Стропильные конструкции это: Виды и схемы стропильных систем: устройство стропильной системы

25.10.2021 автор alexxlab

Содержание

Виды и схемы стропильных систем: устройство стропильной системы

Крыша выполняет ряд важных функций по созданию достойных условий проживания вкупе с обеспечением внешней привлекательности. Вполне резонно ее считают значимой конструктивной составляющей здания. За формирование кровельной конструкции отвечает стропильный каркас. Он обязан стойко держать нагрузки, определять конфигурацию и сочетаться с экстерьером дома.

С решением поставленных задач способна справиться только грамотно подобранная основа крыши. Сделать правильный выбор значительно легче, если хозяину загородного поместья известны все возможные виды и схемы стропильных систем, понятна специфика их возведения и сфера применения.

Список обязанностей крыши не ограничивается лишь защитой от атмосферных воздействий. Хотя противостояние погодным явлениям в конкретной местности, вне сомнений, возглавляет внушительный перечень задач.

Крыша в качестве завершающего архитектурного штриха дополняет облик здания, придает ему стилистическую направленность или начисто лишает ее.

Стропильная система как основа кровельной конструкции обязана отвечать всему спектру технических и эстетических требований, предъявляемых непосредственно к крыше.

Факторы выбора «костяка» крыши

Стропильная система – неоспоримая принадлежность скатных крыш, которая:

задает конфигурацию и крутизну;
удерживает финишное покрытие и компоненты кровельного пирога;
создает условия для безупречной работы элементов кровельной системы.

Выбор крыши в итоге сводится к определению идеального варианта стропильной системы, на который кроме личных предпочтений владельца дома влияют еще такие веские факторы как:

Количество зимних и летних осадков, характерное для местности, в которой запланировано строительство.
Сила и направление со скоростью ветров, преобладающих в регионе.
Желание хозяина использовать пространство под крышей для организации хозяйственных или жилых помещений.

Тип финишного кровельного покрытия.
Финансовые возможности собственника.

Климатические данные в немалой степени воздействуют на выбор крыши и устройство стропильной системы. В регионах с изобильным выпадением снега нецелесообразно возводить конструкции с незначительной крутизной, способствующей образованию снежных залежей. В районах с порывистыми ветрами наоборот предпочтительны обтекаемые и низко-скатные формы, которые сложно будет сорвать и унести мощному погодному явлению.

Понятно, что пологая конструкция не приспособлена к устройству в ней полезных помещений. Для желающих оборудовать пространство под кровлей есть стропильные системы, предназначенные для строительства в регионах с различной степенью ветровых нагрузок.

Если необходимости в использовании чердака не возникает, крышу сложной либо простой конфигурации можно построить без него. Вариантов масса, включая разнообразные комбинации базовых версий, ознакомление с которыми даст представление о сути строительства стропильной системы любого типа.

Для того чтобы не мучиться в догадках о наиболее рациональной форме и угле наклона скатной крыши, достаточно присмотреться к окружающим малоэтажным домам.

Проверенную на деле конфигурацию можно смело брать в качестве базового варианта, чтобы скорректировать и доработать его в соответствии с требованиями будущего владельца и техническими характеристиками кровельного покрытия. Если нет желания копировать соседей, стоит ознакомиться с конструктивной и эксплуатационной спецификой различных стропильных систем.

Базовые варианты стропильных систем

Скатную крышу упрощенно можно представить как совокупность скатов – плоскостей, по которым «скатывается» атмосферная вода. Скаты формируются ребрами стропильных ног – главных элементов стропильной системы. Классификация скатных крыш и соответствующих им стропильных систем производится в зависимости от количества и конфигурации скатов. Согласно обозначенным признакам в их рядах числятся:

Односкатные. Крыши с одним скатом устраивают преимущественно над хозяйственными объектами, пристройками, верандами. Стропильные ноги односкатной системы опираются на две стенки или два ряда стоек. Одна из стенок или один ряд опор должен быть выше другого, чтобы по образованной стропилами плоскости могла без препятствий стекать вода.
Двускатные. Крыши с двумя прямоугольными скатами чаще всего встречаются на отечественных просторах. Стропильные ноги двускатных систем опираются на две стенки прямоугольной коробки дома. В классическом исполнении площадь обоих скатов равна, как и высота опорных стенок. Правда, нередкими стали проектные решения с различающимися по площади скатами и разными по высоте опорными стенками.

Вальмовые. Иначе называются четырехскатными, исходя из численности скатных плоскостей. Стропильные ноги вальмовой системы формируют пару трапециевидных и пару треугольных скатов. Стропила трапециевидных составляющих опираются на длинные стенки коробки, а треугольных собратьев – на короткие торцевые. В плане вальмовая крыша похожа на почтовый конверт. Эффектно смотрится, используется повсеместно. К четырехскатной категории относятся крыши с укороченными треугольными скатами, настойчиво рекомендованные для строительства в районах с высокой ветровой нагрузкой.
Шатровые. Крыша, которая состоит из сходящихся в одной вершине треугольных скатов. Минимальное количество скатов 4, верхний предел не ограничен. Стропила шатровой системы опираются на равные по высоте стенки или опоры. Шатровые конструкции предпочитают водружать над верандами и беседками. Вариации с крутизной шатровой крыши позволяют устраивать их в регионах с любой ветровой нагрузкой.

Ломаные. Именуются также мансардными, потому что именно ломаная технология позволяет создать максимально просторные помещения под кровлей. Стропильные ноги ломаных конструкций устанавливаются по аналогии с двускатными системами, но сооружаются в два яруса. Нижние стропилины опираются на стены обустраиваемой коробки, верхние на опоры нижнего яруса стропильного каркаса.

У перечисленных типажей крыш и стропильных конструкций есть многочисленные вариации на скатную тему. К примеру, двускатная крыша может иметь обычный фронтон-щипец с одного торца и вальму с противоположной стороны или дополняться односкатной конструкцией над крыльцом посредине основного ската.

При крестообразном объединении двух двускатных систем образуется сложно-составная крыша с четырьмя деревянными щипцами или каменными фронтонами. В обустройстве коробок Т-образной или Г-образной конфигурации зачастую участвует несколько видов стропильных систем одновременно. Верхний ярус ломаной крыши может быть построен по вальмовой технологии.

Стропильную конструкцию любой сложности можно представить как совокупность простых форм. Чтобы легче было разобраться в строительных хитросплетениях, объект лучше условно разбить на отдельные блоки. Они-то и подскажут, как возводить каждую из частей и соединять друг с другом перечисленные выше базовые типы стропильных каркасов.

Для того чтобы разобраться в изобильном разнообразии конструкций и в возможностях их компоновки, рассмотрим основные типы стропильных систем и соответствующие им схемы.

Вид #1 — односкатный стропильный каркас

Большинство односкатных крыш относится к разряду бесчердачных, потому что независимо от крутизны создаваемое ими пространство под крышей маловато по объему. Однако при желании соорудить строго горизонтальный потолок, перекрытие, отделяющее чердак от основных помещений, все же сооружают.

Схема односкатной стропильной системы зависит от величины пролета, который предстоит перекрыть единственным скатом:

Если расстояние между верхней и нижней опорой стропильной ноги меньше либо равно 4,5м, дополнительные подкосы и стойки не применяются.
Если величина пролета находится в интервале от 4,5м до 6м, возле высокой стенки укладывается лежень. В него упирают подкос — подстропильную ногу, обеспечивающую жесткость стропилины ближе к верхней части пролета.
Если предстоит перекрытие пролета от 6м до 9м, лежни укладываются с обеих сторон и в оба лежня упираются подстропильные ноги.

При необходимости перекрыть более значительный пролет, его делят на сектора с указанными выше расстояниями. На границе смежных секторов устанавливают стойки под прогоны, а в пределах сектора устанавливают лежни и подкосы согласно описанным правилам. Для строительства в регионах с высокой ветровой активностью односкатные стропильные конструкции изнутри дополняют диагональными ветровыми связями.

В плане схема односкатного стропильного каркаса напоминает ряд параллельно уложенных балок. Крыша с одним скатом не слишком красива, но весьма экономна. Оптимальный угол наклона от 4º до 12º, не запрещен и больший уклон.

Конструкции с низкими скатами желательно оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляцией, что необязательно для крутых крыш. В качестве финишного покрытия лучше использовать мягкие виды кровли для низких сооружений, профлист или кровельный металл для обустройства конструкций по-круче.

Вид #2 — стропильные системы двухскатных крыш

Двускатные стропильные каркасы строят по ж/б перекрытиям и деревянным балкам, преимущественно с чердаками. У самого распространенного типа крыш огромное количество низких и высоких, утепленных и холодных модификаций.

В зависимости от архитектурных и технических условий объекта стропильные ноги, применяемые в устройстве двухскатных крыш, делятся на:

Наслонные. Это стропилины, имеющие под верхней и нижней пяткой прочную опору. Изготавливаются и устанавливаются они наподобие стропильных ног односкатных крыш. Сооружают наслонные стропильные системы над коробками, обладающими внутренней несущей стеной. Она нужна как опорная конструкция под коньковый прогон. Роль стены может играть ряд опорных стоек или колон. В простейшей наслонной схеме с пролетом до 5м верха стропилин опираются на прогон, который через опорные стойки опирается на лежень. Жесткость обеспечивают подкосы. Схемы для более солидных пролетов оснащаются схватками, бабками и дополнительными прогонами.
Висячие. Стропила висячего типа имеют только нижнюю опору, верхами они упираются друг в дружку. Элементы висячего стропильного каркаса сразу изготавливают в форме треугольника, благодаря чему можно отказаться от мауэрлата. Функцию мауэрлата в таких случаях доверяют основанию треугольника – затяжке, используемой для компенсации распора на крышу от веса снега, кровли и самой системы. Висячую технологию применяют в обустройстве небольших коробок, не имеющих внутренней опоры для конькового прогона. При необходимости перекрытия большепролетных сооружений висячая схема оснащается бабками-подвесками, подкосами, стяжками и др.

Сооружениям с двумя скатами рекомендована крутизна от 10º до 60º. Для финишной отделки можно использовать все известные виды штучных, рулонных и крупнолистовых покрытий.

В зависимости от технических характеристик кровли обрешетка устраивается сплошной или разреженной. Низкие скаты до 12º полностью покрываются водозащитным ковром, высокие – только в местах возможных протечек: вдоль карнизов, конька, ендов, вокруг труб и прочих кровельных проходов.

Вид #3 — вальмовая и полувальмовая система

Вальмовые, они же крыши «конвертом» от двухскатных сооружений отличаются тем, что место вертикальных щипцов-фронтонов в их конструкциях занято наклонными треугольными скатами — вальмами. Центральную часть крыши занимает стандартная двухскатная стропильная система, к которой под углом примыкают те самые вальмы.

Разнообразие в семействе вальмовых сооружений достигается путем вариаций с пропорциями. Изменяя соотношение длины конька к длине основания и высоте ската, можно получить конструкцию, отвечающую любым вкусовым и архитектурным запросам.

В строительстве стропильных каркасов для вальмовых крыш используются:

Наслонные или висячие стропильные фермы с соответствующими конструктивными элементами: лежнями, коньковыми прогонами, затяжками и т.д.
Диагональные стропилины, соединяющие вершины крайних стропильных ферм с углами коробки.
Накосные укороченные стропилины, формирующие наклонные скаты вальм и примыкающие к вальмам части основных скатов.

Вальмовые конструкции бывают чердачными и бесчердачными. Надо признаться, они не слишком подходят для организации помещений под крышей. Четыре наклонных ската серьезно ограничивают пространство. Однако для любителей мансардных домов есть датская разновидность с укороченной вальмой. Приверженцам нестандартной архитектуры наверняка понравится голландский тип, относящийся к категории под названием «полувальмовые крыши» наравне с датским вариантом.

Стропильные системы для крыш вальмовой и полувальмовой разновидности возводят с углом наклона от 10-12º до 60º. В безусловном приоритете классические пропорции крутизной 25-30º.

Кроме проходок, коньков и карнизных свесов в усиленной гидроизоляции нуждаются все выпуклые и вогнутые углы вальмовой конструкции. Непростая конфигурация скатов диктует применение штучных материалов в финишной отделке. При раскрое металлочерепицы и профлиста слишком много будет отходов.

Вид #4 — шатровая крыша

Простая четырехскатная шатровая конструкция представляет собой вальмовую крышу, лишенную коньковой части. Ее схема в плане напоминает квадрат с проходящими из угла в угол диагоналями. Треугольные скаты соединяются в одной вершине, что и делает крышу схожей с шатром. Строят шатровые крыши над коробками четкой прямоугольной или многоугольной формы.

В сооружении шатровых стропильных систем используются стандартные наслонные и висячие принципы:

Над коробкой с центральной опорой или несущей стеной возводится стропильная конструкция наслонной разновидности.
Над объектом без внутренней стены или опоры возводят каркас по висячему принципу.

Крутизна и количество скатов зависят от личных предпочтений будущего владельца. Идеальным кровельным покрытием для отделки треугольных скатов будет штучный материал, исключительно потому что при раскрое крупных листов остается внушительное количество отходов. Независимо от крутизны шатровые сооружения предпочитают оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляционным ковром.

Вид #5 — ломаная стропильная система

Стропильные каркасы для ломаных, т. е. мансардных крыш специально ориентированы на увеличение чердачного пространства с целью создания в нем бытовых или жилых помещений.

Ломаная технология преимущественно используется в строительстве чердачных крыш, которые могут быть холодными в дачных постройках и утепленными в домах постоянного проживания.

Каждый скат классической ломаной крыши условно можно разделить на две прямоугольные части, создающие между собой внешний угол. Необходимую форму получают посредством изменения размеров частей скатов, углов между ними и угла в коньковой зоне.

Стропильная система мансардного типа – один из наиболее сложных видов стропильных систем: схемы и чертежи ломаного каркаса знакомят с непростой структурой конструкции. Состоит она из двух взгромоздившихся друг на дружку ярусов:

Нижний ярус стропильных ног опирается через мауэрлат на балки деревянного перекрытия, ж/б плиты или потолочный брус деревянного дома. Для опирания верха стропилин устанавливают прогоны, которые также служат опорой для низа стропилин верхнего яруса. Стропилам нижней части ломаной крыши разрешено быть только наслонными.
Верхний ярус стропилин нижними пятками опирается на прогоны расположенного под ним яруса. Прогоны же служат основанием для укладки потолочных балок мансарды. В сооружении верхней части может использовать и наслонная, и висячая методика. Задача верхушки заключается только в формировании коньковой части, потому что обязанности по распределению кровельного пирога возложены на нижнюю часть мансардной крыши.

Угол наклона нижних и верхних частей скатов хозяин выбирает согласно собственным предпочтениям. Идеальной формой считают, если пять углов мансардной крыши пересекает воображаемая окружность. Сплошную или разреженную обрешетку устраивают в зависимости от типа кровельного покрытия, а ограничений по его выбору вообще не существует.

На более пологую верхнюю часть лучше монтировать сплошную обрешетку и гидроизоляцию. На крутой нижней части скатов осадки не задерживаются, зато ей угрожают шквальные ветры.

Чтобы исключить срыв ломаной крыши в местностях с частыми сильными ветрами каждую стропилину прикрепляют проволочной связкой к стене, а не через одну, как принято при фиксации обычных скатных крыш.

Советы эксперта:

Фото-подборка (слайдшоу):

Представленные схемы разных видов стропильных систем подходят для обустройства деревянного дома, кирпичной и пенобетонной коробки. Разница лишь в креплении мауэрлата по деревянным и каменным стенам. Сведения о базовых разновидностях стропильных поможет грамотно определиться с типом и конфигурацией крыши для загородной собственности.

Стропильные конструкции и сложные системы стропил

Для прочности и долговечности постройки большое значение имеет не только фундаментная часть, но и крыша, а именно её несущий каркас. Стропильная конструкция воспринимает не только вес покрытия крыши, но и различные нагрузки, которые возникают в результате погодных воздействий (влага от таяния снега и дождя, вес снега, ветровые нагрузки, град, перепады температур и т. п.). Чтобы эта конструктивная часть дома должным образом справлялась со своими задачами, стропильную систему необходимо правильно спроектировать и соорудить.

