Наслонная стропильная система – особенности и основные узлы
Конструкция крыши – сложная система, в которую ходят опорные элементы, гидроизоляционное покрытие, утеплитель и пароизоляция. Все кровельные узлы подвергаются воздействию временных и постоянных нагрузок, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, чтобы избежать деформацию или даже обрушение кровли.
Чтобы гарантировать прочность и долгий срок эксплуатации, выполняют точный расчет, определяющий состав каркаса, расстоянием между его элементами, а также их сечение. Как правило, в частном домостроении используется наслонная стропильная система, позволяющая перекрывать сооружения шириной до 16 метров.
В этой статье мы расскажем о ее устройстве, особенностях и основных узлах.
Устройство и функции
Конструкция, состоящая из взаимосвязанных опорных элементов, поддерживающих кровельные скаты, называется стропильной системой крыши. Она выполняет функции своеобразного каркаса, придающего уклон и форму кровле. Монтаж кровельной конструкции выполняется только после того, как сделан расчет нагрузок, которые будут воздействовать на нее в процессе эксплуатации. Правильно сконструированный каркас решат следующие задачи:
- Используется как основание для крепления кровельного материала. Монтаж гидроизоляционного материала на поверхность ската выполняют на обрешетку каркаса крыши, который равномерно распределяет вес покрытия, а также придает ему жесткую форму.
- Формирует уклон кровельной конструкции. Стропильные ноги каркаса устанавливают под уклоном к основанию, благодаря чему крыша приобретает треугольную форму. Наклонная поверхность ската позволяет воде и снегу свободно соскальзывать, не увеличивая нагрузку на элементы опорной системы.
- Придает конструкции жесткость и несущую способность. Крыша повергается серьезной нагрузке из-за большого веса кровельного покрытия, теплоизоляции, веса самой стропильного каркаса и снежной шапки, поэтому стропильная система должна обладать высокими прочностными качествами и перенаправлять вес кровли на несущие опоры.
Обратите внимание! Стропильной системой наслонного типа называется опорная конструкция крыши, которая включает в себя вертикальные стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены. Монтаж такого каркаса выполняется, если посредине дома располагается капитальная стена, установленная на фундамент. Крыша с наслонной стропильной системой испытывает напряжение только на изгиб, благодаря чему ей не требуются компенсирующие распирание элементы.
Устройство крыши наслонного типа
Состав
Перед тем как выполнить монтаж кровли, необходимо сделать точный расчет нагрузок, которые будут на нее воздействовать, а также составить подробный проект. Эти нехитрые вычисления помогут определить, какие элементы войдут в наслонную стропильную систему, рассчитать их сечение и расстояние между ними. Если крыша имеет опору на внутренние несущие стены, то ее каркас состоит из следующих компонентов:
- Мауэрлата и лежня. Этими терминами называют опорные элементы кровельной конструкции, фиксируемые на верхний ярус стен, на которые опираются скаты крыши. Они изготавливаются из древесины хвойных пород сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Лежень отличается тем, что крепится на внутренние несущие перегородки, а него можно закрепить вертикальные стойки, поддерживающие конек.
- Стропил. Наслонные стропила устанавливаются попарно вдоль ската крыши. Их особенность в том, что они имеют 2 точки опоры – на мауэрлат и на коньковый прогон. Благодаря этому конструкция получается прочной и не испытывает нагрузку на распирание. Шаг между стропилами, толщину ног определяет расчет, учитывающий вес кровельного покрытия и климатические условия.
- Подстропильных элементов. Подстропильными элементами называют дополнительные опорные элементы, благодаря которым крыша приобретает большую несущую способность. В эту категорию входят вертикальные опоры, называемые стоками, горизонтальные затяжки, а также подкосы, поддерживающие стропила.
- Обрешетки. Обрешетка крепится перпендикулярно стропильным ногам, на нее выполняется монтаж кровельного материала. Расчет нагрузок определяет, каким должно быть основание кровли – сплошным или решетчатым.
Устройство наслонной стропильной системойНаслонная стропильная система
Важно! В конструировании наслонной стропильной системы главное, перед тем как выполнять монтаж, правильно выполнить расчет постоянных и временных нагрузок, которым подвергается крыша дома. Отличительными чертами каркаса этого типа является использование внутренних несущих стен для установки лежня, вертикальных строек, поддерживающих коньковой конструкции.
