Выносы консоли стропил на пятерку крепко и просто
Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил
Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.
Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.
Содержание
Специфика удлинения стропильных ног
Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.
К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением б?льшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.
Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.
Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.
Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.
В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.
Варианты сращивания стропилин
Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:
- Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
- Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
- Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.
Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.
Вариант 1: Метод косого прируба
Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.
Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:
- Глубина определяется формулой 0,15 x h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
- Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 x h.
Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 x L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.
Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, ? его равен ? стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.
Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.
Вариант 2: Сплачивание досок
В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 x L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.
Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.
Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.
Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:
- Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
- Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 x d, где d это диаметр гвоздя.
- Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.
Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.
Вариант 3: Лобовой упор
Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.
Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:
- Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
- Длина накладок определяется формулой l = 3 x h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
- Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.
Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.
Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.
Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.
При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, ? отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.
При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.
Удлинение составными стропилинами
Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.
Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 x h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 x h.
Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:
- Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
- Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
- Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.
Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.
Видео о способах наращивания стропилин
Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:
Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:
Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:
Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.
Не нашли ответ? Почитайте похожие статьи Монтажные работы Монтажные работы Монтажные работы Монтажные работы Монтажные работы Монтажные работы Комментарии посетителейДа, способ не из легких и не из дешевых, если не самому делать, а еще и нанимать кого-то. Это в моем случае, потому что после прочтения понял, что опыта у меня в этом деле нет. Я теперь понимаю, сколько всего надо учесть в сращивании стропил, чтобы все правильно было и не развалилось через пару месяцев. Сначала казалось, что и сам сделаю, но лучше уж строителей позову.
ничего сложного там нет, самому легко сделать все, !
Если при наращивании стропильных ног методом косого прируба изначально не получилось подогнать места стыковки плотно одно к одному, то какова вероятности, что в зимний период при сильных снегопадах кровля выдержит увеличение нагрузки? Можно ли в таком случае каким-небудь способом еще больше укрепить места сращивания стропил, кроме перечисленных.
Виктор Боровиков ОтветитьСращивание стропил, конечно, дело, нужное, но надо подгонять так, чтобы место сращивания было в максимально близком расстоянии от конкретной опоры. Ведь место соединения так или иначе будет играть, и это будет не безопасно. И, конечно, лучше не заниматься самодеятельностью, а довериться профессионалам, у которых есть опыт и соответствующая квалификация. Считаю, что при постройке крыши нужно обращаться в строительные компании, а не к частникам, так как с последних спроса никакого.
да уж! довериться профессионалам, отдать кучу денег и переделывать потом самому!
лучше тебя самого никто не сделает!
Ставлю стропила своими руками. Куча ошибок, а причин не понимаю?
И в очередной раз, я убеждаюсь, что практика в любой работе, имеет решающее значение. Что с фундаментом, что при кладке стен, у меня постоянно вылезали моменты, о которых нигде не написано, и не снято видео . И сколько не готовься, сколько не изучай информацию, только во время работы ты узнаешь всю правду!
? И чем, дальше, тем больше я начинаю понимать тех "строителей - специалистов", которые продвигают профессионализм в стройке, и против таких самостройщиков как я. Но в свою защиту скажу, что на мой взгляд :
Тот, кто сделал ошибки, исправил их и научился, лучше, чем тот, кто знает и умеет, но делает абы-как.
Так что продолжаю учиться на практике.
И вот очередной важный этап - стропильная система.
Ставлю стропила своими руками. Куча ошибок, а причин не понимаю?Я уже писал о том, как ставил стойки под коньковый прогон и делал укосины . Пришло время ставить сами стропила.
- Материалом были выбраны доски 50 на 200.
- Шаг стропил 625 мм, по центрам, под утеплитель.
- Для снижения распирающих нагрузок, стропила я решил ставить с запилами на обоих концах.
- Разметку под установку стропил на коньке, я сделал заранее, а на мауэрлате, они будут примыкать к балкам перекрытия, установленным под те же размеры.
Все готово, только накидывай.
? Но самая главная задача сделать все как можно точнее.
Уже по своему опыту на предыдущих этапах, я прекрасно понимал, что неровности мауэрлата и конькового прогона, неровности самих стропил, и "кривенькие руки" новичка, не могут привести к идеальной плоскости кровли. Но сделать максимально точно хотелось.
Шаблоны мне не подошли.
Конечно всем хочется упростить и облегчить себе работу. И сделать один шаблон, а по нему уже все стропила - это самый простой вариант.
Как запилить и установить стропила в одного при строительстве вальмовой крыши
Шаг 1. Поднимаем доску на верх. Для удобства один конец доски я ставил на коньковый брус, другой конец упирал в мауэрлат. Дабы доска не скатилась вниз.
Шаг 2. Получается вот такой пирог) Шаг 2. Получается вот такой пирог)Шаг 2. Подтягиваем доску к выносу балки. Т.к. я один работал, я подкладывал доску и ставил на нее стропило, чтобы выставить как нужно и закрепить этот конец для разметки, с помощью струбцины.
Шаг 3. Готовим заранее брусок размером 5х5 сантиментов. Установить его нужно на край выноса и угол бруска, который прислонен к стропилу должен сойтись с верхним краем стропила, как показано на фото.
Шаг 4. Делаем разметку по бруску. Далее брусок убираем.
Шаг 5. Переходим к другому краю, который стоит на коньковом брусе. Нам нужно сделать еще одну разметку, чтобы запилить другой конец. Для этого нужен небольшой уровень. Прикладываем уровень к коньковому брусу, ловим уровень и чертим вертикальную линию на стропиле.
Шаг 6. Т.к. разметочный брусок был размером 5х5 см, на вертикальной линии тоже отмечаем 5 см.
Шаг 7. Устанавливаем уровень к стропилу, подымаем его на отметку в 5 см, ловим уровень и чертим горизонтальную линию.
Шаг 8. Коньковый брус у меня установлен шириной 10 см. Поэтому глубина запила 5 см по горизонтальной отметке.
Шаг 9. Необходимо разметить еще одну вертикальную линию. Для этого я пользовался угломером (малкой). Один край прислоняем к краю доски, другой выравниваем по линии. Угол который получился переносим на отметку в 5 см на горизонтальной линии и делаем разметку.
Вот такой результат должен получиться.
Шаг 10. Один конец стропила у нас размечен, нужно закончить разметку другого конца, который будет упираться на балку перекрытия. Т.к. часть линии у нас уже отмечено (с помощью бруска), линию нужно просто продлить с помощью линейки.
Шаг 11. С помощью циркулярной пилы, отпиливаем лишнее по разметке. И получаем запил (второе фото) который встанет на балку перекрытия.
Шаг 12. Переходим к другому краю и отпиливаем лишнее по крайней вертикальной разметке. (2 фото) Результат.
Шаг 13. С помощью лобзика выпиливаем так называемый зуб. Результат (2 фото).
Шаг 14. Ставим стропило на балку и на коньковый брус. Находясь у края подтягиваем стропило по балке. Оно должно сесть на зуб. Если все сделано правильно. Дабы стропило не убежало прибиваем его гвоздями.
Шаг 15. Стропило должно лежать зубом на коньковом брусе. Временно закрепляем этот край уголком (2 фото).
Шаг 16. Радуемся одно стропило установлено. Т.к. я перестраховщик и не был до конца уверен, я размечал каждое стропило таким образом. Это заняло больше времени, т.к. можно было сделать шаблон запилов двух концов стропила и делать разметку и запил внизу, не подымая балку вверх.
Т.к. это моя первая крыша, которую я делаю сам, ЗНАТОКИ не пинайте в комментариях ))))
Консольный вынос мауэрлата, прогона и конькового бруса
Недавно один из читателей сайта обратился ко мне с вопросом: как рассчитать консольный вынос мауэрлата, прогона, конкового бруса?
На первый взгляд вопрос достаточно простой, если рассматривать подобный вынос просто как консольную балку с жестким защемлением. Однако в действительности все выглядит значительно сложнее, что я и попробую объяснить ниже.
Мой текст отделен от текста письма горизонтальными линиями.
Здравствуйте, уважаемый Доктор!
Большое спасибо за Ваш сайт - источник крайне полезной информации, изложенной в яркой и доступной форме.
Я разрабатываю проект загородного дома для себя. Строительного образования не имею, поэтому повышаю свой уровень с помощью информации из Интернета, и в значительной степени из Ваших статей. Многое уже уяснил, но некоторые вопросы остались. Буду рад, если вы прольёте свет и на эту тему, которая, как мне кажется, может быть интересна и другим посетителям Вашего сайта
Во многих домах с наслонными стропилами свес кровли над фронтонами поддерживается консольными выносами мауэрлата и конькового бруса, на которые опираются одна или несколько пар стропил.