Конструктивные части системы

Конструируя стропильные системы, необходимо знать, из каких элементов они состоят, а также какие функции возлагаются на каждый из них:

Основанием всей стропильной конструкции можно считать мауэрлат. Это брус, который воспринимает нагрузку от стропил и всей крыши и, равномерно распределяя, передаёт её на стены дома.
Стропило или нога стропильная – это базовый элемент, формирующий скат крыши. Между стропилами прокладывается теплоизоляционный материал. К нему крепятся другие конструктивные слои крыши — обрешётка, гидроизоляция, пароизоляция, покрытие.
Прогон – это деталь для скрепления стропильных ног или для опирания некоторых конструктивных частей. Так, коньковый прогон или конёк фиксирует стропила в верхней части, не позволяя каждому из них отклоняться от вертикальной оси. На прогон можно опирать коньки нижних скатов, слуховых окон. В ломаной крыше боковые прогоны позволяют сформировать излом ската.
Затяжка нужна для соединения парных стропил в средней части с целью получения жёсткой конструкции.
Подкосы и стойки выполняют функции дополнительных опорных элементов для стропил. Фактически они делают стропила более устойчивыми. Стойки опираются на лежень – брус, который лежит в основании конструкции и проходит параллельно коньку.
Кобылка – это брус меньшего, чем у стропил, сечения, который крепится к низу стропильной ноги и нужен для формирования крышного карнизного свеса.
Конёк – это линия, по которой стыкуются два ската крыши. Конёк нужно особо тщательно защищать от протечек, а для усиления этой части в ней делается сплошная обрешётка.
Обрешётка – это система брусков или досок, которая набивается поперёк стропил с определённым шагом или сплошным слоем. Обрешётка служит опорой для кровельного покрытия и равномерно распределяет и передаёт нагрузку от покрытия и погодных воздействий на стропильную систему.
Свес крыши по фронтону нужен для защиты стен дома от осадков. Свес может формироваться за счёт выпуска брусков обрешётки за плоскость крыши или посредством укладки более длинного конька и прогонов.

В некоторых постройках могут использоваться не отдельные стропильные пары, а целые фермы. Стропильная ферма состоит из пары стропил, соединённых в нижней части растяжкой, стоек и подкосов. Такие фермы позволяют распределить нагрузку от крыши на внешние стены, то есть внутренние несущие стены не нужны (в противоположность случаям с использованием стоек, опирающихся на лежни). Шаг между фермами зависит от расчётов. Нижний пояс фермы является потолком чердачного помещения или верхнего этажа.

Популярная БК выпустила приложение, официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.

Требования

Все стропильные конструкции должны отвечать определённым требованиям, чтобы должным образом выполнять свои функции:

Основные требования предъявляются к качеству используемой древесины. Обычно для каркаса крыши используется древесина хвойных пород с влажностью не более 15 %. Кроме этого, дерево должно соответствовать таким характеристикам:

Используется древесина 1-2 сорта с минимальным содержанием сучков. На каждый метр длины допустимо не более трёх сучков диаметром не более 30 мм.
Допускается наличие неглубоких трещин с длиной, не превышающей половину длины элемента.
Для изготовления несущих элементов используют брус толщиной как минимум 50 мм.
Максимальная длина хвойных досок составляет 6,5 м, а лиственных – 4,5 м.
Для изготовления прогонов и мауэрлата можно использовать древесину лиственных пород, но только твёрдых.
Все элементы обрабатываются антисептиками и антипиренами.

Все места соединения должны быть максимально жёсткими и не подверженными деформациям. Готовая ферма – это жёсткий треугольник, который является основой всей конструкции и гарантией жёсткости и долговечности. Парные стропильные ноги обязательно соединяются затяжкой, чтобы добиться такого же жёсткого треугольника.
Лёгкость. Важно учитывать, что крыша может разрушиться и деформироваться под собственным весом. Именно поэтому для обустройства стропильной системы используют древесину, которая отличается прочностью и лёгкостью. Однако длинный брус большого сечения может прогнуться под собственной тяжестью, поэтому в некоторых случаях вместо него лучше использовать металлический прогон или ферму.

Внимание! В местах стыковки деревянных элементов крыши с кладкой стен нужно использовать гидроизоляцию для защиты древесины.

Разновидности и отличия стропильных систем

Конструкция стропильной системы может быть наслонной или висячей и подбирается в зависимости от конструктивных особенностей постройки. Также есть комбинированная разновидность, в которой присутствуют оба типа систем. Отличия между висячей и наслонной системой состоят в расположении стропил относительно стен дома.

Рекомендуем к прочтению:

Наслонная система

Если в доме есть внутренние несущие стены, то обычно используют наслонную систему. Она проще монтируется, поскольку несущие стены внутри дома будут служить дополнительной опорой элементам стропильной конструкции. В отличие от висячей системы в наслонной не используются затяжки, также только здесь можно использовать скользящее соединение стропил с мауэрлатом.

Стоит знать: ещё одно преимущество наслонной системы состоит в экономии материала. Для её изготовления потребуется меньше древесины.

Стропила в такой системе фиксируются на коньке, который и является основной опорной точкой для них. Безраспорная разновидность наслонной конструкции может быть трёх видов:

Верхний край стропил крепится к коньку, а нижний край закрепляется врубкой в мауэрлат. Для дополнительной фиксации нижний край стропил крепится к стене дома скобами или проволокой.
Верхний край стропильных ног подрезается под необходимым углом, и парные элементы соединяются друг с другом посредством металлических пластин. Нижний их край крепится к брусу мауэрлата подвижным соединением.
В последнем варианте для соединения парных стропил в верхней точке используются доски или бруски, которые набиваются горизонтально с двух сторон стропильной пары, наподобие затяжки. Между двумя парами горизонтальных затяжек и защемляется прогон. Внизу используется скользящее соединение с мауэрлатом.

Важно! Скользящее соединение стропил с мауэрлатом позволяет избежать деформации всей конструкции крыши в случае усадки строения. Также несущие стены избавляются от излишнего напряжения.

В комбинированной системе используются наслонные стропила и распорная система, которая характерна только для висячих стропил. В этом случае нижний край стропильной ноги жёстко соединяется с мауэрлатом, а между собой стропильная пара соединяется затяжками и подкосами.

Висячая система

Висячая конструкция стропил подходит для зданий, у которых нет внутренних несущих стен. При этом расстояние между внешними несущими стенами может быть в пределах 6-11 м. В такой ситуации вся конструкция стропил крыши опирается на внешние стены и обеспечивает большую распорную нагрузку. Именно поэтому для ослабления напряжения в стенах в такой системе используются горизонтальные затяжки. По сути, это ригели, которые стягивают стропильные пары, формируя жёсткий треугольник.

Затяжку можно установить в любой части стропил. Если это сделать посередине, то можно получить потолок мансардного этажа или чердака. Если ригель затяжки установить в нижней части стропильной пары, то он будет одновременно выполнять функции балок чердачного перекрытия.

Выбор стропильной системы по форме крыши

Рекомендуем к прочтению:

У крыши может быть разное количество скатов, которые соединяются разными способами. Именно поэтому для каждой формы крыши используется своя каркасная система. И главный элемент в ней – стропильная нога. Существуют такие конструкции крыш:

односкатная и двускатная;
плоская;
четырёхскатная или вальмовая;
многощипцовая;
полувальмовая и вальмовая;
шатровая;
мансардная;
сложные крыши.

Рассмотрим подробнее самые распространённые варианты крыш и их стропильную систему.

Односкатная

В такой крыше только один скат, расположенный под уклоном. Если разрыв между несущими стенами разной высоты не более 6 м, и они выполнены из бетона или кирпича, то стропила можно опирать прямо на стены. Если стены находятся на расстоянии более 6 м, то используются дополнительные подпорные стойки.

Такую систему можно использовать и на стенах одинаковой высоты, приподняв один скат на подпорных стойках, установленных на одной из наружных несущих стен. В составе такой стропильной системы должны быть следующие элементы:

стропило;
подкос для поддержки длинной стропильной ноги;
подпорка в качестве опоры для стропил;
конёк для опоры верхнего края стропильных ног;
лежень нужен для фиксации подкоса и передней стойки;
мауэрлат для фиксации нижнего края стропильной ноги методом врубки.

Двускатная крыша

Этот вариант обычно применяется в частном домостроении. Такая крыша может быть с наслонной или висячей системой, установленной над ж/б перекрытием или деревянными балками. Стропильные пары опираются на наружные несущие стены с одинаковой высотой. При этом скаты могут быть одинаковой или разной длины и угла наклона.

При двускатной крыше две стены дома имеют фронтоны, которые могут быть выполнены из того же материала, что и стены или из брусков и обшиты досками. Если пространство под крышей будет жилым, то используется минимальное количество стоек и распорок. Обычно в этом случае используются затяжки на верхнем отрезке стропильной пары, которые будут выполнять функции потолка мансардного этажа. Стойки устанавливаются как можно ближе к низу стропил и служат основанием для обшивки стен мансарды.

Стропильная система здания

Невозможно представить жилой дом без крыши, а крышу — без стропил. Стропильная система — сложная конструкция, от которой зависит устойчивость и прочность кровли, поэтому к ее устройству нужно подойти очень ответственно.

Стропильная (несущая) конструкция крыши включает в себя следующие элементы: стропила висячие и (или) наслонные, мауэрлат (продольный брус), прогоны коньковые и боковые, а также подкосы, раскосы и диагональные связи. Связанные между собой детали крыши образуют стропильную ферму, в основу которой заложен один или несколько треугольников (самая жесткая геометрическая фигура).

Элементы стропильной конструкции

Несущая часть крыши — это система стропил (стропильные ноги). Стропила монтируют под углом, соответствующим углу наклона ската кровли. Через прокладку из мауэрлата, смонтированного на стене для равномерного распределения нагрузки, стропильные ноги нижними концами опираются на наружные стены. Верхние концы стропил опираются на подконьковый брус или промежуточные прогоны, передающие через систему стоек нагрузку на внутренние несущие стены. Стропила располагают через каждые 0,8–2 м (интервал зависит от сечения стропил, материала кровли и других условий).

Стропила подразделяют на висячие и наслонные.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (например, лишь на стены здания без промежуточных опор). Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может быть расположена как у основания стропил (в этом случае она служит балкой перекрытия, что актуально при строительстве мансардных крыш), так и выше. Чем выше затяжка находится, тем мощнее ей полагается быть, и тем прочнее должно быть ее соединение со стропилами.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами.

Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть — на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки — только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше материалов и, соответственно, затрат). При установке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опор, применяют висячие стропила, где есть — наслонные.

Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус — мауэрлат. В деревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). При кирпичных стенах — это специально устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны его нужно оградить выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно помещают влагоизолирующий материал (например, два слоя рубероида).

В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывают прогон, соединяющий стропила между собой. Именно на нем будет в дальнейшем устроен конек крыши. В местах отсутствия несущих стен пятки стропильных ног могут опираться на мощные продольные балки — боковые прогоны, размеры которых определяются действующей на них нагрузкой.

Если в плоскости стропильных ног жесткость обеспечивается самими стропильными фермами, то для противостояния ветровым нагрузкам, действующим, например, со стороны щипца (фронтона), в каждом скате крыши устанавливается необходимое количество диагональных связей. Ими могут служить доски толщиной 30–40 мм, прибитые к основанию крайней стропильной ноги и к середине (или выше) соседней.

Материалы для стропил

Выбор материала для производства стропильных систем зависит не только от характера постройки, но и от давления, которое на себе будет испытывать кровля. Стропила воспринимают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся собственный вес кровли, обрешетки, прогонов и стропил. К временным — снег, ветер, а также полезная нагрузка (если она есть). Собственный вес кровли и подкровельной конструкции определяют в соответствии с используемым материалом и размерами всего сооружения. Полезную нагрузку на стропила учитывают в случае использования конструкции подвешенных к стропильным фермам потолков или установленных на них вентиляционных камерах, водяных баках и т. д.

Различают деревянные, железобетонные, металлические или смешанные стропила.

Деревянные стропильные системы просты в изготовлении, их легко установить и «подогнать» по месту — то есть укоротить, подтесать, нарастить, что иногда приходится делать из-за ошибок при возведении стен. Если вы выбрали деревянные стропила, то еще на стадии проектирования стоит предусмотреть конструктивные и защитные мероприятия, продлевающие срок службы древесины.

К конструктивным мероприятиям относятся: устройство прокладок из водоизоляционных материалов в местах соприкосновения дерева с кирпичом, предотвращение протечек кровли, создание и поддержание в сохранности влагоизоляционного (со стороны кровли) и пароизоляционного (со стороны эксплуатируемых помещений) слоев, а также оборудование вентилируемых зазоров, которые обеспечивают удаление паров влаги потоком поднимающегося по этим зазорам воздуха. Защитные мероприятия включают в себя обработку древесины антисептиками или огнебиозащитными препаратами. Деревянные стропильные фермы можно либо заказать на заводе (в мастерской), либо изготовить на месте.

В заводских условиях деревянные фермы производят в основном с применением металлических зубчатых (гвоздевых) пластин — МЗП. МЗП позволяет значительно сократить расход материалов, а соответственно, и вес конструкций. Их изготавливают на автоматизированном оборудовании из заранее заготовленных стандартных элементов. С помощью МЗП можно построить любые типы крыш, мансард, чердачных помещений, окон в крыше и т. д. Кровли с использованием гвоздевых пластин применимы во всех типах сооружений. Можно изготавливать панели для стен, решетчатые рамы, опалубку для бетонных конструкций, большепролетные помещения, полностью изготовленные из древесины. МЗП предлагают на нашем рынке фирмы Mitek (Финляндия), Wolf System (Австрия), «Техкомплект», «Магнитогорский метизно-калибровочный завод “ММК-Метиз”» (Россия) и др.

Второй путь имеет два решения. Первое — это изготовление стропильной конструкции методом «паз-шип» или с применением гвоздей, скоб, болтовых и т. п. соединений, а также хомутов. Самым распространенным является скрепление стропил гвоздями и скобами (но следует помнить, что по мере высыхания древесины такое соединение немного теряет в прочности и надежности). Болты позволяют этого недостатка избежать (правда, отверстия, которые под них сверлят, несколько ослабляют брус).

Второе решение — это крепеж деревянных элементов с помощью стальных штампованных фасонных деталей и саморезов. На Западе такая технология известна довольно давно, для нас же она пока является новинкой. Например, польская фирма Wkret-met предлагает коллекцию монтажных деталей самого разного назначения, а потому разной формы — от универсальных элементов (пластины, уголки) до сугубо специальных (подкосы, в том числе усиленные).

Сфера применения угловых соединительных элементов определяется кругом технических проблем и фантазией мастера. Задача создания сложной деревянной конструкции при этом низводится до уровня детского конструктора: заготовил брус нужного сечения и необходимой длины, закупил требующиеся металлические крепежные элементы и саморезы — и винти любую конструкцию.

В отличие от деревянных, «подогнать» металлические стропила довольно трудно, а с железобетонными конструкциями проделать такое и вовсе невозможно. К тому же настелить кровлю на железобетон или металл сложнее, чем на дерево. Именно поэтому железобетон и металл — несмотря на то, что они долговечнее и крепче дерева — используют только при строительстве больших каменных, кирпичных или железобетонных домов с тяжелыми кровлями сложных конструкций.

Стальные стропильные конструкции также изготавливают двумя путями. Первый путь — производство в заводских условиях. В настоящее время на рынке уже работает довольно много специализирующихся на этом фирм. Например, в последнее время все большую популярность приобретают стропильные фермы (точнее, целые стропильные системы) из тонкостенного оцинкованного проката Z- или C-образного сечения.

Продавцы предлагают профили как отечественного, так и зарубежного производства. Весят они по сравнению с обычным черным прокатом значительно меньше, что позволяет монтировать их с помощью легкой техники и даже без нее. Крепление конструктивных элементов между собой производится без применения сварки — саморезами из высокопрочной стали. Как вариант можно заказать изготовление стальных ферм в заводских условиях, а потом поднять их с помощью крана и окончательный монтаж произвести на месте.

Второй путь — производство металлических стропил непосредственно на стройплощадке. Для этого нужно приобрести стальные двутавры, швеллеры и уголки соответствующего сечения, нанять кран и квалифицированного сварщика (возможно, бригаду сварщиков). Кстати, именно такой путь используется при изготовлении большинства металлодеревянных конструкций.

Иногда в целях повышения жесткости и неизменяемости геометрии деревянных стропильных конструкций на отдельных участках вводят металлические элементы, например, в качестве опор под наиболее нагруженные коньковые прогоны. Пролеты между металлическими частями заполняют деревянными элементами. Подобная комбинированная конструкция не только прочнее деревянной, но и позволяет деревянным стропилам работать по безраспорно-наслонной схеме.

Заказчики, как правило, не возражают против использования металла. Однако следует помнить, что с эксплуатацией комбинированной конструкции связаны определенные сложности. Дело в том, что из-за суточного перепада температур на металлической поверхности может образовываться конденсат, который приводит к загниванию примыкающих деревянных элементов. И здесь спасет только обработка деревянных стропил влагозащитными составами и применение пленочных гидроизоляционных материалов, изолирующих металл от дерева.

Но и в этом случае за состоянием деревянных стропил необходимо постоянно следить, что возможно только при наличии чердака. В мансардных конструкциях с металлом свои сложности, так как он отличный проводник холода. Следовательно, стандартный способ утепления (когда теплоизоляцию укладывают между стропилами) может не подойти. Утеплитель должен быть уложен так, чтобы металлические части оказались либо снаружи его слоев, либо целиком внутри помещения (при этом все части кровельного пирога — кровельное покрытие, вентиляционный зазор, тепло-, влаго- и пароизоляция, внутренняя обшивка — окажутся снаружи). Оба способа имеют свои недостатки. В первом случае теряется довольно значительный объем помещения, во втором стропила приходится декорировать (вагонкой, гипсовыми листами, декоративными панелями и т. п.).

Помните: качественное проектирование и изготовление стропил — гарантия безопасности вашего дома. Крышу, как и дом, необходимо строить надежно, на века, а для этого все составляющие строения должны быть построены настоящими специалистами. Проектирование стропил — очень трудоемкая и имеющая множество тонкостей работа, поэтому доверять ее абы кому не следует. Стропила, спроектированные и изготовленные по всем правилам, прослужат многие годы, тогда как, если эти работы сделаны некачественно, крыша не только вскоре потребует починки, но и может оказаться попросту опасной для хозяев.

Стропильные конструкции. Строительный справочник | материалы — конструкции

Виды и особенности стропильных конструкций

В процессе проектирования и строительства жилого дома обязательно возникает вопрос о конфигурации и конструкции крыши. От конструкции крыши зависит не только набор материалов для ее монтажа, но и конструкция несущих стен, на которые эта крыша опирается. Поэтому расчет конструкции крыши является одним из самых важных при проектировании дома. Стропильные конструкции, несущие крыши совместно с обрешеткой, служат основным предметом расчета.

Виды стропильных систем крыш.

Можно отметить, исторически сложилось так, что конструкция стропил крыш была деревянной, вся терминология современных конструкций заимствована с того времени. В настоящее время, помимо деревянных, применяются металлические и железобетонные стропила, используемые, в большей степени, в строительстве промышленных зданий. В жилищном малоэтажном строительстве основным материалом остаются пиломатериалы.

Стропильные системы делятся на две группы:

Наслонные.
Висячие.

При проектировании крыши, первоначально определяются с выбором стропильной системы: наслонной или висячей.

Наслонные и висячие виды стропильных систем

Наслонные стропильные системы применяются для зданий, имеющих дополнительные ряды стен, используемых в качестве дополнительной опоры. Такие здания могут иметь размеры до 15-18 м при двух дополнительных опорных элементах. Пролет между опорами всегда должен быть не более 5-8 м. Шаг стропил выбирается порядка 0,8-1,2 м в зависимости от расчета. Часть нижних концов стропильных ног опирается на специальные подстропильные брусья, мауэрлаты.

Схема крепления наслонных стропил.

Между опорными стойками и прогонами устанавливают подкосы, разгружающие прогоны и придающие конструкции жесткости. Подкосы применяются и для разгрузки стропильных ног, позволяющей увеличить перекрываемую ширину помещения. Стропильная нога, имеющая длину более стандартного размера пиломатериалов, может быть составной.

Висячая стропильная система отличается от наслонной тем, что она опирается только своими нижними концами на опорные стены. Стропильные ноги этой конструкции нагружены в двух направлениях вдоль и поперек системы. Помимо этого, у такой конструкции имеются значительные нагрузки, распирающие опорные стены. Эти нагрузки снимаются за счет затяжек, которыми соединяют стропильные ноги. Они могут быть как деревянными, так и металлическими. Затяжки располагаются горизонтально и могут обустраиваться на любой высоте с тем условием, что чем выше она расположена, тем прочнее она должна крепиться к стропилам.

Самыми элементарными являются двускатные кровли для небольших домов до 6 м. Для них существует множество типовых проектов, а в качестве материала подойдет почти любой обрезной пиломатериал, продающийся на рынке. При их монтаже используются наслонные стропила, основным элементом которых служат наклонные балки, расположенные вдоль ската крыши. Поэлементно наслонная стропильная система состоит из:

стропильных ног — элемент, на который крепится обрешетка;
прогонов, элементов стропильной системы, укладываемых на капитальные стены и промежуточные столбы;
стоек, подкосов, лежней, мауэрлатов, использующиеся для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузки от стропил на прогоны и опорные конструкции.

Что такое мауэрлат?

Виды висячих стропильных систем.

Мауэрлаты, являющиеся опорой для стропильных ног, могут располагаться как во всю длину опорной стены, так и быть небольшим, используемым для каждой отдельной стропильной ноги. В деревянных домах мауэрлатом служит верхнее бревно стены. При кладке кирпичных стен мауэрлат закладывается заподлицо кирпичом с внешней стороны и изолируется от материала стены.

Любая крыша венчается коньковым прогоном, который соединяет между собой верхнюю часть стропил. Именно он является основой будущего конька.

Следующим этапом проектирования является расчет сечения стропильных ног и шага между ними. Проектирование конструкции стропил служит обязательным элементом не только потому, что надо учесть схему конфигурации крыши. В течение всего срока службы крыша подвергается различным нагрузкам, которые можно разделить на временные и постоянные. Последние характеризуются весом кровли и самих элементов конструкции, а временные зависят от наклона крыши и сезона. Это может быть как снег, так и воздействие ветра.

Сечение стропильных ног рассчитывается исходя из минимальной нагрузки в 200 кг/м без учета массы кровли, утепляющих и изолирующих материалов. Слой снега может увеличить этот показатель вдвое. При склоне крыши более 60 °, вес нагрузок от снега не учитывается, так как считается, что при таком наклоне он не задерживается. С целью увеличения жесткости и несущей способности стропил применяются подкосы, стойки и другие элементы, позволяющие дополнительно равномерно распределить нагрузку по всей конструкции.

Схема армопояса для мауэрлата.

Для противодействия ветровым нагрузкам, действующим фронтально, применяются диагональные связи стропильных ног.

Вся система должна быть защищена от возможности ее сноса ветром. Для этого при строительстве опорных стен с их внутренней стороны предусматривается закладка крепежных элементов, к которым стальной проволокой не менее 6 мм притягиваются части стропильной конструкции. Вместо закладных элементов можно использовать установленные позже стальные шпильки.

Особенности проектирования крыш

Проектирование должно предусмотреть и такие нюансы, как назначение чердачного помещения. Если оно будет использоваться в качестве мансарды, то оно не должно быть перегружено лишними элементами, а если не будет подшиваться с внутренней стороны, то изменяются требования к внешнему виду стропильных ног, которые будут служить еще и декоративным элементом помещения.

Вид кровли и ее наклон определяют качество обрешетки, наличие и конструкцию влагоизоляции.

Как уже было указано ранее, основным материалом при малоэтажном строительстве для изготовления стропильных конструкций считаются древесные пиломатериалы. В качестве таких материалов используется древесина хвойных пород с влажностью не более 18-22% и с отсутствующими пороками в виде крупных сучков, трещин, гнили и поражений древесными паразитами. При отсутствии пиломатериалов необходимого сечения возможно спаривание более тонких пиломатериалов в один элемент. Аналогично собираются составные балки при отсутствии пиломатериалов необходимой длины.

Схема соединения и крепления стропильных ног.

Конструкции стропильных систем не ограничиваются только этим материалом. Усиливающими элементами могут служить металлические изделия, которые придадут деревянной конструкции еще большую жесткость и надежность. Однако применение металла имеет и свои недостатки, заключающиеся в образовании конденсата на поверхности металлических конструкций при перепаде температур, могущего вызвать повышение влажности в деревянных конструкциях и их последующее гниение. Поэтому в местах соприкосновения металла и дерева необходимо провести обработку деревянных изделий специальными составами или обустроить их гидроизоляцию.

Крепежные элементы стропил

В качестве крепежных элементов могут применяться соединения типа паз-шип , известные в строительстве ранее. Правда, современный монтаж подобного крепежа уже не использует. Обычным соединением элементов конструкции являются строительные гвозди и скобы. Их недостаток заключается в том, что со временем жесткость такого соединения уменьшается в связи с изменением геометрических размеров скрепляемых элементов, ведь размеры деревянных изделий могут немного изменяться под воздействием влаги. Более надежными являются болтовые соединения конструктивных элементов.

Но и им присущ недостаток, заключающийся в ослаблении элементов конструкции в результате их сверления. В последнее время стала известной американская технология соединения элементов стропильных конструкций с помощью фасонных крепежных элементов и саморезов, выбор которых в магазинах, предлагающих строительные материалы, существенно расширился.

Обычно при строительстве жилого дома стропильные системы собираются на месте. В этом случае, несмотря на кажущуюся легкость работы с деревом, проведение этих работ сопряжено со многими трудностями. Поэтому к сборке и установке стропильных конструкций желательно привлечь бригаду опытных кровельщиков, имеющих большой опыт этой работы.

Схема расчета стропил.

Железобетонные конструкции в жилищном строительстве широкого применения не имели в силу большого веса, сложности монтажа из-за необходимости применения грузоподъемной техники и отсутствия возможности применения индивидуальных строительных решений.

Появление новых технологий строительства повлекло за собой и изменения в подходе к изготовлению стропильных конструкций. В последнее время широко распространилась технология монтажа стропил из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК), благодаря которой значительно снижаются затраты и сроки монтажа. Эта технология применима практически при всех видах строительства зданий любого назначения.

Преимущества стропильных систем

Несущими элементами в этом случае выступают конструкции из Z и С-образных стальных оцинкованных балок с перфорационными просечками, позволяющими уменьшить теплопроводность элемента почти вдвое. Стропильная конструкция изготавливается по разработанному проекту в заводских условиях и поставляется потребителю. К преимуществам подобных конструкций можно отнести такие качества, как:

небольшой вес конструкции, что позволяет использовать в конструкции здания несущие стены с меньшей расчетной нагрузкой и меньшей материалоемкостью;
сокращенные сроки возведения конструкций;
точность изготовления и, соответственно, геометрических размеров стропильной конструкции;
возможность монтажа в зимних условиях;
отсутствие отходов и необходимости их утилизации;
надежность и долговечность конструкции из ЛСТК;
экологичность материала;
низкие эксплуатационные расходы на содержание стропильных конструкций;
эффективное теплосбережение благодаря применению в стропильной конструкции современных тепло- и гидроизоляционных материалов.

Крыша, а особенно ее каркас, во многом определяют как внешний вид самого дома, так и его жизненный срок, и состояние атмосферы внутренних помещений. Никому не доставит удовлетворения смотреть на крышу дома, прогнувшуюся в результате неправильного расчета нагрузок или покрытые грибком стены из-за постоянных протечек.

Поэтому, независимо от материала стропильной конструкции, деревянной или металлической, схема несущих конструкций требует тщательного подхода в их проектировании и не менее тщательного в монтаже.

dekormyhome.ru

Стропильные конструкции своими руками: особенности монтажа (видео)

Виды стропильных систем крыш.

Стропильные системы делятся на две группы:

Наслонные.
Висячие.

При проектировании крыши, первоначально определяются с выбором стропильной системы: наслонной или висячей.

Наслонные и висячие виды стропильных систем

Схема крепления наслонных стропил.

стропильных ног — элемент, на который крепится обрешетка;
прогонов, элементов стропильной системы, укладываемых на капитальные стены и промежуточные столбы;
стоек, подкосов, лежней, мауэрлатов, использующиеся для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузки от стропил на прогоны и опорные конструкции.

Что такое мауэрлат?

Виды висячих стропильных систем.

Схема армопояса для мауэрлата.

Особенности проектирования крыш

Вид кровли и ее наклон определяют качество обрешетки, наличие и конструкцию влагоизоляции.

Схема соединения и крепления стропильных ног.

Крепежные элементы стропил

Схема расчета стропил.

Преимущества стропильных систем

небольшой вес конструкции, что позволяет использовать в конструкции здания несущие стены с меньшей расчетной нагрузкой и меньшей материалоемкостью;
сокращенные сроки возведения конструкций;
точность изготовления и, соответственно, геометрических размеров стропильной конструкции;
возможность монтажа в зимних условиях;
отсутствие отходов и необходимости их утилизации;
надежность и долговечность конструкции из ЛСТК;
экологичность материала;
низкие эксплуатационные расходы на содержание стропильных конструкций;
эффективное теплосбережение благодаря применению в стропильной конструкции современных тепло- и гидроизоляционных материалов.

1poderevu.ru

Конструкции Стропильная система

Строительство и ремонт

Стропильная система любой крыши состоит из стропил и обрешетки (рис. 6.2). Эта несущая система поддерживает крышу, облегчает монтаж кровельного покрытия, является одним из самых важных конструкционных элементов дома. Проектирование несущих конструкций лучше все-таки поручить специалистам, ведь от того, как будет сконструирована крыша, зависит не только ее внешний вид, но и эксплуатационные характеристики и даже долговечность всего здания.

Рис. в.2. Простейшая стропильная система

В качестве материалов для стропильной системы при строительстве индивидуальных домов применяются брусья и доски из древесины хвойных пород. До монтажа все деревянные материалы обрабатываются специальными пропитками для защиты от горения и биологического поражения, подробное описание которых дано в разделе «Стены из дерева» главы 5.

Самая простая стропильная конструкция — это наслонные стропила, детали которых работают как балки. Основной элемент наслонных стропил — стропильные ноги, которые укладываются вдоль ската и поддерживают обрешетку. Верхние концы стропильных ног поддерживаются системой откосов и стоек, которые переносят нагрузку на стены здания и обеспечивают жесткость всей конструкции. Большое количество подкосов и стоек не всегда необходимо, поэтому, чтобы облегчить конструкцию, иногда стропильные ноги опирают на продольные балки, которые, в свою очередь, поддерживаются стойками и подкосами. Нижние концы стропильных ног опираются на наружные стены. При этом на стены укладывается продольный мауэрлат (балка, проложенная по верху стены). Пролет между опорами может достигать 4,5 м. Такая конструкция обычно используется в небольших дачных и садовых домиках.

В зданиях, имеющих значительную ширину, используются стропильные фермы. Они бывают сегментные, треугольные и полигональные (многоугольные). Стропильная ферма представляет собой решетчатую плоскую систему балок, концы которых соединены между собой. Конструктивные схемы наиболее распространенных ферм для пролетов 12-24 м приведены на рис. 6.3.

Внутренние вертикальные балки в такой конструкции называются стойками, наклонные стержни — раскосами. Балки плоской фермы, которые расположены по верхнему контуру, называются верхним поясом, а те, что расположены по нижнему контуру, соответственно, нижним поясом.

Простейший вид стропильной фермы — висячие стропила (рис. 6.4). Они образуются из наклонных стропильных ног, которые передают распор на нижний пояс фермы. Такими стропилами можно перекрывать пролеты шириной до 12 м.

Чаще всего опоры несущей системы построены треугольником. Стороны треугольника образуют две стропильные ноги — это верхний пояс фермы. Нижние концы ног упираются в горизонтальный брус, называемый затяжкой. Нижние части стропил и затяжки закреплены на внешних стенах. Для большей надежности фермы дополняют добавочные подпорки — подкосы, стойки, схватки.

Среднее расстояние между стропильными ногами составляет і м, но оно может меняться в зависимости от климата региона строительства и выбранного кровельного материала.

Рис. 6.3. Конструктивная схема фермы: а — треугольной; б — треугольной на лобовых врубках; в — многоугольной; г— пятиугольной на лобовых врубках

Стропильные фермы сначала собираются на земле по шаблону, так как все они должны иметь одинаковый профиль (рис. 6.5). В качестве шаблона используется первая ферма. На нижнем конце шаблона и на затяжке отмечают и расчерчивают места нужных врубок.

Бруски для стропильных ног должны быть чуть длиннее шаблона на случай, если расчет был неточным. Прежде всего делают врубку

На нижних концах стропил, соединяют их с мауэрлатом, затем врубают верхнюю часть, отрезая излишки древесины. На собранном по шаблону соединении делают отметки, а затем разбирают, чтобы впоследствии собрать его на месте.

Висячие стропила без нижнего пояса

Рис. 6.4.

Рис. в.5. Стропильные фермы с одинаковым профилем

Существует еще один альтернативный способ сбора стропильной фермы, менее трудоемкий, но не менее надежный. Современный рынок строительных материалов предлагает целую серию накладных металлических элементов, при помощи которых стропильная ферма собирается с высоким качеством сопряжения элементов. Примером таких соединителей являются зубчатые пластины с вы- пггампованными зубьями, которые забивают с двух сторон в узлах фермы, соединяя все сходящиеся элементы (рис. 6.6). Обычно таким технологическим приемом пользуются при изготовлении ферм в заводских условиях для домиков каркасно-щитовой конструкции.

Рис. 6.6. Треугольная ферма с соединениями на металлических зубчатых (просечных) пластинах: 1 — стропила; 2 — пластина

В условиях строительной площадки при сопряжении деталей ферм чаще пользуются металлическими накладками с отверстиями, через которые заворачивают шурупы или забивают гвозди. При этом в каждую деталь фермы должно заворачиваться как минимум два шурупа или забиваться два гвоздя на глубину не менее 2/з толщины деревянного бруска.

Чтобы крышу не подняло ветром, стропила скрепляют с мауэрлатом. К рубленым стенам концы стропил прикрепляются специальными скобами. К каменным стенам мауэрлат крепится с помощью металлического ерша, который вбивается в четвертый ряд кладки. От него отходят две петли из скрученной проволоки, которыми крепятся балки.

Для различных элементов стропильных ферм используются разные сорта древесины. Так, для стропил подходят только пиломатериалы I сорта с наименьшим количеством сучков. Толщина бревна или бруска зависит от длины стропильной ноги, расстояния между стропилами, массы кровли, ветровых нагрузок и т. д. Если толщина применяемого материала меньше рекомендованной, то под стропильные ноги ставят подкосы. Для мауэрлата используются балки толщиной не менее 150 мм. Обычным сечением материала стропил является 50 х 150 мм. Для обрешетки используются бруски сечением 40 х 40, 50 х 50 или 6о х 6о мм. Обрешетка бывает сплошной или разреженной в зависимости от того, какой кровельный материал будет на нее укладываться.

Особенности стропильной системы для дома с мансардой. Мансарда увеличивает жилую площадь дома и уменьшает теплопотери здания. Но при устройстве крыши в доме с мансардой обязательно следует учитывать увеличенную нагрузку на несущие деревянные конструкции крыши. Компенсируют увеличенную нагрузку за счет применения балок большего сечения и уменьшения шага стропил.

Чтобы сохранить жилой объем мансарды, в стропильных фермах обходятся без нижнего пояса, а нижние концы стропил упираются в мауэрлат. Вертикальные стойки укрепляются подкосами, которые зарезаются в стойки. Места соединений укрепляются болтами и скобами.

Стропильные ноги соединяются вверху вполдерева на болтах. Поскольку отсутствует затяжка (нижний опорный брус для стропил), возрастает значение ригеля. Он делается более прочным, большего сечения, крепится на болтах и чаще всего даже не зарезается, чтобы не снижать прочности несущей системы. Центр ригеля подтягивается к верхнему соединению стропил стойкой, которая также крепится на болтах. Соединение укрепляется стальными пластинами на саморезах или болтах.

ПРИМЕЧАНИЕ

Осуществляя стыковку концов бревен или брусьев (вязка стропильных ног, углов срубов, углов оконных и дверных коробок), прибегают к способу соединения «вязка вполдерева», что препятствует сдвигу брусьев (рис. 6.7).

Готовые стропильные фермы получаются жесткими, прочными и в то же время достаточно легкими, чтобы их можно было довольно легко подать снизу наверх к месту установки несущей конструкции.

Рис. 6.7. Вязка вполдэрева

Установку как обычных стропильных ферм, так и облегченных выполняют по одной схеме. Нижние концы стропильных ног устанавливают на мауэрлаты. Затем, привязав веревку к месту верхнего соединения стропил, ферму поднимают и устанавливают в вертикальное положение. Правильность установки проверяют по уровню. В этом положении закрепляют стропила с помощью бруска, прибитого к соседней ферме в верхней части. Это временное крепление впоследствии должно быть убрано, когда будет набиваться обрешетка.

Обычно такие ответственные соединения, как места установки стропил на стены, «врубают», то есть на концах стропильных ног делают «зуб» (см. рис. 5.13) или «двойной зуб» (рис. 6.8), а в опоре выдалбливают гнездо, с тем, чтобы части плотно соединялись между собой. Соединения дополнительно скрепляют металлическими скобами.

Для облегченных конструкций, где используются пиломатериалы минимального профиля, на практике чаще всего обходятся длинными гвоздями. Гвозди в этом случае не столько стягивают части соединения, сколько препятствуют их смещению относительно друг друга (рис. 6.9).

Фиксация нижних концов стропильных ног гвоздями

Рис. 6.9.

Порядок установки стропильных ферм следующий: сначала устанавливают крайние фермы, затем все промежуточные. Верхний край установленных стропил должен лежать в одной плоскости по обоим скатам.

Если вы решили начать ремонт в ванной комнате, то должны понимать, что именно в этой комнате от вас потребуется наибольший объем работ. Только квалифицированные мастера смогут точно составить максимально эффективный план работ…

Ремонт «от» и «до». Советы специалистов.

Конструкции из закаленного стекла широко используются в строительстве. Благодаря их высокой прочности и отличным эксплуатационным характеристикам стеклянные перегородки активно применяют не только в оснащении офисных помещений и квартир, но также …

msd.com.ua

изготовление и ремонт наслонных стропил

Для любой скатной крыши необходима система несущих элементов. В противном случае кровля либо не будет держаться вообще, либо рухнет в самом ближайшем будущем. Тот «корсет», который принимает на себя нагрузку от самого материала покрытия, и воздействующих на него нагрузок, называется стропильные конструкции. О том, для чего они нужны, и как рассчитываются – далее в статье.

Можно выбрать для своего дома очень качественный и красивый кровельный материал, но без должного каркаса установить его не получится. Этот каркас называют стропильной системой, и возводится он для любого типа скатной крыши.

Даже если кровля имеет всего один скат – покрытие крепится к несущей конструкции, которая, как правило, в этом случае представлена горизонтальными наслонными стропилами, опирающимися непосредственно на стены фасада.

Важная информация! Стропильная система – это совокупность силовых элементов крыши, воспринимающих вес кровельного материала и атмосферных нагрузок на него, и передающая эти усилия несущим конструкциям здания. Состоит из стропил, соединительных и усиливающих элементов, подстропильных конструкций и обрешеток.

Поскольку стропильная конструкция будет воспринимать на себя не только вес кровельного материала, но и ветровые нагрузки, а в зимнее время – массу лежащего снега, эти воздействия сразу закладываются в расчет необходимой мощности несущих элементов.

Вообще, из факторов, определяющих структуру стропильной системы, можно выделить:

Кровельный материал
Нормативную снеговую нагрузку для данной местности
Соблюдение требований по огнестойкости
Угол наклона кровли
Длину пролетов
Соображения долговечности
Особенности архитектурного решения
Материал, выбранный для устройства системы
Наличие чердака

Материал, используемый для несущих конструкций кровли, очень важен. Ведь каждый материал для крыши имеет свои прочностные характеристики, вес, коррозионную стойкость, что не может не отразиться на расчетных параметрах.

Изготовление стропильной системы производят из:

Дерева
Металла
Железобетона
Сочетания дерева и металла

Простейшая стропильная система

Железобетонные конструкции не нашли особого распространения в жилищном строительстве ввиду большого собственного веса, сложностей монтажа и отсутствия гибкости архитектурных решений.

Как правило, конструкции стропильных систем из железобетона используют при возведении производственных и общественных зданий большой площади, и в качестве покрытия используют железобетонные же плиты.

Металлические системы находят все более широкое применение, особенно для кровель со сложной конфигурацией. Им легче придать практически любую форму, они долговечны и обладают большой прочностью.

К их недостаткам можно отнести:

Необходимость применения специального оборудования на месте, или изготовления в заводских условиях
Большой вес
Относительно высокую стоимость

Наиболее распространенным материалом для изготовления несущих конструкций кровли по-прежнему остается дерево. Оно позволяет выполнить все требования к крыше, и проблемы возникают лишь в случае особо ломаной формы, либо чрезмерного веса материала покрытия.

Поскольку стропила изготавливаются из пиломатериалов уже столетия, свойства этой системы хорошо изучены и предсказуемы, а технология изготовления отработана до мелочей.

В частном домостроении стропильные деревянные конструкции применяются в подавляющем большинстве случаев.

Смешанные металлодеревянные конструкции – также редкость в возведении индивидуального жилья в связи со сложностями в изготовлении и монтаже.

Как правило, из дерева выполняют верхнюю часть таких конструкций, работающую на сжатие, а нижняя часть, подверженная растягивающим усилиям, производится из металла.

Как правило, этот тип систем используют при строительстве больших сооружений со значительной длиной пролета (15-20 м) – бассейнов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Термины, обозначающие различные элементы стропильной системы:

Стропильная нога – основной элемент, крыши, воспринимающий нагрузку от кровельного материала, и передающий ее несущим конструкциям здания – стенам или колоннам. Служит для крепления обрешетки, на которую устанавливается покрытие
Мауэрлат (подстропильный брус) – деревянная обвязка, проходящая по верху стен здания, на которую опираются стропила
Подкос – распорка между верхним и нижним поясами стропильной системы, работающая на сжатие
Стойка (опора) – силовой элемент, через который конструкция стропильная передает давление от стропильных ног на внутренние несущие конструкции (стены или колонны)
Прогон – брус, прокладываемый по стойкам, на который опираются стропильные ноги, в том числе – и в тех местах, где стоек нет
Лежень – брус, проложенный по несущим внутренним стенам или колоннам, воспринимающий нагрузку от стоек, в том числе – на тех участках, где нет капитальной конструкции (в случае с колоннами)
Распорка – элемент, работающий на сжатие, и препятствующий схлопыванию и сдвигу внутрь подкосов и стоек
Затяжка (ригель) – элемент, воспринимающий нагрузку стропильных ног в горизонтальной плоскости

Сложная стропильная система из металла

В случае висячих стропил в конструкцию добавляются еще два элемента: стяжка 2, которая препятствует «разбеганию» стропильных ног в стороны под весом кровли, и бабка 4, которая похожа на стойку, но работает по другому принципу.

Подкосы 5 под действием веса кровли растягивают бабке, а она, в свою очередь, передает это усилие стяжке, одновременно компенсируя растяжение последней.

Наслонные стропила

Существуют две общепринятых схемы организации стропильной системы скатной кровли. Первая из них – это наслонная стропильная конструкция.

Она применяется при организации кровель для сравнительно небольших зданий, с размерами пролета (расстоянием между несущими конструкциями):

до 6 м– без установки внутренних опор (стоек)
до 12 м– с установкой одной стойки на несущие конструкции (причем стойка не обязательно устанавливается точно по центру стропильной системы – она может быть смещена ассиметрично к одной из стен)
до 15 м– с установкой двух опор

Наслонными этот вид стропил называют, поскольку они накладываются сверху на мауэрлат, а также, если есть коньковый брус (прогон) – продольный элемент, связывающий между собой вершины всех стропильных ферм.

Ферма – единичный элемент системы, состоящий из пары стропил и опорных/связующих элементов между ними. Эта система монтируется в зданиях малой ширины, либо имеющих несущие конструкции внутри.

Характерная особенность наслонных стропил – малый вес конструкции и небольшой расход пиломатериалов.

Также они (особенно при отсутствии стоек) удобны для организации мансардного этажа, так как не имеют элементов, идущих параллельно перекрытию на небольшой высоте.

СОВЕТ! Не стоит использовать наслонные стропила (во всяком случае, в «чистом» виде) для устройства кровель из тяжелых материалов покрытия, в частности – минеральных (черепица, асбестоцементный лист, сланец). Это вызовет необходимость применения бруса и доски большого сечения, а также – установки мощных откосов, стоек, ригелей.

Висячие стропила

Элементы висячих стропил

Второй тип — висячая конструкция стропил. Она названа так, поскольку концы стропил опираются только на внешние несущие стены, без промежуточных опор внутри здания.

Поскольку под действием веса крыши на стропильные ноги возникают распирающие нагрузки на стены здания, стропила снабжают стяжкой, которая компенсирует возникающее усилие.

При необходимости, используются вспомогательные элементы – подкосы, бабки и стойки. С помощью висячих стропил можно создавать пролеты длиной до 20 м и даже более.

Комбинированные варианты

В случаях особо сложной формы кровли, или использования тяжелых материалов покрытия, применяют конструкции стропильные комбинированные – специальные фермы.

Они могут быть выполнены в виде конструкции одного вида (наслонного или висячего), а могут – включать в себя комбинацию обоих на разных участках фермы.

Также встречаются кровли, где «чистые» висячие и наслонные фермы чередуются: наслонные используются в тех местах, где под кровлю выходит несущая конструкция, а висячие – в тех точках, где ее нет.

Это позволяет равномерно распределить нагрузку и создать скаты необходимой величины и длины, при этом не выходя за пределы выбранной формы кровли.

Важная информация! При организации двускатной кровли в обязательном порядке фермы любой конструкции связываются вдоль крыши прогонами по каждому ряду стропил, либо – диагональными перевязками соседних ферм.

Образцы комбинированных ферм

Возможно изготовление стропильных конструкций по месту, непосредственно при монтаже стропильной системы, сборка на земле, с последующим подъемом на крышу, либо в условиях заводского производства.

Два последних варианта привлекательны достижением геометрической точности всех блоков, зато монтаж по месту позволяет учесть все нюансы данной конкретной кровли.

Существенное значение имеет шаг стропил – расстояние между соседними фермами. Она варьируется в пределах между 0, 8 –2 м, и зависит от типа фермы, сечения стропил и материала кровельного покрытия, определяется расчетным путем.

Помочь в определении шага может следующая таблица:

Определение шага стропил

Дереву нужна защита

Поскольку пиломатериалы имеют сравнительно низкую биологическую стойкость, гигроскопичны и склонны к загниванию и повреждению вредителями, а также легкогорючи, им необходима защита.

При соблюдении несложных правил можно быть уверенным, что ремонт стропильной конструкции не потребуется на весь период ее эксплуатации (по нормативу – 50 лет).

Предохранение крыши от преждевременного старения заключается в следующих мероприятиях:

обработка антисептиками, гидро- и огнезащитными пропитками
устройство гидроизолирующих прокладок в местах соприкосновения дерева с металлом или стеновыми материалами
предупреждение протечек кровли
поддержание сохранности гидро- и пароизолирующих слоев крыши
обеспечение надлежащей вентиляции подкровельного пространства

Несущий каркас крыши – важнейший элемент здания. От его надежности зависит в значительной мере и атмосфера внутренних помещений, и срок жизни самого сооружения.Поэтому, выбраны ли для дома классические деревянные стропильные конструкции, или более экзотический металл – крыша требует тщательного расчета и не менее качественной установки.

krovlyakryshi.ru

Стропильные несущие конструкции чердачных покрытий | Строительный справочник | материалы — конструкции

Рассмотренные конструкции деревянных стропил неиндустриальны, так как выполняются на стройке с большой затратой ручного труда. Поэтому разработаны решения сборных стропил заводского изготовления, в большей степени удовлетворяющие требованиям современного индустриального строительства.

На рис. 4 показана простейшая сборная стропильная конструкция для зданий небольшой ширины (до 9—10 м). Сборный элемент в ней — щит шириной 1,5—2 м и длиной до 6 м, состоящий из двух стропильных ног, соединенных между собой обрешеткой из брусков или досок. Верхним краем щиты опирают на коньковый брус, лежащий на деревянных стойках, установленных вдоль внутренней стены через 2—3 м.

