы обустройства несущего скелета крыши.
А стропильная система, работающая ненадлежащим образом, не прощает ошибок. Тут даже незначительные деформации обычно приводят к разгерметизации ковра и появлению протечек. В лучшем случае, страдает внешний вид дома. Для ремонта стропильной конструкции крышу придётся перебирать практически полностью.
Требования, предъявляемые к стропильной системе
Крыши большинства частных домов выполняются в виде сложного пространственного каркаса. Сборка кровли из штучных элементов позволяет добиться:
- Снижения веса всей конструкции и соответственно – снижения нагрузок на несущие стены дома и на фундамент.
- Каркасная технология позволяет утеплять крышу, закладывая изоляционный материал в имеющиеся между стропилами полости.
- Благодаря явному преобладанию сухих работ, скатная кровельная конструкция монтируются в любое время года.
- Используя «стандартные» общедоступные доски и брусья можно на месте собирать самые разные крыши по форме и по рабочим качествам.
Задачи, которые ставятся перед хорошей стропильной системой – всегда будут одни и те же:
- Сформировать проектную конфигурацию крыши (общая геометрия по периметру, углы наклона…).
- Обеспечить всестороннюю стойкость кровли к любым оказываемым нагрузкам (снег, ветер, вес кровельного покрытия и прочих рабочих прослоек).
- Хорошо перераспределять нагрузки на стены и вообще снижать вес, который давит на несущие стены.
- Обеспечить минимум необходимого ухода во время эксплуатации, способствовать экономии средств, сил и времени во время строительства.
Стропильная система кровли
Как выбирается форма кровли
В подавляющем большинстве случаев крыши частных домов «в разрезе» имеют вид треугольника (в том числе с ломаным профилем – мансарда вместо нежилого чердака). Данная форма с двумя, тремя или четырьмя скатами — показывает себя как наиболее выгодный вариант с точки зрения организации пространства. Треугольник, без преувеличения, можно назвать самой стабильной фигурой, конструкции в виде треугольника лучше всего выдерживают «складывающие» поперечные нагрузки (ветер) и любой вид вертикального давления (например, вес снега).
Плоские скатные кровли, конечно же, имеют право на существование. Крыша, где стропила лежат параллельно друг другу в одной единственной плоскости, довольно часто собирается, когда нужно перекрыть небольшое строение типа гаража, хозяйственной постройки и тому подобное. Такая конструкция получается наиболее дешёвой, она очень просто, быстро монтируется.
Если сделать под односкатную стропильную систему правильную подготовку, то можно таким образом обстроить крышу и полноценного крупного коттеджа. Причём на выходе удастся добиться при этом весьма необычного современного внешнего вида.
Форма и конфигурация стропильной системы
Обратной стороной медали для плоских крыш является некоторое ограничение по габаритам перекрываемого дома. Ведь в данном случае расстояние между несущими стенами будет являться размером висячего пролёта для стропил. А учитывая относительно небольшие углы наклона односкатных крыш, пролёт в 5-6 метров уже может быть на грани допустимого. Поэтому для обеспечения дополнительной линии опоры, в таких домах заранее проектируется внутренняя несущая стена, расположенная посреди коробки или близко к центральной оси здания. От неё вверх выставляют подпирающие колоны-стойки, прогоны, подстропильные ноги…
При реализации крыши с несколькими скатами, стропила которых сходятся в коньке – проблем с габаритами практически не стоит. В данном варианте пространство разделяется на несколько отдельных плоскостей, причём углы наклона многоскатных крыш обычно достаточно велики, чтобы снег не оказывал слишком большого давления.
Проект стропильной системы
Делать крышу вальмовой или создавать конструкцию двухскатную с фронтонами, зависит скорее от эстетических предпочтений хозяев, чем от технических условий. Единственное, где двухскатные (как и ломаные крыши) конструкции выигрывают явно – это когда нужно сделать мансарду. Тогда во фронтоне можно без проблем расположить окно или сформировать выход на балкон. Но, в свою очередь, трёх- и четырёхскатные варианты лучше работают в местности, где наблюдаются довольно интенсивные ветра.