Рисунок 553.1.
В случае, когда консольный вынос образуется одним брусом, расчёт подобной конструкции вопросов не вызывает. Налицо консольная балка, к которой приложено несколько сосредоточенных нагрузок.
Даже в этом на первый взгляд простом случае все намного сложнее, чем вы предполагаете. Т.е. в первом приближении действительно верхний брус можно рассматривать как консольную балку, с жестким защемлением на опоре. Кроме того нагрузку, приложенную практически на опоре для упрощения расчетов можно не учитывать, а нагрузка на конце консоли может быть в 1.5-2 раза меньше в зависимости от конструкции кровли. Впрочем, если для еще большего упрощения расчетов это не учитывать, то расчетная схема будет выглядеть примерно так:
Рисунок 553.2. Возможная расчетная схема для консольной балки - мауэрлата
Примечание: Сосредоточенные нагрузки я обозначил заглавными литерами, исходя из общепринятых положений. Длина консоли k - это расстояние от начала верхнего бруса до начала нижележащего бруса.
И тогда для расчета такой балки можно воспользоваться готовыми формулами, т.е. сначала рассчитать балку при действии первой нагрузки, потом второй, а затем полученные результаты сложить с учетом знака.
Однако сосредоточенные нагрузки, действующие на мауэрлат слева от опоры, не обеспечивают условий жесткого защемления на опоре, так как по условию равны сосредоточенным нагрузкам, действующим справа от опоры. Соответственно в данном случае более правильно рассматривать не просто консольную балку согласно расчетной схемы, показанной на рисунке 553.2, а некоторую балку, часть которой лежит на упругом основании - нижележащем брусе, далее следует пролет l и косоль k. Тогда расчетная схема будет выглядеть примерно так:
Рисунок 553.3. Более точная расчетная схема для консольной балки-мауэрлата.
Сам по себе расчет подобной балки - достаточно сложная задача, при этом дело осложняется тем, что координаты точки А изначально не известны. Известно лишь, что прогиб и опорная реакция в этой точке равны нулю, а вот значения угла поворота и момента в этой точке неизвестны.
Впрочем в таком достаточно сложном расчете как правило нет необходимости, так как значение момента на опоре В не изменится, изменится только угол поворота поперечного сечения на этой опоре, соответственно увеличится прогиб консоли.
При рассмотрении консольного выноса мауэрлата как простой консольной балки согласно расчетной схемы, показанной на рисунке 553.2, начальный угол поворота на опоре равен нулю. Расчет по расчетной схеме показанной на рисунке 553.3 позволит определить значение угла поворота поперечного сечения на опоре В и соответственно более точно определить значение прогиба. Если такой расчет не проводить, то значение прогиба на конце консоли, определенное по расчетной схеме 553.2 следует увеличить в 1.5-2 раза.
И еще, достаточно важный момент. В данном случае сечение мауэрлата будет ослаблено в месте пересечения с перпендикулярной стеной. Конечно же величина ослабления зависит от технологии выполнения сруба, тем не менее высота сечения бруса уменьшится примерно на h/4. Так как, судя по рисунку 553.1 сруб очень близок к условной опоре В, то изгибающий момент, действующий в этих сечениях, будет примерно равен моменту, действующему на опоре В. Соответственно ослабленное сечение должно выдерживать этот момент.
Не знаю, насколько понятно объяснил, но вы, если что, переспрашивайте.
Сложнее становится, когда балка образована несколькими брусьями.
Рисунок 553.4.
Если бы брусья были связаны между собой, например, склеены, то их можно было бы рассматривать как составную балку и рассчитывать в соответствии с рекомендациями из соответствующей статьи. Но при отсутствии связей, вероятно, следует рассчитывать эту конструкцию как две отдельные балки, на каждую из которых приходится половина от каждой приложенной нагрузки. Или я ошибаюсь?
Нет в данном случае вы не ошибаетесь. В том смысле, что для упрощения расчетов можно не обращать внимания на частичное распределение нагрузки верхним брусом при передаче нагрузки на нижний брус и тогда достаточно просто рассчитать одну балку, нагрузка на которую уменьшится в 2 раза. При этом сечение нижележащего бруса будет ослаблено примерно в 2 раза.
