Наслонная стропильная система

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.

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.

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.

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…

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.

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.

Расчет стропильной системы двухскатного типа крыши

Размер брусьев для опорных деталей, рекомендованных для простейшей конфигурации кровли, может варьироваться от 4×15 до 10×25 см. Это значение зависит от интервала размещения опорных элементов, величины стропильных оснований и силы давления под ветровыми и снежными нагрузками в конкретном территориальном поясе.

Для правильного расчета необходимо знать, в каком размерном диапазоне варьируются дополнительные элементы стропильной системы. Они выглядят следующим образом:

• мауэрлат – 10×10, 10×15, 15×15 см;
• диагональные опорные основания и ендовы – 10×20 см;
• коньки – 5×5 см;
• стропильные стойки – 10×10, 15×15 см;
• ригельные несущие для стоек – 10×15 см, 10×20 см;
• подкосы, кобылки и доски для карниза – 5×15 см;
• затяжные крепления – 5×15 см;
• доски для подшивки – 22/25×10/15 см.

Конфигурация стропильный системы мансардной крыши двухскатного типа зависит от определенных особенностей:

• конструкция кровли;
• количество опорных элементов;
• величина шага между стропилами;
• свойства давления, оказываемого на стропильную структуру.

Опорные основания считаются основной частью стропильной системы. Их обустраивают вдоль кровельного покрытия, поскольку они предназначены для того, чтобы подпирать каркасную конструкцию. Каркас мансардной кровли создается из реек или досок. Наиболее оптимальным решением являются рейки, так как они обходятся дешевле.

Опорные элементы для кровли в данной конструкции делятся на 2 вида: наслонные и висячие. Первые упираются в стены постройки двумя концами и центральной частью, а вторые – только концами, средние опорки не используются. Чтобы разобраться в расчете стропильной системы двухскатной крыши, необходимо подробно рассмотреть каждый из видов опорных элементов.

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.

Технология установки стропил

Для стропил лучше всего подходит брус срезом 5х20см. Перед монтажом стропильной системы необходимо обязательно провести четкий расчет установки висячих стропил, учитывая предполагаемую нагрузку, которую должна будет выдерживать крыша. После этого можно приступать к монтажу крыши.

Поднимают 2 бруса на крышу. Обрабатывают концы стропильных ног таким образом, что бы они плотно крепились к мауэрлату, обеспечивая особую прочность креплению. В местах верхнего стыка производится нарезка стропил под нужным углом, чтобы обеспечить соединение внахлест, образуя вертикаль. Стропила между собой скрепляют гвоздями. Выбрав необходимый угол пропила, все остальные стропила обрабатываются по изготовленным опытным путем шаблонам. Затем закрепляют приготовленные стропила с обеих сторон фронтона к мауэрлату при помощи гвоздей. Между двумя установленными коньками крыши натягивают нить, и, ориентируясь на нее, продолжают установку всех последующих пар стропил. Оптимальное расстояние между стропилами равно примерно 70 см. Соблюдать расстояния между стропилами позволяют внизу анкерные болты в мауэрлате, а вверху при помощи временно установленной доски, на которой нанесена необходимая разметка.

При необходимости стропила могут быть укреплены с помощью затяжек, чью роль с успехом выполняет горизонтальный брус. Следует строго соблюдать расстояния между затяжками, следя за тем, чтоб оно соответствовало шагу анкерных болтов.

Конек и затяжку обязательно соединяют доской, чтобы ни допустить деформации затяжки. После того как все стропила будут установлены на гвоздь, необходимо произвести дополнительное крепление кровельной системы к мауэрлату при помощи специальной металлической полоски, называемой шинкой, которую крепят с двух сторон стропил. Это дополнительное крепление обеспечит прочность крыши и устойчивость к сильным порывам ветра.

Вышеописанный процесс дает четкое представление о том, как правильно установить стропила, и позволяет избежать каких-либо технологических ошибок, добиваясь надежности и долгого безупречного срока службы.