Типы облегченных стропильных ферм

- Ферма в виде буквы W- наиболее распространенный тип об­легченной фермы (рис. 24.8 и 24.9). Она подходит для всех до­мов с пролетом между стенами меньше 12 м.

- Ферма с двойным веером(сдвоенная буква W) подходит для сооружений с большими пролетами и большими нагрузками (рис. 24.10).

- Ферма в виде буквы Мподходит для тяжелых потолков и лег­ких кровельных покрытий (шифер) (рис. 24.11).

- Ферма без затяжкихорошо подходит для обустроенных чер­дачных помещений (рис. 24.12). При этом требуется уравнове­сить горизонтальное воздействие на уровне пола.

-Односкатная фермаприменяется в крышах, смещенных по вы­соте, или исходя из архитектурного плана крыши (рис. 24.13).

- Ферма с несущей затяжкойдля обустроенных чердачных по­
мещений (рис. 24.14) требует согласования сечений в зависимо­
сти от рабочих нагрузок.

Рис. 24.8. Общий вид стропильной конструкции в виде буквы W

Работа облегченной фермы

Элементы стропильной фермы подвержены либо усилиям растя­жения, либо усилиям сжатия в зависимости от их месторасполо­жения в стропильной конструкции и их функций в треугольной облегченной ферме. Обычные усилия растяжения и сжатия зависят:

- от типа фермы и схемы расположения ее элементов (в виде W,
М и т.д.);

- от величины постоянных нагрузок, ветровых и снеговых нагрузок. В общем случае (рис. 24.20-24.22):

- затяжка напряжена, т.е. подвержена усилию растяжения;

- стропильные ноги сжаты, т.е. подвержены усилию сжатия;

- некоторые диагональные элементы могут быть сжаты.

Деформации сжимаемых элементов могут привести к продольному изгибу (рис. 24.19). Изгиб представляет собой физический механизм, который при постоянно увеличивающихся деформациях приводитк существенному увеличению нагрузок (усилиям растяжения или сжа­тия) вплоть до предела на разрыв.

Чтобы предотвратить подобные явления, рекомендуется устанав­ливать специальные элементы жесткости, препятствующие изгибу, и противоветровые связи, которые обычно показаны на монтажной схеме.

Они необходимы для обеспечения механической устойчивости стропильной конструкции из облегченных ферм.

Рис. 24.20. Принципиальная схема простой стропильной фермы, подверженной действию вертикальных нагрузок

Рис. 24.21.Действие вертикальных нагрузок, сконцентрированных в узлах

Рис. 24.22.Напряжения в элементах зависят от воздействий, оказываемых на каждый скат крыши

24.5. Связи, повышающие устойчивость стропильной конструкции (рис. 24.23 и 24.24)

24.5.1. Связи, противодействующие продольно­му изгибу

□ Назначение

Эти связи предотвращают деформации элементов стропильной конструкции, на которые действуют силы сжатия (стропильные ноги и диагональные элементы), вызванные постоянными нагруз­ками и ветровыми и снеговыми нагрузками. LJ □Месторасположение связей

Связи против продольного изгиба прибиваются гвоздями под стропильными ногами под углом примерно 45° от конькового прогона до опор стропильных ферм.

На скате через любой пролет должна быть прибита, по крайней мере, одна такая связь. К диагональным элементам, испытываю­щим усилия сжатия, прибивается центральная горизонтальная связь.

□ Рекомендации

→Характеристики связей:они определены в схеме сборки, пре­доставляемой производителем (сечение, положение и т.д.).

→ Минимальные сечения связейприведены в табл. 24.1.

Связи из материалов, отличных от дерева:- стальные оцинкованные полосы (штрипсы), располагаемые крест-накрест на двух скатах крыши с загибом концов на про­тивоположной стороне. Они работают только на растяжение и требуют, следовательно, перевода в напряженное состояние при установке; -треугольные балки, параллельные скату и располагаемые меж­ду двумя стропильными фермами на равных расстояниях друг от друга на обоих скатах;

- подпорки для кровли (рейки или панели из фанеры), концы ко­
торых закрепляются на стропильных ногах.

□Крепления

При каждом пересечении связей со стропильной фермой исполь­зуют два гвоздя (либо крученых, либо кольчатых, либо анкерных):

- 70 мм для деревянных элементов толщиной 25 мм,

- 90 мм для деревянных элементов толщиной 36 мм.

Противоветровые связи

□Назначение

Противоветровая связь предотвращает перекос, отклонение и перемещение облегченных стропильных ферм под действием ве­тра и других нагрузок. Она предназначена удерживать стропиль­ную ферму в вертикальном положении без опасного отклонения от положения статического равновесия и от устойчивого положе­ния потолков и кровли.

Замечание. Допустимое отклонение от вертикали составляет < 5 мм/м по высоте фермы и < 18 мм на вершине фермы.

□Средство

- Горизонтальные связи между стропильными ногами и затяжка­ми, расположенные как можно ближе к узлам сборки.