Ещё сложнее, если балка образована брусьями различной длины.
Рисунок 553.5.
В этом случае более-менее точный расчет будет действительно очень сложным по той причине, что следует отдельно рассматривать 3 балки различной длины, с разными консолями и разными приложенными нагрузками, в том числе и неравномерно распределенными.
Если максимально упростить, то наиболее нагруженным выглядит средний брус, который можно рассматривать как консольную балку на конце которой действует сосредоточенная нагрузка примерно 3Q. при этом длина консоли примерно равна расстоянию между началом 2-го бруса и началом 3-го бруса.
В целом с точки зрения распределения напряжений в балках данный вариант (три консоли разной длины) будет наиболее оптимальным.
Несущую способность консольного выноса можно повысить с помощью наклонных связей, например, стальных шпилек.
Рисунок 553.6.
Разъясните, пожалуйста, как рассчитать прогиб и напряжение консольных балок в описанных выше случаях.
Подобное размещение шпилек конечно же немного изменит общую работу соединяемых балок, но на мой взгляд очень незначительно, так как для воспрития касательных напряжений их потребуется достаточно много. А кроме того шпильки будут ослаблять сечение балок.
Т.е. использовать шпильки конечно же можно, но я бы в этом случае все равно воспользовался простым вариантом расчета, как для балок, показанных на рисунке 553.4.
При использовании подобных конструкций также возникает вопрос о расчетной нагрузке на стены.
Рисунок 553.7.
Предположительно, вследствие своего изгиба, консольная балка будет создавать нагрузку в основном на край расположенной под ней несущей стены, а также на соответствующую часть перпендикулярной стены. Вероятно, такую нагрузку можно считать сосредоточенной.
Существует ли способ рассчитать, или, хотя бы, приблизительно оценить эту нагрузку в точке её максимальной величины?
Да, примерное значение этой нагрузки будет В = 5Q, согласно расчетной схеме 553.3. Формально, на первом этапе расчета эту нагрузку можно рассматривать как сосредоточенную, но в действительности она будет распределяться по некоторой площади опорного участка нижележащего бруса и чем ниже, тем больше будет площадь распределения этой нагрузки.
При переходе к фундаменту эту нагрузку, а также нагрузки от других стропил можно рассматривать как равномерно распределенную нагрузку по длине стены.
И наконец, последний вопрос, связанный с передачей нагрузки от консольной балки через несущую стену на фундамент.
Рисунок 553.8.
Очевидно, максимальная нагрузка на фундамент будет под краем несущей стены. Однако эта нагрузка будет частично распределена по длине стены, и максимальное значение будет меньше, чем сосредоточенная нагрузка, приложенная в верхней части стены (не считая нагрузку от веса самой стены, перекрытия и т. п.).
Как рассчитать значение нагрузки в этой точке?
И, раз уж зашла речь о нагрузке на стены, разъясните, пожалуйста, методику расчёта несущей способности стены из бруса.
По вашему рисунку можно предположить, что вы изобразили внутреннюю несущую стену, под которую фундамент не предусмотрен. Тем не менее, исходя из общего контекста вопросов, полагаю, что имеется в виду все-таки дополнительная нагрузка от консольных свесов, а фундамента под несущую стену на рисунке просто не видно. В этом случае, как я уже говорил выше, нагрузку от кровли на фундамент можно считать равномерно распределенной.
Если стены из бруса полностью опираются на фундамент, то при качественной перевязке с перпендикулярными стенами, при стандартных деревянных перекрытиях и относительно небольших оконных и дверных проемах такие стены в дополнительных расчетах на прочность и устойчивость как правило не нуждаются.
В целом расчет будет сильно зависеть от того, как именно обеспечивается сцепление нижележащего и вышележащего брусьев, за счет профиля, нагелей и т.д.
В моём проекте свес кровли по всему периметру дома составляет 1.8 м и расчётная нагрузка на стену в точке опирания на неё мауэрлатов и конькового бруса составляет от 5000 до 6500 кг. Много это или мало? Стены предполагаются из профилированного бруса 140 мм, высота стен 6 м (два этажа).
Надеюсь, что вопросов не слишком много и заранее благодарен за ответы.
