Традиционные деревянные стропильные конструкции

• Основные функции

• Варианты несущей конструкции кровли

• Типовые размеры элементов деревянной стропильной конструкции

• Стропильные фермы с верхней затяжкой

• Стропильные конструкции для дома

с обустроенным чердачным помещением

• Фронтоны: проемы, скаты, трубы дымохода

• Варианты реализации стропильных конструкций на стройплощадках

Основные функции

Стропильная конструкция должна быть устойчивой к воз­действию вертикальных (вес кровли) и наклонных нагрузок (давление ветра).Используемый материал - дерево - должен обладать большим механическим сопротивлением (сопротивле­нием изгибу), чтобы противостоять воздействию нагрузок. Стро­пильная конструкция выполняет также эстетическую роль бла­годаря формам, придаваемым кровле с двумя или четырьмя скатами, а также благодаря расположению дома (прямоугольное,

Г-или Т-образное) (рис. 23.1). Стропильная конструкция выполняет следующие функции (рис. 23.2):

- поддерживает свой собственный вес (удельный вес сосны: 500 -700 кг/м³);

- поддерживает вес кровли (черепица: 40-50 кг/м², шифер: 20-
22 кг/м²);

- противостоит ветру, который оказывает давление на один скат и создает разрежение на другом скате (динамическое давление в пределах от 87 до 157 дН/м² в зависимости от района);

- выдерживает снеговую нагрузку (45-90 дН/м² ) в зависимости от карты местности;

- держит потолок, подвешенный на балочном перекрытии, опи­рающемся на затяжку фермы.

Примечание: При расчете сечений стропил необходимо учиты­вать коэффициенты безопасности.

Стропильная конструкция передает описанные выше нагрузки на несущую структуру дома: стены, полы и т.д. Она обеспечивает за­щиту от дождя и позволяет «дышать» дому (в подстилающем слое отсутствует конденсация). При ее проектировании используется принцип треугольника, благодаря которому достигается устойчи­вость конструкции.

Крыша, состоящая из стропильной конструкции и кровельных материалов, должна «вписываться» в окружающее пространство своими геометрическими формами, скатами, отделкой фронто­нов, цветом. Она должна также давать возможность производить внутреннюю перепланировку пространства под крышей для экс­плуатируемого чердачного помещения при необходимости уста­новки окон на крыше и чердачных окон (рис. 23.4).

Теплоизоляция может быть выполнена с помощью теплоизоляци­онных плит поверх стропил или с их креплением к стропилам из­нутри и к потолку чердачного помещения.

При всех многочисленных перепланировках в доме стропильная конструкция должна оставаться устойчивой, прочной и безопасной, а также соответствовать критериям долговечности и минимального обслуживания со свободным доступом в чердачные помещения.

Рис. 23.1. Традиционная стропильная конструкция с верхней затяжкой в обустроенном чердачном помещении

Рис. 23.11. Промежуточная ферма в жилой зоне дома и прогоны, опирающиеся на фронтоны гаража

(наиболее распространенный вариант)

Традиционная ферма при уклоне крыши < 40%.

Ферма с верхней затяжкой при уклоне крыши > 40%.

Для обустроенных чердачных помещений потолок 1-го этажа - из железобетона.

Типовые размеры элементов деревянной стропильной конструкции

□Названия элементов и их размеры (табл. 23.1)

Таблица 23.1

Названия элементов, составляющих стропильную конструкцию, приведены на рис. 23.3, 23.13 и 23.14. Строительный лесоматериал должен быть сухим (влажность < 15%), поскольку такой материал имеет сопротивление на 40% больше, чем свежий пиломатериал.

□Классическая ферма для черепичной кровли

Рис. 23.12. Деревянные

материалы для стропильной

конструкции

23.4. Стропильные фермы с верхней за­тяжкой

Применение и монтаж

Такие фермы применяются в доме с обустроенным чердачным помещением

□Вариант1:шпала лежит прямо на железобетонном полу (рис. 23.15).

На нее действует сила скольжения со стороны стропильной ноги, которую необходимо компенсировать:

- либо с помощью упора на периферийной стяжке;

- либо путем крепления шпалы к полу, который играет роль затяжки; например, пол из предварительно напряженных двутавровых балок имеет много стяжек со стенами.

□Вариант 2: использование подпорки и опорного прогона, чтобы приподнять верхнюю затяжку стропил (рис. 23.16). Здесь так же, как и в предыдущем варианте, необходимо принять те же меры предосторожности, чтобы уменьшить давление со стороны стропильных ног.

23.4.2. Физические параметры стропильной
конструкции

Древесина для деревянных элементов стропильной конструкции в качестве предварительной обработки пропитывается противо­грибковыми, дезинсектиционными, антитермитными и противо-плесневыми средствами.

Сечение элементов стропильной конструкции зависит от уклона участка, климатических условий района (снег, ветер), веса кровли, расстояния между фермами, прогонами и стропилами. □Рекомендуемые расстояния:

- ≤ 3,50 м между осями ферм,

- 1,30-1,50 м между прогонами,

- примерно 0,50 м между осями стропил.
□Сечения элементов(для сведения):

- 80 х 205 мм : промежуточные прогоны, стропильные ноги, затяжка из спаренных брусьев;

- 80 х 230 мм: коньковый прогон;

- 150 х 150 мм: бабка (еловая или дубовая);

- 80 х 120 мм или 80 х 140 мм: подкос или подпорка (укосина);

- 80 х 205 мм: опорный прогон, уложенный плашмя;

- 80 х 205 мм: спаренные шпалы, опирающиеся на стены и располагаемые вертикально;

- соединение врубкой или сквозное болтовое соединение;

- 65 х 155 мм (чистообрезная доска с фаской) или 35 х 105 мм (доска): нижний прогон для крепления стропил к наружной стене.

23.4.3. Общий вид стропильной конструкции с
названиями ее элементов (рис. 23.17)

Рис. 23.15. Стропильная ферма опирается на пол из предварительно напряженных двутавровых балок (1-й вариант)

Рис. 23.16. Стропильная ферма опирается на пол из предварительно напряженных двутавровых балок (2-й вариант)

Рис. 23.17. Общий вид стропильной конструкции с названиями ее элементов (теплоизоляция не показана)

23.5. Стропильные конструкции для дома с обустроенным чердачным помещением (рис. 23.18)

Кровля

Листы из природного шифера с оцинкованными крюками (скоба­ми).