Работа элементов стропильной системы
Стропила
Главным элементом любой скатной крыши является «стропильная нога». По сути, стропило представляет собой наклоненную балку, которая в основном работает в крыше на изгиб, а вот стропильная пара – ещё и на растяжение двух её элементов относительно друг друга.
Стропила смежных скатов редко собираются в пары без использования дополнительных усиливающих и стабилизирующих элементов. Поэтому мы имеем такое понятие как «стропильная система», а сама стропильная пара обычно имеет вид сложной рамы — «фермы».
Стропила в основном собираются в ферму по месту, но иногда фермы по одному, разработанному заранее шаблону, делаются где-то на земле (в цеху) и уже в готовом виде поднимаются, выставляются, закрепляются в проектном положении. Соединение всех деталей стропильной системы производится при помощи различного типа врубок или с использованием метизов (пластины гвоздевые, стальные скобы из прута, резьбовые шпильки, перфорированные крепежи, деревянные накладки…). Чаще всего данные способы комбинируются.
Шаг расстановки стропил и сечение стропил выбирается по прогнозируемым нагрузкам (снег, вес кровельного покрытия…) с обязательным учётом размера неподкреплённых пролётов, которые стропилами должны перекрываться. Шаг монтажа и сечение стропильных ног являются параметрами взаимосвязанными, то есть при желании можно увеличить сечение стропил, одновременно увеличивая дистанцию между ними, и наоборот – можно использовать менее массивные пиломатериалы для создания каркаса крыши, если шаг расстановки стропил уменьшить.
Интересно, что стропила не обязательно должны быть одного размера, например, при создании вальмовой конструкции помимо основного поля из однообразных стропил на преобладающих скатах ещё монтируются более длинные «коньковые» («диагональные» стропильные ноги), а также используются так называемые «нарожники» (укороченные стропила). Кстати, в некоторых более нагруженных местах (допустим, возле дымоходов или кровельных окон) стропила используют с увеличением по толщине – например, в виде сдвоенной доски.
Затяжка (схватка)
Именно такой элемент как затяжка формирует из пары стропил – замкнутый треугольник. Она представляет собой горизонтальную балку, которая чаще всего соединяет нижние края стропильных ног. Затяжка не даёт стропилам «разъезжаться» под нагрузкой и, соответственно, устраняет возможность поперечного приложения сил, действующих на наружные стены. Стропила, соединённые затяжкой, давят на стены только сверху вниз.
Именно через затяжку вес стропильной системы (если реализована конструкция наслоненная) переносится на промежуточную несущую стену.
Заметим, что затяжки не обязательно монтируются только в самом низу стропильной системы (кстати, роль затяжек могут играть как узкоспециализированные дополнительные детали, так и балки чердачного перекрытия), но она может стоять также ближе к средине стропильной ноги или ближе к коньку крыши. Такой элемент часто называют ригелем, он помимо стягивающей функции, которая, к слову, тут будет слегка купированная – ещё работает на распор, то есть увеличивает несущие способности стропил, не даёт им прогибаться.
Прогоны
Прогонами называют элементы каркасной кровельной системы, которые располагаются перпендикулярно направлению стропильных ног. Прогоны работают как соединяющие и распределяющие нагрузки детали деревянной крыши, они служат принимающей основой, на которую опирают стропила. Прогоны ставят либо в самом верху фермы (коньковый прогон), либо в районе их середины (например, когда под крышей делается мансарда).
Разновидностью прогона можно считать «коньковую балку». Этот элемент часто используется при строительстве коттеджей-каркасников по канадской технологии. Коньковая балка – это длинный прогон, выполненный из мощной доски, на котором стыкуются стропила смежных скатов.
Стойки
Стойки – это вертикальные элементы, что являются опорой для всех видов прогонов. Посредством стоек, расставленных по центральной оси дома, исключается прогиб конькового прогона или коньковой балки, через них более точно передаётся вес на затяжку висячей кровельной системы или на промежуточную несущую стену, когда кровля реализована наслонной.
