Узлы стропильной крыши: Узлы стропильной системы: установить, крепить правильно

Содержание

Узлы стропильной системы: установить, крепить правильно

Как правильно установить стропильную систему

Как правильно крепить стропила

Основные узлы каркаса крыши

Основным препятствием для начинающих застройщиков, даже если речь идет о несложной крыше, может стать недостаток знаний о том, что такое узлы стропильной системы. Как их выполнить, чтобы получить прочную, надежную и устойчивую крышу?

Началом проектирования скатной крыши является выбор стропильной системы, которая должна выполнять функции несущей конструкции. Тип конструкций определяют исходя из вида кровли.

В одном случае стропила – это брусья или доски, выступающие в качестве «скелета» крыши, который удерживает вес утеплителя и кровельного материала. В другом они могут быть составные, и собираются из отдельных элементов, известных как стропильные ноги.

Доска и брусья должны пройти специальную пропитку – противопожарную и антисептическую. Чем качественнее это будет выполнено, тем дольше прослужат.

Составные каркасы подразделяют на два вида: наслонные и висячие. Выбор конкретной системы, помимо архитектурных предпочтений владельцев, зависит от некоторых параметров крыши:

ее функциональности,
количества испытуемых нагрузок, включая связанные с климатическими особенностями данного региона.

Висячие стропила промежуточных опор не имеют, поэтому создают существенное распирающее усилие, которое в горизонтальной плоскости передается стенам. Для его уменьшения используют затяжку (деревянную или металлическую), которая, соединяя ноги, завершает треугольную конструкцию. Ноги в ней работают на изгиб и сжатие. Затяжка может быть расположена у основания, и служит в этом случае балкой перекрытия (такой вариант чаще встречается при устройстве мансард), или выше.

Чем расположение затяжки выше, тем она, с одной стороны, должна быть мощнее, а с другой – надежнее соединена со стропильными ногами.

Наслонные виды устраивают в домах, имеющих среднюю несущую стену или столбчатые промежуточные опоры. Опираются они своими концами на наружные стены, средней частью – на опоры или внутреннюю стену. В итоге элементы работают по принципу балок – только на изгиб. Вес стропильной системы в случае наслонных при одинаковой ширине дома меньше: для нее требуется меньше пиломатериалов, стало быть, и денежных затрат.

Если над несколькими пролетами устанавливают единую кровельную конструкцию, висячие и наслонные фермы могут чередоваться: для участков без промежуточных опор – устанавливают висячие, там, где есть – наслонные.

Как правильно установить стропильную систему ↑

Одним из условий надежности будущего строения является правильное устройство узлов крепления стропильной системы.

Наслонные стропила скатной крыши обычно имеют самое меньшее три точки опоры. Их количество может меняться в зависимости от размеров пролета. При ширине пролета до 10 м необходима одна дополнительная опора, при больших значениях их количество увеличивается.
Конструкция висячих также зависит от ширины пролета. Если он небольшой, затяжку обычно заменяют ригелем. С увеличением пролета затяжка начинает провисать, а ноги – прогибаться.

При величине пролета
до 9 м висячие стропила поддерживаются бабкой – специальным вертикальным брусом. Концы ног крепят в ее верхний конец при помощи скоб или хомутов, бабку с затяжкой – хомутом.
до 13 м – укрепление проводят при помощи подкосов. Верхними концами они опираются в ногу, причем ее длина между опорами не должна быть больше 5,5 м, а нижними – в бабку.
до 17 м ноги в нижней части усиливают при помощи подмог, для верхней – используют шпренгельную систему: затяжку крепят к двум бабкам и устанавливают между ними ригель.

Как правильно крепить стропила ↑

Проводится ли замена стропильной системы или ее монтируют в новом доме, следует придерживаться определенных правил.

Простое крепление ноги и балки может оказаться даже разрушительным – при создании давления на стропило его конец начинает скользить по балке, что приводит к разрушению кровли

Чтобы избежать скольжения и обеспечить надежность, используют следующие виды соединений:

зуб с шипом,
зуб с упором,
упор в конец балки.

Возможно использование и двух зубьев – это зависит от угла наклона. Для крепления дополнительно к этому соединению используют также металлические уголки.

Основные узлы каркаса крыши ↑

Узел крепления к балке ↑

В пятке стропила изготавливают зуб с шипом, в балке с соответствующим гнездом для шипа вырезают упор.
Глубина гнезда составляет порядка 25–30% от толщины балки.
Врубку выполняют на расстоянии 0,25–0,4 м, начиная края балки, который свисает.
Одинарный зуб выполняют, как правило, вместе с шипом, который не допускает сдвига вбок. Поэтому такое соединение называют «зуб с шипом и упором».

В случае полой крыши, угол наклона которой меньше 35°, стропильные ноги устанавливают так, чтобы опорная площадь на балку увеличилась. Для этого пользуются врубкой двумя зубами:

в два шипа;
упор с шипом и без;
двумя шипами в замок.

Все соединения в конструкции выполняются при помощи крепежей:

металлических – шурупов, гвоздей, болтов с шайбами, различных уголков;
деревянных – брусьев, треугольных накладок (косынок), шипов.

К мауэрлату: ↑

Есть две технологии, согласно которым стропила крепят к мауэрлату.

Жесткое – в этом варианте между данными конструктивными элементами полностью исключается возможность каких-либо воздействий (сдвигов, поворотов, изгибов, кручения). Для достижения подобного результата:

при креплении используют уголки с подшивным опорным брусом;
выполняется седло (запил) на ноге, полученное соединение дополнительно закрепляется с помощью проволоки, гвоздей и скоб. Гвозди прибивают с боков, по направлению друг к другу под углом (внутри мауэрлата они скрещиваются), затем забивается третий гвоздь в вертикальном положении. Это более распространенный метод крепления.

Скользящее (шарнирное)– подобного сопряжения, имеющего два уровня свободы достигают за счет использования специального крепежа, который обеспечивает возможность одному из сопрягаемых элементов свободно перемещаться (в заданных пределах).

Можно выделить следующие варианты скользящего крепления стропил и мауэрлата:

выполняется запил, после чего стропила запилом укладывают на мауэрлат:
элементы соединяют наискось двумя гвоздями по направлению друг к другу;
соединяют одним гвоздем, который прибивают вертикально сверху вниз в тело бруса-основы через ногу;
альтернативой гвоздям могут послужить стальные пластины с отверстиями для гвоздей;
крепят доски к мауэрлату с помощью скобы;
выпускают стропильную ногу за стену и выполняют единичную фиксацию крепежными пластинами;

используют специальный стальной крепеж – «салазки».

Во всех этих случаях обеспечен упор ноги в мауэрлат, но при подвижках элементы системы имеют возможность двигаться по отношению друг к другу.

Подобное сопряжение особенно актуально для деревянных домов, воздвигаемых из бруса или бревен, которые со временем претерпевают усадку. Использование жесткого сопряжения может стать причиной нарушения целостности стен.

Стропильная система бывает «плавающей» или жестко-закрепленной. Плавающая крепится на специальных кронштейнах, которые позволяют деревянному каркасу «садиться» одновременно с усадкой фронтонов и не дает им зависать над коньковым бревном.

Узел конькового соединения ↑

Способов соединения в коньковой части – три.

Встык
Верхний край стропил обрезают под тем же углом, что и угол наклона крыши, упирают в находящееся с противоположной стороны нужное стропило, оно должно быть так же обрезано. Обрезку углов обычно делают по шаблону. Для фиксации под коньком используют два гвоздя (150″) или больше. По одному гвоздю под углом забивают в верхнюю плоскость первого и второго стропила, они при этом должны войти в срез противоположного. Коньковый стык дополнительно укрепляют, наложив на него сбоку деревянную накладку или металлическую пластину, которую притягивают болтами или гвоздями.

Крепление на коньковый брус
Конструктивно этот способ довольно похож на первый. Единственное, между стропилами, спиленными под углом, укладывают коньковую балку. Процесс этот достаточно трудоемкий, поэтому коньковый прогон особой популярностью при строительстве крыши не пользуется.

Внахлест

Это наиболее распространенный способ. Он достаточно похож на первый, только соединение осуществляют не стык, а внахлест. Стропила в этом случае соприкасаются боковыми плоскостями, а не торцами. Их стягивают болтом или шпилькой (можно гвоздями).

Принципы крепления узлов стропильной системы

Узлы крепления стропил должны обеспечивать необходимую прочность каркаса кровли. Важно правильно выбрать технологию монтажа элементов стропильной системы между собой и их крепления к несущему контуру, чтобы готовая крыша была способна выдержать расчетные нагрузки.

Особенности кровельных конструкций

Задача наслонных и висячих стропильных систем кровли – максимально равномерная передача нагрузки подстропильной конструкции, которая, в свою очередь, распределяет нагрузку на несущие стены и фундамент постройки. Подстропильная конструкция обычно является мауэрлатом (балкой, уложенной вдоль на каждой несущей стене). Также это могут быть опоры перекрытия (укладываются на стене поперек) или верхний венец сруба из бруса или бревна.

Выбор способа крепления стропил к мауэрлату зависит от их типа. Наслонная конструкция заставляет мауэрлат работать на срез, в то время, как висячие фермы – на сжатие, направление которого совпадает с ориентацией несущих стен.

Установка затяжки

Монтаж двускатной кровли требует установки стропильной системы наслонного или висячего типа. Чтобы смонтировать жесткую висячую стропильную ферму, не передающую распорные нагрузки на стены, требуется правильно выполнить узлы крепления горизонтальных перемычек – затяжек и ригелей.

В зависимости от того, какая была выбрана конструкция крыши, затяжка может монтироваться у основания стропил и выполнять функцию балки перекрытия. Стропильную ферму, которая крепится к мауэрлату, для придания жесткости оснащают ригелем – перемычкой, расположенной ближе к коньку. В мансардных крышах ригели служат основой для обшивки потолка.

Узел соединения при установке затяжки рекомендуется выполнять методом «врубки в стропило полусковороднем» с использованием крепежного винта.

Данный способ монтажа требует точной подгонки элементов, так как при больших зазорах, в местах сопряжения, узел крепления под нагрузкой может разрушиться.

Более простой способ – монтаж внахлест. В этом случае перемычка выполняется из доски либо двух досок, установленных с обеих сторон стропильной ноги. В качестве крепления используются гвозди. Узел может представлять собой и болтовое соединение, но это снизит несущую способность стропил на 20%.

Еще один вариант – установка ригеля враспор. Монтаж узла такого типа стал возможен после изобретения гвоздевых пластин. Конструкция способна выдержать высокие нагрузки – надежность обеспечивается за счет плотного примыкания деталей и прочной фиксации с двух сторон благодаря большому количеству зубьев на пластине.

Сечение бруса или доски для изготовления распорного ригеля должно совпадать с сечением стропила.

Мауэрлат: узлы крепления стропильных ног

Опирание деревянных стропил на мауэрлат может выполняться по двум технологиям:

жесткое крепление к мауэрлату;
скользящее крепление к мауэрлату.

При жестком креплении полностью исключаются любые виды смещения стропильной ноги, которая упирается в мауэрлат (изгибы, сдвиги, кручение). С этой целью при монтаже стропильной системы кровли установка стропил может выполняться с применением подшивного бруска, который предотвращает соскальзывание стропильной ноги в месте опирания. Боковые сдвиги при этом методе соединения исключаются благодаря установке металлических уголков.

Во втором варианте жесткого крепления стропильной ноги на мауэрлат необходимо выполнить запил (седло) в нижней части стропильного бруса или доски. Плоскость опирания должна быть горизонтальной, для этого запил в стропилах производится под углом, соответствующим наклону ската. Для фиксации узла с обеих сторон стропила под углом вбивается по гвоздю (внутри мауэрлата они должны быть скрещенными), сверху вертикально через стропило в мауэрлат вбивается третий гвоздь.

Скользящее крепление обычно используется при возведении стропильной системы на доме из бруса или бревна. Основанием для опирания стропильных ног в этом случае служит не мауэрлат, а верхний венец сруба. Чтобы избежать деформации крыши при усадке дома, необходимо выполнить узел с определенной степенью свободы для стропильной ноги. Нередко с этой целью используется специальный крепежный элемент из металла – скользящая опора («салазки»). Его верхняя часть представляет собой петлю, которая смещается по направляющей, закрепленной на стропильной ноге, при изменении геометрии сруба.

Используются и другие методы монтажа скользящего узла. В стропильной ноге выполняется запил, балка устанавливается срезом на верхний венец, после чего закрепляется одним из способов:

посредством одного вертикально забитого гвоздя;
с помощью забитых с двух сторон гвоздей, скрещивающихся в мауэрлате;
посредством скобы;
выполнив единичную фиксацию стальными крепежными пластинами.

Такой метод крепления оставляет возможность элементам системы смещаться друг относительно друга при изменении геометрии строительных конструкций.

Коньковые соединения

Устройство стропильной системы кровли с двумя скатами подразумевает наличие в верхней части крыши горизонтального ребра, образованного в результате примыкания скатов – конька. Коньковый узел может выполняться несколькими способами, выбор зависит от типа стропильной системы и особенностей самого здания.

Наслонная конструкция подразумевает крепление стропильных ног на коньковый прогон – горизонтальную балку, расположенную на стойках параллельно длинным стенам дома. Верхние концы стропильных ног следует запилить под углом, соответствующим углу наклона скатов. Примыкания срезанных торцов стропил к коньку должны быть максимально плотными. В качестве крепежных элементов используются гвозди. Наслонные стропила применяются, если есть возможность установить на внутренней стене или столбчатых опорах стойки для крепления конькового прогона. Кроме того, стены должны быть оснащены мауэрлатом для опирания стропил.

Сборка стропильной фермы висячего типа требует соединить верхние концы пары стропильных ног. Для этого торец каждого из стропил подрезается под углом, равным углу наклона крыши, балки соединяются плоскостями срезов — требуется обеспечить плотность их примыкания. Фиксируются при помощи двух гвоздей, забитых под углом в верхние плоскости стропил. Затем с каждой стороны прибивается по деревянной накладке или металлической пластине, которые закрывают место стыка.

Чтобы обеспечить коньку необходимую прочность, может выполняться врубка в полдерева: в этом случае вместо плоскости сопряжения соединения встык, стропила соединяются уступом. Далее сверлится сквозное отверстие под шпильку или болт диаметром 12 или 14 мм, для крепления используются гайки с широкими шайбами.

Если на стене сруба предстоит установить скользящие опоры или создать примыкания (сопряжения стропила с мауэрлатом) с некоторой степенью свободы, коньку следует уделить особое внимание. Рекомендуется выполнить подвижный узел соединения, чтобы крыша не деформировалась при неравномерной усадке сооружения. С этой целью концы стропил соединяются металлическим пластинчатым шарниром.

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Особенностью вальмовой кровли является форма ее скатов: длинные скаты имеют трапециевидную форму, торцевые скаты (вальмы) – треугольную. Монтаж такой стропильной системы требует установки диагональных (накосных) стропильных ног, которые формируют треугольные скаты. Принцип крепления диагональных стропил в верхней части зависит от особенности конструкций основной части крыши. Она может быть сформирована из стропильных ферм висячего типа, либо представлять собой каркас с коньковым прогоном и наслонными стропилами, прикрепленными к мауэрлату.

