Висячие стропила. Стропильные фермы

Нижние концы висячих стропил опираются на настенный подстропильный брус — мауэрлат (в пере-воде с немецкого языка это слово означает «настен-ный лежень»). Верхние концы стропил упираются друг в друга. А чтобы система не распалась, вводят обязательный элемент — затяжку, которая объеди-няет нижние концы стропил. Жёсткость системе обеспечивают раскосы (подкосы), расположенные в плоскости стропил. Таким образом, получается простейший вид фермы. Отсюда и второе название такой конструкции — стропильные фермы.

Насланные стропила

В отличие от висячих, оба конца наслонных стро-пил опираются на горизонтальные элементы конструкции: нижний конец — на мауэрлат, верхний — на горизонтальный коньковый прогон. Прогон, в свою очередь, располагается на вертикальных стойках, которые установлены на внутренние опоры (несущие стены или колонны). Чтобы система была жёсткой, вводят раскосы, которые закрепляют в плоскости стоек.

Комбинированная система стропил

Разумное сочетание висячих и наслонных стропил даёт большое преимущество, позволяя более открытым делать внутреннее пространство дома. Особенно это ценно, если проектируется зальное помещение со вторым светом.

В комбинированной системе висячие стропила (фермы) ставятся на расстоянии 5...6 м друг от друга. Затем на стропила этих ферм (верхние пояса ферм) крепится горизонтальный прогон, на который укла­дываются наслонные стропила.

Так повелось, что в практике отечественного инди­видуального малоэтажного домостроения чаще при­меняют наслонные стропила.

1.1. Элементы наслонных стропил

На рис. 30 показаны элементы, составляющие кон­струкцию наслонных стропил. Параметры элементов зависят от величины расчётного пролёта. Расчётный пролёт стропил — это горизонтальная проекция расстояния между точками опоры стропил на мауэр­лат и коньковый прогон.

Обратите внимание, что при расчётных пролётах длиной менее 6,5 м подкос (раскос) можно не делать. Однако при больших пролётах подкос обязателен, что вытекает из условий работы древесины и наибольшей длины выпускаемого бруса — 6,5 м. Поэтому в задачу подкоса входит не только сделать более жёстким скат крыши и принять нагрузки, действующие на кон­струкцию (т.е. уменьшить расчётный пролёт), но и служить местом стыка стропил.

В расчётных пролётах, превышающих 10 м, появ­ляется ещё один элемент — горизонтальный. Это ри­гель. Его ещё называют стяжкой или затяжкой. Этот элемент вводят с той же целью, что и подкос.

Более детальное представление о конструкции стропил можно получить из рис. 31, где показано кон­структивное расположение элементов наслонных стропил и некоторые узлы их соединения. Стены по­казаны условно, только для понимания узлов. Дадим некоторые пояснения к чертежу.

Итак, стропило опирают на мауэрлат (подстро­пильный брус), делая в стропиле соответствующую врубку. Причём, мауэрлат может быть расположен заподлицо с внутренней поверхностью стены, как нарис. 32, или несколько смещаться от неё в сторс ну внешней поверхности стены (см. рис. 31)', на сколько смещаться — решается в каждом конкрет ном случае.

2. Чтобы не произошло загнивания деревянно мауэрлата, его отделяют от каменной стены проклад кой из какого-либо гидроизолирующего материал рубероида, толя, гидроизола и пр.

3. Мауэрлат необходимо закрепить к стене, так кай при сильной ветровой нагрузке может произойти срыв крыши. Одним из способов крепления являета обкручивание мауэрлата проволокой-скруткой чере каждые 1,5...2 м ( см. рис. 31 б). Проволоку заранее за кладывают в стену в процессе её возведения. Как ва риант, мауэрлат крепят к стене анкерами.

4. Во избежание возникновения «мостиков холода! мауэрлат с наружной стороны обкладывают утепли телем (см. рис. 31 в). Подробнее об этом рассказано разделе «Кровли».

5. Стропила также необходимо закреплять проти воветровыми связями. На рис. 31 в показано, как эн делается. Каждое второе стропило обкручивают хому том из проволоки, которую затем анкером крепят стене. Крепление к стене должно производиться ш расстоянии от верха стены не меньшем, чем 500 мм.

6. Стропила всегда выступают за внешнюю поверх ность стены (на 600...800 мм), образуя таким образом карниз (свес). Карниз служит для отвода атмосфер ных осадков от стены. Если длины стропил не хватает или уклон крыши большой, то свес формируют с помощью так называемой кобылки — подбивной к с пилу доски (см. рис. 30). Возможное оформление ка] низа показано на рис. 72.

7. Верхним концом стропила опираются на коны вый брус (прогон). Между собой стропила пр< сбиваются гвоздями (см. рис. 31 б, вид 1—1) или скепляются деревянной накладкой (см. рис. 31 а).

8. Прогон опирается на стойки, которые устав ливаются с шагом 3...4 м на внутреннюю несущую ста или на отдельно стоящие опоры. При этом необходтючить контакт с каменной опорой гидроизолиру- лм пакетом {см. рис. 32, узел 1).

9. Если шаг опор под стойки превышает шаг стоек, то обойтись без лежня — горизонтального бруса, уло- ного на опоры. На лежень устанавливаются стойки. Лежень также может быть использован для крепле- в нём с помощью врубок подкосов (см. рис. 31 г) — стойки ставятся через 3...4 м, а подкос — под каж- стропило. Подкосы соединяются между собой дос- и-вкладышами (если подкосы крепятся к стойке, между собой они скрепляются с помощью скобы). От каменных опор и стены лежень изолируется со- тствующим материалом.

Следует помнить, что в лежне древесина работает на смятие поперёк волокон, а для древесины это не самое лучшее условие работы.

На рис. 31 д показана установка и соединение между собой подкосов в промежутке между стойками и без использования лежня.

2.3. Параметры элементов наслонных стропил.

Шаг стропил

Элементы стропильных конструкций выполняются из дерева с необходимым выполнением расчетов их параметров. В учебном проекте можно воспользоваться

Наименование

Элемента Таблица 7

Сечение элемента, мм[1]

Мауэрлат 100x150; 150x150 Стойка 150x150; 100x100

Лежень 100x150

Коньковый прогон 150x150; 100x100

Стропило 50x150; 50x175 Кобылка 50x100

Подкос, стяжка 50x150 (на гвоздях) 100x150 (на врубках)

Параметры сечения стропил зависят от материала вли, шага и пролёта; более детально эта зависимость зана в табл. 8.

Прибивной брусок

Стойка каркаса

Балка

Оконные и дверные проёмы условно не показаны

Практическая работа

виполнение плана стропил по плану малоєтажного дома

Конструктивное решение несущей части крыши стропильной системы .

Последовательность решения и его особенности, на которых следует обратить внимание, сводятся к нижеследующему.

Исходя из конструкции несущих стен нужно выбрать тип несущей системы:

· Наслонная;

· Висячая

Построить план крыши, исходя из руководствуясь соображениями дизайна и видом покрытия. Необходимо помнить, что наносные ребра строятся по биссектрисе угла стен

• скатные, уклон которых составляет не менее

20%; среди них выделяют крутые, уклон которых —

от 45 град- черепица керамическая

20 -26 град - металло черепица, битумная черепица,

• пологие — с уклоном 5...20% - рубероид;

• плоские — с уклоном 1,0... 5%.- рубероид

ШАГ 1

Вначале следует выбрать систему стропильной конструкции: будем сооружать крышу по наслонным сгропилам сечением 50x150 мм.

ШАГ 2

Подбираем шаг стропил. Наслонные стропила нижним концом опираются на подстропильный брус (мауэрлат), а верхним — на коньковый прогон. Наибольший расчётный пролёт составляет : около 4200 мм (объяснение этой величины приведено ниже). По расчётному пролёту и материалу кровли I металлочерепица) выберем из табл. 8 шаг стропил, к: горый составит 600 мм.

кровли
Металло­ черепица, ■ ондулин, 1 стальной лист
Черепица				—
Шаг стропил сечением 50x175 мм, мм
Металло­ черепица, ондулин, ' стальной лист	—	—
Черепица	—	—

ШАГ 3

Устанавливаем стойки, на которые опираются коньковые прогоны. Выполняем схематические разрезы 1—1 и 2—2 , которые наглядно показывают, перепады высот кровли). Стойки устанавливаются рядом и соединяются гвоздями или стяжными болтами.

Прогоны консольно выпущены за фасадные плоскости стен: потом с помощью этих выпусков будут формироваться свесы крыши.

ШАГ 4

Обеспечиваем жёсткость стропил. При ширине скатов (со свесами получается более 6,5 м) необходимо устраивать подкосы (см. табл), которые поддерживают стропила. Устройство подкосов — трудоемкое дело, требующее мастерства и больших затрат материала.

ШАГ 5

Теперь необходимо позаботиться о жёсткости конструкции. Как всегда, конструктивно решаем этот вопрос в виде созданных с помощью подкосов треугольников — геометрически неизменяемых фигур. Т.е создаем систему ферм. Подкосы располагаются в плоскости стоек

ШАГ 6

Устройство свесов крыши. Свесы по коротким сторонам дома образуются с помощью кобылок глубина выноса- 500мм.

ШАГ 7

Далее на стропила набивается обрешётка: на свесах сплошная, а выше — разреженная. Это показано на узлах. Свес по длинной стороне дома формируется за счёт консольно выпущенной обрешётка. То же будет и в правой части дома.

По обшивке идёт контробрешётка. Обратите внимание, что шаг контробрешётки равен шагу стропил. По контробрешётке затем пойдёт обрешётка с шагом под металлочерепицу, равным около 350 мм

На плане стропил должны стоять:

· оси здания;

· цепочка размеров раскладки стропил в осях;

· нанесены печные трубы и прочерчены конструкции стропил вокруг них

· отметки конька и низа свеса кровли

· уклоны всех участков кровли

Наименование

Элемента Таблица 7

Сечение элемента, мм[2]

Мауэрлат 100x150; 150x150 Стойка 150x150; 100x100

Лежень 100x150

Коньковый прогон 150x150; 100x100

Стропило 50x150; 50x175 Кобылка 50x100

Подкос, стяжка 50x150 (на гвоздях) 100x150 (на врубках)

[1] За расчётный пролёт стропил принята горизонтальная гг>зекция расстояния между точками опоры стропил — г мауэрлат и коньковый прогон.

[2] За расчётный пролёт стропил принята горизонтальная гг>зекция расстояния между точками опоры стропил — г мауэрлат и коньковый прогон.