- Противоветровые диагональные связи, обеспечивающие прин­цип треугольника и препятствующие любому смещению. Они идут из вершины фермы по направлению к узлу под углом при­мерно 45° в виде непрерывной решетки.

□Рекомендации

→ Минимальные сеченияприведены в табл. 24.1.

→ Крепление:гвозди 70 и 90 мм, как в предыдущем случае.

Примечание: Система противоветровых связей не может ни в

коем случае заменить связи против продольного изгиба.

Таблица 24.1.Минимальные сечения ^-Зля горизонтальных связей, для связей против продольного изгиба и для про-тивоветровых связей Примечание: Элементы связей против продольного изгиба имеют всегда бо­лее крупное сечение.

Рис. 24.24.Расположение связей в стропильной конструкции в чердачном помещении

Рекомендации по установке связей

□Связи против продольного изгиба (рис. 24.25 - 24.27)

□ Противоветровые связи (рис. 24.28 - 24.31)

Рис. 24.28. Вид спереди

Рис. 24.29. Вид сверху

Рис. 24.26. Связи против продольного изгиба

Противоветровые связи прибиваются двумя гвоздями (70 мм) к каждой ферме.

Рис. 24.27. Стропильная ферма служит направляющим элементом при укладке фронтона

Рис. 24.30. Противоветровые связи, расположенные треугольником

Рис. 24.31. Обязательные правила: вертикальность ферм и шаг между ними

Фермы должны быть вертикальными (допустимое отклонение от вертикали составляет < 5 мм/м по высоте фермы и < 18 мм на вершине фермы). Они должны располагаться на равном расстоянии друг от друга (погрешность в расстоянии нормами «Специальных технических условий» предусмотрена < 20 мм).

24.6. Содержание работ

В содержание работ входят:

- разработка проекта, техническая проработка, рисунки, черте­
жи, планы изготовления и установки деревянных стропильных
конструкций,

-изготовление в мастерской или на заводе,

-установка на стройплощадке.

□Обязательства производителя работ

Кроме обычных чертежей и разрезов архитектурные чертежи

должны быть достаточно подробными:

а) Для определения сечения элементов стропильных ферм и их

способа крепления они должны содержать: - тип кровельного покрытия, потолка, пола, перегородок для чер­дачных помещений с несущей затяжкой,

- высоту над уровнем моря стройплощадки и направление ветров.

б) Для обеспечения расположения ригелей (обвязок) (рис. 24. 32):
-точное местоположение дымоходов,

- положение проемов в крыше (для окон Велюкс) с проставлен­
ными размерами относительно фронтона.

□Обязательства изготовителя

Изготовитель определяет размеры, разрабатывает проект стро­пильной конструкции и затем приступает к изготовлению ее элементов. С помощью автоматизированного расчета рассматри­ваются различные комбинации воздействий и выполняются не­обходимые проверки устойчивости в соответствии с «Правилами проектирования и расчета» деревянных стропильных конструк­ций, собираемых с помощью металлических соединений. Изго­товитель должен представить план, соответствующий стройпло­щадке, со следующими указаниями:

- гипотезы, принятые при расчете: вес материалов, ветровые и
снеговые нагрузки;

-местоположение облегченных стропильных ферм: способ уста­новки и расстояния между фермами;

- возможные детали для низа ската крыши;
-расположение противоветровых связей (CVS) и их сечение;
-расположение и сечение связей против продольного изгиба;

Рис. 24.32. Пропуск дымохода через кровлю и обвязка

- расположение и сечение различных горизонтальных связей (для
затяжки, стропильных ног, диагональных элементов);

- расположение на опорах: металлические уголки на концах
ферм;

- особые указания по установке ригелей или элементов жесткости.
□Обязательства подрядчика

- Подрядчик должен соблюдать исполнительный чертеж (рис. 24.34) и правила установки:

- Должны быть соблюдены сечения противоветровых связей и связей против продольного изгиба.

- Крепление элементов - кручеными, а не гладкими гвоздями.

- Расположение стабилизирующих связей (AFA, CVS и т.д.) должно быть указано на исполнительном чертеже.

- Непрерывность горизонтальных и противоветровых связей должна соответствовать плану.

- Крепеж связей против продольного изгиба под стропильными ногами (AFA) обязателен для обеспечения устойчивости и пре­дотвращения опрокидывания под действием ветра.

- Соответствующее крепление уголков выполняется с помо­щью штифтов в бетоне периферийной стяжки либо стяжных болтов в бруске, заделанном в краевой стяжке или в нижнем прогоне.

План установки облегченных стропильных ферм (рис. 24.34)

Размеры дома:

Длина: 12,00 м.

Ширина: 8,65 м.

Симметричные скаты с небольшим уклоном: 36%.

Выступы крыши не предусмотрены.

Дымоход 30 х 30 см.

Чертеж фермы приведен на рис. 24.33.

Глава 25