Если под крышей делается мансарда, то боковые стойки, подпирающие промежуточные прогоны, одновременно могут выступать ключевыми элементами каркаса для обустройства стен.
Подкосы
Основная функция подкосов – устранить возможность прогиба стропил. В большинстве случаев, подкосы закрепляются к низу центральных стоек и под углом (в идеале близком к 45-ти градусам) расходятся к стропильным ногам.
Мауэрлат
Лишь с некоторой натяжкой мауэрлат можно отнести к элементам стропильной системы. Между тем, без него крайне сложно выполнять выставление и фиксацию стропильных ног на своих местах и практически невозможно равномерно перераспределить нагрузки от крыши на несущие стены.
В домах, сложенных из бревна или массивного бруса функции мауэрлата выполняет верхние венцы. А в случае с каркасным домостроением эту же роль играют доски верхней обвязки. Мауэрлат применяют, если дом у нас каменный, даже если стены увенчаны монолитным поясом. Он, как правило, представляет собой обрезной брус со сторонами от 75 до 150 мм, который (с использованием гидроизолирующей прокладки) анкерами закрепляется на стене по периметру дома. Затем врубкой, скобами или кронштейнами стропильные ноги закрепляют к мауэрлату. В некоторых случаях, когда строится сруб, и нужно компенсировать существенную усадку стен по высоте – для крепления стропил к мауэрлату используют скользящие опоры.
Отдельным подвидом мауэрлата можно считать так называемый «лежень». Этот элемент делают из аналогичного пиломатериала, но закрепляют его на внутренней несущей стене. Лежень тоже принимает/распределяет нагрузку, но он служит опорным элементом для стоек, затяжек и подкосов.
Обрешётка
Через обрешётку на стропила передаётся вес кровельного материала и прочие нагрузки, действующие извне. Разряжённая обрешётка в виде обрезной доски или обрезного бруска крепится к стропилам перпендикулярно. Шаг расстановки разряжённой обрешётки в основном выбирается в соответствие с требованиями производителей финишного кровельного покрытия. Нередко обрешётка выполняется из крупнолистовых материалов (OSB-3 или фанера марки ФСФ), что необходимо, например, под битумную черепицу. В обоих случаях обрешётка стабилизирует крышу, связывая стропила каждого ската в единое целое.
Стропильная система — вид изнутри
Стропильная система — вид снаружи
Прогоны
Мауэрлат
Обрешетка
Схема
Стропильная система | компания Реалстрой
Надежная стропильная система – залог крепкой крыши
Чтобы ответить на поставленные вопросы, необходимо разобраться, из чего состоит крыша, и как обустроить ее правильно. Для этого можно обратиться к специалистам компании «РеалСтрой». Основой всей кровельной конструкции является стропильная система. От нее зависит форма будущей крыши и размер нагрузки, которую сможет выдержать кровля. Все виды нагрузок, действующих на кровлю, можно условно поделить на две группы: переменные нагрузки и постоянные. К группе постоянных нагрузок относится суммарный вес всех составляющих (кровельное покрытие, стропильная система). К переменным нагрузкам относится масса людей, пребывающих на чердаке, снег, ветер и дождь.
Стропило (стропильная нога) используется для поддержания обрешетки. Выполняет функцию опоры всей кровли. Делятся на два вида: висячие и наслонные.
Также в составе систем используются другие элементы:
-
Кобылка – доска, которая крепится к стропилу для обеспечения свеса крыши;
-
Нарожник – короткое стропило;
-
Шпренгельная балка – дополнительная растяжка для укрепления конструкции.
От выбора системы зависит форма будущей крыши. Каждая из систем имеет свои особенности и преимущества. Иногда строители используют комбинацию систем. Выбор чаще обусловлен дизайном дома, желанием использовать чердачное помещение под мансарду, эстетический видом и др.