Виды
Крыша подергается нескольким видам нагрузок, в том числе нагрузке на распирание и на изгиб. Чтобы компенсировать эти напряжения, а также чтобы сделать стропильную систему устойчивой и жесткой, используется большое количество компенсирующих элементов, сечение которых определяет расчет. Для предотвращения деформаций каркаса монтаж кровли выполняют, используя подвижные крепления. Наслонные стропила бывают следующего типа:
- Безраспорная. Монтаж безраспорного стропильного каркаса наслонного типа выполняют с помощью подвижных креплений, благодаря чему узлы системы даже после фиксации могут компенсировать нагрузку на распирание несущих стен. Наслонные стропильные ноги такого типа с одной стороны крепятся с помощью шарнира, а с другой – с помощью ползуна.
Безраспорная стропильная система наслонного типа
- Распорная. Распорные стропила наслонного типа имеют не две степени свободы, а одну. Один конец ноги в таком случае фиксируется жестко, а другой с помощью ползуна, шарнира или другого подвижного крепления. Распорный стропильный каркас предусматривает установку мауэрлата, так как он оказывает небольшое распирающее действие на наружные несущие опоры.
Распорная стропильная система наслонного типа
Опытные кровельщики для перекрытия деревянных домов, еще не завершивших процесс усадки, используют безраспорные стропильные каркасы, подвижные опоры которых могут компенсировать деформации, возникающие при постепенном высыхании древесины. Расчет состоит в том, что не жестко закрепленная конструкция будет оседать вместе с коробкой дома.
Особенности
Конструкция наслонного стропильного каркаса кровли зависит от многих факторов. На состав системы влияет уклон скатов, климатические условия в зоне строительства, выбранный кровельный материал. Чтобы учесть все эти критерии, нужно выполнить расчет нагрузок на кровлю. В зависимости от ширины перекрываемого сооружения, стропильный каркас крыши имеет следующие особенности:
- Для перекрытия сооружения шириной до 10 метров достаточно одной несущей опоры, на которую устанавливаются вертикальные стойки. Чтобы компенсировать прогиб длинных стропильных ног, устанавливают подкосы.
- Для перекрытия сооружения шириной до 10-14 метров также хватает одной внутренней несущей стены. Однако, для укрепления стропильного каркаса, состоящего из мауэрлата, лежня, стропильных ног, стропил, стоек и подкосов, используют горизонтальные затяжки, компенсирующие распирающую нагрузку.
- Для перекрытия сооружения шириной 16 метров требуется 2 внутренние несущие стены. В таком случае стропильный каркас состоит из мауэрлата, лежня, стропил, подкосов, стоек, ригеля и затяжки.
Учтите, что максимальная длина стропильных ног наслонного каркаса ограничивается стандартным размером пиломатериалов, составляющим 6 метров. Конечно, можно изготовить наборные стропила или надставить кобылки, но такая конструкция получится менее прочной.
Двухскатные крыши с наслонным каркасомОдноскатная крыша с наслонными стропилами
-инструкция
Источник: http://KrovlyaKrishi.ru/stropilnaya-sistema/stropila/naslonnaya.html
Наслонные стропила: составные части, реализация с фото
Крыша любого здания, кроме функции придания зданию архитектурной выразительности, несет еще и защитные функции.
Она защищает внутреннее пространство дома от атмосферных осадков, ветра, попадания пыли и пр.
А, значит, должна быть прочной и надежной.
А прочностные характеристики крыши может улучшить установка стропильной системы, которая посредством обрешетки воспринимает все нагрузки и в дальнейшем передает их на несущие стены здания.
Для тех сооружений, у которых согласно проекту имеются промежуточные (буферные) опоры или несущие стены не только снаружи, но и внутри, используются наслонные стропила.
Главный отличительный признак наслонной конструкции – это наличие под верхним коньком опоры.
Края стропильных ног опираются на несущие наружные стены здания.
А посередине для опоры используется внутренняя несущая стена.
В некоторых проектах домов внутренней несущей стены нет, но предусмотрены столбчатые опоры.
В стропильной системе наслонного типа работа всех элементов производиться только на изгиб.
Такая особенность работы конструкции позволяет не использовать дополнительные элементы.
Что, в свою очередь, позволит сделать стропила более легкими.
Конструкция
Характерной особенностью стропильных систем наслонного типа является их исключительная долговечность.
Ведь их эксплуатация предполагает сквозное проветривание, что предотвращает загнивание древесины и образование гибка и плесени на элементах системы.
