Наслонная стропильная система

Наслонные и висячие стропила — нюансы монтажа

• использование мауэрлата в качестве опоры для стропильных ног. Можно применять подшивку бруском и крепление стропильной системы путем врубки с использованием дополнительного страховочного крепления к стене проволокой или хомутами. Верхний конец стропил укладывают на коньковый прогон. В связи с возможной усадкой желательно осуществлять крепление по типу скользящей опоры для стропил;
• крепление нижнего конца стропил к штучным брускам либо крепление стропил к мауэрлату с использованием ползуна. В верхней части соединение стропил осуществляется при помощи болтов или гвоздей;
• жесткое скрепление стропил и прогона в коньковые узлы. Для этого деревянные бруски с обеих сторон прибивают гвоздями параллельно коньковому брусу.

Мансарда и наслонные стропила

Одной из основных особенностей мансард является малая высота стены до ската, не превышающая полутора метров. Этот факт должен учитываться еще на стадии проектирования здания, так как он влияет на устройство наслонных стропил. В том случае, если конструкцией дома предусмотрено наличие поперечных стен, которые служат основой для установки промежуточных опор, то сооружение наслонной стропильной системы не будет представлять особой сложности. Если же промежуточные опоры отсутствуют, и при этом длина дома превышает шесть метров, то необходим тщательный предварительный расчет и разработка детального проекта с привлечением специалистов.

• стропила наслонные деревянные на нижнем скате образуют правильные треугольники, оснащенные прихватками, обеспечивающими дополнительную жесткость;
• в верхней части кровли используются висячие стропильные системы, нижняя затяжка которых может использоваться для оборудования потолка мансардного помещения. В связи с тем, что серьезных нагрузок эти элементы не испытывают, для их изготовления обычно применяются брусья небольшого сечения;
• с целью предотвращения возникновения прогиба затяжки прибегают к ее подвешиванию на так называемую «бабку», которая на фото разреза кровельной системы имеет вид небольшого деревянного вертикально ориентированного бруса (прочитайте также: «Как сделать висячие стропила – варианты конструкции, правила устройства узлов крыши»);
• для изготовления стропильной системы используются материалы большого сечения, что обеспечивает высокую прочность и надежность кровли мансарды;
• в нижней части ската монтаж стропил может осуществляться как с использованием подкосов, так и без них. Крепление стропильных ног к мауэрлату производится при помощи ползунов или шарнирно-неподвижных скоб;
• конструкции наслонных стропил создаются таким образом, чтобы стойки нижних стропильных ног опирались на перекрытие;
• при использовании деревянных перекрытий стойки врезают в балку.

Особенности конструкции наслонной стропильной системы

• при помощи прорезного шипа;
• при помощи металлических пластин;
• при помощи соединения вполдерева.

Размеры стропильной системы и нюансы монтажа

• при использовании стропильных ног из бревен и пластин между ними следует оставлять расстояние, равное полутора-двум метрам; из досок – 1-1,75 метра;
• при диаметре стропильных бревен 18-20 сантиметров ширина пролетов должна составлять четыре с половиной – шесть метров. Основание бревен остается не обработанным, а их верхний кант стесывается;
• с целью уменьшения пролетов между стропилами рекомендуется использовать подкосы, изготовленные из бревен диаметром 10 сантиметров, брусьев сечением 8х8 сантиметров и досок сечением 4х15 сантиметров;
• если используются деревянные наслонные стропильные системы в каменных строениях, то мауэрлат при прогонах между стропилами в один-полтора метра устанавливают по всему периметру наружных стен. Для мауэрлата используют бревна диаметром 18-22 сантиметра, предварительно обработанные антисептическим раствором в местах соприкосновения с кладкой.

Стропильная система наслонная: принципиальные схемы и монтаж

Стропильная система – это важнейшая конструкция дома как инженерного сооружения. Через нее нагрузки, воспринимаемые крышей, передаются на внутренние и внешние опоры, обеспечивая тем самым ее надежность и прочность. И если количество материалов для возведения стен переваливает за десяток, то для стропил все намного проще – дерево и металл или, возможно, их сочетание.

Основных видов стропильных конструкций – два: наслонные и висячие. Последние опираются разнесенными окончаниями брусьев на две точки, а первые – еще одну опору по центру.

Схемы ↑

Наипростейшая схема каркаса – у односкатной крыши. Для этой крыши в конструкцию несущего каркаса входят отдельные брусья, точками опоры для которых служат противолежащие стены строения.

Для двухскатной – она компонуется уже из отдельных спаренных наклонных ног. Нижними концами они опираются на стены, а верхними – на прогон, который представляет собой подстропильную систему, опирающуюся на стойки.

Главным отличительным признаком наслонных конструкций является наличие опоры под верхним коньковым окончанием стропильной ноги.