Плюсы и минусы систем
Для висячих стропил нет необходимости в несущих стенах, а балки-затяжки нередко используются вместо балок чердачного перекрытия. К минусам данной системы относится ограничения в применении. Например, ее не используют на крышах с углом менее 30 градусов. Для подобной строительной рамы характерна малая жесткость. Из-за этого крыша может начать «гулять» и шататься. В результате страдает кровля. Чтобы такие недостатки свести к минимуму, рекомендуется систему висячих стропил рекомендуется использовать в частном домовладении, где величина перекрытия пролетов меньше 5-6 м.
За счет наличия опоры, исключается давление на стены. Поэтому необходимость в создании затяжки отсутствует. Несущие стены испытывают меньшее давление.
Наслонная стропильная система считается универсальной и широко используется в строительстве крыш с пролетами до 8-16 м. Такая крыша имеет меньшую массу и меньший расход древесины. Данная стропильная конструкция не так сильно реагирует на нагрузку, за счет чего деформация и воздействие внешних сил на стены намного ниже.
Из недостатков необходимо отметить наличие дополнительной опоры, в качестве которой нужно использовать либо перекрытие, либо несущую стену строения.
Комбинированная стропильная система преимущественно используется для ломаных крыш. В таких конструкциях одновременно используются и наслонные, и висячие стропила.
В последнее время проектировщики все чаще прибегают к использованию строительных ферм, которые имеют более сложную конструкцию. Проектируют их при помощи специального программного обеспечения. Несмотря на усложненную конфигурацию, такие крыши имеют меньший вес. Точное соблюдение проекта позволяет перекрыть пролеты длиннее 6 м без использования дополнительных опор. Использование таких конструкций возможно при наклоне крыше менее 30 градусов. Единственным недостатком такой крыши является высокая стоимость.
Проект стропильных систем
Каждая стропильная система – это индивидуальный проект, создаваемый с учетом многих факторов, что позволяет получить надежную конструкцию. Обязательно учитывается форма крыши, угол наклона и предполагаемая нагрузка. Любая система включает множество элементов, на каждый из них действуют определенные силы. Поэтому в процессе создания проекта необходимо учесть, будет ли на доме устроен чердак или мансарда, придется ли устанавливать мансардные окна. Если строительство простой односкатной конструкции можно доверить опытному строителю, который не имеет квалификации архитектора или проектировщика, то сложные виды крыш с мансардами, где предполагается большая нагрузка, рекомендуется поручать только квалифицированным проектировщикам. Это предотвратит разрушение крыши и здания в целом.
В проект, разработанный специалистами, запрещено самостоятельно вносить самостоятельные. Добавление или исключение элементов вызывает перераспределение нагрузки, что может привести к деформированию крыши. На этом этапе важно даже количество гвоздей. Поэтому экономия не допускается.
Основные характеристики
Для стропильной конструкции важна прочность и оптимальная жесткость. Вся система должна иметь небольшой вес, чтобы не перегружать стены и фундамент. Выбранная система должна предотвратить действие распора на стены. В строительстве крыши целесообразно использовать надежные пиломатериалы, что обеспечит долговечность сооружения и экономию. Ведь замена или ремонт кровли — дорогостоящий процесс.
Для обеспечения перечисленных требований кровельную конструкцию изготавливают из отдельных элементов, собранных в форме треугольника. Такой плоский треугольник называется фермой (рамой). Именно такие фермы, установленные через определенное расстояние, создают стропильную систему.
Залогом надежной крыши является симметричность. Правильное расположение стропильных элементов обеспечивает равномерное перераспределение основной нагрузки, что важно для устойчивости конструкции.
Для удаления конденсата и влаги с пиломатериалов вентиляция чердака должна осуществляться при помощи специальных продухов. Для этого рекомендуется устроить вентилируемые зазоры. Такие элементы как мауэрлат рекомендуется защитить гидроизоляцией. В противном случае древесина быстро сгниет.
Формы и виды крыш загородных домов
Рекомендуемый уклон односкатной кровли составляет 14-26 градусов. Окончания стропил опираются на стену здания. При величине пролета более 6 м целесообразно применять стропильные рамы. Односкатная конструкция выгодна низким расходом стройматериалов. Также для нее характерна высокая ветроустойчивость. Недостатком считается непривлекательный внешний вид, однако это больше зависит от дизайна самого дома.
