Расширенный поиск
Рекомендуем

 

 

Главная  /  Каталог статей  /  Кровля, кровельные материалы, водосток

Конструкция стропильной системы

Стропильная система дома строится на основе конструкторского расчета, и не в коем случае не по наитию. Она должна нести постоянные и временные нагрузки. Под постоянными нагрузками подразумевается собственный вес стропильной системы, вес кровельного «пирога» и кровли, а под временными – ветровая и снеговая нагрузка, а также вес людей, вылезающих на крышу. Кроме того, расчет нагрузок должен учитывать форму крыши, ее уклон и коэффициент запаса, а также целый ряд факторов: условия опоры стропильной системы на стены, тип помещения под крышей, наличие окон в плоскости крыши, наличие люкарен, фронтонов и прочие особенности. Каждый элемент стропильной системы выполняет в конструкции собственную функцию и на него действуют силы в определенных направлениях.

Привлекать к строительству крыши малоопытных специалистов крайне не рекомендуется, т.к. они по незнанию зачастую игнорируют очень важные этапы строительства, которые им кажутся незначительными и непонятными.

Устройство стропильной системы крыши

Одно из главных условий конструкции стропильной системы – это ее жесткость. Как известно, самым жестким элементом является треугольник, поэтому данная фигура легла в основу проектирования стропильной системы. Такие элементы называют фермами. Их устанавливают параллельно друг другу и связывают линейными элементами. Устройство стропильной системы крыши нельзя назвать сложным, но ее проектирование требует знаний и опыта. Дело в том, что недостаточная жесткость стропильной системы приводит к нежелательным подвижкам, которые могут привести даже к разрушениям стен дома, не говоря уже о целостности кровли.

Крыша по возможности должна быть легкой, чтобы меньше нагружать собой стены здания. Чаще всего стропильная система выполняется из древесины, но может быть и металлической, например, в домах, построенных на металлическом профильном каркасе. Нередко из металла выполняются каркасы крыш сложной формы.

Древесина для стропильной системы должна выбираться очень тщательно, поскольку крыша довольно сложно поддается ремонту. Стропила, затяжки и прогоны изготавливаются из хвойной древесины не ниже I сорта. При этом влажность леса не должна превышать 18%. Очень важно тщательно обработать элементы стропильной системы антисептиками и антипиренами.Элементы стропильной системы четерехскатной крыши

Конструкционные элементы стропильной системы. Основные из них, а также сам принцип стропильной конструкции выработан путем проб и ошибок на протяжении многолетнего опыта строительства. Сегодня расчеты выполняются еще и таким образом, чтобы не расходовалась лишняя древесина. Стропильную систему крыши по-прежнему выполняют из отдельных элементов, используемых в различных сочетаниях, которые потребует конкретная конструкция.

Стропило (стропильная нога) – это балка, создающая наклонную опору для кровли. В поперечном сечение стропила имеют более длинную вертикальную сторону, поскольку нагрузка на них оказывается в основном вертикальная.

Мауэрлат – квадратный или близкий квадратному сечению брус, который служит опорой для нижних концов стропил. Его функция заключается в равномерной передаче нагрузки стенам дома.

Затяжка – доска или брус, расположенные горизонтально и соединяющая противоположные нижние концы стропил.

Прогон – брус для опоры верхнего конца стропил или их средней части.

Стойка – брус, устанавливаемый вертикально, который служит для поддержки стропил и прогона. Нижней частью опирается на стены дома либо на колонну нижнего этажа. Также может опираться на прогон (по-другому «лежень»), уложенный на перекрытие верхнего этажа.

Ригель – горизонтальный брус, соединяющий противоположные стропила выше точки опоры. 

Подкос – брус, располагающийся под углом к стропилу, и противодействующий его прогибу.

Ветровая балка – доска, препятствующая сдвигу стропильных ног относительно друг друга при порывах ветра. Располагается под углом к горизонтали. Крепится со стороны чердака.

Шпренгель – горизонтальная балка, опирающаяся на смежные стены и располагаемая перпендикулярно биссектрисе угла между ними. Данный элемент увеличивает жесткость конструкции при горизонтальных ветровых нагрузках. Изготавливается из бруса или бревна.

Кобылка – доска, закрепленная к нижней части стропил. Создает свес крыши.

Нарожник – короткая стропильная нога, используемая в конструкции вальмовой крыши.