Если наслонные стропильные ноги трапециевидных скатов опираются на коньковый брус (прогон), то накосные стропила требуется опереть на консоли конькового прогона. Выпуски консоли за подстропильную раму должны составлять 100-150 мм. Нижней частью диагональные стропильные ноги крепятся к мауэрлату или балке, закрепленной на стене.

Если накосные стропила необходимо опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног. Шпренгель со стойкой монтируется в случае, если стропильные ноги выполнены из доски. На шпренгель опираются диагональные стропила. В ситуации, когда для изготовления стропильных ног был использован брус, накосные стропила можно крепить к прибоине — доске толщиной от 5 мм, закрепленной на стропильной ферме.

На накосных стропилах выполняется запил под углом, соответствующим углу наклона вальмового ската, чтобы обеспечить плотное соединение со шпренгелем или прибоиной. Для прочности гвоздевого соединения дополнительно могут применяться хомуты и проволочные скрутки.

Укороченные стропильные ноги (нарожники) верхней частью опираются на накосное стропило, нижней крепятся к мауэрлату на стене. Узел крепления к диагональной балке может выполняться:

методом запила с гвоздевым креплением;
посредством гнездового соединения;
с помощью крепления брусков сечением 50х50 мм с обеих сторон и по всей длине диагональных стропил и нарожников.

Вспомогательные элементы

Для усиления жесткости и надежности стропильных конструкций нередко требуется установка подкоса, дополнительного прогона или опорных стоек. Прогоны для наслонных стропил позволяют обеспечить стропильной ноге дополнительную точку опоры. Прогон представляет собой горизонтальную балку, закрепленную на вертикальных стойках, расположенную параллельно коньку. Узел крепления выполняется с помощью металлических угловых пластин либо внутреннего металлического стержня и внешней прямой скобы.

Подкосы деревянных стропил позволяют уменьшить пролет стропильных ног (включая накосные стропила). Угол наклона подкоса к горизонтальной плоскости должен составлять не менее 45°. Если стропило изготовлено из бревна или бруса, выполняется врубка подкоса с установкой стального нагеля под углом 90° к площадке примыкания, либо стык снаружи закрывается пластиной.

При необходимости усилить каркас крыши требуется установка подкоса под каждую стойку, на которую опирается наслонное стропило. При этом все подкосы одного ската упираются в общий лежень. Для крепления используются скобы.

Особого внимания требуют подкосы крайних пролетов, на которые воздействует максимальная снеговая и ветровая нагрузка. Узлы крепления при монтаже подкоса к стойке или прогону выполняются с использованием накладок и болтов.

Узлы крепления стропильной системы кровли

Стропильная система — это скелет крыши. Именно она отвечает за прочность кровли, ее надежность и сопротивление нагрузкам. При самостоятельном строительстве дома необходимо знать, как правильно сделать узлы крепления стропильной системы, чтобы крыша была надежной и безопасной.

Устройство стропильной системы

Стропильная система состоит из многих элементов, каждый из которых выполняет свою задачу.

За распределение нагрузок на стены отвечают мауэрлаты. Эти балки принимают на себя вес всей кровли и лежат на стенах.
Стропильные ноги — это наклонные балки, который и создают необходимый угол наклона крыши.
Прогоны — это горизонтальные балки, которые скрепляют ноги между собой. Есть коньковый прогон, располагающийся вверху, и боковые, находящиеся с скатах.
Затяжки расположены горизонтально и не дают стропильным ногам разъехаться, образуя с ними жесткие треугольники.
Стойки и подкосы (подстропильные ноги) — дополнительные элементы, на которые опираются стропильные ноги. Они упираются в лежни.
Лежень — горизонтальная балка, находящаяся под коньком, на нее опираются стойки и подкосы. Задача лежня — перераспределить точечную нагрузку от стоек.
Конек — место соединения скатов кровли.
Обрешетка — бруски или доски, которые набивают перпендикулярно стропилам. На нее укладывают кровельный материал. Задача обрешетки — распределить его вес.
Свес — удлиненный край ската, защищающий стены от осадков. Если длины стропильных ног недостаточно для создания свеса, используются дополнительные элементы — кобылки.

Устройство стропильной системы показано на рисунке.

Также в устройстве крыши выделяют стропильные фермы. Это сплошной узел, состоящий из стропильных ног, растяжек, стоек и подкосов (раскосов, укосин). Ферма может быть не только треугольной, но и трапециевидной, сегментной или многоугольной. То, какой тип фермы выбрать, зависит от размеров дома. Если расстояние между стенами составляет 9-18 м, то подойдет треугольная ферма. Для домов шириной от 12 до 24 м используют трапециевидные или сегментные фермы. Если ширина здания больше (до 36 м), то используют многоугольные фермы.

Основными узлами крепления стропильной систему кровли являются это балочный, коньковый и мауэрлатный.

Виды стропильных систем

Стропила могут быть висячими и наслонными.

Висячие опираются на стены и создают распор. Чтобы уменьшить его, в основании стропил делают затяжки, которые соединяют стропила и образуют с ними треугольники. Висячие системы различных типов используются для домов шириной не более 17 м. В зависимости от ширины строения, устраивают их по-разному.

Если ширина дома не больше 9 м, то стропила поддерживаются вертикальным брусом — так называемой бабкой. Она находится под коньком.

Если ширина дома от 9 до 13 м, дополнительно устанавливают подкосы, которые одним концом упираются в стропильные ноги, а другим — в бабку.

При ширине дома 13-17 м используются две вертикальные стойки, соединяющиеся в верхней ригелем (подгоном), как на рисунке.

Наслонные стропила опираются на несущую стену или колонны внутри здания. При таком способе стропило имеет три или больше точек опоры. Наслонный тип стропильной системы создает меньшую нагрузку на стены здания и более прочен, его используют для зданий большей ширины. Такие крыши могут быть устроены по-разному, в зависимости от расположения внутренних стен, они могут быть симметричными или асимметричными.

Как соединяют части стропильной системы

Для соединения деревянных элементов между собой используются гвозди, болты, шпильки, а также металлические пластины и уголки для укрепления узлов. Дополнительно применяются деревянные бруски или пластины.

Методы крепления:

зубья в шип,
зубья в упор,
упор в конец перекладины.

Использование металлического крепежа не уменьшает несущую способность, так как не требуется их врезка, в отличие от крепления, например, методом зубья в шип.

Стропила могут быть не только деревянными, но и металлическими. Для крепления металлических стропил применяют различные уголки, кронштейны, монтажную перфорированную ленту, пластины, болты с гайками или саморезы.

Крепление к мауэрлату

Если стена бетонная, то в ее верхней части делают армированный пояс жесткости, в котором предусматривают шпильки. К ним и будет крепиться мауэрлат.

Стропила к мауэрлату можно крепить двумя способами: жестким и скользящим.

Первый способ более популярен. Для крепления используют специальные уголки с опорным бруском. Есть несколько способов крепления стропилины к мауэрлату.

Прибивают каждое стропило тремя гвоздями: два их них должны быть перекрещены, а третий расположен вертикально.
Крепление с помощью скобы: один ее конец забивается примерно в середину опорного бруса, а другой поворачивают на 90 градусов и забивают в стропило.
Крепление проволокой-катанкой: из сложенной в 4 ряда проволоки делают хомут, которым прикручивают стропило к брусу. Вместо проволоки используют также специальную перфорированную ленту. Иногда такой способ используют в дополнение к другим методам крепления.
С помощью уголков: уголок прикручивают шурупами к мауэрлату и стропильной ноге. Лучше применять уголки с двумя рядами отверстий и ребром жесткости.

Недостаток жесткого способа — при оседании здания возможно повреждение стен. Поэтому жесткое крепление применяют в кирпичных зданиях.

Скользящий способ подразумевает, что стропила соединены с мауэрлатом такими крепежными элементами, которые не препятствуют их движению в некоторых пределах. Этот способ используют в деревянных зданиях, которые могут оседать. С помощью особых способов крепления можно достичь того, что стропило будет иметь одну, две или три степени свободы. В последнем случае применяется специальный шарнир.

Одна степень свободы подразумевает, что стропило может поворачиваться по кругу. В этом случае они крепится одним гвоздем или шурупом. Две степени свободы — это поворот по кругу и смещение по горизонтали. Для этого стропила к мауэрлату крепятся металлическими скобами. Используются также специальные уголки-салазки.

При скользящем соединении в небольших зданиях с не очень тяжелой кровлей крепление делается без запилов. Если здание большое, рекомендуется этот узел делать с запилом на стропильной ноге.

Важно! Запил вырезают именно на стропиле, а не на мауэрлате, чтобы не повредить и не ослабить балку.

При этом фиксация может быть как жесткой (с упором в балку), так и подвижной (с зубом на внешней стороне). Иногда вместо выпиливания зуба применяют дополнительный брусок.

Коньковое соединение

После того, как стропильная нога укреплена на мауэрлате, переходят к коньковому узлу крепления. Это соединение можно сделать тремя способами: встык, к коньковому прогону и внахлест.

Для крепления встык стропила спиливают в верхней части под углом, равным наклону крыши, и соединяют гвоздями (150 мм), вбивая их в верхние плоскости стропил, так, чтобы гвозди вошли в торец противоположного стропила. Для прочности прикрепляют металлическую пластину или деревянную накладку, которую также прибивают гвоздями или прикрепляют с помощью болтов..

При креплении к коньковому прогону между стропилами дополнительно укладывается коньковая балка (прогон), этот способ более трудоемкий.

При креплении внахест стропила, находящиеся с противоположных сторон, заходят друг на друга и соприкасаются боковыми поверхностями. Их соединяют болтами, гвоздями или шпильками.

Балочный узел

К балкам стропила прикрепляются следующим образом. Главная задача крепления — не допустить скольжения стропила по балке, поэтому используются различные приемы.

В пятке стропила необходимо вырезать зуб и шип, в балке вырезают соответствующего размера упор.
От свисающего края балки место крепления должно отстоять на 25-40 см.
Гнездо для крепления должно быть глубиной 1/4 — 1/3 толщины балки.
Вместе с зубом вырезают шип, который не дает стропилу сдвинуться вбок. Такое соединение называют «зубом с шипом и упором».

Если крыша более пологая (угол ее наклона меньше 35 градусов), то стропила крепят таким образом, чтобы площадь их соприкосновения с балкой увеличилась. Тогда используют следующие способы:

два шипа с двумя зубами,
упором с шипом или без него,
два шипа в замок.

Общие рекомендации

При создании стропильной системы для крыши важно помнить следующее.

Все деревянные элементы перед установкой обрабатывают антисептиком и огнеупорным составом.
Толщина любой деревянной части не должна быть меньше 5 см.
Стропила без стоек и подкосов не делают длиннее 4,5 м.
Мауэрлат должен располагаться строго горизонтально.
Стойки и подкосы рекомендуется делать максимально симметрично.
Нельзя добавлять элементы в рассчитанную стропильную систему — это может привести к появлению нагрузок там, где они не нужны.
В местах стыка дерева с каменной (кирпичной) кладкой нужна гидроизоляция.

Правильно сделанная стропильная система — это залог надежности кровли. Именно стропила принимают на себя весь вес материалов кровли и противостоят ветровым нагрузкам. Поэтому очень важно построить стропильную систему с соблюдением технологии.

Узлы для крепления стропильной системы

В любом здании основные элементы, на которые выпадает максимальная нагрузка – это фундамент, стены и крыша. Качество монтажа кровли во многом зависит от того, правильно или нет, выполнено устройство стропильной системы. Если узлы крепления стропильной системы не отвечают определенным требованиям, то такая крыша не прослужит даже минимального эксплуатационного срока без ремонтных работ.

Требования к стропильной системе

Стропильная система любой кровли должна соответствовать таким важным требованиям, как:

Максимальная жесткость. Любой узел каркаса должен выдерживать нагрузки, не подвергаясь при этом деформации или смещению. Получаемый при обустройстве стропильной системы треугольник должен обеспечивать жесткость конструкции, и ее максимальную устойчивость;
Оптимальный вес. В зависимости от кровельного материала выбирают материал, используемый для стропил. Обычно выбирают деревянный брус, но для тяжелых крыш может быть использован и металл.
Важно! Чтобы предотвратить повреждение стропил, их гниение и образование грибка на древесине, ее обрабатывают антисептиком, а металлические конструкции – антикоррозионными составами.
Высокое качество используемых материалов. Древесина, используемая в качестве стропильных ног должна не иметь трещин и сколов.

Разновидности стропильных систем

Крыша может быть обустроена одним из видов стропильной системы, которых существует всего два:

Висячие стропила;
Наслонные стропила.

Висячая стропильная система

Такая система оптимальна в случае двускатной кровли, когда величина пролета между стенами составляет не более 6-ти метров, но при установке дополнительных элементов применима и для более широких вариантов проемов. Нижней основой для опоры служит мауэрлат, верхняя же часть конструкции упирается друг в друга. Такая конструкция содержит и затяжку – необходимую для снятия нагрузки со стен, за счет уменьшения распора стропил. Балочные затяжки устанавливаются снизу стропильных ног и могут выполнять функции балок перекрытия.

Внимание! Роль затяжки необязательно может выполнять деревянный брус, им может стать и перекрытие из железобетонных конструкций, которым в некоторых домах оборудуется верхний этаж.

Если затяжка расположена выше нижней части стропильной системы, то она называется ригелем. К важным моментам обустройства стропильной системы такого типа можно отнести:

Не следует допускать, чтобы кровельный свес опирался на нижнюю часть стропильных ног, которые выводятся за пределы стенки. В такой ситуации лучше всего использовать кобылку (ширина свеса при этом устанавливается в пределах одного метра). При таком обустройстве стропило будет опираться на мауэрлат. Сечение бруса для кобылки выбирается меньшим, чем для стропил;
Чтобы придать крыше дополнительной жесткости, и не допустить ее шатания и разрушения сильными порывами ветра, на скате прибивается ветровая доска, к мауэрлату от конька;
При влажности материала, используемого для обустройства стропильной системы более 18%, следует предусмотреть шаткость, которую будет вызывать постепенное высыхания древесины. Именно поэтому крепеж должен осуществляться болтами или винтами, а не гвоздями.

Наслонная стропильная система

Такое обустройство применимо для кровель с расстояниями между стен от 10 метров (максимум 16 метров). Уклон может быть выполнен под любым углом, а внутри здания находятся несущие стены или поддерживающие колонны. Сверху для стропил основной опорой служит коньковый прогон, а снизу эту функцию выполняет мауэрлат. Поддержку внутреннего прогона осуществляет или внутренняя стена, или стойки. За счет наличия только вертикального типа нагрузок, отпадает необходимость в монтаже затяжки.

При 16-ти метровом пролете замена прогона конька выполняется двумя боковыми конструкциями, опорой для которых будут служить стойки.

Важно! Отсутствие изгибов стропильных ног обеспечивается такими узлами, как подкосы и ригели.