С ростом длины пролета повышается вероятность деформации брусьев: их прогиба или изгиба, иначе говоря, выворачивания. По этой причине для широких пролетов появляется необходимость в усилении подстропильной системы. Естественно, ее конструкция усложняется, добавляются вспомогательные элементы. К примеру, стойки и подкосы, подпирающие стропильные ноги. Аналогичные деревянные конструкции используют при соединении нескольких брусьев и отдельных досок. Стало быть, в подобной конструкции наслонные стропила опираются как на несущие стены, так и на подстропильные ноги и добавочные стойки. С одной стороны, это не дает брусу деформироваться, прогнуться либо вывернуться, а с другой – способствует росту несущей способности.

Расчетные данные получили свое подтверждение на практике: стропила одинакового сечения более устойчивы и воспринимают повышенные нагрузки, если установлены с вспомогательными разгружающими конструкциями.

Виды и тип узлов опирания ↑

Система наслонных стропил может быть двух типов: распорной или безраспорной. Это зависит от двух факторов, типа узлов опирания и сочленения стропил. Всем известно, что такое степень свободы крепежа поэтому понятно, что если крепеж балки имеет их три, то подобное строение становится неустойчивым, то есть оно зачастую может мгновенно измениться. Полное отсутствие таковой, то есть нулевая степень, наоборот, исключает как любое смещение в вертикальной и горизонтальной плоскостях, так и поворот в пространстве. В этом случае конец бруса оказывается жестко защемлен.

Как видим, проект наслонных стропил имеет два возможных типа узлов опирания:

две степени свободы, позволяющий поворот – следствие изгиба балки, и сдвиг в горизонтальной плоскости; одна степень свободы позволяет исключительно поворот балки.

Обычно сдвиг нижнего или верхнего окончания брусьев обеспечивают за счет врубок в горизонтальном направлении. Сдвиг ограничивают в двух вариантах: упирают стропила друг в друга или/и упирают стропила в стыкуемый элемент типа мауэрлата или прогона.

Способы установки ↑

В зависимости от того будет ли подобная конструкция запроектирована как распорная или нет, мауэрлат либо будет принимать и отдавать распор на стены либо вовсе не будет его принимать, поскольку распора просто нет. В одном из случаев, безраспорном, мауэрлат может быть закреплен к стенам нежестко, однако, тогда стропильная система потребует добавочного закрепления, так как при воздействии неравномерной нагрузки она теряет свою статическую устойчивость. В другом, при наличии распора, система получается статически устойчивой, но придется закреплять мауэрлат.

Устройство наслонных стропил без распора ↑

Чтобы при установке брусьев не было распора, реакция в точках опоры по обоим концам брусьев: на прогон и мауэрлат, должна быть вертикальной. Такого можно добиться двумя путями:

Низ стропильной ноги без каких-либо вспомогательных упоров сверху опирают на мауэрлат, а верх упором стыкуют в верхний конец противоположного бруса и надежно закрепляют. Допускается также возможность жесткого защемления. Низ стропильной ноги упирают в обвязку мауэрлата через запил или подшитую опорную планку, а верхние концы не упирают друг друга, как в предыдущем случае, а кладут с помощью горизонтальной врубки рядом на прогон и крепят к коньковому прогону соответственно особенностям конкретной конструкции.

↑ Устройство с распором

В отличие от безраспорной системы, где наслонные стропила фактически опирают, в распорных – они, наоборот, упирают. Чтобы мауэрлат смог принимать и передавать распор на несущие стены в горизонтальной плоскости, необходимо, чтобы стропильные ноги нижними концами упирались в мауэрлат, а верхними – друг в друга. Для этого верхнее и нижнее окончание стропильных ног должны иметь одну степень узлового соединения, или концы необходимо вообще защемить. Таким образом оба конца бруса теряют возможность скользить и возникает усилие распора.

Устойчивость стропильной конструкции обеспечивают также установкой горизонтальных схваток. В обычных условиях при отсутствии распора они работают знакопеременно, а в аварийных – целенаправленно. Допустим, проявилась просадка прогона,тогда принцип работы стяжки в следующем: при просадке в конькового прогона возникает распор, и его усилие направлено на раздвижение брусьев. В результате коньковый узел может раскрыться, тогда стяжки начинают работать на растяжение и перехватывают образовавшийся распор. В распорных системах они работают на сжатие и просто понижают распор на стены. Если стяжки установить по низу брусьев, то они могут полностью снять распор.

Что необходимо знать для изготовления стропил ↑

Изготовление стропильной системы связано с выбором материала, способом крепления стропил к мауэрлату и т. д.

Материалы

Для изготовления стропил используют металл и дерево. Однако, в силу доступности наибольшая популярность у пиломатериалов, особенно хвойный, сосны и ели. Важным условием при выборе древесины является качество его сушки – хорошо высушенным брусьям не грозит коробление.

Способы соединения

Детали стропильной системы когда-то крепили друг к другу только посредством врубки или скоб. Сегодня такую технику чаще заменяют на накладные крепежные детали из металла, которые фиксируют при помощи гвоздей, обычных саморезов и глухарей с шестигранной головкой. При расчете узловых нагрузок подсчитывают также количество необходимых крепежных деталей, которые обеспечат прочность соединения.