Также очень важную роль играет простота устройства таких стропил и относительно простой монтаж.
Составными частями системы наслонных стропил являются:
- стропильные ноги;
- настил (обрешетка);
- подстропильные элементы.
Состоит система односкатной крыши из отдельных стропильных ног, которые опираются на противоположные стены здания своими краями.
Если же крыша является двускатной, то система стропил состоит не из одной стропильной ноги, а из двух.
Своими нижними краями они опираются на стены наружные, а верхние края опираются на прогон.
Прогон поддерживается стойками, которые своей нижней частью опираются на лежень, смонтированный на внутренней стене.
Если длина пролета велика, то увеличивается вероятность выворачивания стропильных ног или прогиба.
Чтобы этого не происходило, используют всевозможные упорные элементы: стойки с подкосами (подстропильными ногами).
Также эти элементы используют, когда необходимо выполнить стыковку стропил, чтобы обеспечить дополнительную прочность.
Систем наслонных стропил существует всего 2 вида: распорная система и безраспорная.
Способ соединения и узлы опирания стропильных ног и определяют, появится ли распор на стены, или его не будет.
Безраспорная стропильная система
Стропильная нога в безраспорной стропильной системе работает только на изгиб.
И на стены никакого распирающего усилия она не передает.
Реализации наслонных стропил без распора существует 3 варианта.
Первый вариант
На нижнем конце стропильной ноги делается врубка (запил) или прикрепляется опорный брусок.
Это необходимо, чтобы упереть стропильную ногу в мауэрлат, закрепленный на стене.
В верхней части стропила делают горизонтальный увеличенный запил (врубку), имеющий скос под определенным углом, чтобы стропило боковой щекой не уперлось в прогон.
Иначе у стропила создастся сопротивление изгибу.
Несмотря на то, что на краях стропильной ноги изгибающий момент практически нулевой, допустима подрезка в этих местах.
Но с определенными лимитами по глубине:
- если стропило имеет высоту h больше 180 см, то глубина подрезки равняется 0.3 h;
- если высота стропила равна 120-180 мм, то глубина подрезки равняется 0.4 h;
- если же высота меньше 120 мм, то глубина подрезки равняется 0.5 h.
Зона опирания (длина подрезки) для всех вариантов не изготавливается больше, чем высота сечения стропила.
Когда подрезка верха стропила по каким-либо причинам невозможна, то его следует искусственно нарастить обрезком стропила, и с двух сторон закрепить монтажными пластинами.
При монтаже верхней врубки следует следить за тем, чтобы поверхность была максимально горизонтальной.
Иначе система из безраспорной превратится в распорную!
Второй вариант
Такой вариант является самым распространенным.
При этом варианте реализации наслонных стропил низ стропильных ног делают на подвижном ползуне.
Верхняя часть стропильной ноги закрепляется при помощи болтового соединения или гвоздевого боя.
Второй вариант крепления верхнего конца стропил – упереть их друг в друга, и объединить при помощи зубчатых стальных пластин или деревянных накладок.
При использовании такого варианта во время крепления нижнего конца стропильной ноги к мауэрлату необходимо скрупулезно соблюдать шаг стропил, полученный при расчете.
Крепят стропило двумя гвоздями, которые вбивают в боковые поверхности пол некоторым углом, либо одним гвоздем, который забивают через верх, либо используют гибкую пластину.
Третий вариант
Когда коньковый узел защемляют жестко, а нижней части устраивают ползун, то распора на стены не возникает.
Но при таком варианте крепления в коньковом узле, который соединен жестко, возникает изгибающий момент максимальной величины.
Этот момент пытается разрушить соединение, и прогиб стропильных ног существенно уменьшается.
Если применить жесткое защемление верха, то мы смоем получить запас прочности, и увеличение несущей способности стропил.
Все три варианта работают по оному принципу: один край устраивается на шарнире, который позволяет только поворот.
Второй край устраивается на опоре, которая является скользящей.
Для крепления на ползунах и жестких опорах могут быть использованы разные варианты: скобы, гвоздевой бой, крепежные пластинки.
При воздействии на крышу неравномерной нагрузки все три варианта являются статически устойчивыми, если опирание конькового прогона происходит на фронтон стены.
Если коньковый прогон опирается на стойки, то ситуация несколько ухудшается.
Распорная система стропил
Если во всех вариантах безраспорной стропильной системы все опоры, имеющие две степени свободы, заменить на опоры, имеющие одну степень свободы, то поучится распорная система.