Особое внимание на обустройство крыши с использованием стропильной системы наслонного типа следует обратить на такие нюансы:

Толщина всех деревянных элементов должна составлять как минимум 5 см;
Бруски должны иметь гладкую поверхность, а также требуют обработки антисептическим средством, для предотвращения развития гниения и образования грибка;
Следует строго соблюдать правила обустройства стропильной системы, не выполняя монтаж дополнительных элементов по своему усмотрению, так как это может привести к нарушению прочности и целостности всей конструкции;
Расположение мауэрлата относительно стен должно быть строго горизонтально, чтобы предотвратить опрокидывание опор;
Расположение стоек и откосов стараться делать максимально симметрично;
Обязательно следует предусмотреть техническую вентиляцию, которая будет позволять воздуху беспрепятственно циркулировать и высушивать воздух;
Обязательно следует выполнять качественную гидроизоляцию кровли;
Если опора, подкос или нога стропил не имеет опоры, то ее длина не должна превышать 4,5 метров.

Особенности расчетов стропильной системы двускатной крыши показаны в видео:

Основные узлы стропильных систем

К основным узлам стропильной системы кровли можно отнести:

Стропила. Они выполняют функцию скелета, оказывая поддержку внутренних и внешних элементов крыши, а также служат основой для прокладки коммуникаций;
Мауэрлат. Это своеобразный кровельный фундамент, представляющий собой балку, на которую устанавливается вся конструкция. Он выполняет важную функцию – равномерное распределение нагрузки всей конструкции;
Прогон. Предназначен для скрепления между собой стропильных ног и может располагаться как сверху, так и сбоку;
Затяжка. Служит для фиксации стропил в нижней части конструкции;
Подкосы и стойки. Обеспечивают максимально устойчивое расположение стропильных балок;
Конек. Место соединения скатов кровли;
Кобылки. Это продолжения стропильных ног, которые иногда обустраиваются;
Ригель. Необходим для качественной и надежной опоры несущих элементов;
Лежень. Поперечный брус, необходимый для распределения нагрузки.

Кроме перечисленных элементов, в конструкцию входят узлы крепления стропильной системы кровли. При их выполнении необходимо обязательно соблюдать определенные правила.

Важно! Выполнять простое крепление основания к перекладине категорически не стоит, так как это может привести к полному разрушению стропильной системы.

Следует использовать такие виды креплений:

С упором на конец перекладины;
Зубьями в упор;
Зубьями в шип.

Выбирать количество зубьев следует в зависимости от уклона ската, а дополнительная надежность конструкции может быть создана при помощи уголков из металла.

К основным узлам крепления стропильной конструкции относятся:

Балочный узел;
Мауэрлатный узел;
Коньковый узел.

Балочный узел

При таком узле соединения элементов, в стропило выполняется вставка из зубьев в шип, а в поперечном участке перекладины делается углубление, соответствующее зубьям. Такое углубление или гнездо должно составлять не более 30% толщины бруса.

Крепление выполняется специальными метизами с уголками из металла, или древесными брусьями, шипами и накладками.

Внимание! Если кровля выполнена из материалов с незначительным весом, а уклон ее ската не превышает значение 35º, то следует размещать основания опор таким образом, чтобы они упирались в площадь большую, чем сама балка.

Мауэрлатный узел

Такое крепление может быть выполнено как по жесткой технологии, так и по скользящей. Жесткая технология предполагает установку между мауэрлатом и стропилом прочного соединения, предотвращая возможность соскальзывания, прогиба или выскакивания. Для этого используются специальные опорные уголки с брусками. Полученный в результате узел скрепляется проволокой с применением метизов. При этом забивать гвозди следует наискосок, чтобы они входили в древесину наперекрест. Последний гвоздь должен быть вбит по вертикали.

В случае скользящего крепления совмещение выполняется с применением специального механизма, который позволяет передвигать стропильную ногу в необходимом направлении. Для этого выполняется врезка на опорах, на которые потом укладывается мауэрлат. Закрепляется конструкция, как и в предыдущем случае, скрещенными гвоздями. Такой способ обустройства узлов соединения позволяет всем узлам стропильной конструкции смещаться в некоторых пределах.

Внимание! Жесткое крепление при неопытности строителей может привести к повреждению стен постройки.

Коньковый узел

В этом случае крепление также может быть выполнено двумя видами – встык и внахлест. При стыковом соединении верхушка опор обрезается со скосом, как и угла наклона крыши. Они опираются в такие же подрезанные противоположные опоры. Крепление выполняется с использованием гвоздей, в количестве двух штук. Их забивают сверху под определенным углом. Швы, которые образуются между опорами, соединяют металлическими накладками или пластинами. Во втором случае скрепление выполняется стыковкой внахлест, не торцевыми частями, а боковыми участками и закрепляются при помощи болтов.

Заключение

Выполняя работы по монтажу крыши, обустройству стропильной системы следует уделить тщательное внимание, не допуская нарушения технологических процессов. Это обеспечит конструкции прочность, долговечность и надежность.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Узел опирания стропил на мауэрлат

Принципы крепления узлов стропильной системы

Особенности кровельных конструкций

Выбор способа крепления стропил к мауэрлату зависит от их типа. Наслонная конструкция заставляет мауэрлат работать на срез, в то время, как висячие фермы – на сжатие, направление которого совпадает с ориентацией несущих стен.

Установка затяжки

Узел соединения при установке затяжки рекомендуется выполнять методом «врубки в стропило полусковороднем» с использованием крепежного винта. Данный способ монтажа требует точной подгонки элементов, так как при больших зазорах, в местах сопряжения, узел крепления под нагрузкой может разрушиться.

Сечение бруса или доски для изготовления распорного ригеля должно совпадать с сечением стропила.

Мауэрлат: узлы крепления стропильных ног

Опирание деревянных стропил на мауэрлат может выполняться по двум технологиям:

жесткое крепление к мауэрлату;
скользящее крепление к мауэрлату.

посредством одного вертикально забитого гвоздя;
с помощью забитых с двух сторон гвоздей, скрещивающихся в мауэрлате;
посредством скобы;
выполнив единичную фиксацию стальными крепежными пластинами.

Такой метод крепления оставляет возможность элементам системы смещаться друг относительно друга при изменении геометрии строительных конструкций.

Коньковые соединения

Сборка стропильной фермы висячего типа требует соединить верхние концы пары стропильных ног. Для этого торец каждого из стропил подрезается под углом, равным углу наклона крыши, балки соединяются плоскостями срезов – требуется обеспечить плотность их примыкания. Фиксируются при помощи двух гвоздей, забитых под углом в верхние плоскости стропил. Затем с каждой стороны прибивается по деревянной накладке или металлической пластине, которые закрывают место стыка.

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Если накосные стропила необходимо опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног. Шпренгель со стойкой монтируется в случае, если стропильные ноги выполнены из доски. На шпренгель опираются диагональные стропила. В ситуации, когда для изготовления стропильных ног был использован брус, накосные стропила можно крепить к прибоине – доске толщиной от 5 мм, закрепленной на стропильной ферме.

методом запила с гвоздевым креплением;
посредством гнездового соединения;
с помощью крепления брусков сечением 50х50 мм с обеих сторон и по всей длине диагональных стропил и нарожников.

Вспомогательные элементы

Особого внимания требуют подкосы крайних пролетов, на которые воздействует максимальная снеговая и ветровая нагрузка. Узлы крепления при монтаже подкоса к стойке или прогону выполняются с использованием накладок и болтов.

Узлы стропильной системы, подкосы стропил, узлы соединения и крепления

Конструкция узлов стропильной системы кровли. Устройство узлов крепления и соединения стропил с коньком и мауэрлатом.

Источник: vseokrovle.com

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Приемы крепления стропил к мауэрлату

Основа стропильной системы крыши состоит из несущих элементов стропил и опорных стоек. Их надёжно удерживают и фиксируют коньковые и боковые прогоны, затяжки-ригели, подкосы, растяжки и опорные стойки. Вся сложная конструкция крыши опирается на мауэрлат — доски бруса, служащие основанием и опорой для стропильных ног. Мауэрлат служит основой всей конструкций кровли, поэтому его называют своеобразным фундаментом для крыши.

Узлы опирания стропил на мауэрлат. Как крепить балки к мауэрлату

Шарнирный узел с одной степенью свободы подразумевает возможность вращения деревянной или металлической балки по кругу. Такое свойство возможно при крепление балки к мауэрлату с помощью одного ввинченного гвоздя или самореза.

В этом видео показано один из вариантов скользящего крепления стропил к мауэрлату.

А в этой статье рассказывается про пластиковый шифер.

Крепление стропильной ноги к мауэрлату

Правильная разметка и расчёт каркаса крыши на чертеже, а затем качественное осуществление плана в строении крыши играет огромное значение. В течении каждого года крыша строения регулярно подвергается риску нарушения целостности и даже деформации прилегающих стен, вследствии выпадения большого количества атмосферных осадков, смены температурных режимов. Помимо внешних факторов риска, основа крыши и стены должны выдерживать собственный не малый вес каркаса и покрытий.

Многоуровневый каркас крыши состоит из главных несущих звеньев: стропильных ног и мауэрлата. Их правильная установка гарантирует долговечность крыши, точное расположение всех перекрытий, а значит и оптимальное функционирование защитных звукоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции.

Из всего многообразия разновидностей мы рассмотрим двускатные крыши, ведь именно они нуждаются в поддерживающей основе — мауэрлате.

Для его создания нужно использовать тот материал, который планируется применять ко всем несущим и поддерживающим элементам каркаса. Если каркас будет полностью деревянным, то и брусья для мауэрлата должны быть деревянными.

Необходимо позаботиться о правильной форме брусьев для основы крыши. Не желательно применение неровных балок с выступающими сучками. Если вы не имеете возможности подобрать ровные балки, следите, чтобы длина маленьких веточек не была больше, чем одна треть от ширины бруска. В идеале все брусья обрабатываются и к этапу сборки крыши поставляются калиброванными и фрезерованными минимум с обеих, а лучше со всех четырёх сторон.

Для каркаса крыши, следовательно и для мауэрлата, часто используются железо или железобетон. Такой каркас отличается высокой прочностью. Если по вашим индивидуальным расчётам стены выдержат вес металлического каркаса, вы можете выбрать этот вариант. Для металлического каркаса используются блоки мауэрлата того же материала.

Размеры брусьев варьируются от десяти сантиметров, обычно употребляют балки не меньше пятнадцати сантиметров. Ширина бруса напрямую зависит от длины и ширины стропил. Например, если сечение бруса двухскатной крыши равно 40х150 мм, то используются балки мауэрлата с сечением от 100х100 мм. При сечении бруса 100х250 мм изготавливается мауэрлат от 150х150 мм.

Мауэрлат крепится на внутреннюю часть наружной стены с помощью анкеров, стальной проволоки или шпилек. В процессе укладки брусьев мауэрлата, нужно соединять их на всех стыках металлическими скобами.

Способы крепления

Как крепить стропила к мауэрлату? По способу крепления стропил к мауэрлату каркасы для крыш делятся на:

Наслонную стропильную систему.
Висячую стропильную систему.

Наслонные стропила

Наслонные стропила относят к виду безраспорных каркасных конструкций, что определяет их минимальное давление на несущие стены. Точками опоры наслонных стропил служат внешние стены здания и вертикальные стойки, расположенные посередине каркаса крыши на предварительно установленной затяжке.

Узлы крепления наслонных стропил к мауэрлату чаще всего делают шарнирными. При употреблении в креплениях ползунков и подвижных шарниров каркас крыши способен опуститься на несколько сантиметров. Это необходимо для архитектурного сооружения в первые годы после постройки. При смене температурных режимов и погодных условий новое здание даёт небольшую усадку. Если вслед за опорными стенами крыша не меняет своего положения, элементы постройки могут подвергнуться растрескиванию или деформации, чего не произойдёт благодаря наслонному креплению стропил на подвижных шарнирах.

Висячие стропила

Висячие стропила используют для зданий не имеющих несущих стен внутри. Точки опоры висячих стропил — только внешние несущие стены. Крепёж таких конструкций представлен узлом с нулевой степенью свободы. Другие способы недоступны, так как крепление стропил к мауэрлату на стенах является единственной опорой всей конструкции крыши.

Висячие стропила — это распорные конструкции. Стропила, закреплённые висячим образом, способны оказывать лишь горизонтальное распирающее давление на стены, однако это давление очень высоко.

Для уменьшения давления на балки и стены используют ригели — это специальные затяжки. Они устанавливаются перпендикулярно по отношению к стропилам, ближе к нижней части конструкции и надёжно прикрепляются к каждой балке, собирая параллельно стоящие стропила в единое целое. Без ригелей строить крышу с висячими стропилами нецелесообразно.

Технологии крепления стропильной ноги к мауэрлату

Соединение стропил с мауэрлатом производится как с помощью врубки, врезки, запила, обычно занимающих не более 1/4 балки, так и без них. В зависимости от угла расположения скатов крыши и использования оптимального узла опирания, выбирается способ накладки и фиксации бруса на мауэрлат.

На фото показан один из способов крепления стропил к мауэрлату.

Скрепление элементов осуществляется с помощью различных приспособлений:

саморезы;
болты с гайками;
уголки;
разновидности уголка КР;
пластины;
стяжки из проволоки;
монтажная лента перфорированная ТМ;
кронштейны WB;
крепёжные элементы LK;

Установка стропил на мауэрлат — это скрепление горизонтальной несущей поверхности крыши с вертикальной. Важен грамотный расчёт и укладка всех элементов каркасной системы.

Правильное крепление стропил к мауэрлату

Мауэрлат – основание каркаса крыши. Правильное крепление к нему несущих стропильных ног – залог высокой прочности и износостойкости крыши.

Источник: ru-house.net

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Методы крепления стропильных ног к мауэрлату

Стропила являются несущими элементами крыши. Мауэрлат, основа стропильной системы, этакий фундамент конструкции крыши. Грамотное крепление стропил к мауэрлату обеспечивает надежность всей конструкции, исключает деформацию стропильной системы, не допускает обрушения кровли под весом внешней нагрузки.

Мауэрлат – правильный монтаж

Мауэрлат являющийся, по сути, фундаментом крыши изготавливается из бревна или бруса, прокладывается по периметру, предназначается для обеспечения равномерной передачи нагрузки кровельной конструкции на стены и фундамент здания. Чтобы крыша стояла прочно требуется правильное крепление стропил к мауэрлату.

Важно! В деревянном доме из бруса или бревна, мауэрлатом служит верхняя обвязка стен, верхний венец, дополнений к нему не требуется. В доме из кирпича, пенно или газобетонных блоков, строительного камня обязательно устанавливается мауэрлат.

Кирпичные или блоковые стены плохо реагируют на нераспределенные нагрузки, сами блоки или кирпич плохой материал для фиксации стропильных ног. Даже самый надежный крепеж не прочно фиксируется в таких стенах, под нагрузкой его может вырвать, в результате произойдет деформация стропильной ноги и всей крыши.

Мауэрлат следует прочно крепить на верхних торцах стен по всему периметру к обустроенному армированному бетонному поясу. Крепление бруса к бетону может быть очень надежным, если использован правильный крепеж. В процессе заливания армированного пояса производится монтаж крепления мауэрлата. Он представляет собой штыри, шпильки, анкера, вмурованные в бетон на которые затем производится установка мауэрлата.