Для двухскатной крыши характерен угол наклона до 60 градусов. Это самый распространенный вид формы крыши. При шестиметровых пролетах можно устраивать висячие стропила. При большей величине пролетов – целесообразно устанавливать сразу фермы. Двухскатная конструкция более простая, чем четырехскатная и отличается приятным дизайном и эстетичностью.
Для четырехскатной крыши характерен угол наклона до 60 градусов. Устройству этой конструкции немного сложнее одно- и двухскатных крыш. Преимуществом такой формы является меньшие затраты на строительство. При устройстве конструкции в равной доле используются наслонные стропила и фермы. Характеризуется современным дизайном
Мансардная крыша (ломаная) имеет угол нижней части наклона ската более 60 градусов. Величину пролетов не стоит превышать более 10 м. Главной задачей является увеличение полезной площади мансарды. Может включать окна и даже балконы. Многообразие форм и линий предопределяют уникальный дизайн, подчеркивающий индивидуальность дома.
Чтобы крыша не разрушила стены
Под воздействием нагрузки нижние части стропильных ног пытаются разойтись в стороны. Силы, действующие на стропила, называются распорами. При неправильном проектировании стены могут не выдержать и начнут выгибаться. Стропила при этом треснут, крыша в этом месте просядет, как результат – разрушение дома. Чтобы крыша не рухнула, стропильные ноги рекомендуется опирать на мауэрлат. Их соединение должно быть подвижным относительно горизонтального направления, то есть стропило должно немного двигаться в допустимом пределе. Запрещено упирать стропила в мауэрлат так, чтобы перемещение было невозможным. Часто строители используют такой прием: прибивают стропило при помощи одного-трех гвоздей. Слабое соединение позволит стропильной ноге передвигаться по мауэрлату. Если число гвоздей будет больше, то это приведет к возникновению распора недопустимой величины, что скажется на целостности стены.
Иногда передачу распора на стены снижают за счет упора стропил в мауэрлат с одновременным обеспечением подвижного соединения с коньком. Таким образом, наслонное стропило сможет скользить по коньку.
Недостаточные соединения часто вызывают у малоопытных строителей недоумение. И, чтобы исправить кажущуюся им погрешность проектировщика, строители используют для надежности большее количество гвоздей и саморезов. В результате крыша домов начинает распирать стены по непонятным для проектировщиков причинам.
Как обеспечить ветроустойчивость?
Согласно установленным нормам крышу нужно возводить так, чтобы она смогла выдержать определенный уровень ветровой нагрузки, равный ураганному ветру, который бывает в этом районе раз в 50 лет. Для этого проектировщики используют карту ветровых нагрузок для конкретного района.
Крышу гарантировано не сорвет порывами ветра, если ее прикрепить к стене здания.
При кирпичных или каменных стенах стропила скрепляются с арматурой, заложенной в нижних рядах кладок, при помощи проволоки. Благодаря такому соединению, стропила могут немного двигаться по мауэрлату. Кроме этого, используются и другие способы крепления.
Для обеспечения ветровой устойчивости несколько стропильных ног соединяется ветровой доской (балкой). Без нее конструкция будет менее устойчивая, ветер сможет качать крышу. Ветровая балка не требуется, если обустраивается единый настил, как для мягкой кровли. В конструкции с наклонными стропилами в качестве ветровой балки устраивают дополнительные крепления к стойкам. Устанавливают их по длине прогона.
Материал для стропил
В строительстве крыши используются только качественные пиломатериалы. Чтобы обеспечить высокий уровень прочности и долговечности, лучше всего применять сухие стройматериалы. Их уровень влажности должен быть меньше 22% . С учетом того, что такой материал стоит на порядок дороже, некоторые строители используют невысохшую древесину. В дальнейшем древесина высохнет, элементы усохнут, места крепления станут менее надежными. Все это перераспределит нагрузку. В результате ухудшится устойчивость всей конструкции. Пропитывать сырое дерево специальными антисептиками приносит малый эффект.