Сечение элементов стропильной системы рассчитывается исходя из веса выбранного кровельного материала, снеговых и ветровых нагрузок. Стандартно стропила располагают с шагом 80-120 см. Их сечение может уменьшаться при условии уменьшения шага или их длины. Сечение стропил также зависит и от угла наклона ската. Чем угол круче, тем меньшим может быть сечение. В этой таблице приводим ориентировочные размеры сечений стропил.

Размер сечений стропильных ног, мм

 Длина стропильной ноги, м→

Шаг установки стропил, м

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0,8 50 Х 150 50 Х 150 50 Х 175 50 Х 175 50 Х 200
1,0 50 Х 150 50 Х 150 75 Х 175 75 Х 175 75 Х 200
1,2 50 Х 175 75 Х 150 75 Х 175 75 Х 200 75 Х 200

 

Существует несколько принципиально отличающихся стропильных систем. Выбор конкретной технологии зависит от формы и размера дома, типа крыши, наличия внутренних стен.

Виды стропильных системСистема с висячими стропилами чаще всего встречается у двухскатных крыш, где длина пролета между наружными стенами (при отсутствии внутренних) превышает 6 м. Для такой системы характерна затяжка, которая не дает разъехаться нижним концам стропил, создающим распор на стенах. Затяжки одновременно могут служить балками чердачного перекрытия. В то же время функцию затяжки может выполнять железобетонное перекрытие, которое жестко связывается с противоположными стенами. Стягивающее действие частично способен выполнить ригель, позволяющий создать мансарду. Если расстояние между стенами превышает 6 м, то стропила следует подпирать стойками и подкосами. Длина нижней части стропила при этом должна быть не больше 4,5 м.

Висячие стропила целесообразно применять при строительстве однопролетных зданий, стены которых сложены из каменных материалов. Главным достоинством систем с висячими стропилами является возможность перекрытия больших пролетов, не имеющих промежуточных опор. Однако необходимо обязательно компенсировать распор с помощью затяжек. Недостатком данной системы является ее сравнительно большой вес.

Система с наслонными стропилами может применяться на крышах с любым уклоном при наличии промежуточных опор между наружными стенами. Для такой системы характерны вертикально направленные нагрузки. При этом распор на стены не действует, и соответственно затяжка не применяется. Для опирания стропил при большом удалении наружных стен вместо конькового прогона можно использовать пару боковых прогонов, которые будут опираться на стойки, ригели и подкосы. Строя мансардный этаж, наслонные стропила выгодно опирать на аттиковую стенку высотой 100-150 см. В данном случае ее не нужно усиливать железобетоном. Как вариант можно рассматривать также мансардную крышу с ломанными скатами.

Наслонные стропила легче висячих, но сама система требует наличия дополнительных опор.Стропильные фермы

Стропильные фермы представляют собой готовые ребра каркаса крыши, которые уже не нуждаются в дополнительных опорах. Все элементы стропильных ферм находятся в пределах верхнего и нижнего пояса. Они опираются только на наружные стены и оказывают на них строго вертикальные нагрузки. Такая конструкция может использоваться на очень больших пролетах – свыше 16 м. Кроме того, стропильные фермы – это универсально решение, с помощью которого можно создать практически любую форму крыши. Несомненные достоинства стропильных ферм: высокая скорость выполнения каркаса крыши, уменьшенный расход древесины (экономия до 30%), отсутствие необходимости промежуточных опор. Единственный недостаток – дополнительные затраты на точный расчет и конструирование ферм.

Соединение элементов стропильной системы

Узлы сопряжения элементов стропильной системы являются важнейшими точками контроля. Традиционно для соединения элементов используются врубки с фиксацией на гвозди, скрутки или металлические шпильки. Недостатком такой технологии является необходимость использования достаточно толстых элементов, чтобы их можно было ослабить врубкой. Традиционные соединения требуют плотницкого мастерства, и далеко не каждый, кто возьмется за это дело, сможет построить по-настоящему жесткий каркас крыши.

Необходимость экономить древесину заставила искать новые способы крепежа. Так, сегодня стали соединять элементы без врубок, с помощью перфорированных металлических накладок, болтов и нагелей. Металлические накладки выполнены из полосовой стали с антикоррозионным покрытием. Их крепят к деревянным деталям при помощи гвоздей или шурупов; либо используются специальные зубчатые пластины, для которых не требуются дополнительные метизы.

Благодаря современному крепежу сечение стропил, стоек и подкосов можно уменьшить на 20% по сравнению с теми случаями, когда крепление осуществлялось традиционным способом. Причем выполнять крепление стальными накладками могут не только плотники, но и обычные строители.

02.04.2013
Автор текста: М. Тамилин



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.

Карта сайта|Контакты|Политика конфиденциальности