Важно! Концы крепежных шпилек снизу следует загнуть, расстояние между ними 1- 1,5м, диаметр крепежа должен иметь не меньше 15мм. В брусе, который будет использоваться, как мауэрлат сделать технологические отверстия под крепеж, верх крепления зафиксировать болтами. Перед установкой мауэрлата проложить слой гидроизоляционного материала.

После того как основа смонтирована можно приступать к работе со стропилами.

Обзор типов крепежа

Крепление при любых работах связанных с возведением крыши очень важный момент. Для крепления прочного и надежного стропил к мауэрлату используются разный металлический крепеж, а также применяются разной геометрии врезки, запилы. Для стропильного крепления применяются:

И многое другое от перфорированной ленты до шпилек. Использование того или иного вида крепления предполагает разные техники монтажа.

Если крепление стропил к мауэрлату производится с помощью кронштейнов, не требуются запилы, если используется крепление LK, не нужны анкера. Использование перфорированной ленты делает узел соединения сверхпрочным, Крепление уголком наиболее популярно, востребовано, так как его не нужно врезать в древесину стропильной ноги, уголок легко монтируется саморезами.

Важно! На крепеже экономить нельзя. Он должен быть качественным с антикоррозийным верхним слоем, оцинкованный. Крепеж, ржавеющий в балке, разрушает её.

Принципы соединения стропильных ног с мауэрлатом

Особенности конструкции крыши определяют способы крепления стропил к мауэрлату. Распорные стропильные конструкции, а также те, в которых распорки не применяются, опираются на мауэрлат. На него могут опираться наслонные и висячие стропила, соединение может быть жестким и скользящим.

Жестким называется такое соединение стропильных ног и мауэрлата, при котором невозможны сдвиги, смещения, изгибы элементов. Неподвижность соединения достигается способом крепления с использованием уголка. В стропильной ноге вырезается седло, это снижает прочность, поэтому его дополнительно укрепляют скобами, стягивают болтами, а также соединяют узел крепления стропила с мауэрлатом проволочной скруткой в местах расположения анкеров вмурованных в армированную бетонную опору.

Скользящее крепление, салазки для стропил к мауэрлату отличается от жесткого крепления тем, что допускает некоторое смещение стропильной ноги относительно основы, это позволяет избежать деформации и провалов крыши при усадке, снеговой и ветровой нагрузках.

Важно! Если в процессе монтажа крепления жесткого типа стропильной ноги к мауэрлату требуется изготовления гнезда или врубки, делать такие элементы следует на стропиле, а не на мауэрлате. Основу ослаблять нельзя.

Правильное опирание стропильной ноги с мауэрлатом обеспечивает надежность крыши, её долговечность. При любом способе опирания, для фиксации стропил на мауэрлате важно соблюдение трех принципиальных моментов:

правильное и точное проделывание запилов, врубок и прочего, для идеального прилегания элементов;
использование шайб, гаек, гроверов для исключения утапливания крепежного элемента в дерево;
недопустимо использовать подкладки, которые от времени могут изменять форму, что приведет к перераспределению нагрузки и разрушению.

Правильный монтаж несущей системы крыши гарантирует долговечность её эксплуатации.

Виды соединения стропил с мауэрлатом

Стропильная система состоит из множества элементов, но главные среди них стропила.

Важно! Как крепить стропила к мауэрлату зависит от того какие стропила использованы (наслонные, висячие), от нагрузок и насколько массивная крыша.

Крепление может быть скользящим и жестким, закрытым и съемным.

Наиболее используемое соединение стропил с мауэрлатом:

Крепление закрытое скользящее, представляет собой прикрепленный к стороне мауэрлата уголок с проушиной. В этом отверстии крепится петля из прочного металла, которая в свою очередь соединяется со стропилом. Такое крепление стропил к мауэрлату без запила является подвижным, на него не влияет изменения, происходящие в стене в результате усадки или разбухания.
Скользящее крепление открытого типа монтируется так же, но без петли в проушину не входит, а загибается, но фиксация остается так же свободной. Подробнее в материале – скользящая опора для стропил.
Жесткие крепления производятся уголками разных типов, креплением LK, для которого требуются запилы. Крепление для стропил LK подходит для бруса или доски любой толщины, нужно правильно подобрать размеры крепежа. Толщина 2мм у любых размеров крепежа такого типа, величина длина разная. Крепление надежное, лучше всего подходит для фиксирования узлов соединения.
Жесткие крепления осуществляются с помощью уголков. Используют уголок с увеличенным ребром жесткости, такие детали следует крепить с запилом. Применяются также уголки с высокими сторонами толщиной 2-3мм, их нужно крепить без запилов, но с большим количеством саморезов.

Установка стропил на мауэрлат производится усовершенствованными уголками КР1, КР2. В их конструкции предусмотрены технологические отверстия для анкерного крепления. Овальная форма отверстий снижает риск вырывания анкерного болта при усыхании древесной основы конструкции. Так же надежны уголки КР5, КР6, которые нужны чтобы крепить стропила к мауэрлату при большой нагрузки массивной крыши. Надежно крепить стропила к мауэрлату, если они имеют большое сечение, лучше перфорированными уголками КМ. Такое крепление очень надежно, не требуется врезки, но обязателен точный угол.

Важно! Для крепления под прямым углом применяется усиленный уголок KMRP, от обычных уголков он отличается вытянутым отверстием, применяется для компенсации смещения крыши, сделан так, что при подобных процессах не происходит повреждения элементов крепежа, особенно пригоден там где невозможно применить врезку одной детали к другой. Изготавливают уголок из прочной стали толщиной в 2мм.

Еще один вид соединения это установка между досками. Доски являются креплением, они спиливаются под нужным углом и фиксируются в нижней части уголками.

Также применяются способы крепления стропил с помощью подкладок из досок, проволочной скрутки, скобами, к мауэрлату. Эти типы крепления известны давно, популярны и экономичны.

Виды опор стропил на мауэрлат

В основном для жилых домов возводятся двухскатные крыши. Особого внимания при двускатной конструкции требует узел опирания стропил на мауэрлат. Понятно, что для деревянной основы нужны деревянные балки.

Важно! Стропила требуются правильной формы, без сучков, калиброванные и фрезерованные со всех сторон. Сечение стропил двускатной крыши 40х150мм, мауэрлат – 100х100мм.

От геометрии двускатной крыши зависит выбор типа крепежа. Крепить стропила можно всеми перечисленными выше способами. Стоит рассмотреть так же шарнирные узлы крепления стропил к мауэрлату.

Шарнирный узел это тип соединения позволяющей балке двигаться по кругу. Это происходит при помощи одного гвоздя или самореза ввинченного в мауэрлат. Существует узел с одной, двумя и тремя степенями свободы. Узел с двумя степенями свободы дает возможность балке смещаться горизонтально, стропила крепятся салазками. С тремя степенями подвижности узел устанавливается с помощью ползуна, специальной опоре для скольжения стропила в вертикальном, горизонтальном положении, кроме того стропило может вращаться по кругу. Для этого делают специальный шарнир, который крепят к основе.

Важно! Самый типичный способ для двускатной крыши использование узла с нулевой свободой. Стропило крепится уголками с двух сторон, оставаясь неподвижным.

Сложная геометрия двускатной крыши предполагает использование наслонных стропил и висячих. Балки с опиранием на основу эффективно крепят с помощью перфорированной ленты.

Наслонные стропила опираются на основу, и другие опорные точки, снимая тем самым часть нагрузки. К ним могут примыкать боковые стойки, бабки конька, стропила стягивают конструкцию, усиливая её. На основу наслонные конструкции не опираются, а скользят по ней. Висячие стропила не опираются на основу, нависая над внутренностями крыши они, имеют опору на боковые несущие стены.

Основные правила сопряжения стропил с мауэрлатом

Для надежного соединения нужно тщательно крепить соединительные элементы, подбирать их требуемых размеров. Нужно точно выверять запилы, делать их не больше трети величины основы. Использовать качественный брус для основы правильного сечения.

Важно! Использовать для крепежа только гвозди и саморезы нельзя, такая фиксация не может считаться надежной, использовать следует металлические крепежные элементы разного типа.

Крыша будет прочной и долговечной, если грамотно проведены расчеты, правильно подобран материал и верно смонтированы узлы соединения.

Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши: способы, узлы, установка

Крепление стропил к мауэрлату двухскатной крыши и иных типов конструкций с запилом и без него. Описание видов крепежа и соединений стропил с основанием крыши, а так же полезные советы.

Источник: kryshagid.ru

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Способы крепления стропила к мауэрлату: основные способы и схемы крепления стропильных ног

Стропила – самая существенная часть кровельного скелета. Ноги стропил передают распор на мауэрлат и несущие стены дома. От чего же зависит качество всей стропильной системы и крыши в целом? Специалисты напоминают, что надежность любой кровельной конструкции будет зависеть, в первую очередь, от качества крепления стропила к мауэрлату. Какие принципы и особенности этого процесса должен знать каждый начинающий строитель и как крепить стропила к мауэрлату своими руками, вы узнаете прямо сейчас.

Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»

Для начала, предлагаем рассмотреть иллюстрацию, на которой показаны два вида стропильных систем:

Место крепления стропильной ноги с основой называется опорным узлом. Таких узлов в системе много, но мы коснемся подробно именно нижних креплений рамы со стропилами. Мауэрлат и стропильные ноги практически всегда изготавливаются из древесины, реже – из металла. Дерево использовать выгоднее и удобней, так как этот материал легок по весу, прост в монтаже и долговечен при правильной установке и эксплуатации.

Виды опорных узлов по уровню жесткости

Опорные узлы — места, в которых стропила крепится к элементам крыши:

В случае железных соединений, узлы являются неподвижными, жесткими (сварка или болты). Дерево – материал более мягкий и динамичный, который может набухать, рассыхаться и деформироваться. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять опорные узлы с поправкой на возможные изменения формы древесины. Такие узлы могут иметь разную степень подвижности:

Узел нулевой подвижности – жесткое крепление уголками с обеих сторон, при котором крепление стропила к мауэрлату остается неподвижным.
Соединение первой степени подвижности – балка может вращаться по кругу.
Соединение второй степени подвижности – круговое вращение со смещением, предусматривается установление специальных ползунов или салазок.
Подвижное соединение третьей степени – возможность горизонтального, вертикального и кругового движения.

Для любого узла, будь он подвижный, либо нет, следует применять, как минимум, два вида фиксации. Например, зарубленные планки дополнительно фиксируются изнутри с помощью опорного бруса, а динамичные соединения укрепляются болтами и специальными стальными уголками.

О типах крепежа стропилин к основе

Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.

Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:

Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.

Жесткие или подвижные соединения: что выбрать

Итак, мы отметили, что опорные узлы, соединяющие мауэрлат с досками, могут быть разной степени подвижности: от «0» до «3». Нулевая степень – это жесткие крепления, которые исключают любые изменения положения балок.

Жесткие соединения: когда они необходимы

Мауэрлат устанавливают тогда, когда необходимо передать распорную нагрузку от стропил на несущие стены. Это делается, в основном, в домах из кирпича, панелей и блоков. Деформацию и усушку кровли в данном случае стараются исключить, чтобы не допустить изменения нагрузки на опорные стены. Здесь и появляется необходимость неподвижного соединения стропильной системы с мауэрлатом.

Неподвижные узлы, закрепляемые с запилом

Многие специалисты рекомендуют делать соответствующе запилы в месте крепления стропил к балкам перекрытия для большей прочности и неподвижности соединительных узлов. Эти запилы должны плотно стыковаться с мауэрлатом. Дополнительно такие узлы укрепляются болтами, анкерами и металлическими пластинами:

Или же длинными саморезами:

И еще один важный момент: размер запила бруска не должен превышать 1/3 его сечения. В противном случае стропильная система может потерять свои несущие способности:

Жесткие узлы без заруба стропил

Способ крепления с помощью подшивного бруска используется в наслонных стропильных системах. Стропилина срезается по шаблону и скашивается (для придания крыше нужного уклона) в месте прилегания к мауэрлату. Изнутри такие стропила усиливаются опорными брусками и укрепляются уголками с двух сторон к раме основы:

Еще один вариант не стыкового узла – жесткое крепление стропил, усиленное брусьями-накладками с обеих сторон. Две доски длиной не менее метра окаймляют каждую стропильную ногу. Один конец таких опор срезается под углом, который соответствует наклону ската крыши (в том числе, стропилин). Доски крепятся срезом к мауэрлату с помощью длинных болтов и усиленных стальных уголков. Брусья крепятся по заранее размеченным местам, сначала по одному. Затем вплотную к накладкам с одной стороны монтируются сами стропила, которые сразу укрепляются такой же накладкой с другой стороны. Есть вариант установки сразу двух брусьев-накладок, а после, стропил, но этот способ используют реже, так как он требует более точных расчетов.

Когда нужно делать подвижные соединения?

Вот мы и подошли к динамичным опорным узлам – соединениям, которые могут менять свое положение. Для чего это нужно? Вспоминаем физические свойства материалов – многие из них дают усушку либо набухание. В первую очередь, это касается зданий из чистого дерева – бруса, сруба и пр. Натуральная древесина обязательно дает усадку, благодаря которой ваша крыша может не только деформироваться, но и разрушиться основательно. Чтобы избежать таких фатальных последствий, мастера рекомендуют выполнять скользящие крепления стропильных ног с мауэрлатом (либо верхним венцом сруба).

Обязательное условие при установке скользящих узлов – опора стропильной рамы на прочный коньковый брус. Так как опорные нижние узлы динамичные, то максимальная жесткость должна быть достигнута на коньке кровли. Верхние края стропил подпиливаются для плотного соединения между собой и коньковым брусом, соединяются и усиливаются ригелями, металлическими лентами, пластинами и уголками. Лучше соединять с венцом сруба уже закрепленный в коньке стропильный элемент.

Что представляет собой скользящее крепление?

Подвижное соединение выполняется с помощью установления скользящих креплений, называемых «салазки» или «ползуны». Такой узел предусматривает определенную свободу стропильных ног, что позволяет предотвратить деформацию кровельной системы после естественной усадки деревянных строений:

Вот какие виды скользящих опор бывают:

Делать ли запил на стропилах, если дом из бруса: альтернативное мнение эксперта

Я предлагаю все-таки запиливать, но не стропила, а верхний венец. Во-первых, в этом случае снижается риск искривления стропил, во-вторых — уменьшается «мостик холода», в третьих – уменьшается касательное давление на мауэрлат (верхний брус сруба) и в-четвертых — упрощается утепление крыши в дальнейшем. Недостаток такого способа — при запиле верхнего венца балки уменьшается высота конька, поэтому, если в будущем планируется поднятие высоты потолка, следует предусмотреть на 1 венец больше. Но! Такие схемы годятся только для домов из дерева, так как в кирпичных и бетонных строениях мауэрлат должен быть целым, чтобы сохранить несущие качества.

Как правильно закрепить стропила к балкам?

В простых домах, в основном каркасных, мауэрлат может быть и упразднен. В этом случае стропила крепятся к балкам перекрытия. Самый надежный вариант сборки такой системы – подготовка стропильных ферм. Каждая ферма состоит из двух стропильных ног, соединительного ригеля и нижней затяжки. Для прочности фермы усиливают центральными балками и подкосами:

Балки перекрытия укладываются в таком направлении, чтобы стропильные фермы пересекали их перпендикулярно в разных плоскостях. Затяжка выполняет основные несущие функции, крепится к балкам перекрытия анкерами, сквозными болтами, шпильками и усиливается пластинами и металлическими уголками.

Возможен вариант крепления стропильных ног прямо на балку, которая и будет дополнительно выполнять функции затяжки. Для создания качественных опорных узлов в такой системе рекомендуется два способа крепления:

Соединение стропил с балкой двойным зубом – запилы выполняются на балке и скосе стропильной ноги (по два стыковых заруба на каждой).
Крепление болтом и хомутом. Может предусматриваться сквозное крепление, но если доски имеют большое сечение, делаются врубки и детали соединяются длинными болтами.

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

Для примера опишем процесс жесткого крепления соединений стропила к мауэрлату на простой двускатной крыше.

I. Подготовка мауэрлата и стропил к работе

На этом этапе необходимо выпилить стропильные ноги заданной длины и произвести разметку их шага на основе. Оптимальная длина шага стропильных ног – 60-200 см. Также следует точно определить угол наклона стропил.

Мастер-класс по монтажу мауэрлата:

II. Создание запила

Выполняем запил на каждой стропильной ноге для плотного соединения с основой. Для усиления прочности можно предусмотреть дополнительный заруб на раме либо стропилине и установить упорный брус под каждую стропильную ногу.

III. Установка стропил на мауэрлат

Накладывать стропилины нужно аккуратно, чтобы не повредить остальные элементы здания (окна, стены и пр.). Заводим доски срезом на балки и опираем их на коньковый брус. Сначала устанавливаем крайние стропильные ноги, между которыми нужно протянуть нитку для выравнивания всех остальных стропилин.

IV. Крепление каждого стропила к мауэрлату

Теперь, когда все фермы установлены на свои места, нужно прочно закрепить опорные узлы. Используем для этого несколько из предложенных выше креплений:

Гвозди + стальные уголки по левой и правой стороне стыков между доской и основанием.
Сквозные болты или шпильки + опорный брус под укос стропилины.
Анкера или болты + уголки или стальные пластины и пр.

Усилить крепление помогут две накладные доски с обеих сторон стропильной ноги, установленные на заранее размеченных местах мауэрлата. Также можно использовать проволочное крепление, как усилитель прочности соединений. Для этого нужно подготовить стальную проволочную скрутку из 2-3 проволок. Ее длины должно хватить на обвитие стропильной ноги в месте стыка с мауэрлатом и закрепления концов скрутки на металлическом костыле. В качестве костыля можно взять длинный стальной болт, который монтируется в стену на 30-40 см ниже мауэрлата, строго под опорным узлом.

Также рассмотрим один из дедовских способов — крепление скобами:

В чем секрет качества стропильной системы: три главных правила мастера

Качественный пиломатериал – полдела на пути к успешному строительству. Мауэрлат и стропила не должны иметь трещин, червоточин и сучков.
Точность измерений, запилов и однородность положения креплений – не менее важный момент. Если все стропильные ноги одинаковой длины и сечения, то лучше подготовить шаблон для выполнения срезов и зарубок.
Запилы на мауэрлате – потеря несущих функций основы на 50% и выше. Процент снижения прочности зависит от глубины зарубок.

Когда стропильная система готова, приходит очередь монтажа обрешетки, утепления и настила кровельного материала. Но это уже другая интересная тема, о которой мы обязательно расскажем в следующей статье. А пока, желаем вам добротных материалов, легкой работы и хороших помощников!

Крепление стропила к мауэрлату: схемы и способы крепления стропил

Подробные схемы и способы крепления стропила к мауэрлату, пошаговые руководства по монтажу стропильных ног и советы экспертов.

Источник: small-roof.com

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Технология опирания стропил на мауэрлат

Мауэрлат является одним из основных элементов кровельной конструкции. К нему осуществляется крепление стропил. От качественного создания стропильной конструкции зависит эксплуатационный период всей крыши.

Узлы опирания стропил на прогон и мауэрлат.

Основные способы опирания стропил

Существует несколько технологий опирания стропил на мауэрлат. Можно осуществить жесткую фиксацию конструкции. Она не допускает любого смещения стропильной ноги. Для этого следует воспользоваться подшивным брусом, благодаря которому предотвращается соскальзывание стропил в месте опирания, и металлическими уголками, устраняющими любой боковой сдвиг конструкции.

Скользящее соединение стропильной ноги используется в деревянных домах. Причем основным элементом для ее упора выступает верхний венец, а не мауэрлат. Для предотвращения повреждения кровли узел опирания стропил делается максимально свободным. Для этого следует воспользоваться скользящей опорой, которая при усадке сруба подвергается смещению по закрепленной на ноге направляющей.

Скользящий узел опирания может быть выполнен и по иной технологии. В стропилах делается запил, который должен примыкать к верхнему венцу сруба. Для фиксации балок допустимо использование любых крепежных элементов: скоб, гвоздей или стальных пластин.

Крепежи для осуществления монтажных работ

Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги.

Чтобы качественно соединить узлы стропил с мауэрлатом, вам понадобятся такие материалы и инструменты, как:

Особое внимание следует уделить наличию всех крепежных деталей. Фиксация консолей балок происходит с помощью балочных кронштейнов из оцинкованной стали, которые не уменьшают несущей способности конструкции. Кронштейны в балки врезать не нужно.

Нужно купить и перфорированную монтажную ленту, которая усилит узлы мауэрлата. С ее помощью производится прочное соединение всех элементов конструкции. Лента тоже не врезается в балки. Для ее надежной фиксации применяются гвозди и саморезы.

Помимо кронштейнов и перфорированной ленты, для осуществления надежного опирания стропил к мауэрлату следует приобрести:

Схема креплений наслонных стропил.

универсальные соединители бруса;
крепежи для стропил;
закладные опоры;
проволоку-катанку;
стальные уголки;
стоечный крепеж;
саморезы;
гвозди;
скобы;
пластины;
оцинкованные гвозди;
шпильки с шайбами и гайками;
анкерные болты.

Создание конька и установка нижней части стропил

Монтажные работы начинаются с коньковой части кровельной конструкции. Осуществить монтаж стропил можно одним из трех способов:

Соединение конструкции встык предполагает разрезание верхней части стропильной ноги. Делается это под углом, который равняется наклону кровельного ската. На коньке происходит соединение пары ног. Для получения одинакового узла опирания элементов мауэрлата следует воспользоваться готовым шаблоном.

Особенностью фиксации стропил на прогон является наличие коньковой балки. Такой вариант обустройства мауэрлата отличается повышенной надежностью. Но зачастую такая система опирания стропил предусматривает монтаж дополнительных опорных конструкций, что приведет к снижению функциональности чердака. Естественно, что этот способ не подойдет для маленьких крыш.

Опирание наслонных стропил на стену с армопоясом.

Технология монтажа стропил внахлест во многом схожа с их установкой на коньковый прогон. Основное отличие – соединение верхней части ног происходит внахлест. Это приводит к прочному соединению конструкции, поскольку шпильки удерживают сразу два элемента.

Соединение нижних концов стропил осуществляется в зависимости от материала возведения стен. При наличии деревянного домостроения опорным элементом может выступать верхняя обвязка стены. Если при строительстве дома использовались пеноблоки (или газобетон), то опирание стропил производится на мауэрлат.

Устройство армированного железобетонного пояса – оптимальное решение в случае применения кладочных строительных материалов. Такая технология не предусматривает создания каких-либо способов фиксации стропильной системы. В качестве крепежных элементов для бруса выступают вертикально расположенные анкерные болты. Главное, чтобы при заливке бетонного раствора шпильки располагались в строго вертикальном положении.

Соединение стропил с балками и мауэрлатом

После фиксации верхней и нижней части стропил их следует закрепить к балкам. Понятно, что можно соединить стропила с балкой просто гвоздями. Но это не является лучшим решением. Такое крепление не будет максимально надежным. Для предотвращения скольжения всех элементов фиксация стропильной конструкции к балкам происходит путем использования соединений “шип” и “зуб”.

При наличии крутого ската крыши (более 35º) применяется технология врубки с помощью одного зуба. В нижней части стропила делается зуб с шипом. Гнезда, создаваемые в балке, должны иметь глубину на уровне 30% от толщины балки. Устройство стропильных соединений осуществляется на расстоянии 0,3-0,4 м от крайней части балки. Это предотвращает появление сколов балок, возникающих в результате большой нагрузки от давления ног.

Схема усиления стропил дополнительными подкосами.

При обустройстве крыши с наклоном до 35º установка стропил производится путем расширения площади сопряжения основных элементов конструкции. Обычно стропильную ногу перекрывают балкой. С этой целью в стропильной ноге вырезаются отверстия под два зуба:

Глубина врубки при фиксации стропил к балке составляет в пределах 30% толщины балки.

Более качественные соединения можно получить, если воспользоваться болтами или хомутами. Такая технология предполагает применение проволочных петель, с помощью которых производится фиксация узла к анкерным болтам, находящимся в стене строения.

Опирание на мауэрлат является наиболее распространенным вариантом фиксации нижней части стропил. В стропильной ноге делается вырез такого размера, чтобы ее без проблем можно было надеть на мауэрлат. В ином случае при эксплуатации крыши может произойти смещение бруска.

В некоторых случаях мауэрлат должен быть “оснащен” обратной выемкой. Это зависит от породы дерева, из которой изготовлен брус. Если для его производства применялась древесина из лиственных пород, то делается прорезь, которая в комбинации с выемкой стропил создаст замочный элемент. При изготовлении бруса из хвойного дерева вырез не потребуется, так как он приведет к ослаблению конструкции.

Наиболее приемлемым вариантом для мауэрлата является жесткое сопряжение стропильной системы.

Технология монтажа стропильной системы к мауэрлату.

Эта технология может быть выполнена одним из двух способов:

с помощью подшивных брусков и уголков, сделанных из металла;
путем устройства седел на стропилах.

Первый вариант заключается в том, что для размещения стропил на мауэрлат используется опорный брус. Производится жесткое опирание стропильной ноги. Надежная фиксация конструкции осуществляется металлическими уголками. Это предотвращает поперечное смещение конструкции.

Более популярным является второй вариант. Для крепежа используются гвозди, которые направляются друг к другу и забиваются под углом. Два забитых гвоздя скрещиваются. После чего вбивается еще один гвоздь. Третий гвоздь должен располагаться в вертикальном положении. Сделанный узел крепления будет характеризоваться максимальной жесткостью, если осуществить дополнительное крепление с помощью проволоки-катанки.

Опирание стропил на мауэрлат: технология монтажа конструкции

Рекомендации по тому, как осуществляется опирание стропил на мауэрлат. Основные способы опирания стропил. Крепежи для осуществления монтажных работ. Соединение стропил с балками и мауэрлатом.

Источник: 1poderevu.ru

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Узлы крепления стропил — элементы конструкции

Строительство крыши вне зависимости от ее типа начинают с проектирования стропильной системы. Ее надежность обеспечивает долгий срок эксплуатации кровли, а соответственно и здания, на котором ее надо создать.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что создание стропильной системы, такой как на фото, требует наличие проекта и соответствующих расчетов, а у сотрудников компании, выполняющей монтаж, должна быть высокая квалификация и наличие опыта. Выполнить эту работу собственными силами возможно, но вряд ли конструкция стропил получится настолько прочной, как требуется.

Основные элементы стропильной системы подбирают на основании следующих факторов:

В тех случаях, когда длина пролета между стенами не превышает 6 метров, специалисты советуют создать конструкцию наслонных стропил таким образом, что проблема, как крепить стропила из древесины, решится путем установки их на расположенный по периметру строения опорный брус (называется мауэрлат).

Данный метод позволяет не только решить проблему как правильно крепить стропила, но существенно сокращает расход материалов, используемых при строительстве каркаса крыши. В том случае, когда между несущими стенами расстояние не превышает 8 метров, противоположные стропила связывают с использованием ригеля.

Имеется другой вариант, как закрепить стропила при применении конструкции наслонных элементов, он заключается в том, что используются промежуточные стойки, которые опираются на стены или расположенные внутри дома столбы. Подобные системы

легко перекрывают 12-метровое промежуток между стенками при условии дополнительной установки одной опоры, или 16-метровое расстояние при монтаже еще двух опор.

Когда промежуток составляет до 12 метров между опорными точками, тогда проблему как крепить стропила к стене при отсутствии внутренних опор специалисты рекомендуют решить путем выбора системы висячих стропил: в этой ситуации их точка опоры располагается на сплошной затяжке, которая находится на мауэрлате.

При использовании такого метода, конструкция стропил из брусьев, досок и бревен имеет такие типовые узлы стропильной системы:

узел конька;
узлы «стойка-подкос-стропило» и «подкосы-стойка-балка»;
узел опирания стропил.

Возможно использование и других узлов, если в стропильной системе среди ее элементов имеются ригель, затяжка и т.д. После завершения проектирования конструкции кровли и ее основных узлов, необходимо составить план и схему системы стропил.

Элементы опирания наслонных стропил

Наслонные стропильные конструкции, опирающиеся на прогон и мауэрлат, бывают распорными и безраспорными. От того, насколько правильно выбраны узлы крепления стропильной системы кровли, зависит, как долго прослужит она без ремонта. При составлении расчетных схем, чтобы обозначить в конструкционных узлах шарнирные соединения используют значок-кружок.

Шарниры, благодаря имеющимся лапкам, соединяют с условными опорами, позволяющими визуально представить степень свободного движения какого-либо узла:

вделанные в опору 2 лапки шарнира, предполагающие неподвижность узла, одновременно допускают вращение балки в шарнире. У такого узла имеется единственная степень свободы – поворот;
если лапки шарнира располагаются на скользящей опоре для стропил или ползуне, такой узел насчитывает две степени свободы – кроме поворота балки, есть возможность горизонтального смещения;
при наличии трех степеней свободы – поворот, вертикальное и горизонтальное смещение, на схеме узел отмечают кружком. Его можно врезать в стержень, обозначающий балку.

При наличии врезки узла в балку, ее называют разрезной, а участки, расположенные по обе стороны от шарнира условно рассматривают в качестве отдельных элементов. Если обозначение шарнира (кружок) изображен ниже балки, то она считается неразрезной.

Когда в балку врезают шарнир с тремя степенями свободы, подобная конструкция является неустойчивой и представляет собой мгновенно изменяющуюся систему. Также существуют узлы, у которых степень свободы равна нулю: конец балки защепляют так, что становятся невозможными ее смещение относительно горизонтали и вертикали.

Понятие поворота или горизонтального смещения не подразумевает произвольного передвижения ползуна (узел, имеющий 2 степени свободы) по горизонтали. Этот узел, несмотря на то, что закреплен надежно, предоставляет возможность концу балки перемещаться в случае воздействия влажности и температурных изменений. При этом в самом элементе повышенные внутренние напряжения не возникают. Данный узел допускает изгиб балки, но поворот осуществляется в пределах нормативов, он может поползти только в случае, когда нагрузки на него превысят допустимые пределы.