В первом варианте для получения распорной системы достаточно жестко зафиксировать верхние края стропил.
Для этого используют болты или гвозди.
В итоге получится шарнирная опора.
Схема расчета практически идентичная схеме безраспорной стропильной системы.
Конструкция и все узлы практически остаются без изменений.
Просто появляется распор, который на стены здания оказывает раздвигающее усилие.
Распорная система является статически устойчивой к любой нагрузке.
Но фиксация на стенах мауэрлата должна быть исключительно жесткой.
При установке жестких коньковых прогонов распор на стены удается существенно снизить.
Подстропильные элементы конструкции
Для того чтобы стропильная система была устойчивой, оборудуют горизонтальную схватку.
Она способна в некоторой степени повысить устойчивость.
Крепится схватка в тех местах, где находится пересечение стропильной ноги и стоек, которые поддерживают коньковый прогон.
Схватка работает на сжатие.
Однако когда на крыше появляется равномерная нагрузка, просаживается или прогибается коньковый прогон, схватка начинает также работать и на растяжение.
Но такой вариант работы считается предаварийным.
Схватки располагают на высоте не ниже 1.8 метра, чтобы под системой стропил мог нормально ходить человек.
Если концы стропил выносятся за несущую стену, то система является устойчивой при любых сочетаниях нагрузок.
Для повышения устойчивости наслонных стропил можно также использовать жесткую фиксацию низа стоек, которые поддерживают коньковый прогон.
Но из-за конструктивных особенностей перекрытия чердака сделать это удается не всегда.
Использование подкоса превращает стропило в неразрезную двухпролетную балку.
Крепят подкосы под углом 45 градусов и больше при помощи опорного бруска или накладок.
Если в здании имеются внутри не одна, а две стены, то используют подстропильную конструкцию, которая состоит из сквозных прогонов, опирающихся через брусья стоек на лежень.
Лежень опирается на внутренние стены.
Монтаж наслонной системы
Перед тем, как приступить к монтажу элементов стропильной системы, необходимо тщательно проверить верхний уровень стен, перекрытий и пр.
Если наблюдаются отклонения, то выполняется выравнивание.
Как правило, для этого применяют цементно-песчаный раствор.
После того, как все стало ровным, на стены укладывают мауэрлат.
Его изготавливают из бревна или бруса, и крепят к бетонному поясу на стене.
Для этого используют анкерные болты.
Между мауэрлатом и стеной обязательно должна быть устроена гидроизоляция, чтобы оградить дерево от попадания влаги.
Еще о том, как рассчитать длину стропильной ноги.
Отзывы о металлочерепице Викинг в статье. Фотографии и технические характеристики.
О креплении стропил к мауэрлату здесь. Способы крепления стропил к коньковому брусу, к балкам, скользящее крепление стропил.
Если в конструкции крыши присутствует лежень, то его разметка выполняется относительно мауэрлата.
Между стеной и лежнем также должен быть слой гидроизоляции.
Закрепляют лежень при помощи проволочной скрутки, скоб или анкерных болтов.
После того, как уложены мауэрлат и лежень, приступают к разметке и установке стропильных ног.
Вначале изготавливают шаблон из фанеры.
Так намного проще выполнять одинаковые запилы на нижних концах стропил.
Первыми устанавливают стропильные ноги с края.
Затем между ними натягивают шнур, по которому выставляются остальные стропильные ноги.
Верхние части стропил между собой скрепляют, запиливая под углом и соединяя встык.
об устройстве крыши.
Что еще почитать по теме?
Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Источник: http://ProRoofer.ru/montaz/stropilnye-sistemy/naslonnye-stropila.html
Наслонные стропила конструкция и узлы — Кровля и крыша
Крыша, кроме придания архитектурной выразительности сооружению, должна иметь достаточную прочность и надежность. Обеспечение прочностных характеристик крыши достигается путем установки на нее стропильных конструкций и обрешетки, которые передают постоянные и временные нагрузки на стены сооружения. Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила.
Элементы конструкции наслонных стропил
Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:
Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.
В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.
Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.
Безраспорная наслонная система стропил
В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены. Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:
- К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат. Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h. Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон. При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!
- Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками.В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.
- При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.
Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами. Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки – ситуация становится хуже.
Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично. Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.
Распорная система наслонных стропил
Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.
Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).
Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.
Подстропильные элементы конструкции
Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой. Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон.
Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению.
При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.
При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!
Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон. Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.
При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.
В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.
Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.
Наслонные стропила: узлы и конструкция наслонных стропил
Особенности конструкции наслонных стропил. Узлы и составные элементы стропильных систем. Схемы распорных и безраспорных конструкций
Источник: vseokrovle.com
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях — на две).
Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.
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.
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.
Безраспорные стропила без подкосов
Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.
Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы). Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).
Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).
Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.
Варианты закрепления стропильных ног
Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)
Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.
На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.
Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.
Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко
Самая распространенная схема для частных домов.
Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла «уйти» в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.
Источник: https://krovlyaikrysha.ru/naslonnyie-stropila-konstruktsiya-i-uzlyi.html
Конструкция и узлы наслонных стропил
В процессе устройства кровли особую роль могут выполнять наслонные стропила с функцией перераспределения веса всей конструкции.
И от того, как будет устроена кровля, зависит ее итоговая прочность и эксплуатационные возможности.
Конструкционные особенности стропильной системы
Стропила — это основа крыши, обеспечивающая ее стойкость, надежность и способность выдерживать нагрузки.
В ходе эксплуатации и под воздействием погодного влияния крыша подвергается большому воздействию, включая весовую нагрузку. Наслонные стропила призваны взять часть этой нагрузки на себя.
Долговечность и надежность — важные свойства наслонных стропил, их конструкции и узлов. Чтобы обеспечить их эксплуатационную пригодность, необходимо точно соблюдать правила устройства наслонных стропил.
Согласно строительным правилам, установка наслонных стропил производится на стены здания, которые служат для кровельной конструкции опорой. При обустройстве кровли в каменных домах стропильную систему устанавливают на мауэрлат.
Напрямую каменные стены не должны контактировать со стропилами, потому что камень способствует образованию конденсата, а влага действует на древесину как разрушитель.
Чтобы предупредить гниение дерева, применяют изоляцию мауэрлата от каменных стен. В качестве изоляционного материала подходит рубероид или материал с аналогичными свойствами.
В большинстве случаев наслонную систему применяют для перекрытия длинных пролетов.
Наличие дополнительных опор в виде колонн или несущих стен позволяет сделать систему более прочной и надежной. Применение дополнительной опоры позволяет увеличить ширину перекрываемого пролета.
Большие пролеты редко встречаются в частном строительстве, поэтому наслонные стропильные системы довольно популярны.
Конструкцию стропил составляют следующие элементы:
- стропильные ноги;
- вертикальные стойки;
- наклонные подкосы.
На практике это выглядит так: при устройстве односкатной крыши с пролетом длиной до 6 м наслонные стропила опираются на несущие стены здания и подстропильную ногу.
Если крыша двухскатная, то количество конструкционных элементов увеличивается вдвое. При этом стропильные ноги должны упираться в стены или в прогон и стойку, поддерживающие стропила по центру.
Как устроить систему?
При устройстве наслонной стропильной системы применяется следующая технология крепления:
- если в качестве опоры стропильных ног используется мауэрлат, то их крепят методом врубки, а для страховки дополнительно обеспечивают проволочное или хомутное крепление;
- если для крепления стропил используется ползун, то верхнее соединение стропильной системы осуществляется с помощью болтов и гвоздей;
- метод жесткого крепления предполагает использование гвоздей, посредством которых коньковый узел соединяют со стропилами и прогоном с обеих сторон конькового бруса.
Чтобы обеспечить большую жесткость стропил, можно использовать различные виды дополнительных опор.
Применение прогонов, рилегей или подкосов наиболее эффективно усиливает жесткость конструкции. Ползуны в этом случае не используются.
В отдельных случаях применяется безраспорная наслонная стропильная система. Это значит, что стропильные ноги не оказывают на стены распирающих усилий. Способов устройства безраспорной системы может быть несколько.
Нижнюю часть стропильной ноги методом врубки прикрепляют к мауэрлату. В верхней части стропильной ноги тоже делают врубку, но с большим уклоном, чтобы избежать упора в прогон.
Правило подрезки стропила не зависит от способа устройства системы — показатель ее длины не может быть выше, чем показатель высоты сечения стропила.
Если верхнюю врубку не сделать горизонтально, то стропильная система перестанет быть безраспорной, так как придется изменить вид опирания.
Второй способ устройства безраспорной системы заключается в применении ползуна, который используют в качестве низа для стропильной ноги.
В этом случае верхняя часть наслонных стропил должна быть закреплена с помощью гвоздей или болтов.
Можно использовать и метод взаимного упора стропил, скрепленных металлическими пластинами или накладками из дерева.
Третий способ устройства безраспорной системы предполагает жесткую фиксацию узла конька. При этом низ наслонных стропил крепят к ползуну, избегая прогиба стропильных ног и распирания на стены. Несущая способность стропил в этом случае увеличивается.
Общий принцип устройства безраспорной системы наслонных стропил заключается в следующем: верх крепят жестко, низ на ползуне, коньковый прогон опирается на стены.
Недопустимо, чтобы коньковый прогон опирался на стойки, если нет возможности обеспечить равномерную нагрузку на кровельные скаты. Это возможно при полной симметричности скатов крыши и одинаковых углах их наклона.
Однако практически сделать кровельные скаты полностью симметричными нелегко. Кроме того, равномерное распределение осадков по крыше возможно только в безветренную погоду.
Поэтому первый способ устройства безраспорных наслонных стропил — самый удобный.
Монтаж наслонной системы кровли
Прежде чем приступить к монтажу наслонных стропил, необходимо как следует закрепить мауэрлат.
И в каменных, и в деревянных домах мауэрлатом служит деревянный брус, который закрепляют по верхнему периметру стен. Если здание возводится на основе металлического каркаса, то в качестве мауэрлата применяют швеллер.
Для крепления мауэрлата используют металлические штыри, болты или проволочные скрутки, забетонированные в стенах — их закладывают еще на этапе возведения стен.
Для крепления наслонной стропильной системы используют шипы и зубья, чаще всего применяемые в плотницком деле.
:
Если дом построен из дерева, то при монтаже наслонных стропил необходимо учесть коэффициент усадки здания.
В первый год после возведения деревянные дома обычно дают усадку на 15 см, а это может сказаться на целостности кровельной конструкции.
Поэтому специалисты рекомендуют использовать стропила на скользящей опоре либо выполнить крепление опорных конструкций на винтовых домкратах, способных компенсировать воздействие усадки.
Если планируется монтаж стропильной конструкции, базирующейся на стойках и подкосах, то заранее выполняют шаблоны всех элементов системы, рассчитывают сечение стропильных ног, обеспечивают необходимую длину пиломатериалов путем их наращивания другими материалами и закрепления гвоздями. После подготовки и подгонки материалы поднимают на кровельную площадку.
На первом этапе выполняется монтаж стоек и их закрепление на несущих стенах здания. Затем монтируется коньковый брус (прогон).
Конструкцию наслонных стропил соединяют с мауэрлатом в зависимости от выбранного способа и закрепляют.
Верхнюю часть стропил крепят к коньковому брусу, после чего стропила закрепляют между собой. Если планируется установка горизонтальных схваток, то необходимо позаботиться и об их закреплении.
На втором этапе монтажа наслонной стропильной системы производится установка опорных элементов и выполнение отвесов.
В ходе эксплуатации кровельная поверхность подвергается значительным нагрузкам, вызванным оседанием и скоплением атмосферных осадков.
Чтобы оградить от воздействия осадков стены здания, кровлю делают большего размера и конструируют таким образом, чтобы ее края выходили за пределы периметра здания примерно на 50 см.
Для этого на последнем этапе монтажа наслонных стропил боковые части мауэрлата оснащают специальными элементами — кобылками, которые затем обшивают с помощью обрешетки.
Устройство наслонных стропил для мансардной крыши
Мансардные крыши отличаются небольшим расстоянием между стенами и скатами, поэтому кровельную конструкцию для мансард планируют при создании проекта всего здания.
Чаще всего для возведения мансардной кровли применяют два вида стропил — наслонные и висячие.
Наслонную систему используют в нижней части мансардного этажа, а висячие устраивают в его верхней части.
Для обеспечения прочности и надежности стропильной системы предусматривают стройматериалы с большей площадью сечения.
В качестве крепления к мауэрлату применяют неподвижные скобы шарнирного типа или ползуны. Опорной основой для стропильных ног являются перекрытия.
:
Дополнительную жесткость мансардной стропильной системе придаст установка ригелей.
Для опытных кровельщиков монтаж наслонных систем не представляет особой сложности, но для малосведущего человека — это огромная ответственность, потому что нужно знать и учитывать много технических тонкостей и нюансов.
Чтобы быть уверенным в результате кровельных работ, лучше заручиться поддержкой профессионального специалиста.
Источник: http://kroemsami.ru/naslonnye-stropila.html