Для изготовления стропил рекомендуется использовать древесину хвойных пород. Допускаются несквозные трещины в брусьях и сучки, чей диаметр не превышает 30 мм. Из лиственных пород допускается использование береза, дуба и бука с обязательной антисептической обработкой.
Как правильно соединять?
Для надежного скрепления элементов стропильной системы, необходимо обеспечить распределение нагрузки в конкретном направлении. Выполненные соединения должны выдерживать предполагаемые нагрузки, расшатывания и другие динамические воздействия. Для этого используются болты и шпильки, гвозди. Кроме простых гвоздей разрешается использовать ершенные. Также пригодятся многозубчатые пластины, накладки перфорированные, закрепляемые при помощи гвоздей или саморезов. При соединении элементов из невысохшей древесины рекомендуется применять шпильки и болты. Остальные виды креплений с высыханием дерева ослабевают, что приводит к деформациям сооружения.
84 фото от проектирования до реализации
Чтобы здание было долговечным и надёжным, оно кроме крепкого фундамента должно обладать хорошей стропильной системой, устойчивой ко всем видам природных осадков и способной выдерживать ветровые, снеговые и дождевые нагрузки.
Каким требованиям должна отвечать стропильная система
Стропила должны отвечать следующим требованиям:
Они и места их сочленений должны быть жёсткими. Необходимо полное отсутствие деформаций при усилиях сдвига и распора. Краеугольный камень всей системы – это треугольник.
Стропильная конструкция состоит из закреплённых параллельно друг другу треугольных ферм (рам). Именно они придают кровле нужную устойчивую позицию. А подвижность рам может привести к деформации или даже обрушению крыши.
Кровля не должна иметь большой вес. Учитывая это, обычно для изготовления стропил используют деревянный брус. В случае тяжёлой крыши его заменяют на металл или на первосортную древесину хвойных пород с показателем влажности не выше 18%.
Дерево обязательно нужно обработать антисептиками и антипиренами. Это позволит добиться необходимой прочности и крепости стропильных узлов.
Применяемая в стропильной системе древесина должна быть высококачественной. Обычно используют дерево 1-3 сорта с минимумом сучков и трещин.
Допускается наличие трех сучков длиной не более 30 мм на 1 м. Приемлемая глубина трещин – 1/2 часть доски. Для несущих элементов применяют брус толщиной 50 мм и больше с сечением более 40 см².
Длина досок из хвойной древесины не должна превышать 6,5 м, а из лиственных пород – 4,5 м.
Мауэрлат, прогоны и подушки изготавливают исключительно из твёрдых пород лиственных деревьев и в обязательном порядке применяют антисептическую обработку.
Стропильная система требует предварительных расчетов. Примеры расчетов стропильной системы крыши можно найти в Интернете.
Устройство стропильной системы
По фотографиям системы стропил можно увидеть, что она состоит из:
Мауэрлата. Он играет роль основания всей стропильной конструкции. С его помощью происходит равномерное распределение нагрузок на стены.
Стропильной ноги. Это основная составляющая часть системы стропил, определяющая угол наклона кровельного ската, к ней жёстко крепятся остальные детали.
Прогонов. Они выполняют роль скрепляющих стропильные ноги элементов.
Затяжки. Эта деталь соединяет стропильные ноги и препятствует их разъежанию.
Стоек и подкосов. Они придают ногам стропил надежности.
Обрешетки. Она располагается перпендикулярно стропильным ногам и состоит из обрезных досок. Ее функция заключается в передаче нагрузки от кровли на стропильные ноги.
Конька. Он соединяет два ската кровли.
Кобылки. С ее помощью делают свес, если не хватает длины ног стропил.
Свеса кровли. Он защищает стены от осадков.
Возможные конфигурации крыш
Крыши могут быть:
- односкатными;
- двухскатными;
- четырехскатными;
- ломанными.
Виды стропильных систем
Вид стропильной системы зависит от конструктивного решения здания и его параметров.
Существуют следующие разновидности системы стропил:
Система с висячими стропилами. Прекрасное решение для двухскатных крыш с длиной пролёта менее 6 м и отсутствием внутренних стен.
Вальмовая стропильная система. Это кровля с четырьмя скатами, два из которых имеют форму трапеции, а остальные представляют собой равнобедренные треугольники.
Наслонная система. Она хороша для кровель с длиной пролёта от 10 до 16 м. Внутри дома обязаны находиться несущие стеновые конструкции или колонны. Значения уклона могут быть различными.
Монтаж стропильной системы – дело сложное и трудоемкое, требующее ответственного подхода. Надеемся, что эта статья поможет вам.
Фото стропильной системы
Стропильная система для вальмовой крыши
Данная коробка дома (11х13,5 м) должна быть перекрыта двухскатной вальмовой крышей и перекрытие эркера предусматривается шатровой крышей. Со стороны торцевой стены расположен эркер.
Коробка дома
По верхнему уровню стены 2-го этажа устраивается армопояс, к которому будет крепиться мауэрлат.
Установка мауэрлата
Вначале необходимо установить мауэрлат и лежни. Это делается из бруса сечением 200х200 мм.
Установка мауэрлата и лежней
Мауэрлат устанавливается по периметру коробки, а лежни по внутренним стенам. Между армопоясом и мауэрлатом необходимо установить гидроизоляцию в виде двух слоев рубероида или иного гидроизолирующего материала.
После этого необходимо жестко закрепить мауэрлат и лежни к армопоясу.
Монтаж основных балок вальмовой крыши
Устанавливаются балки основной крыши сечением 100х200 мм. Со стороны эркера устанавливается балка из бруса 200х200 мм. Она необходима для опирания нарожников вальмы со стороны эркера.
Балки основной крыши
Установка балок эркера
Устанавливаются балки эркера.
Балки эркера
На этом этапе работ необходимо обеспечить одинаковый вылет карниза со стороны эркера и со стороны основного дома который должен быть равен 0,5 м.
Подшивка карниза крыши
Дальше необходимо подшить карниз. Это наиболее легко сделать на этапе монтажа балок.
Подшивка карниза
Монтаж опорных рам и стропильной системы вальмовой крыши
Затем необходимо установить опорную раму. Высота опорной рамы соответствует высоте крыши.
Установка опорной рамы
Вверху идет коньковый прогон из доски сечением 50х200 мм. Необходимо сказать, что крышу можно монтировать как поэлементно, так и производить комплексный монтаж.
Стропильная ферма
Когда собирается стропильная ферма, которая затем устанавливается в проектное положение поворотным способом. Но для этого необходимо иметь достаточное количество рабочих (min – 4 человека), а при поэлементном монтаже достаточно 2-х человек.
Со стороны эркера имеется также коньковый прогон и распорка, и на центральной стойке эркера имеется центрирующее ядро, на котором будут сходиться все стропила эркера.
Коньковый прогон со стороны эркера
Данный центрирующий элемент имеет ширину 30 см и высоту примерно 50 см. Очень важно предусмотреть этот элемент в составе крыши так как он значительно облегчает монтаж.
На следующем этапе устанавливаются стропила основной крыши.
Стропила основной крыши
Если стропила больше 6 м (стандартный размер пиломатериалов) то их придется сращивать. Это делают в верхней части где будут наименьшие усилия.
Следующим этапом является установка угловых стропил – две с одно и две с другой стороны. Дальше устанавливаются нарожники. Стропила и нарожники на основных скатах имеют сечение 50х200 мм. Сечение нарожников вальмы 50х150 мм . Данные скаты круты снега здесь не будет поэтому нет нужду предусматривать особо массивные конструкции.
Затем устанавливаются стропила эркера. Их верхний край сходиться на центрирующем ядре.
Установка связей жесткости вальмовой крыши
На следующем этапе производится установка связей жесткости – распорок, подпорок, затяжек. Это всевозможные элементы крыши, которые обеспечивают жесткость и устойчивость крыши.
Установка связей жесткости крыши
Связи жесткости крыши
Внутри данной фермы имеется проем размером примерно 2,2х 5,5 м и этого вполне достаточно для комфортной мансарды. На этом этапе каркас крыши можно считать законченным.
Готовый каркас крыши
Все элементы крыши должны быть жестко соединены друг с другом, а все деревянные конструкции обработаны антипиренами и антисептиками для повышения их огнестойкости и долговечности, т.е. устойчивости их к гниению.
Обрешетка крыши
Следующим шагом устанавливается обрешетка. Сначала обрешечивается основная крыша затем устанавливается ендовный брусок для сопряжения основной крыши и крыши эркера.
Обрешетка крыши
На этом можно считать конструкцию крыши законченной. Расход пиломатериалов для такой крыши составляет примерно 25 м3 (с учетом сплошной обрешетки).
рама стропильной конструкции — с французского на русский
- цоколь НКУ
- цоколь
- тумба (как предмет мебели)
- основание плавкого предохранителя
- основание (измерительного прибора)
- гнездо
гнездо
—
[IEV number 151-12-20]
EN
socket
connector attached to an apparatus, or to a constructional element or alike
NOTE – Contact members of a socket may be socket contacts, pin contacts or both.
[IEV number 151-12-20]
FR
socle, m
embase, f
connecteur fixé à un appareil ou à un élément de construction ou analogue
NOTE – Les éléments de contact d’un socle peuvent être des contacts femelles aussi bien que des contacts mâles.
[IEV number 151-12-20]
Тематики
EN
DE
FR
основание (измерительного прибора)
—
EN
base
back of the meter by which it is generally fixed and to which are attached the measuring element, the terminals or the terminal block, and the cover.
For a flush-mounted meter, the meter base may include the sides of the case
[IEC 62052-11, ed. 1.0 (2003-02)]
FR
socle
partie arrière du boîtier servant généralement à sa fixation et sur laquelle sont montés l’élément de mesure, les bornes ou la plaque à bornes et le couvercle.
Pour un compteur à montage encastré, le socle peut comprendre également les flancs du boîtier.
[IEC 62052-11, ed. 1.0 (2003-02)]
Тематики
- аппарат, изделие, устройство…
EN
FR
основание плавкого предохранителя
Несъемная часть плавкого предохранителя, снабженная контактами, выводами и, при необходимости, оболочками.
[ ГОСТ Р 50339. 0-2003 ( МЭК 60269-1-98)]
основание предохранителя
основание
Несъемная часть плавкого предохранителя, снабженная контактами и выводами.
[ ГОСТ 17242-86]
EN
fuse-base
fuse-mount
the fixed part of a fuse provided with contacts and terminals
[IEV number 441-18-02]
fuse-base
fuse-mount
fixed part of a fuse provided with contacts and terminals
NOTE The fuse-base comprises all the parts necessary for insulation
[IEC 60282-1, ed. 7.0 (2009-10)]
FR
socle
partie fixe d’un fusible munie de contacts et de bornes
[IEV number 441-18-02]
socle
partie fixe d’un fusible munie de contacts et de bornes
NOTE Le socle comprend tous les éléments assurant l’isolement
[IEC 60282-1, ed. 7.0 (2009-10)]
Тематики
Обобщающие термины
Синонимы
EN
DE
FR
тумба
Шкаф пониженной высоты
[ ГОСТ 20400-80]
Тематики
Обобщающие термины
EN
DE
FR
цоколь
Нижняя, обычно несколько выступающая часть наружной стены здания, сооружения, лежащая на фундаменте.
[РД 01.120.00-КТН-228-06]
цоколь
Нижняя выступающая часть вертикальной конструкции — стены, колонны, памятника и т.д., лежащая непосредственно на фундаменте
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]
Тематики
EN
DE
FR
Цоколь. Облегчает ввод кабелей в НКУ
Тематики
- НКУ (шкафы, пульты,…)