В ряде случаев не следует термин «шарнир» понимать буквально. Решая вопрос, как скрепить стропила, для соединения концов балок используют не только болты, но и специально сконструированный шарнир. Следует отметить, что в большинстве случаев шарниром называют соединение, выполненное с использованием гвоздей. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: доску, прибитую одним концом несколькими гвоздями к стене, можно повернуть на небольшой угол, нажав на другой ее конец. В данном случае роль шарнира играют гвозди. Но, если увеличить количество гвоздей до такой степени, что поворот будет невозможен, тогда эта доска является балкой, у которой защемлен конец. Поэтому заранее рассчитывают, с какой степенью нагрузки будут эксплуатировать систему и каким именно образом выполнить крепление стропил к балкам.

Узлы соединения стропил в зависимости от конкретного проекта дома и крыши могут отличаться. В соединениях с двумя степенями свободы важно спроектировать поворот, который возникает при изгибе стропил и сдвиг, направленный по горизонтали. В узлах, допускающих одну степень свободы, проектируют поворот стропила (читайте: «Узлы деревянных крыш: особенности крепления»). Для обеспечения у стропила возможности сдвига нижней или верхней части создают горизонтальные врубки. Чтобы решить задачу, как укрепить стропильную систему и тем самым ограничить сдвиг — стропила либо упирают друг в друга, либо в деталь, с которой их стыкуют (мауэрлат или прогон). Читайте: «Чем и как крепить стропила к мауэрлату».

Как крепить стропила к мауэрлату, детали на видео:

Чтобы пояснить принцип, согласно которому крепят стропила, следует рассмотреть такую ситуацию. Если стандартную лестницу, состоящую из 2-х жердей и поперечных планок приставить к стене, а затем пол и стену залить маслом, чтобы минимизировать трение, тогда при попытке встать на нее, лестница будет падать.

Объясняется это наличием двух степеней свободы в каждой точке опоры, а конкретнее:

в нижней точке имеется смещение по горизонтали и поворот;
в верхней точке присутствует смещение по вертикали и поворот.

Чтобы придать лестнице устойчивость, и она могла выдержать вес человека, необходимо лишить ее одной степени свободы из имеющихся у нее четырех. Например, можно устранить вертикальное смещение в верхней точке или горизонтальное смещение в нижней. Другими словами, достаточно укрепить верх или низ данной лестницы, и система станет устойчивой и стабильной.

Приведенный пример поможет лучше понять принцип функционирования наслонной стропильной конструкции и разные способы опирания. Если задача, как крепить стропила к срубу, выполнена неправильно, это не может не повлиять на способность крыши выдерживать оказываемые на нее нагрузки. Поэтому, чтобы избежать таких неприятностей как повреждение или даже разрушение кровли, надо правильно произвести расчеты и спроектировать создание системы стропил. Не важно, решается проблема, как крепить стропила к коньку или мауэрлату, такую работу желательно доверить квалифицированным специалистам, имеющим большой опыт выполнения подобных проектов.

конструкция и узлы крепления наслонных и висячих стропил, типы подкосов, как усилить стропила

Содержание:

Хозяева, решившие построить частный дом, как правило, отдают предпочтение более дешевой крыше с двумя скатами. Устройство такого типа кровли – довольно простое и практичное. Благодаря своей прочности, она отлично защищает дом от практически любой непогоды. В этой статье мы подробно расскажем об устройстве стропильной системы двухскатной крыши – как самой важной составляющей ее конструкции.

Коротко о понятии двускатной крыши

Двускатной именуют такую крышу, которая имеет два плоских ската в виде прямоугольника, закрепляемых вверху под углом, и треугольных проемов, расположенных в торцах, в которые монтируются фронтоны. Для обеспечения надежности и долговечности конструкции используются разного рода подпорные и поддерживающие узлы. Самой главной считается система стропил, о которой мы и поговорим ниже.

Узлы конструкции крыш с двумя скатами

По большому счету, все составные части крыш с двумя скатами – это пиломатериалы с различной формой, сечением и длиной, то есть брусья и балки, доска и рейки.

Мауэрлат

Делают мауэрлат из квадратного, размерами сечения, как правило, от 10 до 15 см. Он укладывается по всей длине несущих стен, с последующим закреплением при помощи резьбовых стержней или анкеров. Служит данный элемент кровли для распределения нагрузки от стропил к несущим стенам.

Стропильная нога

Различные типы стропил также изготавливаются из бруса, сечением 15 на 5 (иногда 10) см. Из них собирают контур кровли в виде треугольника, на который будет приходиться вся сила ветра, града, снега и иных проявлений непогоды. Для обеспечения нормальной прочности стропила размещают с промежутками от 0,6 до 1,2 м. С уменьшением этих показателей крыша, соответственно, будет становиться более тяжелой. Промежутки между стропилами также будут зависеть и от конструкционных особенностей применяемого кровельного материала.

Лежень

Представляет собой аналогичный мауэрлату квадратный брус — 10×10 или 15×15 см. Укладывается он на внутреннюю часть несущей стены, для обеспечения равного распределения нагрузки, идущей от кровельных стоек.

Затяжка

Этот узел используют для каркасной конструкции с висячими стропилами. Он является завершающей частью треугольника стропил, не дающий ему расходиться.

Стойки

Также используется квадратный брус. Располагают стойки вертикально, они будут поглощать нагрузку от конька и перенаправлять ее на несущую стену дома.

Подкосы

Данные компоненты играют роль передаточных звеньев от стропил к несущим конструкциям. После соединения стяжек с подкосами образуется крепкая ферма. Даже если представить, что имеется большой пролет, ферма все равно сможет противостоять всем нагрузкам.

Обрешетка

Обрешетку получают путем укладки брусков под прямым углом к стропилам. Перенося всю массу кровли на стропильные ноги, этот элемент конструкции скрепляет их еще лучше. Лучше всего для создания обрешетки применять обрезные доски или бруски. Если таковых нет, подойдет и необрезная доска, но с нее должна быть снята кора. Если вы будете использовать любой тип мягкой кровли, то понадобится сплошная обрешетка. В этих целях можно воспользоваться водоотталкивающими фанерными листами.

Конек крыши

Коньком называется место кровли в верхней ее части, где происходит соединение двух скатов крыши. Формируется он после соединения стропильных ног – укладывается горизонтально.

Свес кровли

Является элементом, выходящим из-за стены приблизительно на 40 см, он не дает дождевым осадкам промочить стены.

Кобылки

Давайте разберемся,что такое кобылка и для чего она нужна. Этот узел крепления стропильной системы необходим для организации свеса крыши. Кобылки используют лишь в тех случаях, если стропильные ноги получаются очень короткими, и их недостаточно для свеса. В таких ситуациях ноги приходится удлинять при помощи кобылок, которые представляют собой не что иное, как доски чуть меньшего сечения.

Разновидности стропильных систем

Таких систем насчитывается две: наслонного и висячего типа. Ко второму типу прибегают тогда, когда внешние стены дома находятся на удалении друг от друга на 10 м или еще меньше. К нему еще прибегают в случае, когда между стенами не планируется устанавливать несущую стену, разделяющую дом на две части.

В иных случаях нужно устанавливать систему стропил наслонного типа. Если возводящийся дом разделяют не несущей стеной, а колонами, то устанавливают одновременно две стропильных системы. Стропила, которые укладывают под укосом, будут опираться на колонны, а висячие должным образом будут расположены между ними.

Висячая стропильная система

Такая конструкция характеризуется тем, что в качестве опор под стропила выступают боковые стены. Негативным нюансом является то, что возникают распирающие нагрузки, которые спустя некоторое время могут повреждать стены. Для недопущения этого, соединение стропильных ног осуществляют при помощи затяжек. Таким образом создается жесткий треугольник, который не деформируется из-за нагрузок, а висячая стропильная система двухскатной крыши остается надежной и устойчивой. Нередко затяжки заменяют балками перекрытия, в особенности это требуется, если вы планируете возводить мансарду под крышей.

У такой стропильной конструкции двухскатной крыши есть и положительные стороны, а именно – можно не производить крепление мауэрлата. К тому же, довольно просто устанавливаются узлы конструкции, в которых стропильные ноги опираются на стены. Для придания ферме ровных очертаний и устойчивости, через слой изоляции прокладывают доску, тем самым увеличивая площадь опоры. Ниже опишем главные типы трехшарнирных висячих стропил.

К первому виду можно отнести обычную треугольную трехшарнирную арку. Такая конструкция является несложной – это закрытый треугольник с двумя верхними сторонами, предназначенными для противодействия нагрузкам на изгиб. Вместо затяжки в этой конструкции можно использовать стальной тяж. Карнизный узел можно выполнить одним из существующих конструкционных решений: при помощи ортогональной лобовой врубки или с использованием дощатых или пластинчатых креплений.

Особенности крепления узлов висячих стропил

Далее следует трехшарнирная треугольная арка с усиленной бабкой или подвеской. Такую разновидность использовали давным-давно, при строительстве огромных помещений промышленного или сельскохозяйственного назначения, имеющих пролеты свыше шести метров. Она не подходит для сооружения частных домов. В основе ее лежит то, что масса затяжки приходится на конек. Данные узлы скрепляются между собой и хомутом подвески методом косого или прямого прируба. В качестве крепежных элементов применяются болты. Подвеску из дерева именуют бабкой, а из стали – тяжом. Данный элемент свисает с узла карниза. Затяжку закрепляют к ее низу через накладки из дерева. В качестве переходников используются хомуты, дающие возможность изменять прогиб затяжки в случае ее провисания.

Третьей следует трехшарнирная треугольная арка с приподнятой затяжкой. Если вы собираетесь обустроить под крышей мансарду, то такая схема в данном случае подойдет, как нельзя лучше. Растяжка устанавливается не снизу, а сверху. Стропила закрепляются на балке мауэрлата методом ползуна. Таким образом, нагрузка распределяется равномерно, а вся система становится устойчивой. При этом торцы стропил должны выходить за пределы наружных стен дома с крышей с открытыми стропилами. Если вы собираетесь устанавливать подвесной потолок или прокладывать слой изоляции, то затяжку лучше уравновесить подвеской.

Существует и трехшарнирная треугольная арка с ригелем. Ее устанавливают, когда присутствуют довольно высокие распорные нагрузки. В нижней части закрепляется затяжка, а сверху – ригель. Установка мауэрлата в данном случае не нужна. Учтите, что ригель не должен быть оснащен шарнирным креплением к стропилам, иначе конструкция получится шаткой.

Далее стоит рассказать об арках с дополнительными подкосами в стропильной системе. Если вы решили устанавливать длинные стропила, то их нужно будет подпирать. Для этой цели потребуются подкосы, которые будут уменьшать нагрузку на прогиб на стропила. В виду отсутствия несущих стен, подкосы придется убирать в бабку. Как правило, затяжка в такой системе – комбинированная, скрепленная прирубом. Таким образом, происходит подтягивание вниз конькового узла, который, в свою очередь, сжимает подвес и стропила.

Наслонная стропильная система двухскатной крыши

Имеют свои узлы конструкции и наслонные стропила. Прямо в центре такой системы устанавливается вертикальная балка, через которую масса всей крыши направляется от конька к несущей стене, расположенной посредине здания.

В безраспорном типе наслонных стропил стропильные ноги испытывают лишь усилие на изгиб.

Их установку можно осуществлять одним из трех вариантов:

В роли опоры под стропила выступает мауэрлат. Крепление осуществляется при помощи метода врубки зубом. Для надежности используют хомуты или проволоку. Верхушки стропил укладывают на прогон конька, скрепляют конструкцию методом скользящих опор. Пробоины сверху стропил нужно не забыть закрепить.
Второй вариант является наиболее популярным. В данном случае нижняя часть стропил закрепляется к мауэрлату подвижным методом соединения – ползуном, или штучным бруском. Для лучшей фиксации ноги, сверху можно вбить гвоздь или закрепить гибкую стальную пластину. Уложенные на прогоне конька стропила закрепляют или пробоинами попарно, или по одному к прогону.
Наконец, последний из методов монтажа выделяется тем, что стропила и прогон конька закрепляются наглухо. Достигается это за счет набивания дощечки с двух сторон в одном направлении с брусом конька. Данный метод сложнее реализовать, из-за чего применяется он не так часто.

Правила установки стропил наслонного типа

Наслонные стропила распорного типа по своей конструкции практически не отличаются от описанных выше трех вариантов, за исключением одного нюанса: вместо жесткого крепления стропил нужно использовать подвижное крепление. Распорные стропила такого типа отличаются тем, что для них не обязательно устанавливать прогон. Для распорной системы нужно очень тщательно закреплять мауэрлат к стенам дома. При этом они должны быть толстыми и крепкими.

Немного о наслонных стропилах с подкосами. Они представляют собой третью подстропильную ногу, которая работает на сжатие, и устанавливается с наклоном в 45 градусов. В итоге можно перекрывать даже 14-метровые пролеты, при этом балки могут быть использованы не самых больших сечений.

В расчете крепления подкосов нет необходимости, можно просто зафиксировать их с двух сторон, расположив под стропилами. Это предотвратит подкос от смещения. Нужно всего лишь ровно срезать угол подкоса, беря во внимание наклон стропил. Чтобы определиться с тем, какого сечения нужны узлы наслонных стропил, вычисляют усилие на нажатие.

К последнему типу наслонных стропильных систем стоит отнести конструкции на подстропильных балках.

Если в вашем доме будет две несущие стены, ты понадобится устанавливать две подстропильные системы. В них входят балки, смонтированные на стороне крыши, которая длиннее. Под балками смонтированы стойки, а в качестве опор служит лежень и расположенные внутри стены дома. В случае отсутствия прогонов, стойки устанавливаются под всеми стропилами. Верхушки стропильных ног соединяются друг с другом, после чего их перевязывают накладками из дерева или стали. В виду отсутствия конькового прогона создается распор.

Затяжку устанавливают ниже сквозного прогона – таким способом избавляются от распора в безраспорной системе. Снизу стоек для улучшения устойчивости закрепляют схватки. Они выполняют функции ригеля, принимая на себя нагрузки сжатия, а также не дают стойкам упасть. Фиксируются расшивки крест-накрест.

В этой статье мы подробно рассказали о том, как усилить стропила двухскатной крыши, какими бывают такие системы, и как их устанавливать.

Кровельные фермы | Полное руководство

Определение ферм крыши

Фермы крыши образуются, когда элементы конструкции фермы соединяются вместе в треугольную конфигурацию. Конструкция фермы — один из основных типов несущего каркаса, который формируется из элементов конструкции. Фермы крыши также состоят из группы стяжек и распорок, которые были специально разработаны и соединены для образования прочной конструкции, которая действует как балка с большим пролетом.Это основы, но есть еще очень много того, что нужно узнать и понять о фермах крыши. Итак, с помощью этого полного руководства давайте подробнее рассмотрим, что нужно для создания успешной стропильной фермы.