В любом случае выбор схемы стропил обусловлен конфигурацией крыши и ее размерами и в основе его лежат грамотный проект и правильный расчет.

Чем отличаются наслонные и висячие стропила: схемы, чертежи

Вступление

Стропила дома это элементы стропильной системы, принимающие на себя нагрузку от обрешетки, кровли, осадков, ветра, равномерно нагрузку распределяют и передают стенам и перегородкам дома.

Как отличаются наслонные и висячие стропила

Для снижения нагрузки стропила устанавливают наклонно. Конструкция крыш с наклонными стропилами называется скатной и о них я подробно писал в статье: Скатные крыши: конструкции и формы скатных крыш.

Однако, для легких домов, строящихся не из камня, нагрузка даже наклоненных стропил остается слишком большой. Для таких домов придумали конструкцию стропил соединенных в треугольник. Такие конструкции стропил назвали висячие. Стропила не соединенные по краю стропильной ноги называют наслонные.

Для лучшего понимания статей про устройство крыши, советую причитать статью: Конструктивные элементы крыши: общие описания и схемы.

Наслонные стропила

Чтобы понять чем отличаются наслонные и висячие стропила, мне нравится такой визуальный ряд.

Представьте, вы строите дом и между этажами кладете балки перекрытий. На них будет делаться пол верхнего и этажа и потолок нижнего. Теперь, на последнем этаже, вы решили балки перекрытий делать длиннее и вдобавок установить их под наклоном, нижний конец, уперев в стену, а верхний конец в более высокую стену или в вертикально поставленные стойки, которые в свою очередь опираются на внутреннюю перегородку дома через брус, называемый лежень.

Обращаем внимание, что стропильные ноги наслонной системы не связаны друг с другом. Нижний край стропильной ноги опирается на стену, верхний край на вторую стену, либо на коньковый прогон. Прогон это балка, которая устанавливается до установки стропил и на которую попеременно опираются стропильные ноги наслонной системы.

Преимущества наслонной системы

Я вижу одно преимущество, не нужно предварительно собирать, а потом поднимать тяжелые конструкции. Всё делается по месту.

Висячая стропильная система

Как я уже сказал, элементы висячей стропильной системы это собранные элементы, две стропильные ноги и затяжка, в виде треугольника. Собираются элементы на земле, а потом поднимаются и устанавливаются наверх остова дома.

Опираются треугольные стропильные элементы на две внешние стены дома, при этом ферма в виде треугольника остаются висеть. Поэтому эта стропильная система называются висячей.

Еще одна особенность. Все затяжки висячей стропильной системы создают обрешетку для устройства пола этажа под крышей. При этом между верхними балками дома и затяжками стропильных элементов, остается пространство. Это и есть чердак дома, который отлично подходит для вентиляции.

Особенности стропильных конструкций

С увеличением расстояния между опорными стенами висячих стропил, к конструкции добавляются дополнительные силовые элементы.

Это подкосы, балки и ригели, которые хорошо видны на фото. Там же видны длины пролетов и меняющиеся конструкции стропильных систем.

Выводы

На вопрос, чем отличаются наслонные и висячие стропила, можно ответить так, конструкцией и порядком сборки.

Наслонные стропила: узлы и конструкция наслонных стропил

Крыша, кроме придания архитектурной выразительности сооружению, должна иметь достаточную прочность и надежность. Обеспечение прочностных характеристик крыши достигается путем установки на нее стропильных конструкций и обрешетки, которые передают постоянные и временные нагрузки на стены сооружения. Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила.

Элементы конструкции наслонных стропил

Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

• стропильная нога;
• подстропильные элементы;
• обрешетка (настил).

Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.

В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.

Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.

Безраспорная наслонная система стропил

В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены. Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:

К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат. Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h. Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон.

При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!

Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами. Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки — ситуация становится хуже.

Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично. Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.

Распорная система наслонных стропил

Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.

Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).

Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.

Подстропильные элементы конструкции

Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой. Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон. Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению. При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.

При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!

Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон. Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.

При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.

В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.

Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.

Установка стропил мансарды

При проектировании, мансарды вам необходимо определиться с видом крыши. Существует несколько вариантов мансардных крыш: одноуровневые, двухуровневые, двускатные, вальмовые и ломанные. От выбора формы крыши зависит внешний вид дома и, конечно же, система монтируемых стропил.

Виды стропильной системы мансарды

При проектировании крыши мансарды можно выбрать несколько вариантов стропильной системы. Используют висячие стропила, наслонные стропила, иногда комбинируют висячую с наслонной стропильные системы.

Для осуществления правильного выбора системы стропил мансарды необходимо учесть следующие факторы:

конструкция крыши мансарды, угол наклона;

тип кровельного материала;

Является недопустимым пренебрежение одним из факторов, влияющих на стропильную систему. Это может привести к нежелательной нагрузке, деформации стропильной системы, иногда даже к разрушению крыши мансарды.

Наслонные стропила собственной персоной

Материалы, используемые для установки стропильной системы

Стропильную систему можно монтировать из древесины, железобетона, металла. Существуют примеры монтажа стропильной системы из деревянных и металлических элементов, так называемая комбинированная стропильная система.