На рис. 5 приведены схемы и общий вид дощатой стропильной конструкции для зданий шириной 10—15 м с одной или двумя внутренними продольными стенами. Основные сборные элементы в ней: опорные брусья, укладываемые на наружные и внутренние стены и служащие для установки и связи стропильных щитов и продольных опорных рам; продольные опорные рамы; стропильные щиты, состоящие из стропильных ног, связанных между собой раскосами, и обрешеткой; стропильные треугольные фермочки; верхние щиты с обрешеткой, укладываемые на фермочки щиты-свесы, представляющие собой настилы из досок; скрепленные снизу дощатыми накладками.

При монтаже сборных стропил на каменные внутренние столбы или стены укладывают опорные брусья, а на них вдоль здания устанавливают в наклонном положении продольные рамы. На эти рамы, а также на подстропильные брусья укладывают стропильные щипы, образующие скаты крыши. К концам стропильных ног прикрепляют стропильные фермочки, поверх которых укладывают верхние щиты с обрешеткой. Монтаж заканчивают укладкой карнизных щитов-свесов и ходовых досок по онорвьш брусьям. Все элементы соединяют между собой гвоздями (рис. 6).


4. Простейшие сборные стропила: слева щиты со сплошной обрешеткой, справа с брусковой.	7. Конструкции стропил в вальме.

При четырехскатных или более сложных формах крыш стропильные конструкции усложняются. В местах пересечения скатов вводят диагональные (накосные) стропильные ноги (рис. 7). На них опирают короткие стропильные ноги (нарожники) торцовых скатов (вальм). Следует отметить, что нарожники, чтобы быть в одной плосности со стропильными ногами, должны врубаться в накосную балку. Верхними концами диагональные ноги опирают на консоль конькового бруса или, если прогон отсутствует, на брусок-полочку, прибитый к стропильным ногам в месте их сопряжения у конька (рис. 8, б). Нижними концами накосные ноги опирают на мауэрлаты в месте их стыкования в углу или, что лучше, на специальный коротыш (рис. 8, б). Диагональные ноги имеют большую длину и несут значительную нагрузку, поэтому их приходится поддерживать в пролете промежуточной опорой в виде шпренгельной фермы (см. рис. 7, б и 8, а).

Висячие системы. Висячие стропила выполняют обычно деревянными. Применяют их в тех случаях, когда в здании нет внутренних опор. Величина перекрываемых пролетов при этом невелика (до 15 м). Схемы деревянных висячих стропил показаны на рис. 9. При малых пролетах конструкция состоит только из стропильных ног, работающих на сжатие, и затяжки, работающей на растяжение. Затяжка погашает распор от стропильных ног, и стены воспринимают только вертикальные силы. С увеличением пролета конструкция усложняется путем введения ригеля, «бабок», работающих на растяжение, и подкосов, работающих на сжатие. Назначение ригеля — уменьшить величину распора, передаваемого от стропильных ног на стены ими затяжку, и обеспечить общую поперечную жесткость системы. Бабки служат для облегчения работы затяжек, бабки защемляют верхним концом между стропильными ногами и к ним снизу подвешивают с помощью металлических креплений затяжки (рис. 10). Подкосы упирают нижними концами в бабку, а верхними подпирают в пролете стропильные ноги, облегчая таким образом их работу на изгиб.

Стропила указанных типов изготовляют из брусьев, соединение их элементов производят врубками. Стропила малых пролетов (до 7- 8мм) могут быть изготовлены из досок с соединением элементов гвоздями.

Опирание висячих деревянных стропил на каменные стены производят через деревянные подкладки.

Комбинированные системы. Для устройства крыши расстояние между установленными на место висячими стропилами, как и между стропильными ногами в наслонных системах, не должно превышать 2 м. Однако висячие стропила трудоемки в изготовлении и обходятся значительно дороже наслонных. Для снижения стоимости покрытий иногда прибегают к устройству комбинированных стропильных систем, состоящих как из висячих, так и наслонных элементов (рис. 11).

Стропильные ноги висячих стропил, установленные на расстояниях 3—6 м друг от друга, поддерживают коньковый прогон и прогоны, на которые с двух сторон опирают концы наслонных стропильных ног. Расстояния между наслонными стропильными ногами принимают 1,2—2 м.

Подвесные чердачные перекрытия. При висячих стропильных системах чердачные перекрытия подвешивают к затяжкам. Недостаток подвесных перекрытий — их зависимость от поведения стропильных систем. Всякие деформации стропил, вызываемые температурными влияниями, нагрузками от снега, ветра и т. п., передаются в некоторой степени подвесному перекрытию и могут вызвать его расстройство (например, растрескивание штукатурки потолка). Поэтому стропильным конструкциям следует придавать большую жесткость и отказываться от штукатурки потолка, заменяя ее обшивкой профилированными досками, органическими листовыми материалами и т. п.


8. Детали стропил: а — узел опирания накосной ноги на шпренгель; б — опирание накосных ног на стропильные ноги; в — то же, на мауэрлат; г — врубка нарожников.	9. Схемы деревянных висячих стропил: ригель, схватка, коньковый узел, бабка, затяжка.

10. Детали деревянных висячих стропил: а— опорный узел; б — коньковый узел; в — нижний узел в стыке затяжки.	11. Стропильная конструкция комбинированной системы.

build.novosibdom.ru

Устройство стропильной конструкции крыши скатных кровель

Стропильная система скатной кровли представляет собой каркас, на который монтируются все составляющие кровельного пирога: паро- и теплоизоляция, гидроизоляция и кровельный материал. Все ее элементы, как правило, изготавливаются из древесины, хотя отдельные детали могут быть выполнены и из металлического профиля. Конструкции применяемых на сегодняшний день стропильных систем могут быть самыми разнообразными, но все они состоят из одних и тех же элементов.

Устройство скатных крыш

1. Мауэрлат

Принадлежность мауэрлата стропильной конструкции можно считать условной, это, скорее, элемент стены, сложенной из кирпича или бетонных блоков. Тем не менее, его функция неразрывно связана со стропильной системой крыши здания и заключается в распределении нагрузки от нее на кладку стены. Мауэрлат представляет собой брус квадратного профиля с длиной стороны сечения равной 15 см, который укладывается на стену сверху с прокладкой из двух слоев гидроизоляции. В распорных стропильных системах, то есть таких, где стропило воздействует на мауэрлат с горизонтальным усилием (помимо вертикального), его крепят к стене весьма основательно, используя для этого заложенные в кладку шпильки или костыли. В безраспорных системах, где передаваемые стропилом усилия имеют только вертикальное направление, для фиксации мауэрлата используют более простой крепеж. Еще раз отметим, что мауэрлат применяется только в домах с каменными стенами. В постройках из древесины в этом качестве используют венцовые бревна, а в каркасных домах – элементы верхней обвязки стен.

2. Конек

Верхний опорный элемент, укладываемый по линии пересечения плоскостей противоположных скатов. Также его можно называть коньковым брусом или коньковым прогоном. В стропильных системах конек используется не всегда. Так называемые висячие стропила обходятся без этого конструктивного элемента.

3. Подконьковые стойки

Вертикально установленные деревянные брусья, служащие опорой коньку. Сами стойки, в свою очередь, опираются на внутреннюю несущую стену дома.

4. Стропило

Основной несущий элемент системы, который еще называют стропильной ногой. Стропило укладывают вдоль ската, при этом одним своим концом оно опирается на мауэрлат (или аналогичный по своей функции элемент), а другим – на коньковый брус или встречное стропило. В стропильных системах в зависимости от их конструкции могут применять различные разновидности стропил:

А) Наслонные стропила

Стропила данного типа применяются в конструкциях, имеющих коньковый прогон. На него опирается верхний конец стропильной ноги, в то время, как ее нижний конец опирается на мауэрлат. Наслонные стропильные конструкции возводят в тех домах, где предусмотрены внутренние несущие стены, на которые можно опереть стойки конька.

Б) Висячие стропила

В висячих системах встречные стропила упираются своей верхней частью друг в друга. При этом их нижние части соединяются с помощью горизонтальной доски или бруса, называемого затяжкой. Таким образом, два стропила и затяжка образуют треугольник, который устанавливается на противоположные стены дома. При этом распорное усилие от стропил гасится затяжкой, работающей в данном случае на растяжение. Если затяжку установить выше основания стропил, она будет работать на сжатие, при этом вся конструкция превращается в распорную. В этом случае горизонтальный брус называют уже не затяжкой, а ригелем. Достоинством висячих стропил является свободное чердачное пространство, которое можно использовать в качестве мансардного этажа.

В) Накосные стропила

Имеют место в четырехскатных крышах. Накосные стропила устанавливают вдоль линии пересечения двух соседних скатов (не противоположных), при этом каждое из них соединяет торец конькового бруса с одним из углов дома.

Г) Нарожники

Этот элемент также присутствует только в четырехскатных крышах. Представляет собой укороченную стропильную ногу, опирающуюся на мауэрлат и накосное стропило.

5. Обрешетка

На стропилах закрепляют настил из брусков или реек, называемый обрешеткой. Обрешетка служит основой для укладки всех элементов кровельного пирога. Если в качестве кровельного покрытия будет укладываться мягкий материал, например, гибкая черепица, то обрешетку делают сплошной. Для этой цели используют широкую доску или фанеру.

6. Подстропильные стойки, подкосы и раскосы

Эти элементы используются для подпирания слишком длинных стропил.

7. Лежень

Лежнем называют продольный деревянный элемент (доска или брус), который укладывается на плиты перекрытия или несущие стены и служит опорой для подконьковых и подстропильных стоек, а также раскосов и подкосов.

podkryshej.ru

Стропильные системы для двускатных крыш

Любое здание, независимо от того для каких целей оно предназначено, всегда должно иметь крышу. Их может быть несколько видов, а выбор зависит от финансовых возможностей и фантазии заказчика. В этой статье поговорим о двухскатных вариантах постройки крыш зданий.

Такой тип крыш применяется в строительстве уже давно. Стаж его применения исчисляется несколькими столетиями. Отличается от других типов крыш простотой и надёжностью, хорошей устойчивостью и возможностью эксплуатации в разных климатических условиях.

Слово двускатная в названии говорит о том, что крыша имеет две прямоугольные плоскости, которые устанавливаются под определённым углом к стенам здания. Такие плоскости называют скатами. Установка и монтаж скатов под углом к горизонту обеспечивает самостоятельный сток дождевой воды и других видов природных осадков.

Конструктивные особенности таких крыш

Практически все конструкционные элементы крыши этого типа изготовлены из древесины. Для изготовления стропильной системы крыши используется доска, брус, балки, которые могут иметь разную длину, форму и сечение. Давайте рассмотрим их более детально.

Мауэрлаты. Для их изготовления используется брус из хвойной породы древесины. Сечение такого бруса не может быть менее 10 см. Его укладывают по периметру строящегося здания, чтобы нагрузка от всей крыши равномерно распространялась по несущим стенам.
Стропильные ноги. Это тоже брус, но несколько иных размеров. Наиболее распространённый размер бруса для стропила, это 10×15 см. Из него собирают треугольную стропильную систему двухскатной крыши. В зависимости от используемого кровельного материала, стропильные ноги устанавливают с разным шагом. Он не может быть менее 60 см.
Лежни. Это тоже квадратный брус из хвойных пород дерева. Он может иметь сечение 10×10 или 15×15 см. Он предназначен для укладки на внутренние несущие стены. Также служит для более равномерного распространения нагрузок, передаваемых стропилом от конструкции крыши.
Стойки. Изготавливают из бруса такого же размера, как и лежни. Служат для равномерного распространения нагрузки на внутренние несущие стены.
Подкосы. Предназначены они для соединения стропильных ног с другими несущими элементами. Благодаря им получается крепкая строительная конструкция, которая в состоянии выдержать большие внешние нагрузки.
Обрешётка. Для её изготовления берут обрезные или не обрезные (предварительно снимают кору) доски. Укладывают перпендикулярно стропильным ногам. При изготовлении крыши из мягкой кровли, обрешётка выполняется сплошной. Для её изготовления можно использовать влагостойкую фанеру, которую укладывают и закрепляют на стропилах.
Конёк. Это место, в котором производится соединение обоих скатов, Это делается в верхней части крыши. Конёк располагается горизонтально и проходит через все стропила.
Свес крыши. Это элемент конструкции крыши, который выступает от наружных стен примерно на 0,4–0,5 м и защищает их от стекающей дождевой воды.
Кобылки. Эти элементы применяют для устройства свеса крыши, когда стропильные ноги имеют недостаточную длину для этого.

Какие бывают виды стропильных систем

В зависимости от того какими способами происходит распределение и снижение нагрузки на несущие стены дома, применяют два вида стропильных систем двускатной крыши. Это может быть наклонная или висячая система. В обоих случаях главным элементом системы выступает стропильная нога. Давайте немного более подробно взглянем на эти системы.

Наклонные стропильные системы двухскатной крыши имеют возможность для перекрытия с пролётом до 7 метров. Если пролёт имеет большую длину, то потребуется установка дополнительных опор для стропил. При установке одной опоры длина пролёта будет равна 12 метров, а если их будет два, то уже 15 метров. Упор наклонных стропил осуществляется на верхние ряды стеновой кладки или венец деревянного сруба.
Установка висячих стропильных систем двухскатной крыши предусматривает, что опорой будет несущая стена. Промежуточная балка для поддержки стропил не устанавливается. Такой вид стропильных систем наилучшим образом подходит для зданий, у которых стены изготовлены из лёгких материалов. Достаточная жёсткость и крепость такой двускатной конструкции обеспечивается установленными стойками, ригелями, подкосами и прогонами.

Установка элементов конструкции крыши

Первым шагом при постройке крыши всегда является укладка и крепление мауэрлата. Но перед этим обязательно необходимо провести на стенах гидроизоляционные работы. Для этого существует множество различных материалов. Начиная от мастик и заканчивая простым рубероидом.

Мауэрлат укладывают по всему периметру несущих наружных стен, ближе к их внутренним краям. Если стены строящегося дома деревянные, то допускается использование верхнего бревна вместо мауэрлата. Укладка и монтаж его производится строго по уровню.

После укладки мауэрлата, производят его крепление к несущим стенам. Вид крепежа зависит от материала, из которого были построены стены. Чаще всего применяют анкерные болты. Необходимо заметить, что работа сопряжена с трудностями по высверливанию отверстий под анкерные болты. Нужна высокая точность разметки перед сверлением.

Вторым шагом при возведении крыши будет установка и монтаж стропильных ног. Если несущие наружные стены изготовлены из кирпича, бетонных или иных блоков, то оконечности стропил в месте контактов со стеной обрабатывают средствами от гниения древесины.

После установки стропил на мауэрлат, производится их крепление с помощью проволочной скрутки. Первыми устанавливают стропильные ноги по краям крыши. После этого натягивают по коньку шнур и производят установку промежуточных стропил. При этом нельзя забывать о проверке горизонтальных и вертикальных углов каждой установленной стропильной ноги.

Третьим шагом возведения крыши будет установка конька. Концы конька устанавливают во фронтоны дома, обеспечив их гидроизоляцию. После укладки и монтажа конькового бруса необходимо проверить его горизонтальность. Если есть небольшие отклонения, их устраняют с помощью прокладок, которые устанавливают между коньком и стропилом.

Примерный расчёт стропильной конструкции

Высокая надёжность и долговечность не только кровли, а и всего дома, всецело зависит от правильного и точного расчёта системы стропильных конструкций двускатной крыши. Неправильно подсчитанная нагрузка или неверно распределенный вес кровли, могут стать причиной разрушения несущих стен, а то и всего дома.

Начинают расчёты стропильных систем всегда с определения всех возможных нагрузок на кровлю от внешних воздействий и собственного веса. Здесь необходимо учесть особенности конструкции крыши. Что за кровельный материал будет использоваться, наличие утеплителя под кровельным материалом, какая обрешётка и другие факторы.

Следующим шагом необходимо определиться с наклоном скатов крыши. Специалисты рекомендуют минимальный угол не менее чем 10–15 градусов, но он ограничивает возможность применения большинства материалов для кровли. Поэтому рекомендуется в первую очередь до расчёта, определиться с материалом для кровли.

При увеличении угла наклона скатов происходит добавление расходных материалов, что повлечёт за собой и прибавку материальных затрат. Но зато улучшается эксплуатационная надёжность сооружения. Если угол наклона равен или больше чем 45 градусов, можно использовать любой кровельный материал.

Произвести точный и правильный расчёт конструкции крыши самостоятельно довольно сложно. Лучше всего, если расчёт будет выполнен специалистами. Если на строящийся дом имеется проектная документация, то там имеется все необходимые данные для возведения крыши. Ими и следует руководствоваться.

Несколько советов

Если кровля крыши будет состоять из металлических конструкций, то мауэрлат лучше устанавливать также из металла. Это может быть швеллер, двутавр или любой другой металлический профиль.

Выбирая материал для стропил и других конструкций, которые будут из дерева, обращают внимание на то, чтобы не было гнили, сучков и трещин. Их не должно быть, но если материала без сучков найти невозможно, их длина не должна быть более трети толщины доски. Все деревянные изделия (стропило, мауэрлат, и другие) должны иметь влажность не более чем 20%.

Для придания прочности конструкции особо важных элементов не используйте строительные гвозди. Древесина подвержена усыханию, а в этом случае гвозди не смогут обеспечить надёжность соединения. Лучше использовать металлические накладки и болтовые соединения.

Надеемся, что из этой статьи вам получилось узнать некоторые сведения по строительству двускатных крыш. Будет хорошо, если она поможет вам в ваших строительных начинаниях.

krovlya.guru

Стропильная система

Стропильная система — это система скатной крыши, состоящая из стропил. Так же можно сказать, что стропильная система — это каркас скатной крыши, её основа (скелет). Стропила выполняют несущую функцию в системе крыши. Вес от крыши через стропильную систему передаётся на несущие стены строения.

В зависимости от вида и типа строения крыши, в состав стропильной системы могут входить стропила, мауэрлаты, подстропильные горизонтальные балки (ригеля), прогоны, лежни и стойки на них, а так же подкосы и прочие элементы.

Виды стропил

По типу конструкций стропильные системы разделяют на:

Наслонные стропила

Наслонные стропила — это стропильные системы, в которых стропильные ноги опираются (имеют подпорки) в нескольких местах. Так, нижние концы стропил опираются на мауэрлаты, а в верхней части — на стойки, прогоны или подкосы. Как правило, это скаты с длиной стропильных ног от 4,5 м.

Наличие дополнительных опор (прогонов) позволяет равномерно распределить весовые нагрузки на несущие стены, а также значительно увеличить длину стропильных ног . К примеру, при наличии в стропильной конструкции двух прогонов (конькового и прогона по центру ската) можно увеличить длину стропильных ног до 12-15 метров.

Рисунок — Наслонная стропильная система:

Висячие стропила

В висячих стропильных системах, в отличии от наслонных, стропильные ноги опираются только на мауэрлаты расположенные на фасадных несущих стенах.

Рисунок — Висячие стропила:

Опора стропил

Опора стропильных ног производится на:

В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях (срубах) — на верхние венцы;
В каркасных строениях— на верхнюю обвязку;
В каменных, монолитных и кирпичных домах — на мауэрлат (деревянные брусья толщиной от 100 до 200 мм).

Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решётку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.

Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка, связывающая нижние концы стропильных ног каждого стропила. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить её целостность. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно.

Кобы́лка — отрезок деревянной доски, применяющийся для удлинения нижнего конца стропильной ноги и расположения на нём свеса крыши или сплошной обрешётки, лежащей на карнизе.

Наро́жник — элемент кровельной системы здания, укороченная стропильная нога, поддерживающая участок ската между накосной стропильной ногой и свесом крыши.

Стропильная система.

Стропильная система — невозможное возможно

Как и любая область производства, строительство находится в процессе непрерывного совершенствования, цель которого: увеличение производительности труда, сокращение трудозатрат, повышение качества и надёжности всех элементов здания или сооружения, при экономии стоимости. Давайте рассмотрим этот процесс применительно к кровельным системам или просто Крышам.

Крыша – элемент здания, представляющий собой несущую конструкцию, которая принимает все внешние нагрузки, передает нагрузки от обрешетки с лежащим на ней кровельным материалом на стены дома и внутренние опоры. Ни для кого не секрет, что кровельная система состоит из множества взаимосвязанных частей. Основой надёжности всей кровли является её несущая часть.

Несущая часть крыши — это система стропил (стропильные ноги). Стропила служат основой несущей части конструкции крыши. Они призваны выдерживать не только вес кровли, но и давление снега и ветра. Для обеспечения несущей способности системы, она построена по принципу «треугольника» — самой жёсткой геометрической фигуры.

Как правило стропильная система изготавливается из дерева, а точнее бруса сечением 50х150 или 50х200, устанавливаемого с определённым шагом (около 1000 мм). Принимая во внимание относительно малую толщину отдельных ферм, неотъемлемой составляющей конструкции является пространственное усиление жесткости, которое обеспечивает пространственную стабильность отдельных ферм и целой конструкции.

Выбор дерева как материала для изготовления стропил, не случаен. Во-первых, оно обладает достаточной прочностью для выполнения несущих функций стропильной системы, во-вторых, обладает низким коэффициентом теплопроводности, что позволяет проводить утепление мансарды укладывая утеплитель в межстропильное пространство, сохраняя при этом пространство внутри помещения; в-третьих, естественная экологичность применяемого материала.

Казалось бы выбор сделан, но современные архитектурные решения зачастую диктуют другие стандарты. Например, конструктивное решение Вашего дома не позволяет сделать дополнительные опоры для стропильных ног и требуется большее безопорное пространство , а так хочется сохранить все преимущества настоящего живого дерева… Как быть?

До последнего времени единственным вариантом решения (не учитывая перепланировку Вашего дома) являлось использование металлических ферм. Решение хорошее, но… это сразу значительно удорожает стоимость конструкции. Необходимо изначально закладывать более прочный фундамент, так как вес стропильных конструкций значителен. Совершенно по другому организовывать контур утепления, уменьшая Ваше жизненное пространство, иначе возникнут тепловые мосты, связанные с высокой теплопроводностью металла. Стоимость металлических конструкций на порядок выше деревянных. И, если задуматься, метал одно, дерево совсем другое..

Закономерно, что ведущие технологи и строительные компании давно искали способ возведения таких конструкций из дерева. И знаете, они нашли выход.

Как известно из опыта и практики: прочность цепи – это прочность самого слабого звена. В деревянных конструкциях это звено – способ их соединения. Другими словами именно недостаточная прочность соединения элементов стропильной фермы из дерева не позволяла их применять в безопорных конструкциях. Сейчас не только в США, Европе, нои в России, всё больше строительных компаний используют для производства стропильных ферм технологию коннекторной сборки. Данная технология позволяет получить деревянные несущие конструкции с пролётами до 30 (!) метров.

Технология соединения деревянных конструкций металлическими зубчатыми пластинами была разработана в конце 19 столетия в США. Интенсивное развитие этой технологии началось позже, во второй половине 20 столетия, в связи с появлением новых возможностей расчета конструкций.
Стальные зубчатые пластины являются современными деталями для проведения соединений элементов деревянных конструкций одинаковой толщины. Каждое соединение обеспечивается двумя пластинами, размещаемыми с обеих сторон соединения одна напротив другой. Эти соединения обладают самой высокой сопротивляемостью нагрузкам из всех механических соединительных деталей. Фермы доставляются на место монтажа целиком или, в случае, если конструкция слишком велика для перевозки, разделенными на несколько частей.

Учитывая простой монтаж при использовании данной технологии, сокращается время, проводимое на строительной площадке.

Давайте рассмотрим преимущество данных конструкций.

Часть из них мы уже называли: высокая несущая способность такой системы, малый (в сравнении с металлическими аналогами) вес, возможность классического утепления с сохранением жизненного пространства, невысокая стоимость, естественная экология. Но и это не всё!

Универсальность
Благодаря использованию коннекторной сборки появляется возможность проектирования деревянных стропильных систем на кровли любой сложности.

Экономия материала
Использование для соединения металлических зубчатых пластин (коннекторов), позволяют до 30% сократить объём древесины необходимой для стропильной конструкции Вашего дома, за счёт отсутствия влияния пластин на размеры деревянных заготовок.

Быстрый и простой монтаж конструкции
Полный комплект несущих конструкций крыши, состоящий из готовых стропильных ферм и их элементов, может быть изготовлен непосредственно на строительной площадке или доставляется на объект, где производится его монтаж. Бригада из 4-5 человек с помощью автокрана может осуществить монтаж несущих стропильных конструкций крыши или мансардного этажа в течение нескольких часов. Это особенно важно при реконструкции кровель.

Преимущество использования соединительных пластин с точки зрения статики
Металлические зубчатые пластины имеют наименьшую степень скольжения из всех существующих соединительных деталей, в результате чего конструкция подвергается меньшим деформациям

Компания Элмат уже более двух лет работает со стропильными системами собранными по технологи конекторной сборки. В активе компании собственное проектное бюро и гидравлическое оборудование для производства стропильных ферм. Благодаря этому в кратчайшие сроки на Ваш дом будут доставлены готовые стропильные фермы и стропильная система будет собрана в течении нескольких дней. Представьте как важно это при реконструкции кровли, ведь Ваш дом не будет открыт атмосферным осадкам!

А ещё, помните провалы и неровные скаты, кривые коньки, хребты и ендовы? Это исключено, при применении данной технологии Вы не зависите от мастерства конкретного кровельщика.

Стропила это, стропила деревянного дома из бруса, подстропильные балки, стропильные ноги из дерева, виды соединения стропил, технология строительства стропильной системы, конструкции, монтаж.

Стропила дома — несущие конструкции скатной кровли. Состоят из наклонных стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов. При необходимости «связываются» понизу горизонтальными подстропильными балками.

Если говорить проще, стропила это брусья, поставляемые под углом на стены строения и служащие основой крыши.
Стропила можно подразделить:
1.на наслонные
2.на висячие
3.нависячие фермы со шпалами

Стропила состоят из:
1.наклонных стропильных ног
2.вертикальных стоек
3.наклонных подкосов

Опора стропил производится:
1.В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях на верхние венцы
2.в каркасных — на верхнюю обвязку
3.в каменных домах на мауэрлат брусья толщиной 140—160 мм

Стропильные конструкции (системы) могут быть:
1.деревянными
2.металлическими
3.комбинированными

Технология монтажа стропильной системы
Основа — наклонные стропила из дерева. Это ноги, их укладывают вдоль ската через мауэрлат, то есть деревянную прокладку, крепящуюся к стенам. Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус — мауэрлат. В деревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). Верхние концы стропильных ног опираются на балку-прогон, которая опирается на систему стоек. Чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно. Устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями, скрепляемыми в единую конструкцию. Соединение стропил, стропила закрепляют скрутками из проволоки, лучше оцинкованной, которые привязываются к штырям, забиваемым в каменные стены, или просто на гвозди при строительстве деревянного дома, так же применяются металлические планки и уголки. В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа.
Карнизные свесы крыши можно образовать за счет выпуска стропильных ног за наружную стену или удлинив их с помощью деревянных «кобылок» из досок на гвоздях. По свесам или «кобылкам» выполняют сплошную обшивку из строганых досок или вагонки.
Стропила воспринимают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся собственный вес кровли, обрешетки, прогонов и стропил. К временным — снег, ветер, а также полезная нагрузка.
При монтаже стропил из дерева нужно применять конструктивные и защитные мероприятия, продлевающие срок службы древесины.
Для этого нужно устроить влагоизоляцию,ветроизоляцию, предотвращать протечки кровли, оборудовать вентиляционные зазоры для вывода паров влаги, пропитывать древесину антисептиками и т.д.
Виды соединения стропил

Виды стропил:

[на главную]

Деревянная крыша

и их оценка

Эд Мортон


	Пример крыши с прогонами в аббатстве Лакок: в этом случае стропила соединяются с фермами двумя парами прогонов и стеновой пластиной, а фермы связываются на уровне карниза и в их средней точке. (Фото: Джонатан Тейлор, с любезного разрешения Национального фонда)

Конструкция крыши предназначена в первую очередь для поддержки кровельных покрытий из шифера, черепицы или соломы, которые защищают здание от дождя, снега и ветра.Кроме того, внутри помещения может быть размещено здание, либо по оригинальному проекту. или часто через более позднюю адаптацию.

При оценке конструкции крыши важно сначала осмотреть здание как изнутри, так и снаружи, чтобы лучше понять его планировку, конструктивную форму, вероятные этапы строительства и его общее состояние. Он также предоставляет начальную понимание любых существующих рисков для здоровья и безопасности, которые могут повлиять или ограничить оценку.В частности, для интерьеров крыш в случае пола / потолка необходимо определить, безопасно ли ходить по нему или изоляция на этом уровне делает это невозможным.

Часто бывает полезно сделать набросок плана крыши, чтобы разделить его на секции, где это необходимо, и произвести поперечное сечение. размечены названиями различных элементов, которые затем могут быть использованы при детальной проверке. Это упражнение также Выделите основные и очевидные места структурных дефектов, таких как прогибы, выпуклости или, возможно, разрушения, а также наиболее уязвимые области, в основном, где с большей вероятностью может попасть вода, такие как желоба, устои и впадины.В то время как крыша является целью для детального осмотра, стены или конструкции, которые поддерживают ее, также должны быть проверены, поскольку они могли быть затронуты эксплуатационными характеристиками крыши или, альтернативно, могли повлиять на крышу из-за осадки или других дефектов. Этот первоначальный осмотр поможет определить объем подробного обследования.


Пример стропильной крыши с венцовыми стойками: каждая пара стропил имеет воротничок по венцу и подкрепляется, но прогоны отсутствуют.Анкерные балки обеспечивают основное поперечное ограничение на уровне карниза и поддерживаются в средней точке стойками короны, чтобы предотвратить их провисание. (Все фотографии :: Эд Мортон, The Morton Partnership, если не указано иное.)

Переходя к более детальной оценке, сначала полезно попытаться установить, как работает конструкция, задав такие вопросы, как «как нагрузки, приложенные к крыше, передаются на стены или конструкцию ниже?» Ориентация крыши может быть изменена. быть проверено по отношению к преобладающим погодным направлениям, и форма может быть проверена, наблюдая, заканчивается ли крыша фронтонами, шатрами, полубальтами с фронтонами или упорами впадин с прилегающими крышами.

Конструктивно важно понимать, что скатные крыши обычно хотят выступать на уровне карниза из-за веса, прилагаемого к кровельным покрытиям, отделке и действующим или живым нагрузкам, таким как снег и ветер. Развиваемая тяга должна быть ограниченными, причем наиболее эффективной формой является установка стяжек (из дерева или стали) на уровне карниза по всему зданию. Связи могут возникать на каждом стропиле или, при использовании ферм, через определенные промежутки времени. Однако архитектурный проект может потребовать ситуации без стяжек, например, стропильной фермы крыши, или обеспечения увеличенной высоты для чердачного этажа, или для пола ниже, чтобы иметь приподнятую стяжку или воротник.

В результате исторические крыши бывают самых разных форм и стилей, а также разных типов древесины. Крыши с широким скатом можно разделить на две категории: крыши с прогонами и крыши со стропилами. В первом случае фермы поддерживают прогоны (горизонтальные балки), которые, в свою очередь, поддерживают общие стропила. В стропильных крышах нет прогонов, и именно обычные стропила являются основным структурным компонентом, образующим регулярный узор элементов в относительно близких центрах. Прочная крыша будет направлять более высокие нагрузки в опорных точках фермы на нижнюю конструкцию, тогда как стропильная крыша обычно распределяет нагрузку более равномерно по линии стены.


Скатная крыша, выступающая на уровне карниза.

В некоторых случаях может отсутствовать необходимость в боковом ограничении самой конструкции крыши. Достаточное ограничение может быть обеспечено толстыми каменными стенами или укрепленными стенами, либо внутренние конструкции, такие как стены и столбы, могут поддерживать крышу выше, что значительно снижает потребность в ограничении. Конечно, есть и исторические примеры плоских крыш, часто покрытых свинцом.Хотя эти конструкции крыши могут иметь те же проблемы, что и скатные крыши, необходимость в боковом ограничении маловероятна.

Пример специальной древесины, добавленной с течением времени для улучшения кровли.

Если посмотреть более подробно, оценка крыши должна включать проверку стропил на предмет прогибов, трещин или расколов. и участки гниения, вызванные проникновением воды или нападением древесных жуков-буревестников, или их комбинацией, или в результате использования подержанной древесины, которая могла быть ослаблена из-за старых пазов или аналогичных материалов.Во многих средневековых крышах общие стропила уложены так, что они шире, чем глубина. Это конструктивно не так эффективно, и часто мы обнаруживаем, что стропила довольно сильно прогибаются. Если прогиб существует, то выжигание (или выравнивание) могло быть выполнено как часть повторного кровельного покрытия, чтобы обеспечить разумную плоскость для крепления реек и наложения покрытий. Конечно, такая отделка, как сланец, менее терпима к значительным волнам, в отличие от простой глиняной плитки ручной работы.


Карнизный элемент средневековой стропильной крыши с внутренними и внешними стеновыми стойками: опора стропила слегка приподнята, оставляя верхнюю часть стропильной стойки свободной для движения наружу по мере расширения крыши.

Внешне, если крыша имеет достаточно хорошие линии по коньку и нет значительных прогибов в плоскости, но такие деформации обнаруживаются внутри, можно с уверенностью сказать, что крыша существенно не сдвинулась с момента последней перетяжки кровли. .Иногда крыша может выглядеть потрескавшейся из-за регулярных волн, но это могут быть обрешетки меньшего размера или дефектные кровельные обрешетки, а сама конструкция является прочной. Столь значительные перемещения крыши или несущей конструкции могут показаться вызывающими беспокойство, но они могут не потребовать каких-либо ремонтных работ, если они находятся в равновесии и без прогрессивного движения.

Чтобы учесть движение, указанное на диаграмме выше, эти стропила были вырезаны в верхней части стойки из тесаного камня, что могло привести к обрушению.

Помимо общей конструкции необходимо проверить другие основные структурные элементы на наличие дефектов и прогибов, включая прогоны, фермы и анкерные балки. Признаки движения включают раскрытие суставов, неисправные шипы или колышки. Проверить зазоры в местах соединения прогонов со стропилами, фермами и фронтонами, а также в местах соединения стропил и ферм со стеновыми плитами. В частности анкерные балки Необходимо проверить прохождение между противоположными карнизами на предмет открывания.

Помимо оригинальной конструкции важно попытаться выявить изменения. Стержни часто могут иметь подкосы, добавленные из сильных сторон внизу или даже между противоположными прогонами и разрезанные с помощью соединения «птичий рот». Иногда элементы фермы и стяжки обрезаются, чтобы лучше использовать здание для жилья, а в других местах вы можете найти довольно случайное расположение бревен, которые были добавлены в разное время.

Распространенная форма средневековой крыши, особенно видимая в церквях, спроектирована таким образом, что стропила доходят до внешней плиты карниза, а внутренняя плита карниза поддерживает стойку из тесаного камня (короткий вертикальный брус, поднимающийся к нижней стороне стропила) и образует небольшая треугольная пустота на уровне карниза, закрепленная анкерными балками в правильных центрах.Опять же, могут быть вариации, такие как отсутствие стеновых пластин, когда у каждого стропила есть укороченная стяжка, которая поддерживает его основание и стойку. При упомянутом выше прогибе, возникающем в этой ситуации, стойки могут стать точкой поворота, и в крайних случаях опора стропил отрывается от карниза. В центре стены может образоваться пустота, а иногда стойки могут отклоняться назад под углом. Часто ремонт будет стремиться привязать стропильную ногу к внутренней пластине карниза или правильно триангулировать соединение, чтобы помочь противостоять этому действию, с соответствующими упаковка, чтобы гарантировать поддержку пластины.

ДРЕВЕСИНА

Конструктивные крепления поверх существующих стропил.

Микросверло можно использовать для исследования состояния древесины: изменение скорости, с которой 2-миллиметровое сверло проникает в древесину, дает надежное представление о глубине и степени разложения. (Фото: Hutton + Rostron Environmental Investigations Limited)

В общих чертах и до середины 18 века древесина чаще была дубовой, тогда как после этой даты гораздо чаще встречаются хвойные породы (шотландская или балтийская сосна).Однако всегда есть вариации, включая использование вяза, а иногда и черного тополя и других местных лиственных пород. Древесина из Северной Америки не импортировалась до 19 века. Конечно, разные виды древесины имеют разные структурные характеристики и разную устойчивость к гниению или нападению жуков.

К полезным инструментам для осмотра деревянной конструкции крыши относятся блокноты, фонарики, камера, рулетка, считыватель влажности и зонд для проверки скрытого гниения.Это может быть браслет, перочинный нож или отвертка. Конечно, в зависимости от значения здания или конкретных элементов может потребоваться специальное оборудование для исследований. Особенно полезным может быть микродрель, который измеряет и записывает плотность древесины, тем самым выявляя области скрытого гниения. Поскольку здесь используется только сверло диаметром 2 мм, повреждение минимально. Ручная дрель также может использоваться почти таким же образом, но полагается на опыт и навыки пользователя, чтобы оценить ее продвижение через древесину, чтобы различать звуковые и гнилые области.

Что касается нападения жуков, общий подход состоит в том, чтобы попытаться обеспечить поддержание содержания влаги в древесине на низком уровне (ниже 15 процентов), и в этом случае жуки не будут развиваться и древесина не будет нуждаться в обработке.


Стропильная опора с напарником.	Плата ремонтная к анкерной балке со скрытыми креплениями.

РЕМОНТ И ИЗМЕНЕНИЯ

Если обнаружены структурные дефекты и требуется ремонт, или если предлагаемые изменения повлияют на характеристики существующей крыши, необходимо тщательное рассмотрение, чтобы установить наиболее подходящую методологию и философию для работ.На это влияет значимость затронутой ткани, возможность строительства, стоимость и мнение официальных властей в случае здания, внесенного в список памятников архитектуры.

В случае разложившегося элемента есть два основных варианта: либо нарезать новую секцию и соединить ее соответствующим образом, либо применить дополнительные члены. Они могут быть из дерева или, возможно, из стали. В первом случае ремонтная древесина может быть тщательно детализирована для работы с существующей, или, в качестве альтернативы, ремонт может быть очевидным, например, ремонт планки или усиленные стропильные ноги, поэтому очевидно, что это ремонт, часто называемый «честный подход».


Стальные пластины для усиления стропил кладут на заднюю часть стропил и прикручивают болтами.

При отклоненном стропиле это можно улучшить, установив конструкционные пихты. Это новые бруски, часто из дуба для прочности, нарезанные до искривленной формы, а затем прикрученные к верху существующих на близких центрах. Хотя это довольно значительная работа по переделке, она значительно улучшает структурные характеристики стропила.Другой вариант — установить рядом деревянную балку и закрепить ее болтами, но это может оказаться непрактичным, если стропила открыты. Однако если подошва стропила загнила, короткий брус-партнер вполне может оказаться незаметным и бесспорным.

Для отклоненных прогонов могут быть добавлены дополнительные распорки из опорной конструкции ниже или между противоположными прогонами, но это может повлиять на то, как используется пространство, или быть невозможным вообще. Партнерский член рядом возможен, но визуально возможно, это не привлекательно, или стальная пластина может быть переброшена на заднюю часть стропил, а затем соединена через них, создавая действие диафрагмы.

В случае разрушения анкерного бруса или конца основного стропила можно вырезать прорезь и вставить в элемент стальную пластину, известную как переходная пластина, чтобы заменить функцию пораженного участка. Для его установки, вероятно, потребуются полный доступ и временные работы с болтами, вставленными как в древесину, так и в ремонтную пластину, чтобы они действовали совместно, с потайными болтами и гранулированными, если требуется.


Ремонт стальной перемычки на конце балки крыши	Конец балки крыши с пропилом из гнилой древесины прочь, готово к установке перемычки показано слева.

Там, где фрезерование невозможно, можно использовать стальные пластины, швеллеры или уголки для фиксации рядом с дефектными элементами. Этот возможно, лучше подходит для элементов, которые скрыты в пустотах пола или подобных местах, хотя там, где они видны, визуальное воздействие можно уменьшить, используя специально изготовленные стальные конструкции.

В некоторых случаях требуется комбинированный подход как новой древесины, так и стали. Требуется осторожность там, где зеленый дуб используется в качестве Дубильные кислоты в сырых лесах могут вызвать коррозию мягкой стали, поэтому необходимо использовать нержавеющую сталь.Это относится равно как и крепления с ремонтом из зеленого дуба.

Очень редко бывает, что крыша находится в таком состоянии, что требуется более серьезное вмешательство. Один пример это была средневековая кровля церкви стропильной формы с двойной карнизной пластиной, где прогиб стропил был приблизительно 300 мм (12 дюймов). Чтобы уменьшить этот эффект, были применены слои еловой древесины, но стропильная опора должна была подняться на значительное расстояние от стеновой плиты до точки, где они были срезаны по стойке из тесаного камня, в результате чего основная крыша находилась в состоянии неустойчивого равновесия и чрезвычайно уязвим для обрушения.


Стропила с 12-дюймовыми обрешетками.

Здесь использовалась возможность вставки новых стропильных ферм между существующими для поддержки кровельных покрытий, а следовательно, и наложенная нагрузка от ветра и снега. Существующая структура была сохранена, и на нее была нанесена внутренняя отделка (токарный станок и штукатурка). Несмотря на значительный интервенционизм, он сохранил всю историческую ткань и был явно обратимым, поскольку при необходимости добавленные стропильные фермы могли быть удалены позже.

В заключение, при оценке исторических крыш важно обеспечить четкое понимание значимости, формы и геометрии, состояния и дефектов. Это позволит выработать четкую методологию и философию работ, которые необходимо выполнить.

Деревянные кровельные конструкции | Ремонт и усиление ферм | Изготовление и установка фермы | Осмотр конструкции крыши | Инженерные балки и настил


	Ремонт ферм \| Аварийное крепление \| Монтаж фермы Изготовление \| Осмотр конструкции крыши	708-802-6230 15555 70-й суд Орланд-Парк, Иллинойс 60462 techinfo @ Woodenroofinc.com

Празднование более 30 лет работы

Wooden Roof Structures, Inc. Изготовление, монтаж, усиление и ремонт ферм.Все права защищены.


Контактная информация:	Зоны обслуживания:	Страниц сайта:
	Иллинойс, Индиана, Айова, Канзас, Мичиган, Миннесота, Миссури, Небраска, Северная Дакота, Огайо, Южная Дакота и Висконсин.	На главную О нас Услуги Проекты Свяжитесь с нами

Что нужно знать о длиннопролетных крышах

Введение
Длиннопролетные крыши также называют крышами, пролет которых превышает 12 м.Крыши с длинными пролетами могут создавать упругие внутренние области без колонн. Они также могут снизить расходы на опорную конструкцию и время производства. Крыши с длинными пролетами обычно встречаются в самых разных типах зданий, таких как:

Производственные предприятия
Склады
Сельскохозяйственные постройки
Ангары для самолетов
Мастерские
Мэрия
Спортивные залы
Аудитории

Основная функция длиннопролетной крыши сравнима с что традиционных крыш. Их цель — защитить содержимое здания от непогоды.Это ограничивает степень повреждения от огня, а также обеспечивает звуковую и термоизоляцию. Однако, поскольку они являются основной структурной системой, за исключением ограждающих стен, они могут в конечном итоге также поддерживать маршруты доступа, строительные услуги, подъемное оборудование, электрические системы и т. Д.

Материалы

Длиннопролетные крыши обычно изготавливаются из другого материала. виды в целом. Некоторые из них включают алюминиевый сплав, сталь, армированный и предварительно напряженный бетон и древесину. Сталь часто отдают предпочтение из-за ее огромной прочности.Сталь также предпочтительна, потому что она препятствует распространению огня. Проектирование длиннопролетных стальных и железобетонных композитных колонн обычно выполняется в соответствии со стандартами BS EN 1993, BS 5950 или BS EN 1994.

Фрейм портала

Фреймы портала — это класс структурных фреймов, отличающийся балка или стропила, удерживаемые с обоих концов колоннами. Однако соединительные стыки колонн и балок являются «жесткими», поэтому любое деформационное движение смещается к колоннам.Это означает, что балка может уменьшаться в поперечном сечении. размер для охвата больших диапазонов.

Как правило, соединение, соединяющее балку и колонну, делается «жестким» путем прикрепления кронштейна, вута. ) или углублением секции, где встречаются стыки.) Рамы портала, изготовленные из сборного железобетона, стали или клееной древесины, часто называют «клееной».

Скатная ферма

Скатная ферма — это треугольная плоская рама, разделенная на соответствующие центры.Чтобы ограничить распространение, балки, составляющие верхний край фермы прикрепляются к их основаниям стяжным элементом. Базы тогда крепится в основном треугольнике с помощью распорок и стяжек. Purlins установлены между фермами для крепления кровельного покрытия.

Скатные фермы обеспечивают хороший сток дождевой воды. Они также обеспечивают хорошее рассеивание дневного света от потолочных фонарей и приподнятую крышу из-за их формы.

Шатровые фермы обычно изготавливаются из стальных профилей. Они соединяются болтами или привариваются к литым пластинам, называемым косынками.Сегменты стальных ферм обычно представляют собой угловые секции. Это потому, что они экономичны и могут выдерживать как растяжение, так и сжатие. Иногда также используются деревянные сегменты, соединяемые болтами и деревянными соединителями.

Пилообразная крыша

Пилообразная крыша содержит ряд ребер, каждое из которых индивидуально шаг намного круче, чем следующий. Этот узор по форме сравним с рисунком пилы. зубы. (отсюда и название)

Пиловидные крыши позволяют изготавливать скатные крыши над большой размах без образования высокой вершины.Поверхности обращены на север, а затем застеклены, чтобы в здание проникал солнечный свет. По этой причине пилообразные крыши также известны как «крыши северного сияния».

Крыши с зубьями впервые увидели в производстве и на промышленных предприятиях. конструкции. Это было до изобретения электрического света. Хотя больше не необходимо, инженеры начали возвращать их, потому что они предлагают экологическая эффективность. Тот факт, что их форма позволяет очень легко установка солнечных батарей.

Стропила с фермами

Стропила с фермами также предназначены для очень длинных пролетов от 15 до 45 м в длину.Стропила обычно изготавливаются из дерева. или стальной, и размещены в центре для поддержки прогонов. Стропила обычно имеют низкие частоты. (для обеспечения достаточного стока дождевой воды и обеспечивают разумный диапазон солнечного света от фонарей на крыше.) Стропила также предлагают выгода от уменьшения объема и глубины крыши, увеличиваясь с увеличением пролета крыша.

Space Deck

Space Deck — это модульная архитектурная кровельная система, основанная на упрощенные пирамидальные единицы.Обычно они производятся с трубчатыми диагонали. Затем прикрепляется сваркой к формующей тарелке и вершине бобышки. Одинокий конструкции пролетов могут давать большие чистые пролеты; (до 22 м) при двухстороннем пролете конструкции рассчитаны на пролеты до 33 м.

Детали пролетного строения можно быстро доставить на строительную площадку. После транспортировки они превращаются в балки. Вся космическая палуба затем построили на уровне земли, прежде чем установить лебедкой на место наверху периметр поддерживает. В качестве кровли подойдет любой легкий архитектурный настил. покрытие.Потолочные светильники могут быть дополнительно установлены на квадратное верхнее пространство. секции палубы.

Космическая рама

Космическая рама теоретически сравнима с космической палубой. Оно имеет более подробная компоновка и гибкость дизайна, чем другие методы. Космические рамки легкая и прочная кровельная система. Они ели, состоящие из серии соединители, связывающие распорки и жесткие сегменты. Они очень прочный из-за жесткости треугольника, с любым напряжением, передаваемым как напряжения и сжимающие нагрузки по всей длине каждой хорды.Большая часть чего-либо космические рамы изготавливаются из труб из конструкционной стали или алюминиевого сплава.

Бакминстер Фуллер изобрел метод использования космических рамок в 1960-е годы для его геодезических купольных зданий.

Структурные ткани

Структурные ткани, такие как полиэстер ПВХ и стекло ПТФЭ, очень удобны. сильный. Они также могут охватывать довольно большие расстояния с очень небольшим количеством материала. Обычно они устанавливаются на место с помощью распорных конструкций, туго натягиваются кабели или заполненные сжатым воздухом.Как правило, тканевые конструкции полупрозрачный по цвету, обеспечивающий хорошее естественное освещение.

Крыши для мониторов

Крыши для мониторов — это плоские крыши с приподнятыми секциями, которые также называются «мониторами». Они обеспечивают сбалансированное количество солнечного света от мониторов, на которое не влияет направление здания. Крыши для мониторов обычно собираются с легкими длиннопролетными балками, которые их поддерживают.

Long s pan Arch

Крыши-оболочки, которые также называются длиннопролетными арками, являются полностью самонесущими и не требуют ферм, рам, опорных стоек или прогонов.Они представляют собой архитектурное изогнутое кожевенное покрытие, нанесенное в определенной форме и на определенной площади. Силы внутри оболочки являются сжимающими, а ограничивающие краевые балки пластичны.

Подвесные конструкции

Подвесные конструкции обычно используются там, где основные элементы конструкции выдерживают нагрузку. (цепи, тросы, тросы и т. д.) Подвесные конструкции полностью подвержены растягивающим усилиям. В горизонтальных (или плоских) конструкциях используется проволочная застежка, поддерживающая элементы, которые выдерживают местную деформацию.Обычно они используются на крышах и мостах.

Вантовые конструкции

Вантовые конструкции — это конструктивные решения, полученные при строительстве мостов. В вантовых конструкциях плоская крыша подвешивается сверху стальными тросами, свисающими вниз с мачт, возвышающихся над уровнем крыши. В этом случае кабели действуют как элементы подвески. Это приводит к тому, что кровельная система ведет себя как стандартная стойкая к нагрузке единица; подвергается ножницам, моментам и другим видам воздействия.Ожидается, что даже при опасности подъема ветра из-за веса крыши подвесные элементы будут оставаться в напряжении.

Жилые кровельные конструкции с продуктами Trus Joist® :: Weyerhaeuser

Энди Тизелл

Традиционно конструкция крыши в доме состоит из плоского потолка и большого пустого чердака, обрамленного деревянными фермами или деревянным каркасом. В последнее время появляется тенденция, когда некоторые строители используют это ценное пространство, либо «сводя» потолок, либо предлагая дополнительные уровни и жилые помещения, и в то же время создавая более «современный» вид с помощью своих кровельных профилей.В этих проектах обычная «скатная крыша» уступает место горизонтальным или наклонным плоскостям крыши, настилам и даже большим двусконным свесам.

Для многих дизайнеров балки TJI® являются предпочтительным материалом для каркаса конструкций в этих проектах из-за их прочности, легкости и небольшой глубины. Помимо балок TJI®, есть участки конструкции крыши, где балки TimberStrand LSL являются очень эффективным и удобным вариантом, и мы покажем вам, где именно.

Одной из многих проблем, с которыми сталкивается застройщик с такой крышей, является конструкция, каркас и стоимость элементов и соединений, особенно больших двойных консолей.«Двойная» консоль — это консоль, которая свешивается со стены как в направлении «север-юг», так и в направлении «восток-запад». Некоторые из этих домов имеют двойные консоли, простирающиеся на 4 фута или более в обоих направлениях, что создает значительные подъемные и опускающие силы, которые требуют тщательного проектирования соединений.

Часто архитектор не хочет видеть опущенные балки для поддержки двойных консолей, поскольку они могут мешать обзору или общей архитектуре, поэтому задача дизайнера состоит в том, чтобы сохранить весь каркас в плоскости крыши.Некоторым более длинным двойным консолям просто требуется опущенная балка для соответствия требованиям прочности и нормам — и они могут выглядеть привлекательно, если выбран правильный материал, но когда архитектор настаивает, а свесы являются разумными, есть методы с балками Trus Joist® и TJI®. балки, которые продемонстрировали свою эффективность и заслуживают рассмотрения с вашим инженером-строителем.

«Традиционный» подход, когда консольная балка заподлицо под углом к углу здания поднимает оба выступа, эффективен, но требует большого количества подвесов и угловых соединений.Есть несколько альтернативных и экономичных способов каркаса этих конструкций, не прибегая к угловой балке, однако точный дизайн (и инженер-строитель для проекта) имеет решающее значение для успешной работы. Представитель Weyerhaeuser свяжет вас с инженером по продукции Trus Joist® или опытным дизайнером для получения более подробной информации и экономических решений для этого типа каркаса.

Независимо от того, какой метод вы выберете для обрамления консолей и другого каркаса крыши, балки TimberStrand® LSL могут быть полезным выбором в некоторых областях, например, когда углы становятся жесткими, а пролеты — короткими.Поскольку балки TimberStrand® LSL можно разрезать под углом и (для коротких пролетов) прибить гвоздями или гвоздями к другим элементам без подвесов (как и у обычных пиломатериалов), они могут сэкономить строителю много времени.
Вот несколько примеров нетрадиционных вариантов соединения, в которых строители оценили балки и балки для крыши TimberStrand® LSL:

Наклонные балки под углом могут затруднить выбор и установку подвесов. Кровельная балка TimberStrand LSL, обрезанная в полевых условиях, может облегчить эту работу.

Конструкции крыши обычно должны противостоять подъемным силам ветра в дополнение к силам тяжести снега, дождя или людей. Балки Trus Joist® обеспечивают легкие соединения, которые могут выдерживать большие нагрузки в обоих направлениях.

Для получения дополнительной информации об инновационных и рентабельных методах создания каркаса для нового стиля кровельного каркаса свяжитесь с вашим представителем Trus Joist®.

Энди Тизелл

Что такое конструкции выдвижной крыши?

🕑 Время чтения: 1 минута

Конструкция выдвижной крыши — это тип конструкции, в которой часть или вся часть крыши может быть перемещена или убрана для использования объекта в открытом или закрытом состоянии.

Эта уникальная кровельная система также известна как открывающиеся крыши или рабочие световые люки или выдвижные световые люки. Это кинематическая система, которая защищает архитектурные пространства от экстремальных погодных условий, а также добавляет эстетические и функциональные ценности зданию.

Выдвижные конструкции крыши обычно используются на стадионах, ресторанах, плавательных центрах и в других помещениях, где можно отдыхать на свежем воздухе.

В этой статье кратко описаны важные особенности и типология конструкций раздвижной крыши.

Характеристики откатной крыши

Конструкции раздвижной крыши могут компактно закрываться и трансформироваться в конфигурацию с полной грузоподъемностью. Слово «выдвижной» означает то, что можно тянуть назад или внутрь.

Обычный стадион с выдвижной крышей состоит из панели крыши, которая регулируется по несущим элементам, которые в основном представляют собой стальные фермы. Эти держатели, приводимые в действие двигателями постоянного тока, катятся по стальным рельсам, которые облегчают желаемое движение втягивания подвижных конструкций крыши.

Крыша может складываться, сдвигаться, подниматься, вращаться или складываться. Он также может использовать расширяемую или комбинированную систему.

Полная система обладает опорной конструкцией, системой тяги и управления для безопасного и надежного складывания, складывания или скольжения крыш.

Проектирование систем раздвижной крыши

Откатные крыши бывают разных конструкций в зависимости от области применения. Каждый тип должен иметь продуманную конструкцию, чтобы система могла перемещать сотни тысяч килограммов стали, стекла, облицовки, потолочных материалов и связанных с ними механических и электрических услуг в течение короткого периода времени.

Одним из важных факторов, определяющих конструкцию любой системы раздвижной крыши, является частота открывания и закрывания конструкции крыши. Это решается при проектировании здания. Ожидаемая частота открывания и закрывания конструкции крыши определяет:

Конструкция системы раздвижной крыши
Тип движения системы раздвижной крыши
Размер подвижных элементов
Тип подвижной системы

Типология конструкций раздвижной крыши

Конструкции раздвижных крыш, применяемые для стадионов и спортивных залов, могут иметь различную конструкцию подвижных и неподвижных элементов.Материалы для подвижных конструкций для крыши выбираются исходя из размеров, веса, частоты открывания и закрывания, продолжительности и типа движения, а также дополнительных нагрузок.

По конструкции подвижных и неподвижных элементов раздвижные крыши можно разделить на три типа:

Конструкции раздвижной крыши, состоящие из жестких элементов
Конструкции раздвижной крыши, состоящие из мембран
Конструкции раздвижной крыши как комбинация различных элементов (жестких элементов и мембран)

1.Конструкции раздвижной крыши, состоящие из жестких элементов

В этом типе вся крыша или небольшие отдельные части складной крыши состоят из жестких элементов, которые перемещаются по-разному. Например, футбольный стадион Уэмбли в Лондоне, Великобритания (2007 г.), представляет собой конструкцию из жестких элементов, которые подвергаются скользящему перемещению.

Рисунок 2: Футбольный стадион Уэмбли; демонстрация открытия и закрытия жесткой конструкции крыши (A-закрытая, B-полуоткрытая, C-открытая)

2. Конструкции раздвижной крыши, состоящие из мембран

Этот тип конструкции крыши имеет крышу и небольшие отдельные части, сделанные из мембран, которые могут втягиваться.Например, теннисный стадион Ротенбаум, Гамбург, Германия (1997 г.) имеет конструкцию крыши, состоящую из мембран, которые подвергаются складыванию.

Рисунок 3: Теннисный стадион Ротенбаум — Демонстрация открытия и закрытия мембранной конструкции крыши (A-закрыто, B-полуоткрыто, C-открыто)

3. Конструкции раздвижной крыши как комбинация различных элементов

В этом типе вся крыша или небольшие отдельные части складной крыши состоят из различных выдвижных конструктивных элементов (жестких и мембранных элементов).Например, Олимпийский стадион «Большой О», Монреаль, Канада (1976 г.), представляет собой конструкцию с неподвижными и подвижными элементами крыши, выполненными из жестких и мембранных типов. Они предназначены для складывания движения.

Рисунок-4: Олимпийский стадион «О»; демонстрация открывания и закрывания конструкции крыши, состоящей из различных элементов (жесткой, мембранной) (A-закрытая, B-полуоткрытая, C-открытая)

Преимущества откатной крыши

Преимущества раздвижных крыш:

Стадионы с выдвижной крышей позволяют заниматься спортом на открытом воздухе в более благоприятных условиях и для комфорта зрителей в условиях сильной жары или холода.
Выдвижные крыши позволяют выращивать игровые поля с натуральной травой в средах с экстремальными погодными условиями.
Выдвижные крыши помогают контролировать количество солнечного света, падающего в пространство, не мешая обзору.
Выдвижные крыши для строительных объектов добавляют стоимости собственности.
Откатные крыши эстетичны и бывают разных вариантов дизайна независимо от области применения.

Часто задаваемые вопросы

Что такое конструкции раздвижной крыши?

Конструкция выдвижной крыши — это тип конструкции, в которой часть или вся часть крыши могут быть перемещены или втянуты для использования объекта в открытом или закрытом состоянии.

Каковы области применения конструкций раздвижной крыши?

Выдвижные конструкции крыши обычно используются на стадионах, ресторанах, плавательных центрах и объектах, которые хотят обеспечить отдых на открытом воздухе.

Какие типы движений возможны в конструкциях раздвижной крыши?

Откатная крыша предназначена для втягивания путем сдвига, подъема, поворота или складывания. Он также может использовать расширяемую или комбинированную систему.

Подробнее

Советы по энергоэффективной кровле для коммерческих зданий

Пассивный дом: Снизьте потребление энергии в вашем здании

6 лучших энергоэффективных высотных зданий в мире

Здания с нулевым потреблением энергии — особенности, преимущества и материалы

Стальные кровельные конструкции | Американский институт стальных конструкций

Член
БЕСПЛАТНО
Не член
10 долларов.00

Нильсон, Артур Х. (1966). «Стальные кровельные конструкции корпуса», Engineering Journal , Американский институт стальных конструкций, Vol. 3. С. 2-9.

ПРЕИМУЩЕСТВА оболочек для ограждения больших площадей без колонн хорошо известны.В то время как железобетон доминировал в области строительства оболочек в течение многих лет, недавние разработки показали возможность использования стали для некоторых одно- и двояко изогнутых крыш. Стальные оболочки привлекательны и универсальны. Они чрезвычайно легкие по весу, хорошо подходят для предварительной сборки деталей и не требуют сложной опалубки и строительных лесов во время строительства, которые связаны с бетонными оболочками. Стальные оболочки могут быть построены с использованием стандартных легких стальных панелей настила крыши, доступных из многих источников в Соединенных Штатах и за рубежом.Некоторые из наиболее распространенных панелей показаны в поперечном сечении на рис. 1. Используемые в оболочечных конструкциях панели несут нормальные нагрузки за счет своей прочности на изгиб, но, кроме того, они предназначены для противодействия поперечным нагрузкам мембраны, действующим в плоскости их поверхности. Хотя с использованием таких панелей были построены различные формы оболочек, существуют определенные ограничения. Стандартные панели нельзя сильно изгибать по длине, и не рекомендуется изгибать их в поперечном направлении, за исключением самых элементарных гофрированных участков.Однако плоские подэлементы могут использоваться как компоненты изогнутых оболочек. Кроме того, большинство панелей можно до определенной степени деформировать вокруг оси, параллельной их длине.

Опубликовано: 1966 г., Квартал 1

Автор (ы)

Артур Х.Нильсон

Подвесные конструкции крыши создают элегантные пролеты

Водный центр Грандвью-Хайтс в Суррее, Британская Колумбия, Канада by HCMA Архитектура + Дизайн

Прочный и легкий лист — неудивительно, что конструктивный элемент при осевой нагрузке более эффективен, чем эквивалентный компонент при изгибающем напряжении.Это можно легко оценить, изучив распределение напряжений в поперечном сечении, которое подвергается действию осевой силы и момента соответственно. Как видно на рисунке 1, напряжение под действием осевой нагрузки распределяется равномерно, что позволяет полностью использовать пропускную способность поперечного сечения. Однако в поперечном сечении при изгибающем напряжении напряжение имеет линейное распределение. Это означает, что полная пропускная способность материала может быть достигнута только во внешних волокнах поперечного сечения, в то время как центральная часть поперечного сечения остается недоиспользованной.

В обычных подвесных конструкциях основные несущие нагрузки выполняются с помощью проводов или тросов. Они не обладают способностью воспринимать момент и поэтому передают нагрузки только через растягивающие напряжения в основной несущей конструкции. Кроме того, провода и кабели не обладают жесткостью на изгиб, а это означает, что эти конструкции могут выдерживать нагрузку только путем изменения их первоначальной формы. Во многих случаях такое изменение формы может быть проблематичным, особенно для конструкций крыши, которые подвергаются несимметричным нагрузкам, например, неравномерной снеговой нагрузке.В такой ситуации гибкая подвесная конструкция с большой вероятностью будет испытывать неприемлемо большие деформации. Чувствительность к нестабильности, вызванной ветром, т.е. колебаниям ветра, создаваемым порывами ветра или периодическим срывом вихрей, также является распространенной проблемой в гибких подвесных конструкциях, см. Рисунок 2.

Однако существует ряд методов повышения жесткости конструкций подвесной крыши и, таким образом, снижения риска больших деформаций и нестабильности, вызванной ветром. Они показаны на рисунке 3.

Подвесные кровельные конструкции, в которых древесина используется в качестве несущего конструкционного материала, обычно проектируются в соответствии с принципом b) на рисунке 3. Этот вид несущей системы иногда называют «лентой для напряжений», которая в принципе представляет собой трос. конструкция с немаловажной жесткостью на изгиб. Эти кровельные конструкции традиционно имеют форму параболы второй степени или иногда цепной линии (эти геометрические кривые очень мало различаются, особенно когда степень прогиба мала).Соотношение между прогибом и пролетом в конструкции ленты напряжений обычно составляет около 0,10–0,12, что немного выше, чем для обычных подвесных мостов. Под воздействием нисходящих нагрузок, будь то постоянные нагрузки или снег, лента напряжений функционирует более или менее как обычная кабельная конструкция, где большая часть нагрузки воспринимается за счет растяжения, а гораздо меньшая часть нагрузки принимается за счет изгиба. . Собственная жесткость на изгиб ленточных структур напряженного состояния оказывает положительное влияние на уменьшение как деформаций при несимметричных нагрузках, так и — в определенной степени — риска нестабильности, вызванной ветром.В случае восходящих нагрузок, таких как всасывание ветра, крыша действует как перевернутая арка. В этом случае нагрузка воспринимается в основном за счет сжатия конструкции крыши, поэтому важно учитывать риск коробления.

Wood идеально подходит для конструкций из лент напряжений, поскольку этот материал обладает выдающимися прочностными характеристиками, особенно с точки зрения удельной прочности, то есть отношения прочности к весу. С другой стороны, недостатком является то, что подвесные конструкции часто подвергаются большим растягивающим напряжениям, а это означает, что выбор подходящих деревянных соединений может быть проблемой.

Текст Роберто Крочетти