Ферма крыши — это, попросту говоря, триангулированная система взаимосвязанных конструктивных элементов, которые часто называют открытыми балками. Эти компоненты соединяются и закрепляются через узлы, при этом внешние силы и реакции на опорах также применяются к узлам.Когда все компоненты фермы и соответствующие приложенные силы находятся в одной плоскости, создавая осевое растяжение или сжатие, этот эффект создает функционирующую ферму крыши.

Из чего сделаны стропильные фермы?

Фермы крыши — это жесткий и прочный каркас, который состоит из деревянных элементов размером 2 x 4 дюйма, которые затем скрепляются металлическими соединительными пластинами. Каркас отвечает за форму вашей крыши и поддерживает материалы вашей кровли.Фермы крыши спроектированы в соответствии с геометрическими принципами, отточенными на протяжении тысячелетий. Фактически, многие мосты, по которым вы будете проезжать в своем автомобиле, будут использовать те же принципы, что и стропильная система деревянной крыши.

Элементы обычно образуют один или несколько треугольников в одной плоскости. Эти треугольники расположены так, что внешние нагрузки прикладываются к каждому соединению, что теоретически вызывает только осевое растяжение или осевое сжатие в отдельных элементах.Бесфрикционные шарниры или штифты позволяют концам элементов, которые соединены в их соединениях, слегка поворачиваться.

Самая устойчивая часть фермы имеет форму треугольника, что связано с соединением с бесфрикционными штифтами. После обширных исследований и исследований можно определить, что треугольная форма фермы может изменять форму в зависимости от веса нагрузки на крышу, если одна или несколько сторон треугольника не согнуты или сломаны.

Всего за несколько десятилетий деревянные фермы практически заменили более традиционные методы строительства стропильных ферм.Их явное преимущество, заключающееся в большей свободе в дизайне и скорости, при одновременном снижении воздействия внешних воздействий, в том числе погодных, является факторами, способствующими их большему успеху.

Если вы хотите узнать больше о том, как качественная кровельная ферма от Aber Roof Truss может принести пользу вашей домашней жизни, не стесняйтесь связаться с нашей командой. Их знания и опыт неоценимы для предоставления качественных услуг от начала до конца.

Чем деревянные кровельные фермы превосходят системы с традиционным каркасом?

Все кровельные системы должны иметь конструкцию стропильных ферм в соответствии с их назначением — спроектированы, сконструированы и установлены таким образом, чтобы соответствовать критериям.К сожалению, многие системы не соответствуют критериям. Мы считаем, что деревянные фермы превосходны благодаря их профессиональному дизайну, высококачественным материалам и технологиям изготовления.

Как долго прослужат стропильные фермы?

Фермы крыши, включая фермы чердаков, с правильной обработкой, заменой (черепица и гидроизоляция) должны прослужить весь срок службы дома, если не произойдет катастроф, например. Пожар.

Что скрепляет деревянную ферму крыши?

Высококачественные металлические соединительные пластины скрепляют деревянные элементы фермы.Их значения удержания и прочность были определены в результате многолетних обширных лабораторных испытаний, чтобы гарантировать их целостность и долговечность.

Насколько безопасна деревянная ферменная кровля в случае пожара?

Пожар — это опасность, которую нельзя игнорировать для любой системы здания, и должны быть соблюдены некоторые тщательные процедуры безопасности для предотвращения и немедленной ликвидации пожара.

Способ, которым спроектирована стропильная система, означает, что они не обязательно зависят друг от друга в плане поддержки.В этом случае ферма может сгореть и даже полностью разрушиться, но это не повлияет на другие части крыши. Это означает, что есть дополнительное время для эвакуации из здания.

Как проверяется качество деревянных стропильных систем?

Обычно инспекторы совета проверяют все части здания на целостность. Сюда входят деревянные фермы. Чтобы пройти, стропильные фермы должны быть спроектированы с учетом этих правил.

Дополнительные сведения о ферменной конструкции

В обычной одноэтажной промышленной или жилой недвижимости фермы включены для выполнения этих двух основных функций:

Нести нагрузку на крышу — Гравитация играет большую роль в способности фермы удерживать нагрузку на крышу (самонагрузка, оборудование, снег, ветер).
Для обеспечения устойчивости — Ветровые балки и вертикальные распорки в боковых стенах и фронтонах.

Поперечная устойчивость строительной конструкции обеспечивается самой фермой через компоненты, соединенные между фермой и колоннами. Для продольной устойчивости строительной конструкции используется ветровая балка вместе с распорками в боковых стенках. Это позволяет передавать часть нагрузки с фермы и фронтонов на боковые стены и фундамент.

Профили крыши

На выбор предлагается большой выбор форм стропильных ферм, которые обеспечивают как структурные, так и эстетические преимущества свойствам:

Ферма Pratt — Ферма Pratt использует диагональные элементы, которые выдерживают натяжение гравитационных нагрузок.

Ферма Уоррена — Ферма Уоррена также включает в себя диагональные компоненты, находящиеся как на растяжение, так и на сжатие.

Ферма Fink — Фермы этого типа чаще встречаются в жилых помещениях, чем в промышленных.

Еще многое предстоит узнать о кровельных фермах. Если вам нужна дополнительная информация о кровельных фермах и о том, как они могут принести пользу вашей собственности, не стесняйтесь обращаться к команде Aber Roof Truss сегодня.

Сводка

Название изделия

Полное руководство по внутренней работе ферм крыши

Описание

Фермы крыши образуются, когда структурные элементы фермы соединяются вместе в треугольную конфигурацию. Конструкция фермы — один из основных типов несущего каркаса, который формируется из элементов конструкции. Фермы крыши также состоят из группы стяжек и распорок, которые были специально разработаны и соединены для образования прочной конструкции, которая действует как балка с большим пролетом.Это основы, но есть еще очень много того, что нужно узнать и понять о фермах крыши. Итак, с помощью этого полного руководства давайте подробнее рассмотрим, что нужно для создания успешной стропильной фермы.

Автор

Ферма крыши Aber

Имя издателя

Ферма крыши Aber

Логотип издателя

Как рассчитать нагрузки на ферму крыши

Ферма крыши — это треугольная деревянная конструкция, которая рассчитана на то, чтобы выдерживать большую часть веса остальной части крыши.Прямые отрезки дерева, известные как стержни, из которых построены стропильные фермы, соединены перекрестками, которые равномерно распределяют вес по длине каждого элемента. Фермы крыши создаются путем прикрепления концов элементов к соединениям, известным как узлы. Нагрузку на фермы крыши можно рассчитать на основе количества стержней и количества узлов в конструкции.

Набросок конструкции фермы

Этот шаг рекомендуется, чтобы дать вам лучшее представление о том, как все части подходят друг к другу для того типа конструкции фермы, которую вы строите.Отметьте длину элементов стропильной фермы на своем эскизе и отметьте, где также будет размещен каждый узел.

Назначьте типы узлов

Чтобы нагрузка на ферму крыши была стабильной, необходимо назначить два узла на каждой ферме в качестве опорных узлов. Это означает, что один является фиксированным узлом, а другой — подвижным. Фиксированный узел будет обеспечивать поддержку в обоих направлениях по длине элементов фермы крыши, часто называемых направлениями X и Y. Узел качения предназначен для обеспечения поддержки только в одном направлении, часто в направлении Y элемента фермы.Оставшийся третий узел каждого треугольника известен как несущий узел.

Расчет нагрузки на ферму

Формула для нагрузок на ферму утверждает, что количество элементов фермы плюс три должно равняться удвоенному количеству узлов. Если количество элементов обозначено M, а количество узлов обозначено N, это можно записать как M + 3 = 2 * N. Обе части уравнения должны быть равны, чтобы получить стабильную и надежную конструкцию крыши.

Используйте это уравнение нагрузки на ферму при строительстве крыши.Вы можете добавлять или удалять узлы и элементы в любое время, чтобы сбалансировать числа, аналогично концепции балансировки обеих сторон шкалы. Этот шаг может занять некоторое время и терпение, но стоит достичь стабильной стропильной конструкции крыши, чтобы избежать проблем с целостностью и дорогостоящего ремонта в будущем.

Создание диаграммы нагрузки на ферму

Рекомендуется с самого начала заполнить полученные числа из расчетов нагрузки на ферму на эскизе фермы крыши.Это поможет вам отслеживать их при установке каждой треугольной фермы и может быть удобной справочной информацией о том, какие узлы вы назначили как несущие, фиксированные и подвижные. В качестве альтернативы, теперь существуют компьютерные программы, которые будут рассчитывать нагрузку на вашу ферму крыши и отображать диаграмму того, каким должен быть конечный результат. Это зависит от количества введенных вами элементов и узлов. Программы даже уведомят вас, если нужные числа или элементы отсутствуют или не соответствуют требованиям вашей конструкции.

Кровельная ферма — определение, типы и значение

В этой статье мы обсудим различные типы, компоненты и важность стропильной фермы в строительстве.

Преимущества кровельных ферм

Есть веская причина, по которой стропильные фермы выдержали испытание временем в строительстве, — это ряд конструктивных преимуществ, которые они обеспечивают домам и зданиям.

Ферма крыши считается наиболее важным ключевым компонентом инженерной системы в здании . Они выполняют важную функцию, и их конструкция зависит от различных факторов. Без крыши здания будут подвергаться воздействию всевозможных элементов, что сделает их совершенно бесполезными. Вот некоторые из преимуществ установки стропильной фермы.

Ферма King Post

Центральная вертикальная стойка, используемая в архитектуре, работающая на растяжение для поддержки балки внизу от вершины фермы.Эта ферма обычно пролетает до 8 метров , что делает ее идеальной для нескольких типов домов, особенно небольших.

Ферма Queen Post

Очень надежный, простой и универсальный тип кровельной фермы, который можно использовать в любой момент. Этот тип фермы имеет пролет около 10 м метра, и имеет простую конструкцию, что делает ее идеальной для широкого круга учреждений.

Ферма Howe

Ферма, имеющая верхние и нижние элементы из комбинации стали и дерева или того и другого. Уникальность этой фермы заключается в том, что она имеет очень широкий пролет, так как может покрывать все, что угодно, от 6 до 30 метров . Это очень полезно для самых разных типов проектов.

Ферма Pratt

Ферма из стали — самая популярная стальная ферма, поскольку она очень экономична.Он включает в себя вертикальные и диагональные элементы, которые спускаются к центру (напротив фермы Howe). Ферма Pratt может покрывать длины в диапазоне от 6 до 10 метров.

Ферма вентилятора

Простая конструкция из стали. В большинстве проектов с большим пролетом около 10-15 метров используются фермы такого типа.

Ферма крыши North Light

Имеется широкий набор решетчатых балок, включающих опорные фермы.Ферма северного света — самый старый и самый экономичный вид фермы. Они встречаются в промышленных зданиях, гостиных и больших помещениях с пролетом 20-30 метров .

Фермы четырехугольной крыши

Тип фермы с параллельными поясами и расположением элементов стенки диагоналей растяжения и вертикалей сжатия. Чаще всего встречается в зрительных залах или железнодорожных сараях.

Ферма крыши с параллельными поясами

Сконструирован с двумя поясами, идущими параллельно друг другу и поддерживаемыми армирующими фермами между верхними и нижними поясами. Эта кровельная ферма уменьшает проблемы конденсации и образования плесени, поскольку они создают пароизоляцию.

Ферма крыши с приподнятым каблуком

Обеспечивает экономичный способ соответствия более строгим нормам энергоэффективности и повышения энергоэффективности ограждающих конструкций вашего здания.Поднятие фермы выше значительно упрощает вентиляцию чердака и оставляет достаточно места для изоляции над верхними плитами внешней стены

Ножничная ферма крыши

Элементы нижнего пояса пересекаются друг с другом, соединяясь с наклонными верхними поясами в точке, промежуточной по длине верхних поясов, создавая внешний вид, похожий на открытую пару ножниц. Ножничная ферма обеспечивает сводчатый потолок в те же сроки, что и стандартные фермы.Собор — один из лучших примеров такой фермы.

Основные компоненты фермы крыши

Apex — Самая высокая точка, где сходятся наклонные верхние пояса.
Опора — Конструктивная опора ферм (обычно стен) обычно с деревянной стеновой плитой.
Нижние пояса (ВС) — нижний продольный элемент фермы.
Консоль — часть конструктивного элемента, выходящая за пределы его опоры.
Консольная стойка — стенка , которая соединяет нижний пояс над точкой опоры с верхним поясом консольной фермы.
Пояс — основных элемента, которые образуют контур фермы и подвергаются относительно большим осевым силам и изгибающим моментам.
Clear Span — горизонтальное расстояние между внутренними краями опор.
Каблук — точка на ферме, верхний и нижний пояс пересекаются.
Соединение — точка пересечения одной или нескольких перемычек с хордой.
Пластина для гвоздей — пластина из оцинкованной стали , перфорированная для образования единого с пластиной рисунка гвоздей, используемая для соединения деревянных элементов.
Узел (узловая точка) — точка пересечения двух или более элементов, составляющих панели фермы.
Номинальный пролет — горизонтальное расстояние между внешними краями опор (стеновых плит) — обычно длина анкерного бруса.

Свес — удлинение верхнего пояса фермы за несущую опору.
Панель — сегмент фермы, определяемый двумя соседними стыками или узлами.
Отрезок по отвесу — Отрезок по вертикали до конца верхнего пояса для обеспечения вертикального (отвесного) монтажа лицевой панели или желоба
Точка соединения — Соединение верхнего и нижнего пояса
Square Cut — перпендикулярно краям пояса
Заглушка — тип фермы, образованный усечением нормальной треугольной фермы.
Верхний пояс или стропила — горизонтальный элемент, устанавливающий верхний край фермы
Паутина — элемента, которые соединяют верхние и нижние пояса, образуя треугольный узор

Терминология производителей кровельных ферм — Компоненты фермы

APEX (пик) : самая высокая точка фермы, где встречаются наклонные верхние пояса.

ПОДШИПНИК : Конструктивная опора ферм (обычно стен), обычно с деревянной стеновой плитой.

ВЫРЕЗАТЬ ПОДШИПНИК или СЕДЛО : Горизонтальный надрез в нижней части наклонного нижнего пояса, обычно ширины подшипника, т. Е. Ширины пластины стенки (см. Рисунок 7).

BUTT CUT : Небольшой вертикальный разрез (обычно менее 75 мм) на внешнем крае нижнего пояса фермы для обеспечения правильной высоты над стеновой пластиной (см. Рисунок 5).

НИЖНИЙ пояс (BC) или поперечная балка : горизонтальный или наклонный элемент, который образует нижний край фермы и обычно несет на себе комбинированные напряжения изгиба и растяжения.

КОНСОЛЬ : Часть конструктивного элемента, выходящая за пределы его опоры (см. Рисунок 5).

КОНСОЛЬНАЯ ШКАФ : перемычка, соединяющая нижний пояс над точкой опоры с верхним поясом консольной фермы (см. Рисунок 5).

CHORD : Один из основных элементов, которые образуют контур фермы и подвергаются относительно большим осевым силам и изгибающим моментам.

CLEAR SPAN : Расстояние по горизонтали между внутренними краями опор.

ПЯТА : Точка на ферме, в которой пересекаются верхний пояс и нижний пояс.

СОЕДИНЕНИЕ : Точка пересечения одной или нескольких перемычек с хордой.

ПЛИТА ДЛЯ ГВОЗДЕЙ : Пластина из оцинкованной стали, перфорированная для образования рисунка гвоздей, составляющая единое целое с пластиной, и используется для соединения деревянных элементов.

УЗЛ (узел-точка) : точка пересечения двух или более элементов, составляющих панели фермы.

НОМИНАЛЬНЫЙ ПРОЛЕТ : Расстояние по горизонтали между внешними краями опор (стеновых плит) — обычно длина стяжной балки.

НАВЕС : Расширение верхнего пояса фермы за пределы несущей опоры.

ПАНЕЛЬ : сегмент фермы, определяемый двумя соседними соединениями или узлами.

СЛИВА CUT : Вертикальный разрез на конце верхнего пояса для обеспечения вертикальной (вертикальной) установки лицевой панели или желоба (см. Рисунок 4 ).

СОЕДИНЕНИЕ ТОЧКА : точка, в которой два элемента пояса соединяются вместе, образуя единый элемент.

КВАДРАТ ВЫРЕЗАТЬ : Квадрат, срезанный до конца верхнего пояса, то есть перпендикулярно краям пояса (см. Рисунок 5 ).

СТУПЕНЬ КОНЕЦ : Конец фермы, обрезанный так, чтобы верхние и нижние пояса не пересекались на пятке, а разделялись вертикальным элементом (см. Рисунок 5 ).

TOP CHORD (TC) или RAFTER : Наклонный или горизонтальный элемент, образующий верхний край фермы.

ТРИАНГУЛЯЦИЯ : Перемычки и пояса, образующие треугольники для обеспечения устойчивости каркаса конструкции, например фермы.

WEB : Элемент, который соединяет верхние и нижние пояса фермы, образуя треугольный узор.Перегородки могут нести растягивающие или сжимающие силы в зависимости от их положения в ферме.

← Кровельные фермы Разные бревна соединены с фермами | Терминология кровельных ферм — Общие →

Механика кровельных ферм

Хотя их эстетическая привлекательность очевидна, механика кровельных ферм является реальной причиной их использования в проектировании зданий. Единственная цель фермы — нести тяжелые грузы и передавать их на несущие конструкции, такие как стены здания.Независимо от того, поддерживает ли она крышу или мост, конструкция фермы основана на одних и тех же простых геометрических и физических принципах. В основе этой конструкции лежит присущая треугольникам жесткость и их способность равномерно распределять нагрузки по всей их конструкции.

Самый простой способ визуализировать это — представить деревянный треугольник, стоящий вертикально на бильярдном столе, и надавить на него. Как бы сильно вы ни нажимали, было бы невозможно свернуть треугольник одной лишь физической силой. Напротив, представьте тот же эксперимент с деревянной рамой для картины, сделанной из дерева той же толщины.При относительно небольшом усилии, направленном вниз, верхний край сломается посередине, или рама согнется в сторону и сломается в местах соединения. Это изменение формы при приложении нагрузки известно как прогиб, и треугольники практически невосприимчивы к его воздействию.

Какие силы действуют на ферму крыши?

Поскольку нагрузки, поддерживаемые фермой, в основном применяются к соединениям, они действуют только вдоль оси каждой отдельной детали или элемента. Это подвергает конструкцию воздействию двух осевых сил, сжатия и растяжения.Поскольку осевые нагрузки одинаково воспринимаются всеми частями элемента, нагрузка на него максимально высока. Хотя на ферму действует несколько «вторичных напряжений», их влияние незначительно. Некоторые элементы конструкции фермы также работают, чтобы противостоять этим напряжениям.

Сжатие

Как следует из названия, сжатие происходит, когда частицы материала прижимаются друг к другу. В случае стропильных ферм вес крыши, которую они поддерживают, оказывает на верхние элементы направленную вниз силу.Это вызывает сжатие в «верхнем поясе» (верхней части фермы). Сюда входят любые диагональные распорки в дополнение к стропилам. В дубовых фермах твердость самой древесины снижает эффект сжатия в дополнение к конструкции фермы. Без соединенного нижнего пояса фермы стропила могли выдвигаться в основании, опрокидывая стены внизу.

Натяжение

это вызвано силой, растягивающей концы элемента вдоль его оси.При сжатии верхнего пояса стыки с нижним поясом (нижняя балка) вытягиваются наружу. Это подвергает балку напряжению вместе с любыми вертикальными стойками, встроенными в конструкцию. Однако, поскольку нижние суставы раздвигаются, это заставляет самые верхние суставы плотнее соединяться. Наряду с взаимодействием противодействующих сил вдоль стоек и стоек это создает равновесие, уравновешивая нагрузки. Опять же, в дубовых фермах древесина сама по себе устойчива к растяжению, что увеличивает общую прочность.

Срезание и изгиб

Основное различие между фермой и рамой заключается в использовании шарнирных соединений в конструкции ферм. Они допускают определенное сгибание в суставах. В результате, если приложение внешних нагрузок в противном случае привело бы к сдвигу или изгибу, они распределяются на осевые силы. Кроме того, конструкция фермы обеспечивает приложение нагрузок только к соединениям, чтобы избежать этого. Единственный возможный эффект срезания стропильных ферм заключается в том, что сила заставляет их опрокидываться вперед или назад.В стропильной системе крыши они будут закреплены коньковой балкой и прогонами, что делает это невозможным.

Как сделать дубовые фермы

Слово «ферма» происходит от французского «trousse», означающего группу предметов или вещей, связанных вместе. С архитектурной точки зрения ферма — это опора, образованная паутиной треугольников, предназначенная для равномерного распределения веса. Самая простая форма фермы — это базовый треугольник, образованный из балки и двух стропил. Несмотря на прочность, эта базовая конструкция имеет более низкую несущую способность, чем фермы других стилей, поскольку в ней отсутствуют раскосы.Независимо от конструкции, у всех ферм дубовой крыши есть несколько общих черт, каждая из которых способствует их прочности и долговечности.

Соединения

Все конструкции стропильных ферм состоят из прямых элементов, соединенных в соединениях или узлах. Сформированные из шипованных и врезных соединений и колышков из твердой древесины, они могут изгибаться и двигаться, чтобы избежать срезов или изгибов. В некоторых современных деревянных конструкциях из дуба элементы стенки могут быть соединены с помощью соединительных пластин, что обеспечивает аналогичную гибкость.

Треугольная конструкция

Как описано выше, распределение веса, полученное из треугольной конструкции, является ключом к прочности фермы.Даже в более сложных конструкциях основная форма подразделяется на более мелкие треугольные блоки, чтобы сформировать полотно. Каждый из них увеличивает несущую способность конструкции. Даже в относительно открытой ферме из балки-молота прочность по-прежнему определяется серией небольших ступенчатых треугольников. Внутренние распорки также помогают противостоять силам сдвига.

Использование материалов

Хотя дуб, естественно, тяжелый материал, в фермах используется относительно небольшое количество древесины, чтобы выдерживать большие нагрузки.Это дополнительно улучшено за счет естественной прочности дуба по сравнению с другими материалами. В результате вес конструкции значительно снижается, что делает их гораздо более эффективным выбором, чем большие сплошные балки. Сама древесина также естественно устойчива к сжатию и растяжению. Для такого премиального продукта, как дуб, это также снижает стоимость материалов. Дуб славится своей долговечностью, и дубовые фермы крыши не нуждаются в замене в течение всей жизни владельца.

В Hardwoods group мы предлагаем ряд стропильных ферм из дуба, которые отличаются характером и функциональностью.Мы также предлагаем услуги по индивидуальному проектированию и производству, чтобы мы могли помочь в любых ваших потребностях. Наши дубовые фермы могут поставляться в виде комплектов или в собранном виде, готовые к установке. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования, мы будем рады помочь.

Полезные ссылки

Десять удивительных архитектурных конструкций ферм

Типы ферм

Руководство по проектированию ферм

Фермы — Проектирование зданий Wiki

Ферма — это конструкция, состоящая из элементов, организованных в соединенные треугольники, так что вся сборка ведет себя как единый объект.Фермы чаще всего используются в мостах, крышах и башнях.

Ферма состоит из сети треугольников, соединенных вместе, чтобы обеспечить равномерное распределение веса и управление изменением растяжения и сжатия без изгиба или сдвига. Треугольник является геометрически стабильным по сравнению с четырехсторонней (или более) формой, для которой требуется, чтобы угловые соединения были зафиксированы во избежание срезания.

Фермы состоят из блоков треугольной формы с прямыми элементами.Концы этих элементов соединяются в соединениях, известных как узлы. Они способны нести значительные нагрузки, передавая их на несущие конструкции, такие как несущие балки, стены или грунт.

Обычно фермы используются для:

Фермы обычно состоят из трех основных элементов:

Верхний пояс, обычно сжатый.
Нижний пояс, который обычно находится в растянутом состоянии.
Распорка между верхними и нижними поясами.

Верхние и нижние пояса фермы обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению и, таким образом, сопротивление общему изгибу, в то время как распорка сопротивляется силам сдвига.

Эффективность ферм означает, что они требуют меньше материала для выдерживания нагрузок по сравнению со сплошными балками. Как правило, общая эффективность фермы оптимизируется за счет использования меньшего количества материала в поясах и большего количества в элементах связи.

[править] Простая ферма

Это единый треугольник, который можно встретить на каркасной крыше, состоящей из стропил и балки перекрытия.

[править] Ферма Planar

Плоская ферма — это ферма , в которой все элементы лежат в двухмерной плоскости. Фермы этого типа обычно используются последовательно, а фермы располагаются параллельно для образования крыш, мостов и т. Д.

В отличие от плоской фермы , которая лежит в двухмерной плоскости, ферма с пространственным каркасом представляет собой трехмерный каркас из соединенных треугольников.

Существует широкий спектр форм фермы , которые могут быть созданы из различных материалов, общей геометрии и пролета. Некоторые из наиболее распространенных форм описаны ниже.

[править] Ферма Pratt

Также известная как ферма «N» , эта форма часто используется в длиннопролетных зданиях с пролетами от 20 до 100 м, где могут преобладать подъемные нагрузки, например, в подвесах самолетов. Ферма Pratt использует вертикальные элементы для сжатия и горизонтальные элементы для растяжения.Конфигурация элементов означает, что более длинные диагональные элементы находятся в напряжении только для воздействия гравитационной нагрузки, что позволяет использовать их более эффективно.

[править] Ферма Уоррена

Ферма Warren имеет меньше элементов, чем ферма Pratt , и имеет диагональные элементы, которые поочередно находятся в состоянии растяжения и сжатия. Ферма Элементы образуют серию равносторонних треугольников, чередующихся вверх и вниз.

Эта форма фермы обычно используется для коротких пролетов в промышленных зданиях и называется так потому, что позволяет получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на более крутых склонах, выходящих на север (иногда называемых пилообразная крыша).Обычно на более крутом склоне фермы имеется вторая ферма , идущая перпендикулярно плоскости фермы северного фонаря , обеспечивая большое пространство без колонн.

Обычно изготавливаемые из дерева и имеющие длину до 8 м фермы для королевских столбов обычно используются при строительстве крыш для жилых домов. Они имеют форму простого треугольника с вертикальным элементом между вершиной и нижним поясом.

Аналогично ферме стойки королевы , но с диагональными элементами между центром нижнего пояса и каждым из наклонных верхних поясов, фермы столбов цапфы могут охватывать 10 м.

Верхние и нижние пояса параллельны, что позволяет строить перекрытия или плоские крыши.

[править] Другие типы фермы:

Другие варианты включают:

Howe ферма .
Ножничная крыша ферма .
Вальмовая ферма .
Тетива , ферма .
Вентилятор ферма .
Fink Ферма .

типов кровельных ферм | Мартин Перри Ассошиэйтс

Проще говоря, ферма крыши — это конструкция, которая включает в себя один или несколько треугольных элементов, которые включают прямые, тонкие элементы, концы которых соединены через узлы.Ферма крыши — это то, что выдерживает вес любого материала, используемого для крыши, будь то шифер, черепица и т. Д. Фермы обладают огромной прочностью; конструкция равномерно распределяет вес, создавая невероятно прочную конструкцию. Фермы также очень универсальны и могут использоваться в зданиях различной ширины — фермы практически любой формы могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Кроме того, любая ферма может быть сформирована из любого материала, будь то сталь, дерево и т. Д. Кровельные фермы — идеальный выбор для всех кровельных проектов, включая пристройки, новостройки, жилые комплексы и коммерческие проекты.Деревянные фермы бывают двух видов; сборные фермы и традиционные фермы.

Сборные фермы

Сборные фермы используются почти во всех современных домах массового производства, например, построенных домостроительными компаниями. Преимущества сборных ферм заключаются в том, что они быстро строятся, дешевы в производстве и с ними легко работать. Крупнопролетные конструкции доставляются на грузовике, а затем используются подъемные краны для их установки на месте. Поскольку они собираются за пределами площадки, это сводит к минимуму время установки, работу на высоте и связанные с этим затраты на рабочую силу.Большинство этих ферм — финк; это простая конструкция перепончатой фермы, которая обеспечивает наиболее экономичное решение для крыши. Конструкция фермы крыши имеет W-образную форму для обеспечения большой прочности.

Традиционные стропильные фермы

Другой тип кровельных ферм — это традиционные кровельные фермы, такие как King Post, Queen Post и Fan, подобные которым вы можете видеть в старых сараях и домах. Эти методы представляют собой более традиционные подходы к строительству. Эти конструкции прочны и способны выдерживать большое давление.Ферма King Post состоит из двух основных стропил, поперечной балки, центральной вертикальной стойки (царь-столб) и двух угловых распорок и требует сложных соединений между анкерной балкой и основными стропилами. Ферма Queen Post состоит из двух основных стропил, поперечной балки, двух вертикальных стоек (стойки фермы) и натяжной балки. Ферма столба королевы может иметь ширину от пяти до восьми метров, тогда как ферма столба королевы может иметь длину от восьми до двенадцати метров. Основная характеристика вентиляторной фермы состоит в том, что верхние пояса разделены на части меньшей длины, что позволяет конструкции получить опору для прогонов.

Эти традиционные фермы чаще всего встречаются в зданиях 19 века, а при использовании в современных зданиях, как правило, открываются элементы в сделанных на заказ домах и переоборудованных сараях. Эти фермы практически перестали использоваться во второй половине 20-го века, но в последние годы вернулись, в частности, из-за популярности дубового каркаса. Требуются квалифицированные плотники для изготовления традиционных ферм, нарезания идеальных стыков и соединений для обеспечения устойчивости конструкции.

Преимущества кровельных ферм

Поскольку большинство современных ферм производятся вне строительной площадки и готовы к установке по прибытии на строительную площадку, это значительно снижает расходы. Кроме того, для конструкции сборных ферм требуются небольшие куски дерева, что дешевле, чем приобретение более крупных деталей. Скорость монтажа означает, что внутренняя часть постройки не подвергается длительному воздействию; это сводит к минимуму риск его повреждения из-за неблагоприятных погодных условий.

РубрикаРазное