Самым удобным в конструкции стропил есть дерево. Это объясняется его легкостью, возможностью подогнать под любой размер (обрезать, нарастить), его легко вырезать, подрезать требуемый угол и т.д. Кроме положительных сторон стропильная система из дерева имеет и некоторые недостатки. Во-первых, для стропильной системы из дерева необходимо монтировать гидроизоляцию и пароизоляцию. Во-вторых, для такого типа стропильной системы необходимо предусмотреть хорошую вентиляцию мансардного помещения и крыши.

Стропильная система из бетона и металла более прочная, не подвержена гниению. Недостатком выступает большой вес такой стропильной системы, стропила нельзя подогнать по размеру по необходимости, поэтому их заказывают точно по выполненным измерениям.

Стропильная система мансарды

Висячая стропильная система

Система стропил висячего типа монтируется в случае, когда отсутствуют внутренние несущие стены. По форме она напоминает замкнутый треугольник. Опираются стропила на крайние опоры несущих стен, колоны. Центральной несущей стены, выполняющей роль опоры, в такой стропильной системе нет. Принцип работы такой системы состоит в сжатии с последующим изгибом, возникающая горизонтальная сила перекладывается на несущие стены.

При монтаже висячей системы стропил применяют затяжку, которая соединяет отдельные элементы стропил. В мансардной крыше затяжку можно располагать внизу, что одновременно будет балками перекрытия. Изготавливается затяжка из дерева, иногда из металла. Замечено, что чем выше вы располагаете затяжку, тем больше возрастает на нее нагрузка. Поэтому нужно использовать конструкции намного мощнее и следить за состоянием крепления. Вверху стропила соединяют между собой.

Висячие стропила выглядят довольно просто

Существует и безраспорный способ крепления стропил. В этом случае используется мауэрлат или стропила опираются на стены. Тогда под каждую стропильную ногу, во избежание древесных вмятин, необходимо подложить доску. Она послужит и для выравнивания конструкции.

Висячая стропильная система изготавливается из дерева, бруса, толстых досок. Крепятся они гвоздями, болтами, стальным профилем и другими предназначенными для этого креплениями.

Наслонная стропильная система

Стропильную систему такого вида используют при наличии дополнительной опоры в центре. Например, это может быть внутренняя стена несущая, или же колонна в центре. В основе работы такой системы имеем изгиб, что значительно уменьшает нагрузку на несущие стены. Есть три способа монтажа стропильной системы, выполненной таким способом:

стропильная нога упирается на подшивку, выполненную из бруса или на мауэрлат. Верхний конец стропила ложится на брус конька. Тип крепления – опора скользящая;

крепление стропил нижних ног происходит к брускам или мауэрлату с ползунковым способом. Соединение вверху стропил между собой производится гвоздями или болтами.

Комбинация наслонной и висячей стропильных систем

Такую комбинацию применяют при желании построить ломаную мансардную крышу.

В стропильной системе наслонного типа нижние скаты имеют форму правильных прямоугольных треугольников с верхними и нижними прихватами.

Верхние скаты выполнены по типу висячей стропильной система. Нижние затяжки такой стропильной системы составляют потолок мансарды. Во избежание провисаний затяжек, их подвешивают на «бабку» (специальное дополнительное крепление).

Стропила нижнего ската могут монтироваться с подкосами или без них. Нижние стропильные ноги крепятся аналогично наслонной стропильной системе.

Вывод

Стропильную систему мансарды можно соорудить самостоятельно. Самое главное – правильно составить проект, учитывающий все возможные нагрузки, соблюдающий требования СНиП.

Наслонная стропильная система

• Главная
• О сайте
• Магазин проектов
• Контакты
• Карта сайта

Стропильная система, как основа (несущий остов) любой скатной крыши, является сложной объемно-пространственной конструкцией, состоящей из множества элементов, соединений и узлов. Cхемы компоновки этих элементов подчиняются совокупности определенных правил, принципов и решений, регламентированных требованиями действующих норм и опирающихся на законы классических теорий строительной механики и сопротивления материалов.

В современной практике архитектурно-строительного проектирования зданий принято различать два основных вида (или конструктивных типа) стропильных систем: наслонные и висячие. Ключевыми элементами данных систем являются, соотвественно, наслонные и висячие стропила (стропильные ноги).

Отличия указанных типов стропильных систем друг от друга обусловлены различными статическими (и расчетными) схемами их работы, а также характером передачи нагрузок на опорные конструкции здания (несущие стены), что наглядно продемонстрировано на представленных ниже схемах (см. Рис.1 (а,б)).

Рис.1. Конструкция наслонной (а) и висячей (б) стропильных систем

Наслонная стропильная система

Наиболее надежный, экономичный и простой (в техническом плане) вариант деревянной стропильной системы.

Наслонные стропила могут использоваться в качестве несущих конструкций для любых типов скатных крыш – как односкатных, так и двухскатных (при любом угле наклона ската). При этом максимальная величина перекрываемого ими пролета (вдоль одного ската) составляет 7 метров, а расстояние между наружными несущими (ограждающими) стенами может достигать 16 метров.

Главной конструктивной особенностью наслонных стропил является наличие по их длине не менее двух опор, что в случае двухскатной крыши может быть реализовано только в тех домах, которые помимо наружных имеют еще и внутренние несущие стены или столбы (колонны). Простейшие конструктивные схемы наслонных стропильных систем двухскатных крыш представлены на Рис.2.

Рис.2. Конструктивные схемы наслонных стропильных систем

Висячая стропильная система

Висячая стропильная система может быть реализована только в двухскатных крышах. Ее силовой каркас формируется плоскими поперечными рамами, простейшая геометрическая схема которых имеет форму замкнутого треугольника, состоящего из пары стропильных ног и стягивающей их горизонтальной затяжкой.

В отличие от наслонных, висячие стропила имеют только одну опору под нижнем концом – в зоне опирания на ограждающие стены здания. Верхними концами стропильные ноги как бы «упираются» друг в друга, что достигается посредством их шарнирного соединения в коньке. Простейшие конструктивные схемы висячих стропильных систем приведены ниже на Рис.3.

К данному типу стропильных систем прибегают в том случае, если в рассматриваемом здании (или отдельной его части) не предусмотрено внутренних несущих стен (столбов / колонн). По сравнению с наслонными, висячие стропильные системы гораздо более сложны в конструктивном плане, в связи с чем требуют больших трудозатрат при изготовлении и монтаже.

Рис.3. Конструктивные схемы висячих стропильных систем

Следует отметить, что настоящая статья носит общий характер и написана с одной лишь целью: показать какие бывают виды стропильных систем и чем они принципиально отличаются друг от друга. В следующих статьях мы более подробно поговорим о каждом конструктивном типе стропильных систем отдельно, рассмотрим основные принципы их расчета, проектирования и монтажа.

Стропильные системы по принципу «висячих стропил» и наслонные стропильные системы. В чём отличия и как применяются.

Внимание — мы переехали!

Рады сообщить, что наша компания развивается и переехала в более комфортабельный офис.

Наш новый адрес: 210026, Витебск, ул. Грибоедова, 27, помещение 6

Стропильные системы по принципу «висячих стропил» и наслонные стропильные системы. В чём отличия и как применяются.

В статье мы ознакомим Вас с принципами выбора и монтажа простейших и самых распространённых стропильных систем, применяемых в Витебске.

Определяющими факторами выбора типа стропильной системы являются геометрия дома и конструкция его основных элементов. Опорой стропильной системе, в процессе эксплуатации, могут быть не только наружные стены дома, но и опорные стены внутри или специально возведённые опоры, значит проектировать стропильную систему нужно совместно с фундаментом.

Система висячих стропил идеально подходит для домов, у которых наружные стены отстоят друг от друга не более чем на 6 метров. Такого рода стропильной системе не нужны дополнительные опоры внутри дома, опорой для стропильных ног служит мауэрлат, а специальная затяжка предохраняет ноги от сдвига и давления на стены. Эти затяжки, одновременно, являются балками перекрытия между чердачным и основным помещением дома, что значительно экономит как работу, так и материалы для строительства. Иногда параллельно затяжке устанавливают ригель, его назначение дублировать работу затяжки. При большем расстоянии между стенами, возникает необходимость установки стоек и подкосов, в таком случае нижняя часть стропил, после подкоса, не должна быть длинней 4,5 метров, если это случается – подкос устанавливают ещё один.

На что необходимо обратить внимание, при устройстве стропильной системы такого типа:

• Нагрузка на мауэрлат такой системы значительна, посему не рекомендуем запускать стропильные ноги для организации свеса, надёжней будет закрепить их на мауэрлате, а свесы организовать кобылками, сечения бруса, для изготовления кобылок, меньше чем сечение стропильных ног, конструкция получается легче, да и свес больше 1 метра делать не целесообразно.
• Независимо от типа применяемого кровельного покрытия, мы рекомендуем всегда использовать стандартные доборные элементы кровли: карнизные и торцовые планки, это не только сохранит внешний вид, но и сохранит стропильную систему от атмосферной влаги.
• При монтаже стропильной системы, может случиться ситуация, когда дерево высохнет и придётся подтягивать все болтовые и винтовые соединения, предусмотрите доступ и возможность проведения этой не сложной операции.

Стропильная система наслонного типа применяются, когда расстояние между наружными стенами дома в промежутке от 10 до 16 метров. Данная стропильная система предусматривает сооружение в доме опорных колонн или несущих стен. Основное отличие такой стропильной системы от стропильных систем с «висячим стропилами» то, что опорой для верха стропильных ног служит коньковый прогон, а он, в свою очередь опирается на лежень, через опорные стойки. Иногда, если длинна пролёта больше 16 м, или требуется усиление стропильной системы, устраивается два боковых прогона с опорами, а также применяются ригели и подкосы. При таком устройстве стропильной системы, опорами прогонов можно устроить стену в мансардном помещении, однако высота её получится всего 1-1,5 м, для увеличения высоты «ломают» скаты.

Особенного внимания, при устройстве крыши наслонного типа, следует уделить следующим вопросам:

• Все части стропильной системы должны быть толще 50 мм;
• Узлы стыковки элементов стропильной системы необходимо тщательно подогнать;
• Важно то, что бездумно, «от себя», добавленные элементы системы могут нанести непоправимый вред, сместив вектора нагрузок;
• Геометрическая форма мауэрлата должна полностью соответствовать основанию, горизонтальность поверхностей обязательна;
• Элементы усиления должны быть установлены зеркально, нагрузку нужно делить поровну;
• Обязательно соблюдение размеров вентиляционных зазоров для всех элементов;
• Деревянные детали не должны соприкасаться с кладкой или бетоном, устройство гидроизоляции обязательно!
• Ни одна силовая деталь, подкос, стойка, стропильная нога, не должны быть без опоры при длине более 4,5 м;

При монтаже стропильной системы любого типа, очень важна прочность и жёсткость всей конструкции, поэтому большое значение имеет качество соединения элементов. В старину все соединения зарубались, во время этого, элементы стропильной системы ослаблялись в местах соединения, материал выбирался «с запасом» на заруб. В настоящее время появилась масса соединительных элементов и утяжеление и удорожание стропильной системы больше не требуется. Современные нагели и болты вполне справляются с этой задачей.

Широкое распространение в строительстве деревянных конструкций получили и оцинкованные стальные перфорированные накладки. Крепятся они саморезами и не требуют специального инструмента для применения. Монтаж прост и быстр.

О различии стропильных систем, в зависимости от формы крыши, можно почитать ЗДЕСЬ.

Если у Вас возникли вопросы – звоните, чем можем – поможем…

Надеемся, статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё со своими друзьями в социальных сетях, достаточно просто нажать кнопочку на странице…

Наслонные стропила: устройство и способы крепления

Для придания кровле надежности устраивается специальная конструкция, состоящая из обрешетки и стропильных ферм. Она передает нагрузку от самой кровли и атмосферных осадков на внутренние опоры строения.

Конструкция стропильной системы зависит от количества и формы скатов, длины пролетов, величины усилия. Наслонные стропила устанавливают в зданиях, где имеется средняя несущая стена или промежуточные опоры. Если таких промежуточных опор нет – то применяют конструкцию из висячих стропил.

Наслонная стропильная система: особенности устройства

Наслонные стропила распорного типа – это конструкция, в которой стропильная нога не образуют распирающее давление на стены (опоры) строения.

Устройство наслонных стропил может осуществляться тремя способами.

• Опорой стропильной ноги является мауэрлат. Может применяться подшивка бруском и крепление наслонных стропил врубкой зубом с дополнительным страховочным креплением к стене проволокой или хомутами. Верхним концом стропила укладываются на коньковый прогон. Крепление осуществляется по типу скользящей опоры.
• Нижний конец стропила крепится с помощью ползуна к штучным брускам или мауэрлату. Вверху стропила соединяются болтами или гвоздями.
• Стропила и прогон жестко скрепляются в коньковые узлы наслонных стропил. Это достигается прибиванием гвоздями деревянных брусков с обеих сторон параллельно коньковому брусу.

особенности устройства наслонных стропил

Для придания дополнительной жесткости стропильной системе используются дополнительные опоры: прогоны, подкосы, ригели. При устройстве распорного типа стропил усилия от стропильных ног передаются на стены строения. Конструкции наслонных стропил в этом случае имеют только жесткие крепления, без ползунов.

Распорные стропила являются переходной схемой от без распорных стропил к висячим.

Наслонные стропила и мансардная крыша

Главной особенностью мансардного этажа является тот факт, что максимальная высота стены до ската не превышает полутора метров. Целесообразнее всего планировать кровлю мансарды на стадии проектирования самого дома. Если конструкция дома предусматривает поперечные стены, на которые могут устанавливаться промежуточные опоры, то сооружение такой наслонной стропильной системы не представляет большой сложности.

мансардная крыша и ее стропила

В данном случае каркас может быть изготовлен опытными кровельщиками без сложных расчетов сечений деревянных деталей. Если при длине дома более 6 метров промежуточных опор не имеется, то сооружение стропильной конструкции должно производиться согласно проекту, разработанному специалистами.

Наиболее распространенным является использование комбинации наслонных и висячих стропил.

• Наслонные стропила на мансардном этаже образуют на нижнем скате правильные треугольники, которые для придания дополнительной жесткости оснащаются дополнительными прихватками.
• Верх кровли образован висячими стропилами. Их нижняя затяжка сможет быть использована для сооружения потолка помещений мансарды. Поскольку это элемент не испытывает особых нагрузок, его изготавливают из брусьев небольшого сечения.
• Для предотвращения прогибания затяжки применяют ее подвешивание на “бабку”, которая является дополнительным креплением.
• Стропильная система изготавливается из материалов значительного сечения, поскольку кровля мансарды должна обладать высокой прочностью и надежностью.
• Стропила в нижней части ската могут монтироваться либо с установкой подкосов, либо без них. Стропильные ноги могут крепиться к мауэрлату либо ползунами, либо шарнирно-неподвижными скобами.
• Стойки нижних стропильных ног опираются на перекрытие.
• Если перекрытия изготовлены из дерева, то стойки нужно врезать в балку.

Особенности конструкции

Эта конструкция опорной системы кровли используется в случаях, когда пролеты составляют 7 метров и более. У стропила имеется только одна опора на стену. Верхние концы стропил скрепляются между собой, при этом возможно использование одного из трех способов;

• прорезным шипом;
• металлическими пластинами;
• соединением вполдерева.

крепление стропил затяжкой

Стропильные ноги соединяются между собой затяжкой, которая не дает им разъезжаться. Данная кровельная конструкция создает распорное усилие. Оно не опасно для здания, поскольку остается внутри треугольника, образованного стропилами и затяжкой.

Затяжки могут быть цельными или составными, изготовленными сращиванием. Способы сращивания: косой или прямой зуб, внахлест и другие. Затяжки могут быть установлены не только у основания, но и в любом месте по направлению к коньку.
Если длина стропил превышает 8 метров, то изготавливают конструкцию, состоящую из бабки, подкосов, стоек и ригелей.

При сложных конфигурациях кровель в конструкции используют висячие и наклонные стропила одновременно.

Размеры и нюансы монтажа

При устройстве кровельных конструкций необходимо предварительно изучить размеры сечений ее важнейших элементов и расстояния, на которых они должны располагаться.

• Если стропильные ноги изготовлены из бревен и пластин, то промежуток между ними должен составлять от полутора до двух метров
• из досок – 1,0 – 1,75 метров
• При длине пролетов от 4,5 до 6 метров диаметр стропил из бревен должен составлять 0,18 – 0,2 метра. Верхний кант у бревен необходимо стесывать, а основание не обрабатывается.
• Для уменьшения пролетов между стропилами используют подкосы, которые могут изготавливаться из бревен диаметром 0,1 м, брусьев – 0,08 м х 0,08 м и досок – 0,04 м х 0,15 м.
• Для увеличения жесткости применяют ригели из досок или пластин.
• В каменных строениях мауэрлаты при прогонах между стропилами 1,0 – 1,5 метра устанавливают по всему периметру наружных стен.

В местах прилегания к кирпичной кладке мауэрлат обрабатывается антисептическим раствором. Диаметр бревен, из которых изготавливается мауэрлат, составляет 0,18 – 0,22 метра.

Между стенами опорой для стропильных ног служат продольные прогоны, упирающиеся концами в торцовые стены здания. В интервалах поперечных стен опорой для них служат подкосы, шпренгели и стойки. Прогоны изготавливают из бревен диаметром 0,2 – 0,26 метров. Опорами для стоек и подкосов выступают внутренние стены и столбы. Опорой для прогона может служить столб, установленный до верхней точки чердака.

Правильно выбранная в зависимости от конфигурации и размера кровли схема стропил служит гарантией долговечности и надежности крыши вашего строения.

Особенности конструкции наслонных стропил

Обрешетка и стропила – это несущие элементы конструкции кровли, благодаря которым она получается надежной и крепкой. Посредством этих элементов конструкции механическая нагрузка от веса кровли и атмосферного воздействия переносится на внутренние опоры здания. Наслонные стропила выполняют те же функции, но имеют некоторые особенности. Схема подобной стропильной системы представлена на рис. 1.

Виды висячих стропил.

Стропильная система может иметь те или иные особенности с учетом различных факторов:

• размер пролетов;
• форма скатов;
• число скатов;
• размер усилий.

Наслонные стропила являются составными элементами опоры для крыши в домах с несущей стеной в середине. Она может быть заменена промежуточными опорами. При отсутствии промежуточных опор необходимо обустраивать систему из висячих стропил.

Особенности конструкции наслонных стропил

Наслонная стропильная система конструируется различными методами. В любом случае воздействие распирающего давления на несущие стены исключается. Способы создания подобного сооружения таковы:

Рисунок 1. Конструкция наслонных стропил.

1. Стропильные ноги могут упираться на мауэрлат. Для крепления стропила подшиваются брусом и крепятся врубкой зубом. Страховочная фиксация обеспечивается благодаря дополнительному закреплению при помощи проволоки или хомутов на стену. С использованием типа крепления скользящая опора необходимо зафиксировать верхний край стропил на коньковом прогоне.
2. Верхними краями стропила крепятся друг к другу на болты или гвозди. Нижняя часть ползунами закрепляется на мауэрлате или штучных брусках.
3. Наслонные стропила жесткого скрепления фиксируются на прогонах. В результате образуются коньковые узлы. Для этого нужно прибить с 2 сторон бруски вдоль конькового бруса.

Схематическое описание этих способов устройства представлено на рис. 2. Чтобы стропильная система приобрела большую жесткость, необходимо использовать дополнительные опоры. Это могут быть ригели, подкосы, прогоны. Для создания конструкции с распорными стропилами усилия сообщаются стенам здания. Подобная конструкция монтируется без ползунов только на жесткие крепления.

Создание мансардной крыши

Если в доме предусмотрен мансардный этаж, необходимо учитывать особенности его устройства при создании крыши. В таком помещении высота стены на участке до начала ската будет не больше 1,5 м. Кровля в домах с мансардным этажом должна быть спланирована на том же этапе, когда проектируется дом.

Рисунок 2. Схема креплений стропил.

Если проект дома предполагает возведение внутренних поперечных стен, благодаря которым можно создать промежуточные опоры, то обустроить наслонную стропильную систему не составит труда. Схема устройства крыши с мансардой на наслонных стропилах представлена на рис. 3.

Если длина здания превышает 6 м, а промежуточных опор в нем не будет, то для проектирования крыши и создания каркаса под нее необходимо обратиться к профессионалам, которые смогут точно рассчитать нагрузку. В таких случаях достаточно часто конструируется комбинированная стропильная система, в которой предусмотрены как наслонные, так и висячие конструктивные элементы.

При этом нужно учитывать некоторые особенности конструкции:

1. В области нижнего ската из наслонных стропил образуется правильный треугольник. Чтобы придать большую жесткость, их дополнительно оснащают прихватками.
2. Верхний участок крыши должен опираться на висячие стропила. Сооружение потолка в этом помещении можно провести на нижней затяжке этих элементов. Сделать их можно из брусьев небольшого сечения. Это позволительно из-за того, что большой нагрузки на них не оказывается.
3. Затяжка подшивается на “бабку”, чтобы дополнительно зафиксироваться. Это позволит предотвратить ее прогиб.
4. Для сооружения надежной кровли для мансарды потребуется установка элементов со значительными сечениями.
5. Внизу на скате для закрепления стропил могут использоваться подкосы, но можно обойтись и без них. Основание стропил фиксируется на мауэрлате. В качестве фиксаторов могут использоваться ползуны или шарнирно-неподвижные скобы.
6. Снизу стропильные ноги стойками упираются в перекрытие. При обустройстве деревянного перекрытия они врезаются в балку.

Рисунок 3. Схема устройства крыши с мансардой на наслонных стропилах.

Подобные конструкции создаются для пролетов, длина которых равна 7 м или превышает это значение. При этом точка опоры на стену у стропил получается только одна. Для скрепления между собой их верхних краев используется один из следующих способов:

• соединение вполдерева;
• с помощью металлических пластин;
• прорезным шипом.

Чтобы стропильные ноги не разъезжались, их нужно соединить затяжкой. Таким образом создается распорное усилие, оказывающее воздействие на треугольник из стропил и затяжки, на остальные элементы здания оно не воздействует, поэтому неопасно для него.

Затяжку можно сделать цельной или составной. В последнем случае сращиваются несколько элементов. Сращиваться они могут внахлест, способом крепления на прямой или косой зуб и прочими. Затяжки обязательно должны быть установлены по направлению к коньку, но могут располагаться не только в основании. Для установки стропил длиннее 8 м требуется провести дополнительно монтаж бабки, ригелей, стоек и подкосов.

Правильное соотношение размеров

Для создания надежной опоры для крыши необходимо конструировать стропильную систему с учетом некоторых правил относительно ее параметров.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши.

Основные правила на этот счет таковы:

1. Расстояние между стропильными ногами, изготовленными из пластин и бревен, должно составлять от 0,5-2 м. Если они сделаны из досок, то 1-1,75 м.
2. Если длина пролета составляет 4,5-6 м, то необходимый диаметр стропил – 18-20 см. При этом основание бревен не подвергается обработке, а верхний край стесывается.
3. Чтобы сделать пролеты меньше, можно использовать подкосы, для изготовления которых берут бревна диаметром 10 см, доски 4х15 см или брусья 8х8 см.
4. Ригели, сконструированные из пластин или досок, позволяют повысить жесткость конструкции.
5. Если здание каменное, то мауэрлаты должны быть установлены по всему периметру наружных стен для прогонов длиной 1-1,5 м.

Для изготовления мауэрлата используются бревна диаметром 18-22 см. В месте примыкания данного элемента к кладке из кирпича его нужно обработать антисептическим составом.

Чтобы стропильным ногам было на что опираться, между стенами предусматриваются продольные прогоны. Их торцы должны упираться в поперечно расположенные стены дома. Для изготовления прогонов используются бревна диаметром 20-26 см. Они опираются на стойки, шпрангели и подкосы в промежутках между поперечными стенами. Эти опоры, в свою очередь, опираются на внутренние стены.

Таким образом, наслонные стропила позволяют создать надежную, прочную и долговечную опору для крыши. Создание подобных конструкций имеет определенные особенности.

Необходимо строго придерживаться соотношения параметров дома и размеров элементов стропильной системы. Это залог создания крыши, которая будет способна выдержать нагрузку, оказываемую на нее весом кровельного материала, снежного покрова, намерзающего льда и другими атмосферными явлениями. От надежности крыши во многом зависит надежность всего здания.