Без знания снеговой нагрузки, конструкции кровли, общих размеров дома мне трудно оценить значение полученной вами нагрузки. Тем не менее оно кажется мне завышенным. Например, при размерах дома 10х10 м, снеговой нагрузке 200 кг/м2 и кровле с наслонными стропилами без подкосов нагрузка в точке опирания конькового бруса будет около 3.5-4 тонн, при расчете по расчетной схеме 553.3.
На этом пока все.
Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"
Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783
Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV
Для Украины - номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630
Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).
Как крепить стропила: самые простые и надежные способы крепления
Когда при строительстве дома очередь доходит до устройства кровли, возникает резонный вопрос: как крепить стропила? Ответ на него зависит от многих факторов: конструкции крыши и расчётной нагрузки на неё, крутости скатов, материала и несущей способности стен, предполагаемой усадки строения и т.д. Каждый из этих факторов влияет на выбор способа крепления и стропильного крепежа. Кроме того, к стенам и между собой стропила тоже крепятся по-разному.
Общие сведения
Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.
Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.
Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:
- Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.
- Наслонные стропила устанавливают на здания с большими пролётами свыше 10-12 метров со средней несущей стеной или опорными колоннами. Верхними концами они опираются на коньковый прогон, который в свою очередь поддерживается стойками, упирающимися в лежень – горизонтальная балка, лежащая на колоннах или внутренней стене. Если решается задача, как установить стропила на односкатную крышу, то также выбирается наслонная конструкция, так как в ней роль конькового прогона исполняет более высокая стена.
Крепление стропил в нижней части
В нижней части стропила могут опираться прямо на стену, если она сложена из бревна или бруса. На стены из штучных материалов (кирпич, бетонные, газобетонные блоки и т.д.) их опирать нельзя, так как ставить стропила можно только на прочные основания, не передающие влагу.
Но это не единственная причина. Опорой для кровли должна служить конструкция, которая равномерно распределяет нагрузку по стенам. Поэтому на их верхней части по всему периметру монтируют мауэрлат – толстую деревянную балку, исключающую точечную нагрузку на элементы кладки. Между ней и материалом стен обязательно прокладывают гидроизоляцию.
Также кровельная система может крепиться к балкам перекрытия. Это делается в случае с каркасными строениями или мансардными крышами. Часто балки перекрытия используют в качестве затяжек для висячих стропил. Они должны выступать за внешнюю плоскость стен минимум на полметра, чтобы образовать карнизный свес. А стропильная нога устанавливается на край балки.
Крепление к деревянной стене
Перед тем как установить стропила на бревенчатые или брусовые стены не нужно делать на них никакой обвязки – монтаж осуществляется прямо на несущие конструкции. При этом способ крепления зависит от предполагаемой усадки строения:
- Если дом уже дал усадку или в случае реконструкции и замены кровли на старом деревянном доме, крепление делают жёстким, вырубая в верхнем бревне пазы под стропила и жёстко закрепляя их скобами или металлическими уголками с двух сторон.
При устройстве кровли на новых деревянных домах используют скользящее крепление. При усадке здания его геометрия может меняться, вызывая избыточное напряжение в местах жёсткого крепления и деформацию конструкции крыши. Чтобы этого не происходило, стропилам оставляют возможность двигаться в поперечном направлении, подстраиваясь под усадку. Для этого используют специальный крепёж, позволяющий им это делать. Это может быть стальной уголок с длинной прорезью на одной полочке вместо монтажных отверстий. Или скользящая опора, как на следующем фото.
Крепление к мауэрлату
О том, как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши, нужно задуматься ещё на этапе монтажа самого мауэрлата. Если он закреплён на стене сбоку с помощью скоб, вбитых в деревянные пробки, то он не в состоянии нормально воспринимать распорные нагрузки. Поэтому крепление стропильной системы должно быть жёстким, исключающим сдвиги или повороты элементов относительно мауэрлата и друг друга.
Возможные варианты показаны на схеме:
- На конце стропила выпиливается «седло», которым оно надевается на мауэрлат, после чего соединение укрепляется двумя стальными уголками, установленными с обеих сторон, либо тремя гвоздями, два из которых забиваются сбоку под углом и скрещиваются в теле мауэрлата, а один вбивается в стропило вертикально.
- Вместо изготовления запила к стропильной ноге подшивается опорный брусок, упирающийся торцом в мауэрлат. Так поступают, если возникают сложности с тем, как запилить стропила под нужным углом и нужных размеров. Дальнейшее крепление также осуществляется на перекрещённые гвозди или уголки.
- Запил или опорный брусок ограничивают свободу движения стропилины, не давая ей скользить по опорной плоскости. А дополнительный крепёж не позволяет ей сдвигаться в горизонтальном направлении. Если увеличить степень свободы этого узла, не делая «седло» или используя в качестве крепежа скобу, то максимально жёстким придётся делать соединение стропил в верхней части.
Видео описание
Подробнее об этом на видео:
Дома, построенные из газосиликатных блоков, пеноблоков и других относительно хрупких материалов, обязательно усиливаются по верхнему периметру стен монолитным бетонным поясом. Без него невозможно надёжное крепление мауэрлата, так как подобные материалы плохо удерживают в себе крепёж. Как правило, ещё во время заливки бетонного пояса в него вертикально устанавливают шпильки, на которые впоследствии и «насаживается» мауэрлат и фиксируется гайками.
В этом случае деревянная обвязка стен получается более надёжной и хорошо противостоит распорным нагрузкам. Помимо уже описанных способов, как крепить стропила к мауэрлату, можно использовать и другие. Например, с помощью накладной перфорированной пластины с запилом стропильной ноги или без него. Или на скобу либо три перекрещённых гвоздя без запила. Важно только срезать опорную часть стропила так, чтобы она точно совпадала с плоскостью мауэрлата.
Обратите внимание на то, что при установке без запила стропильные ноги придётся удлинить, нарастив их кобылками, чтобы образовался выпуск для карнизного свеса.
Чтобы снизить распирающую нагрузку на мауэрлат двухскатной крыши, используют скользящие (шарнирные) соединения. Это могут быть и специальные крепёжные элементы, и один вертикально вбитый гвоздь, и крепление на скобу с разнонаправленными зубьями.
Шарнирные сопряжения нижней части стропильных ног чаще всего применяются и тогда, когда надо решить, как крепить стропила на односкатной крыше. Но в этом случае верхнюю часть закрепляют жёстко на коньковой балке или стене односкатной крыши, выполняющей её функции.
Видео описание
Видео об устройстве стропильной системы для односкатной кровли:
Современный стальной стропильный крепёж очень облегчает работу по созданию каркаса крыши. При их применении стоит воспользоваться следующими советами и рекомендациями:
- все скрепляемые деревянные элементы должны иметь толщину не менее 50 мм;
- фиксировать фасонный крепёж следует оцинкованными саморезами или гвоздями. Причём гвозди должны быть не обычные, а ершённые – с насечками на стволе, длиной минимум 40 мм;
- симметрично расположенные крепёжные элементы можно дополнительно стягивать шпильками, затягивая гайки с обеих сторон стропила.
Крепление к балкам
Основная задача при таком соединении заключается в предотвращении скольжения стропил по балкам, иначе они будут «разъезжаться». Этого допускать нельзя. Так как подстропильные балки часто выполняют двойную роль – балок перекрытия и затяжек для висячих стропил, то сопряжение должно быть особенно надёжным.
Лучше всего использовать врубки различных видов. Самые распространённые – в один или в два зуба, с усилением болтами и хомутами:
- Соединение в один зуб годится для кровельных конструкций с небольшой нагрузкой – односкатных крыш пристроек или двухскатных с крутым наклоном скатов – более 35 градусов. Для этого на конце стропила вырезается зуб, а на балке соответствующее ему гнездо, глубина которого не должна превышать четверти толщины балки во избежание её ослабления. Расстояние от гнезда до конца балки не менее 25-30 см.
- Если расчётная нагрузка на кровлю велика, опорную площадь увеличивают за счет второго зуб, усиливая соединение шипами.
- При болтовом соединении конец стропила сажают в вырубку на верхней плоскости балки, а снизу делают небольшой вырез под болт. Затем сверлят сквозное отверстие перпендикулярно стропильной ноге и затягивают вставленный в него болт гайкой снизу.
Иногда стропила упирают в конец балки и скрепляют их саморезами, гвоздями либо накладными пластинами. Или сбивают их боковыми поверхностями. Такие соединения очень ненадёжны и допускаются только на лёгких бюджетных нежилых постройках.
Читайте также: