Наслонная стропильная система: параметры и правила применения

Элементы наслонных стропильных конструкций

В изучении этого материала Вам нужно запастись терпением и вниманием, поскольку к рассмотрению будет предложено много рисунков, взаимосвязанных между собой.

Стропильные конструкции являются классическим примером многоэлементных конструкций.

Сопряжение элементов производятся с помощью врубок, нагелей, скоб, гвоздей, металлических накладок.

Какова роль каждого элемента в этой системе, посмотрим в односкатных и двухскатных с вальмовым скатом крышах.

Мауэрлат. Мауэрлат укладывается по верхнему обрезу стен и служит для равномерного распределения нагрузки от стропил на стену. Чтобы не произошло загнивания деревянного мауэрлата, его отделяют от каменной стены прослойкой из какого-либо гидроизолирующего материала: подойдёт рубероид, толь, гидроизол и другие материалы с подобными свойствами.

К мауэрлату стропила крепятся с помощью лобового упора или врубки.

k102.jpgСтропила выступают за внешнюю поверхность стены на 600…800мм, образуя таким образом карниз (свес); с помощью свеса отводятся от стены атмосферные осадки. При этом возможно два решения свеса крыши:

  • свес крыши образуется за счёт консольного выноса стропил;
  • свес формируется с помощью кобылки — подбитой к стропилу доски, увеличивающей таким образом длину стропила; кобылки просто прикрепляются сбоку к стропилам гвоздями.

В пределах свеса кровли просветы между стропилами зашивают каким-либо материалом, например досками.

Во избежание срыва кровли в ветреную погоду стропила необходимо закреплять противоветровыми связями. На рисунке показано, как это делается. Каждое второе стропило обкручивают хомутом из проволоки (0 4…6 мм), которую затем анкером (костылём) крепят к стене. Закрепление можно произвести к балочным элементам чердачного перекрытия, но это может неблагоприятно сказаться на работе перекрытия.

k103.jpg

Схема разрезов стропильных конструкций четырехскатных крыш с вальмой

Узел опирания стропила на мауэрлат: а — опирание стропила без кобылки; б — то же, с кобылкой; в — опирание стропила на мауэрлат, закрепленный к стене проволочной скруткой; г — то же, при закреплении мауэрлата анкером; 1 — свес стропила; 2 — стропило; 3 — мауэрлат; 4 — противоветровая связь (скрутка из проволоки через одно стропило); 5- гидроизоляция; 6- анкер; 7- кобылка; 8— противоветровая связь; 9— проволока-скрутка, заложенная в кладку через 1,5…2 м; 10 — анкер, заложенный в стену через 1,5…2 м.

Возможно крепление стропил к мауэрлату, но тогда мауэрлат необходимо закрепить к стене, чтобы исключить срыв крыши при сильной ветровом напоре. Одним из способов крепления является обкручивание мауэрлата проволокой-скруткой через каждые 1,2… 1,5 м. Проволоку заранее закладывают в стену в процессе её возведения. Как вариант, мауэрлат крепят к стене анкерами. Анкер представляет собой длинный стальной стержень (это может быть кусок стержневой арматуры), который пробивает насквозь мауэрлат и вбивается в подготовленное отверстие в стене, длина анкера — не менее 0,5 м. Оба способа одинаково хорошо крепят мауэрлат; какому из них отдать предпочтение, зависит от умения мастера.

В односкатной крыше верхний конец стропил аналогичным образом укладывается на стену.

Коньковый прогон. В двухскатной крыше при центральном положении внутренней опоры верхний конец стропил поддерживает коньковый прогон. Если стропила противоположных скатов расположены в одной плоскости, то они скрепляются между собой деревянной или металлической накладкой. Возможно соединение врубкой стропил «вполдерева». Если же стропила укладываются на коньковый прогон попеременно, то они просто сбиваются гвоздями.

В случае нецентрального расположения внутренней опоры коньковый прогон как таковой отсутствует. Тогда стропила с одной стороны укладываются на боковой прогон, а коньковое ребро образуется упиранием друг в друга стропил противоположных скатов. Соединение стропил в коньке также можно соединить с помощью накладок.

Стойки и лежень. Коньковый прогон поддерживается стойками, которые устанавливаются с шагом 3…6 м:

Подкосы. Очень важными элементами в системе наслонных стропил являются подкосы, которые устанавливаются в продольном и поперечном направлениях.

Подкосы в продольном направлении:

  • разгружают прогоны, так как, по сути дела, стойки, прогоны и подкосы образуют подстропильную раму, способную воспринять различные нагрузки; поэтому подкосы помогают сократить количество стоек, если это необходимо по замыслу архитектора;
  • обеспечивают жёсткость стропильной конструкции в продольном направлении; действительно, с подкосом создаётся геометрически неизменяемая форма — треугольник, которая придаёт жёсткость конструкции; в этом случае, если нагрузка на прогон небольшая (например, в южных районах, где снеговой покров мал или отсутствует), подкосы можно установить только у одной стойки — центральной.

Соединение подкосов к коньковому прогону производится с помощью врубки.

В задачу поперечных подкосов входит:

  • придание жёсткости конструкции в поперечном направлении; с этой целью подкосы достаточно ставить через стропило;
  • облегчение работы стропил при значительной нагрузке на кровлю (снеговой нагрузке, тяжёлого кровельного материала, например черепицы); при введении подкоса стропило превращается из однопролётной балки в двухпролётную; в этом случае подкос устанавливают под каждое стропило;
  • поддержка узла соединения стропил: если длина стропила превышает длину стандартной древесины (6,5 м), что происходит на больших пролётах, то стропило делают составным, и в этом случае узел соединения частей стропила подпирают подкосом; здесь подкос так же устанавливают под каждое стропило.

Узлы соединения элементов стропильных конструкций: 1 — коньковый прогон; 2 — стропило; 3 — скоба (стержень d = 12 мм); 4 — стойка; 5 — лежень; 6 — подкос в плоскости стропил; 7- схватка; 8— прогон; 9— накосное ребро; 10 — доски с двух сторон подкосов; 11 — подкос в плоскости стоек; 12 — гидроизоляция; 13 — гвозди; 14 — прибоина; 15 — болт d=12мм.

На внутренних опорах подкосы желательно устанавливать с двух сторон, чтобы погасить распор, возникающий в нижней части подкосов. Но иногда можно отступить от этого правила. Например, когда нужно организовать внутренне пространство.

Крепление нижней части подкосов может производиться:

  • к лежню, если он есть, с помощью врубок, а между собой крепление подкосов фиксируется скобами; возможно крепление подкосов к стойке — также с помощью скоб; примечательно, что для нормальной работы конструкции угол между подкосом и стойкой не должен превышать 45°;
  • врубкой в стойку; врубка производится под определёнными углами; здесь также производится фиксация подкосов скобами;
  • друг к другу, если стойки нет; подкосы соединяются между собой досками, прибитых с обеих сторон к подкосам.

Опирание стропил на подкосы происходит и в случае ассиметричного расположения внутренних опор и при значительных пролётах: стропила на одном скате опираются на боковой прогон и подкосы, а на другом — на подкосы; в верхней точке стропила упираются друг в друга. Стропила могут опираться и с двух сторон на боковые прогоны, что происходит в случае двух внутренних опор.

Схватка (стяжка). При значительных пролётах в общую конструктивную схему вводят горизонтальный элемент — схватку, или стяжку. Схватка придаёт дополнительную жёсткость в поперечном направлении и гасит возникающий в конструкции распор. Схватку располагают ниже прогонов.

Диагональные стропила. Накосные рёбра и рёбра разжелобков (ендов) в местах пересечения скатов делают из диагональных стропил. Диагональные стропила, накосные и ендовые, часто бывают значительной длины и испытывают большие нагрузки, чем рядовые стропила. Чтобы их разгрузить, вводят подкосы в виде балок или шпренгелей; в виде опоры подойдут и стойки.

Диагональные стропила опираются на коньковый прогон. Если конькового прогона нет, то обходятся прибоиной, подбитой к стропилам.

Для опоры диагональных рёбер вместо прибоины может быть изготовлен специальный брус, их поддерживающий.

Нарожники. Вальмовый скат формируется за счёт нарожных стропил (нарожникое), с одной стороны опирающихся на мауэрлат, а с другой — на накосные рёбра.

Все нижние опорные узлы стропильных конструкций располагают на некотором расстоянии от верхнего уровня чердачного перекрытия; это нужно для удобства периодического осмотра узлов. В малоэтажных домах достаточно 150…400 мм.

Вступление

Стропила дома это элементы стропильной системы, принимающие на себя нагрузку от обрешетки, кровли, осадков, ветра, равномерно нагрузку распределяют и передают стенам и перегородкам дома.

Наслонные стропила

naslonnye-i-visyachie-derevyannye-stropila-4-stretch-253x400.jpgЧтобы понять чем отличаются наслонные и висячие стропила, мне нравится такой визуальный ряд.

Представьте, вы строите дом и между этажами кладете балки перекрытий. На них будет делаться пол верхнего и этажа и потолок нижнего. Теперь, на последнем этаже, вы решили балки перекрытий делать длиннее и вдобавок установить их под наклоном, нижний конец, уперев в стену, а верхний конец в более высокую стену или в вертикально поставленные стойки, которые в свою очередь опираются на внутреннюю перегородку дома через брус, называемый лежень.

naslonnye-i-visyachie-derevyannye-stropila-5-stretch-500x403.jpg       

Обращаем внимание, что стропильные ноги наслонной системы не связаны друг с другом. Нижний край стропильной ноги опирается на стену, верхний край на вторую стену, либо на коньковый прогон. Прогон это балка, которая устанавливается до установки стропил и на которую попеременно опираются стропильные ноги наслонной системы.

Преимущества наслонной системы

Я вижу одно преимущество, не нужно предварительно собирать, а потом поднимать тяжелые конструкции. Всё делается по месту.

Особенности наслонных стропил

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

naslonnie-stropila-1.jpg

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Расчёт элементов крыши

Любая конфигурация и конструкционные особенности кровельной системы решаются ещё на этапе проектирования здания. Конструкция крыши коренным образом влияет на набор материалов, используемых в процессе монтажа и конструкцию несущих стен. Именно поэтому стропильная конструкция, которая будет служить опорой кровле, а также каркас обрешётки являются основными предметами расчетов крыши.

Для грамотного расчёта сечения стропильных ног за основу берётся показатель их длины.

Если пролёт между стропилами составляет 100 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 8х10 см. или брёвна 10 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 5-5,8 метра – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
  • длина 5,8-6,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 140 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 8х13 см. или брёвна 13 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 8х20 см. или брёвна 20 см.;
  • длина 5-5,8 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 22 см.;
  • длина 5,8-6,3 метра – бруски 12х22 см. или брёвна 24 см.

Если пролёт между стропилами составляет 175 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 9х10 см. или брёвна 15 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 8х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 4,3-5 метров – бруски 10х20 см. или брёвна 20 см.

Если пролёт между стропилами составляет 213 сантиметров:

  • длина менее трёх метров – бруски 9х16 см. или брёвна 16 см.;
  • длина 3-3,6 метра – бруски 9х18 см. или брёвна 18 см.;
  • длина 3,6-4,3 метра – бруски 10х20 см. или брёвна 18 см.

Узнайте больше о конструкциях стропильных систем:

  • мансардной крыши;
  • четырехскатной крыши;
  • вальмовой;
  • двухскатной.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий