Стропильная рама – Крыша частного дома — виды, формы, конструкции

 

Полезная модель относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям покрытия и может быть использована, например, при реконструкции существующих строений и строительстве новых с надстройкой мансардных этажей.

Стропильная рама предназначена для возведения мансард на зданиях с кирпичными или деревянными наружными стенами и содержит по первому примеру выполнения состыкованные впритык между собой несущие элементы ригеля (1) и стоек (2), которые образуют внешний и внутренний контуры рамы, при этом внутренний контур стропильной рамы повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему. В раме несущие элементы ригеля (1) от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы стоек (2) ниже стыков с ригелем (1) имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены здания выше уровня пола. Несущие элементы ригеля (1) и стоек (2) выполнены из досок сплошного сечения и на их коньковое и стыковые соединения установлены накладные пластины (3) и (5) одинаковой геометрической формы, которые стянуты резьбовыми шпильками (4), а в местах опирания несущих элементов стоек (2) на наружные стены здания установлены крепежные уголки (8), которые крепятся к мауэрлату (6) через слой рубероида (7) при помощи глухарей (9). Предлагаемая стропильная рама мансарды позволяет упростить конструкцию несущих элементов и соединений, сократить их количество и типоразмеры, унифицировать форму и размеры соединительных накладных пластин и крепежных уголков, облегчить изготовление рамы, повысить прочность и надежность соединений и креплений опорных узлов. 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Полезная модель относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям покрытия и может быть использована, например, при реконструкции существующих строений и строительстве новых с надстройкой мансардных этажей.

Известна стропильная структура мансардной крыши, содержащая две шевронообразные панели, на нижней поверхности которых выполнены ребра жесткости в виде стропильных ног с изломом. В коньке панели установлены впритык и соединены в углах между собой соединительными элементами. Верхняя часть панелей, идущая от конька, имеет пологий угол наклона, а нижняя часть панелей, расположенная ниже излома, имеет крутой угол наклона. В нижней части панели оперты на наружные стены строения и прикреплены в углах к верхнему обвязочному брусу стен металлическими анкерами [патент JP 11093318, опубл. 06.04.1999]. Недостатками известной стропильной структуры являются громоздкая конструкция шевронообразных панелей, их неудобная конфигурация и довольно большой вес, что требует для установки панелей специальной монтажной оснастки и грузоподъемного оборудования.

Также, известна стропильная рама мансарды, содержащая две стропильные ноги с изломом, в которых верхняя часть, идущая от конька, имеет пологий угол наклона, а нижняя часть, расположенная ниже излома, имеет крутой угол наклона. Совместно они образуют внешний контур стропильной рамы. Внутри рамы в месте излома стропильных ног установлены вертикальные стойки, на которые опирается горизонтальная затяжка. Совместно они образуют внутренний прямоугольный контур стропильной рамы, который меньше наружного контура и отличается от него конфигурацией. Соединения стропил в коньке, а также в месте излома между верхними и нижними частями стропильных ног выполнены впритык, для чего их торцы спилены на угол и на них установлены накладные пластины в виде косынок, вырезанных из толстой многослойной фанеры [http://www.vasha-stroika.ru/st_kd_38.html], или деревянные накладки из отрезков досок со спиленными углами [http://www.domabani.ru/mansarda.php]. Накладные пластины и/или деревянные накладки закреплены на узловых стыках стропильной рамы при помощи гвоздей. В опорной части торцы стропил также спилены на угол и оперты на нижересположенные наружные стеновые конструкции: в каменном строении на мауэрлат, а в деревянном строении на верхний обвязочный брус. Недостатками известной стропильной рамы являются сложные узлы соединений стропил со стойками и горизонтальной затяжкой из-за сосредоточения большого количества элементов в одном

стыке, что затрудняет изготовление рамы, а также невысокая прочность узловых соединений.

В качестве прототипа принято стропильное рамное обрамление для изготовления мансард, содержащее несущие элементы ригеля, выполненного в виде стропильной фермы, собранной из двух симметрично расположенных полуферм с наклонными от конька верхними поясами, и решетчатых стоек, состоящих из внутренних вертикальных брусков и наружных диагонально расположенных брусков, соединенных между собой распорными брусками и установленных на опорные бруски. Наклонный верхний пояс фермы, имеющий от конька пологий угол наклона, и наружные диагонально расположенные бруски решетчатых стоек, имеющие крутой угол наклона, образуют внешний контур рамного обрамления, в котором диагонально расположенные бруски опираются на парапет наружных стен здания выше уровня пола. Горизонтальный нижний пояс фермы и внутренние вертикальные бруски решетчатых стоек образуют внутренний прямоугольный контур рамного обрамления, который меньше наружного контура и отличается от него конфигурацией. Соединение двух полуферм выполнено в середине пролета рамы при помощи профилированных накладок и болтов. Соединения стропильной фермы с нижерасположенными решетчатыми стойками выполнены при помощи накладных пластин в виде косынок различной формы, прибитых гвоздями, а соединения брусьев решетчатых стоек между собой выполнены при помощи накладных пластин прямоугольной формы, также прибитых гвоздями. Крепления внутренних вертикальных брусков к перекрытию и наружных диагонально расположенных брусков к парапету наружной стены, опирающихся на опорные бруски, выполнены при помощи уголков, вертикальные полки которых крепятся к брускам решетчатых стоек при помощи гвоздей, а горизонтальные полки крепятся к перекрытию и парапету при помощи анкеров [патент RO 120858, опубл. 30.08.2006]. Недостатками известного обрамления являются громоздкая конструкция стропильных ферм и решетчатых стоек, содержащих неоправданно большое количество составляющих их брусков и соединительных пластин различной формы и размеров, сложное соединение ферм со стойками и составляющих их брусков между собой из-за сосредоточения большого количества конструктивных элементов в одном стыке, что затрудняет изготовление рамного обрамления, невысокая прочность соединений брусков и креплений опорных узлов.

Технической задачей, для решения которой предлагается полезная модель, является упрощение конструкции стропильной рамы и узлов соединений составляющих ее несущих элементов между собой, сведение до обоснованного минимума их количества и типоразмеров, унификация формы и размеров соединительных накладных пластин и

крепежных уголков, что облегчит изготовление отдельных элементов и сборку всей рамной конструкции, повышение прочности и надежности соединений несущих элементов и креплений опорных узлов.

Указанная техническая задача решается предлагаемой стропильной рамой мансарды, содержащей состыкованные между собой несущие элементы ригеля и стоек, образующие внешний и внутренний контуры рамы, в которой несущие элементы ригеля от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы стоек ниже стыков с ригелем имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены строения выше уровня пола, при этом на коньковое соединение несущих элементов ригеля и на стыковые соединения несущих элементов ригеля и стоек установлены накладные пластины, а в местах опирания несущих элементов стоек на наружные стены здания установлены крепежные уголки. Новым является то, что внутренний контур стропильной рамы повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему, несущие элементы ригеля и стоек выполнены сплошного сечения, соединены в коньке и между собой накладными пластинами одинаковой геометрической формы, которые стянуты резьбовыми шпильками. Коньковое соединение несущих элементов ригеля между собой и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками могут быть выполнены впритык, при этом коньковое соединение может содержать состыкованные верхними торцами несущие элементы ригеля, по сторонам конькового соединения может быть установлено не более двух соединительных накладных пластин, которые могут быть стянуты между собой не более, как шестью резьбовыми шпильками, а стыковые соединения между ригелем и стойками могут содержать состыкованные нижними торцами несущие элементы ригеля с верхними торцами несущих элементов стоек, по сторонам каждого соединения может быть установлено не более двух соединительных накладных пластин, которые могут быть стянуты между собой не более, как шестью резьбовыми шпильками. При соединении впритык стропильная рама будет обладать достаточной жесткостью в своей плоскости, если ее несущие элементы будут соединены между собой накладными пластинами пятиугольной формы. Коньковое соединение несущих элементов ригеля между собой и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками могут быть выполнены внахлест, при этом коньковое соединение может содержать совмещенные верхними концами внахлест несущие элементы ригеля, по сторонам конькового соединения может быть установлено не более двух усиливающих накладных пластин, которые могут быть стянуты между собой не менее, как тремя резьбовыми шпильками, а стыковые соединения между ригелем и стойками могут содержать совмещенные нижними концами внахлест несущие элементы ригеля с верхними концами несущих элементов стоек, по сторонам каждого стыкового соединения

может быть установлено не более двух усиливающих накладных пластин, которые могут быть стянуты между собой не менее, как тремя резьбовыми шпильками. При соединении внахлест стропильная рама получается компактной, если несущие элементы будут усилены накладными пластинами ромбовидной формы. Для обеспечения необходимой прочности стыковых соединений лучше, если несущие элементы ригеля и стоек, соединенные впритык или внахлест, будут соединены и усилены накладными пластинами, выполненными из металла. Несущие элементы стоек могут быть оперты на наружные стены строения, выполненными из камня. Крепление будет надежным, если каждый узел опирания на каменную стену строения будет содержать нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на мауэрлат, по сторонам опорной части каждого несущего элемента стойки будет установлено не более двух крепежных уголков, вертикальные полки которых, охватывающие нижнюю опорную часть несущего элемента стойки, будут стянуты между собой не менее, как двумя резьбовыми шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков, опирающиеся на мауэрлат, будут прикреплены к нему по меньшей мере одним глухарем. Несущие элементы стоек могут быть оперты на наружные стены строения, выполненные из дерева. Крепление также будет надежным, если каждый узел опирания на деревянную стену строения будет содержать нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на верхний обвязочный брус деревянной стены, по сторонам опорной части каждого несущего элемента стойки будет установлено не более двух крепежных уголков, вертикальные полки которых, охватывающие нижнюю опорную часть несущего элемента стойки, будут стянуты между собой не менее, как двумя резьбовыми шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков, опирающиеся на обвязочный брус, будут прикреплены к нему по меньшей мере одним глухарем. Нижние опорные концы несущих элементов стоек могут быть прикреплены к наружным стенам при помощи крепежных уголков, выполненных из металла. Опорные элементы рамы будут защищены лучше, если нижние торцы несущих элементов стоек будут вынесены за наружные стены строения.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическими материалами. На фиг.1 показан общий вид деревянной рамы мансарды, смонтированной на каменных стенах строения, на фиг.2 показан узел конькового соединения впритык, на фиг.3 показан боковой вид узла конькового соединения впритык, на фиг.4 показан узел соединения впритык ригеля и стойки, на фиг.5 показан боковой вид узла соединения впритык ригеля и стойки, на фиг.6 показан узел опирания на каменную стену, на фиг.7 показан боковой вид узла опирания на каменную стену, на фиг.8 показан общий вид деревянной рамы мансарды, смонтированной на деревянных стенах строения, на фиг.9 показан узел конькового

соединения внахлест, на фиг.10 показан боковой вид узла конькового соединения внахлест, на фиг.11 показан узел соединения внахлест ригеля и стойки, на фиг.12 показан боковой вид узла соединения внахлест ригеля и стойки, на фиг.13 показан узел опирания на деревянную стену, на фиг.14 показан боковой вид узла опирания на деревянную стену.

Полезная модель поясняется двумя примерами конкретного выполнения стропильной рамы мансарды, где по первому примеру коньковое соединение несущих элементов ригеля между собой и стыковые соединения несущих элементов ригеля и стоек выполнены впритык, а по второму примеру выполнены внахлест. В обоих примерах стропильные рамы предназначены для строительства мансард на зданиях с кирпичными или деревянными наружными стенами, расстояние между которыми составляет 5,8 м.

Пример 1. Деревянная стропильная рама мансарды содержит состыкованные между собой несущие элементы ригеля 1 и стоек 2, выполненные из одинарных обрезных досок хвойных пород сплошного сечения 50 мм × 200 мм, пропитанных антипиреном (см. фиг.1). Длина элемента ригеля 1 составляет 2,0 м, а длина стойки 2 составляет 2,3 м. В собранном виде элементы ригеля 1 и стойки 2 образуют внешний и внутренний контуры рамы, где внутренний контур не загроможден внутренними вертикальными стойками и/или горизонтальными затяжками, повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему. Элементы ригеля 1 от конька наклонены полого и расположены относительно линии горизонта под углом 30°, а стойки 2 ниже стыков с элементами ригеля 1 наклонены круто и расположены относительно линии горизонта под углом 60°. В коньковом соединении верхние торцы элементов ригеля 1 спилены на угол 60°, состыкованы между собой впритык с образованием суммарного конькового угла 120°. По обоим сторонам конькового соединения наложены стальные соединительные пластины 3 толщиной 8 мм, имеющие форму пятиугольника, в котором верхние стороны имеют одинаковую длину 300 мм и образуют угол 120°, который совпадает с суммарным коньковым углом состыкованных верхних торцов элементов ригеля 1 (см. фиг.2). В стальных пластинах 3 просверлено по шесть отверстий 12,1 мм, которые расположены в шахматном порядке. Через отверстия одной из пластин 3, используемой в качестве шаблона, размечены и просверлены сквозные отверстия в коньковом соединении состыкованных элементов ригеля 1. В отверстия установлены шесть резьбовых шпилек 4 с резьбой M12, длиной 80 мм, и на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми пластины 3, охватывающие коньковое соединение, обжаты при помощи гаечного ключа (не показан). В стыковых соединениях ригеля 1 со стойками 2 нижние торцы элементов ригеля 1 и верхние торцы стоек 2 спилены на угол 75°, состыкованы между собой впритык с образованием суммарного стыковочного угла 150°. По обоим сторонам каждого стыкового соединения

наложены две стальные соединительные пластины 5 толщиной 8 мм, имеющие форму пятиугольника, в котором верхние стороны имеют одинаковую длину 300 мм и образуют угол 150°, совпадающий с суммарным стыковочным углом состыкованных нижних торцов элементов ригеля 1 и верхних торцов стоек 2 (см. фиг.4). В стальных пластинах 5 просверлено по шесть отверстий 12,1 мм, которые расположены в шахматном порядке. Через отверстия одной из пластин 5, используемой в качестве шаблона, размечены и просверлены сквозные отверстия в стыковых соединениях состыкованных элементов ригеля 1 и стойки 2. В отверстия установлены шесть резьбовых шпилек 4 с резьбой M12, длиной 80 мм, на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми пластины 5, охватывающие каждое стыковое соединение, обжаты при помощи гаечного ключа (не показан). В узлах опирания на наружные кирпичные стены здания нижние концы стоек 2 содержат угловые врубки, расположенные на расстоянии 550 мм от торцов. При помощи врубок стойки 2 на 120 мм заходят на горизонтальные поверхности мауэрлатов 6 и под углом 60° опираются на них, в то время, как их торцы выступают за наружные кирпичные стены здания на 550 мм (см. фиг.6). Мауэрлаты 6 выполнены из бруса хвойной породы сечением 150 мм × 150 мм, пропитанного антисептиком, расположены выше уровня пола и прикреплены сквозь слой рубероида 7 анкерами (не показаны) к кирпичной кладке наружных стен. По широким сторонам каждого нижнего опорного конца стойки 2 установлено по два крепежных прокатных уголка 8 шириной 120 мм и сечением 140×90×8. В вертикальных полках уголков 8 просверлено по два отверстия 12,1 мм, в которые установлены две резьбовые шпильки 4 с резьбой M12, длиной 80 мм, и на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми вертикальные полки уголков 8, охватывающие опорный конец стойки 2, обжаты с помощью гаечного ключа (не показан). В горизонтальных полках уголков 8, опирающихся через слой рубероида 7 на мауэрлат 6, просверлено по одному центральному отверстию 20,1 мм, в которое установлен глухарь 20 мм с шестигранной головкой 9, длиной 120 мм и закручен в деревянный брус мауэрлата 6 при помощи гаечного ключа (не показан).

Пример 2. Как и в первом примере, деревянная стропильная рама мансарды содержит состыкованные между собой несущие элементы ригеля 10 и стоек 11, выполненные из одинарных обрезных досок хвойных пород сплошного сечения 50 мм × 200 мм, пропитанных антипиреном (см. фиг.8). Длина элемента ригеля 10, с учетом нахлеста, составляет 2,5 м, а длина стойки 11 составляет 2,8 м. В собранном виде элементы ригеля 10 и стойки 11 образуют внешний и внутренний контуры рамы, где внутренний контур не загроможден внутренними вертикальными стойками и/или горизонтальными затяжками повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему. Элементы ригеля 10 от конька

наклонены полого и расположены относительно линии горизонта под углом 30°, а стойки 11 ниже стыков с элементами ригеля 10 наклонены круто и расположены относительно линии горизонта под углом 60°. В коньковом соединении верхние концы элементов ригеля 10 спилены на угол 120°, совмещены концами внахлест друг с другом с образованием конькового угла 120° (см. фиг.9). По обоим сторонам конькового соединения наложены стальные усилительные пластины 12 толщиной 8 мм, имеющие ромбовидную форму, в которой две верхние стороны имеют длину 230 мм и образуют угол 120°, который совпадает с коньковым углом состыкованных внахлест верхних концов элементов ригеля 10. В стальных пластинах 12 просверлено по три отверстия 12,1 мм, расположенные по углам. Через отверстия одной из пластин 12, используемой в качестве шаблона, размечены и просверлены сквозные отверстия в коньковом соединении состыкованных внахлест элементов ригеля 10. В отверстия установлены три резьбовые шпильки 13 с резьбой M12, длиной 130 мм, и на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми пластины 12, охватывающие коньковое соединение, обжаты при помощи гаечного ключа (не показан). В стыковых соединениях ригеля 10 со стойками 11 нижние концы элементов ригеля 10 и верхние концы стоек 11 спилены на угол 150°, состыкованы между собой внахлест с образованием стыковочного угла 150° (см. фиг.11). По обоим сторонам каждого стыкового соединения наложены две стальные усилительные пластины 14 толщиной 8 мм, имеющие ромбовидную форму, в котором две верхние стороны имеют одинаковую длину 270 мм и образуют угол 150°, который совпадает со стыковочным углом состыкованных внахлест нижних концов элементов ригеля 10 и верхних концов стоек 11. В стальных пластинах 14 просверлено по три отверстия 12,1 мм, расположенные в по углам. Через отверстия одной из пластин 14, используемой в качестве шаблона, размечены и просверлены сквозные отверстия в стыковых соединениях состыкованных внахлест элементов ригеля 10 и стойки 11. В отверстия установлены три резьбовые шпильки 13 с резьбой M12, длиной 130 мм, на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми пластины 14, охватывающие каждое стыковое соединение, обжаты при помощи гаечного ключа (не показан). В узлах опирания на наружные деревянные стены здания нижние концы стоек 11 содержат угловые врубки, расположенные на расстоянии 550 мм от ее торцов. При помощи врубок стойки 11 на 120 мм заходят на горизонтальные поверхности верхних обвязочных брусьев 15 и под углом 60° опираются на них, в то время, как их торцы выступают за наружные кирпичные стены здания на 550 мм (см. фиг.13). Верхние обвязочные брусья 15 выполнены из бруса хвойной породы сечением 150 мм × 150 мм, пропитанного антисептиком, и расположены выше уровня пола. По обоим сторонам каждого нижнего опорного конца стойки 11 установлены два крепежных

прокатных уголка 16 шириной 120 мм и сечением 140×90×8. В вертикальных полках уголков 16 просверлено по два отверстия 12,1 мм, в которые установлены две резьбовые шпильки 13 с резьбой M12, длиной 80 мм, и на их оба конца накручены шестигранные гайки M12, которыми вертикальные полки уголков 16, охватывающие опорный конец стойки 11, обжаты с помощью гаечного ключа (не показан). В горизонтальных полках уголков 16, опирающихся на верхний обвязочный брус 15 через слой рубероида 17, просверлено по одному центральному отверстию 20,1 мм, в которое установлен глухарь 20 мм с шестигранной головкой 18, длиной 120 мм и закручен в верхний обвязочный брус 15 при помощи гаечного ключа (не показан).

1. Стропильная рама мансарды, содержащая состыкованные между собой несущие элементы ригеля и стоек, образующие внешний и внутренний контуры рамы, в которой несущие элементы ригеля от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы стоек ниже стыков с ригелем имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены строения выше уровня пола, при этом на коньковое соединение несущих элементов ригеля и на стыковые соединения несущих элементов ригеля и стоек установлены накладные пластины, а в местах опирания несущих элементов стоек на наружные стены здания установлены крепежные уголки, отличающаяся тем, что внутренний контур стропильной рамы повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему, несущие элементы ригеля и стоек выполнены сплошного сечения, соединены в коньке и между собой накладными пластинами одинаковой геометрической формы, которые стянуты резьбовыми шпильками.

2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коньковое соединение несущих элементов ригеля и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками выполнены впритык.

3. Рама по п.2, отличающаяся тем, что коньковое соединение содержит состыкованные верхними торцами несущие элементы ригеля, по сторонам конькового соединения установлено не более двух соединительных накладных пластин, стянутых между собой не более как шестью резьбовыми шпильками.

4. Рама по п.2, отличающаяся тем, что стыковые соединения между ригелем и стойками содержат состыкованные нижними торцами несущие элементы ригеля с верхними торцами несущих элементов стоек, по сторонам каждого стыкового соединения установлено не более двух соединительных накладных пластин, стянутых между собой не более, как шестью резьбовыми шпильками.

5. Рама по п.3 или 4, отличающаяся тем, что несущие элементы соединены накладными пластинами пятиугольной формы.

6. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коньковое соединение несущих элементов ригеля и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками выполнены внахлест.

7. Рама по п.6, отличающаяся тем, что коньковое соединение содержит совмещенные верхними концами внахлест несущие элементы ригеля, по сторонам конькового соединения установлено не более двух усиливающих накладных пластин, стянутых между собой не менее как тремя резьбовыми шпильками.

8. Рама по п.6, отличающаяся тем, что стыковые соединения между ригелем и стойками содержат совмещенные нижними концами внахлест несущие элементы ригеля с верхними концами несущих элементов стоек, по сторонам каждого стыкового соединения установлено не более двух усиливающих накладных пластин, стянутых между собой не менее как тремя резьбовыми шпильками.

9. Рама по п.7 или 8, отличающаяся тем, что соединения несущих элементов усилены накладными пластинами ромбовидной формы.

10. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы ригеля и стоек соединены и усилены металлическими накладными пластинами.

11. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы стоек оперты на наружные каменные стены строения.

12. Рама по п.11, отличающаяся тем, что каждый узел опирания на каменную стену строения содержит нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на мауэрлат, по сторонам каждого опорного конца несущего элемента установлено не более двух крепежных уголков, вертикальные полки которых, охватывающие опорный конец несущего элемента стойки, стянуты между собой не менее как двумя резьбовыми шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков, опирающиеся на мауэрлат, прикреплены к нему, по меньшей мере, одним глухарем.

13. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы стоек оперты на наружные деревянные стены строения.

14. Рама по п.13, отличающаяся тем, что каждый узел опирания на деревянную стену строения содержит нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на верхний обвязочный брус стены, по сторонам каждого опорного конца несущего элемента установлено не более двух крепежных уголков, вертикальные полки которых, охватывающие опорный конец несущего элемента стойки, стянуты между собой не менее как двумя резьбовыми шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков, опирающиеся на обвязочный брус, прикреплены к нему, по меньшей мере, одним глухарем.

15. Рама по п.12 или 14, отличающаяся тем, что нижние опорные концы несущих элементов стоек прикреплены к наружным стенам при помощи металлических крепежных уголков.

16. Рама по п.12 или 14, отличающаяся тем, что нижние торцы несущих элементов стоек вынесены за наружные стены строения.

poleznayamodel.ru

Крыша частного дома — виды, формы, конструкции

Страница 2 — продолжение.      Начало — на страницу 1

Чтобы крыша не разрушила дом необходимо:

• Стропильную раму с висячими стропилами (ферму) следует опирать на мауэрлат. Соединение стропильной рамы с мауэрлатом в горизонтальной плоскости должно быть подвижным. Стропильная рама должно иметь возможность скользить по поверхности мауэрлата в некоторых ограниченных пределах.
• В стропильной системе с наслонными стропилами, чтобы обеспечить необходимую подвижность, наслонное стропило должно иметь возможность скользить по поверхности мауэрлата. Наслонное стропило часто прибивают к мауэрлату гвоздями, используя для этого ограниченное число гвоздей, буквально 1-3 гвоздя. За счет слабости такого соединения стропило будет иметь возможность перемещаться по мауэрлату под воздействием уже небольшого распора, предупреждая его дальнейший рост. Большее количество гвоздей уже приведет к передаче на стену распора недопустимой величины и разрушению стены.
• В стропильной системе с наслонными стропилами можно уменьшить передачу распора на стены еще одним способом.  Для уменьшения распора стропила упирают в мауэрлат, но делают подвижным соединение стропил в коньке. Наслонное стропило в этом варианте должно иметь возможность скользить уже по коньковому прогону.

Короче говоря, стропильная рама с висячими стропилами должно иметь возможность скользить по мауэрлату, а наслонное стропило должно иметь подвижное соединение или с мауэрлатом внизу, либо с противоположным стропилом и коньковым прогоном вверху, чтобы не терять там опоры на стойку.

Безраспорное соединение наслонных стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном. Варианты со скользящим соединением с мауэрлатом. Слабое крепление стропил к мауэрлату фиксирует стропило на мауэрлате при монтаже и позволяет стропилу скользить по поверхности мауэрлата

У мало опытных строителей, слабая связь стропил с мауэрлатом часто вызывает недоумение. Вопреки указаниям в проекте, они решают «сделать как лучше» и не жалеют ершеных гвоздей или, при использовании  металлических уголков для крепления стропил к мауэрлату, устанавливают больше саморезов, чем указано в проекте.

В результате крыша дома будет распирать стены и хозяева получат разрушающийся дом. Видимые разрушения могут проявиться не сразу, а через несколько лет.

Безраспорное соединение наслонных стропил с мауэрлатом и коньковым прогоном. Вариант со скользящим соединением с прогоном. На прогоне стропила не упираются друг в друга, а лежат рядом. Врубка (запил) на стропиле не упирается в прогон. Стропило упирается в мауэрлат. Крепление стропил к прогону фиксирует стропило на прогоне в процессе монтажа и позволяет стропилу скользить по прогону.

Такая же ситуация ждет, если горе — улучшатели решат изменить профиль примыкания стропил к мауэрлату и коньковому прогону.
Наслонное стропило не должно упираться сразу в две точки —  и в мауэрлат и в прогон. Соединение в одной из этих точек, как указано выше, должно быть подвижным, скользящим.

Висячее стропило должно упираться в затяжку, но не в в мауэрлат. Соединение затяжки с мауэрлатом должно быть подвижным.

Безраспорное опирание стропильной рамы с висячими стропилами на мауэрлат (пример)

Современный строительный рынок предлагает специальные соединители из оцинкованной стали — «салазки». Детали соединителя устанавливаются на стропило и мауэрлат (или прогон) и обеспечивают гарантированное скользящее соединение деталей.

Чтобы крышу с дома не сдуло ветром

По строительным нормам крыша должна удержаться на доме и не слететь со стен при ураганном ветре, который бывает в месте стройки один раз в 50 лет (смотрим карту районов ветровых нагрузок).

 

Чтобы крышу с дома не снесло сильным ураганным ветром,  стропильную систему крыши скрепляют со стенами дома. При выборе способа крепления учитывают необходимость исключить передачу распора стропильной системы на стены дома. Как это сделать — написано выше.

В зданиях с каменными стенами стропила скрепляют проволочными стяжками с металлическими костылями, заделанными в ниже лежащие слои кладки, как показано на рисунке. Вместо костылей в кладке, проволочные стяжки присоединяют к балкам чердачного перекрытия или к выпускам арматуры железобетонного перекрытия.

Крепление стропил к стенам с помощью проволочных стяжек обеспечивает некоторую свободу перемещения стропил по мауэрлату. Это необходимо для того, чтобы распор стропильной системы не передавался на стены.

Чтобы обеспечить устойчивость крыши с висячими стропилами к ветровым нагрузкам снизу, со стороны чердака, стропила одного ската соединяют ветровой доской. Без ветровой доски ветер будет расшатывать крышу. Шатающаяся крыша может даже постепенно разрушить стену фронтона.

Ветровая доска не нужна, если по стропилам устраивают сплошной настил, например для кровли из мягкой битумной черепицы.

В крышах с наслонными стропилами вместо ветровой доски обычно делают подкосы к стойкам, размещая их вдоль прогона.

Виды, формы крыш частного дома

Односкатная крыша обычно имеет уклон 14-26 град. Концы наслонных стропил односкатной крыши опираются на несущие стены.

Если перекрываемый стропилами пролет более 6м. то выгодно использовать стропильные фермы.

Односкатная крыша технологически более простая конструкция.

Двухскатная крыша частного дома может быть с углом наклона скатов до 60 град. Для перекрытия пролета между наружными стенами до 6 м. используют стропильную систему с висячими стропилами.

Для пролетов большей длины или крыш с малым углом наклона скатов в стропильной системе используют наслонные стропила  или стропильные фермы.

Четырехскатная (вальмовая) крыша тоже может иметь угол наклона скатов до 60 град. Крыша более сложная в монтаже, чем двускатная, но за счет отсутствия фронтонных стен имеет меньшую стоимость возведения.

Для устройства вальмовой крыши применяют наслонные стропила или стропильные фермы.

Мансардная (ломанная) форма крыши позволяет увеличить площадь мансарды. Перекрываемый такой крышей пролет между наружными стенами рекомендуется делать не более 10м. Нижняя часть ската крыши может иметь угол наклона более 60 град.

Сделать форму крыши ломанной можно как для двускатной крыши (на рисунке), так и четырехскатной. Ломанные крыши более сложные по конструкции и в монтаже, особенно четырехскатная. Для монтажа ломанных крыш выгодно использовать стропильные фермы.

Из какой древесины делают стропила

Стропильную систему в частном домостроении чаще всего делают из дерева. Для обеспечения прочности, жесткости и долговечности рекомендуется использовать хорошо высушенную древесину влажностью 18 — 22%.

Хорошо высушенный пиломатериал заметно дороже. В случае изготовления деталей стропильной системы из древесины естественной влажности, во время эксплуатации дома дерево высохнет. В результате изменятся размеры деталей, ослабнут места крепления, перераспределятся нагрузки. Пропитка сырой древесины антисептиками и антипиренами мало эффективна.  Все это несомненно ухудшит устойчивость, надежность и долговечность крыши.

Для изготовления деталей стропильной системы используют доски и брусья, изготовленные из древесины 1-3 сорта хвойных пород. Материал указанного сорта может иметь до трех сучков диаметром не более 30 мм на 1 метр длины. Допускаются не сквозные трещины ограниченной длины.

Допускается применять хорошо высушенную древесину твердых лиственных пород — дуб, бук, береза, при условии обязательной обработки деталей антисептиком.

Гладко оструганная древесина более устойчива к гниению и поражению грибком.

Толщина деталей стропильной системы должна быть не менее 50 мм и площадь сечения не менее 40 см2.

Длина участка стропильной ноги без опоры на стойку или подкос должна быть не более 4,5м.

Сечение стропил определяют проектом. Точный расчет стропильной системы специалистом — проектировщиком, как правило,  позволяет сэкономить на стоимости материалов.

Если ориентироваться на советы строителей — подрядчиков, то они обычно перестраховываются и завышают сечение и количество стропил для крыши, что естественно ведет к перерасходу материалов и бюджета строительства.

А кобылка лучше!

Кобылка — это доска или брусок, прикрепленный к стропильной ноге для создания свеса крыши (см. рисунок в начале статьи). Свес крыши, это нижняя часть ската, расположенная за пределами наружной стены — часть ската, свисающая со стены.

Применяется еще один способ устройства свеса — когда длина стропильной ноги выходит за пределы мауэрлата.

Какой вариант лучше?

Рекомендую первый способ устройства свеса — кобылки. И вот почему:

• Стропильная нога с кобылками опирается на мауэрлат всей площадью сечения, что повышает устойчивость, надежность и долговечность примыкания стропил к мауэрлату.
• Кобылку можно сделать любой необходимой длины, до 1м.  Общая же длина стропильной ноги из целого куска пиломатериала ограничена и не превышает 6,5м. Этого часто бывает недостаточно для того, чтобы выпустить стропило за пределы стены на необходимую длину.
• Кобылки имеют меньшее сечение, что обеспечивает некоторую экономию материала.

Как правильно соединять детали стропильной системы

Соединения деталей стропильной системы должны:

• Обеспечивать передачу усилий и нагрузок в определенном направлении.
• Выдерживать динамические воздействия, меняющие усилия и нагрузки по величине и направлению (расшатывание).
• Обеспечивать стабильность характеристик при изменении свойств древесины — высыхании, появлении трещин.

В современном домостроении для соединения деталей стропильной системы применяют:

• Гвозди обычные и ершеные.
• Болты и шпильки.
• Металлические перфорированные оцинкованные накладки с креплением к древесине на гвозди или саморезы.
• Многозубчатые пластины, зубцы пластин просто утапливают в древесину.

Для соединения деталей из сырой древесины надежнее использовать болты или шпильки. Другие виды соединений после высыхания дерева ослабляются, что может привести к недопустимым деформациям, расшатыванию и разрушению конструкции крыши.

Вентиляция крыши

Из отапливаемых помещений дома через перекрытие на чердак постоянно идет поток водяного пара, который на холодных поверхностях кровли конденсируется. Конденсат увлажняет деревянные детали стропильной системы и чердачного перекрытия, а также от влаги страдает и утеплитель.

Для защиты от увлажнения конденсатом устраивают вентиляцию чердака — пространства между отапливаемым помещением и кровлей.

На чердаке водяной пар, проникающий из помещений в доме, беспрепятственно выходит через зазоры в кровельном покрытии и специальные вентиляционные отверстия в коньке крыши, а также через окна в щипцовых стенах.

В плоских крышах и в крышах жилой мансарды оставляют вентилируемое пространство (зазор) между кровлей и слоем утеплителя.

Вентиляция плоской крыши. Водяной пар, проникающий в вентилируемое пространство, выходит наружу через вентиляционные отверстия в стенах.

В крыше мансарды обязательно вентилируют зазор между кровлей и утеплителем через вентиляционные отверстия, расположенные внизу, на свесе ската, и вверху — в коньке крыши.

Укладка кровельного покрытия крыши

Кровельное покрытие на скатных крышах может быть жестким (керамическая, металлическая или полимерная черепица, металлический профнастил, асбоцементные листы и т.д.) или мягким — битумная черепица.

Жесткие листы кровельного покрытия обычно укладывают на обрешетку из деревянных брусков.

Крыша мансарды с жестким кровельным покрытием по обрешетке

Для укладки кровельного покрытия из жестких листов, по стропилам набивают бруски обрешетки и контробрешетки. Между стропилами и обрешеткой укладывают паропроницаемую мембрану.  В результате под кровельным покрытием создается вентилируемый зазор.

Капли конденсата с кровельного покрытия, снег и атмосферная влага, проникающая в зазоры кровли, падают на мембрану и скатываются по ней вниз в водосточный желоб. Мембрана защищает утеплитель и стропила от увлажнения.

Вентилируемый зазор уменьшает образование конденсата на поверхности кровельного покрытия.

Для покрытия скатов крыши мягким кровельным материалом необходимо делать сплошной жесткий настил.

Крыша мансарды с мягким кровельным покрытием по жесткому настилу. Размер вентилируемого зазора задается оцинкованной проволокой, натянутой между стропилами.

Подложка из рубероида или других рулонных гидроизоляционных материалов выравнивает поверхность настила и уменьшает механическую нагрузку на мягкое кровельное покрытие.

В коньке крыши обязательно устраивают выходы для воздуха из вентилируемого зазора.

В доме без мансарды, если чердак не эксплуатируемый, нет необходимости укладывать теплоизоляцию, пароизоляционную пленку и гипсокартон. Но паропроницаемую мембрану и подкровельный вентилируемый зазор оставляют обязательно.

Следующая статья:

Как сделать кровлю из профнастила

Предыдущая статья:

Как правильно сделать дымоход для котла в частном доме

Читать страницу: Страница 1, Страница 2

Еще статьи на эту тему

domekonom.su

Стропильная система | компания Реалстрой

Надежная стропильная система – залог крепкой крыши

Чтобы ответить на поставленные вопросы, необходимо разобраться, из чего состоит крыша, и как обустроить ее правильно. Для этого можно обратиться к специалистам компании «РеалСтрой». Основой всей кровельной конструкции является стропильная система. От нее зависит форма будущей крыши и размер нагрузки, которую сможет выдержать кровля. Все виды нагрузок, действующих на кровлю, можно условно поделить на две группы: переменные нагрузки и постоянные. К группе постоянных нагрузок относится суммарный вес всех составляющих (кровельное покрытие, стропильная система). К переменным нагрузкам относится масса людей, пребывающих на чердаке, снег, ветер и дождь.

Стропило (стропильная нога) используется для поддержания обрешетки. Выполняет функцию опоры всей кровли. Делятся на два вида: висячие и наслонные.

Также в составе систем используются другие элементы:

• Кобылка – доска, которая крепится к стропилу для обеспечения свеса крыши;

• Нарожник – короткое стропило;

• Шпренгельная балка – дополнительная растяжка для укрепления конструкции.

От выбора системы зависит форма будущей крыши. Каждая из систем имеет свои особенности и преимущества. Иногда строители используют комбинацию систем. Выбор чаще обусловлен дизайном дома, желанием использовать чердачное помещение под мансарду, эстетический видом и др.

Плюсы и минусы систем

Для висячих стропил нет необходимости в несущих стенах, а балки-затяжки нередко используются вместо балок чердачного перекрытия. К минусам данной системы относится ограничения в применении. Например, ее не используют на крышах с углом менее 30 градусов. Для подобной строительной рамы характерна малая жесткость. Из-за этого крыша может начать «гулять» и шататься. В результате страдает кровля. Чтобы такие недостатки свести к минимуму, рекомендуется систему висячих стропил рекомендуется использовать в частном домовладении, где величина перекрытия пролетов меньше 5-6 м.

За счет наличия опоры, исключается давление на стены. Поэтому необходимость в создании затяжки отсутствует. Несущие стены испытывают меньшее давление.

Наслонная стропильная система считается универсальной и широко используется в строительстве крыш с пролетами до 8-16 м. Такая крыша имеет меньшую массу и меньший расход древесины. Данная стропильная конструкция не так сильно реагирует на нагрузку, за счет чего деформация и воздействие внешних сил на стены намного ниже.

Из недостатков необходимо отметить наличие дополнительной опоры, в качестве которой нужно использовать либо перекрытие, либо несущую стену строения.

Комбинированная стропильная система преимущественно используется для ломаных крыш. В таких конструкциях одновременно используются и наслонные, и висячие стропила.

В последнее время проектировщики все чаще прибегают к использованию строительных ферм, которые имеют более сложную конструкцию. Проектируют их при помощи специального программного обеспечения. Несмотря на усложненную конфигурацию, такие крыши имеют меньший вес. Точное соблюдение проекта позволяет перекрыть пролеты длиннее 6 м без использования дополнительных опор. Использование таких конструкций возможно при наклоне крыше менее 30 градусов. Единственным недостатком такой крыши является высокая стоимость.

Проект стропильных систем

Каждая стропильная система – это индивидуальный проект, создаваемый с учетом многих факторов, что позволяет получить надежную конструкцию. Обязательно учитывается форма крыши, угол наклона и предполагаемая нагрузка. Любая система включает множество элементов, на каждый из них действуют определенные силы. Поэтому в процессе создания проекта необходимо учесть, будет ли на доме устроен чердак или мансарда, придется ли устанавливать мансардные окна. Если строительство простой односкатной конструкции можно доверить опытному строителю, который не имеет квалификации архитектора или проектировщика, то сложные виды крыш с мансардами, где предполагается большая нагрузка, рекомендуется поручать только квалифицированным проектировщикам. Это предотвратит разрушение крыши и здания в целом.

В проект, разработанный специалистами, запрещено самостоятельно вносить самостоятельные. Добавление или исключение элементов вызывает перераспределение нагрузки, что может привести к деформированию крыши. На этом этапе важно даже количество гвоздей. Поэтому экономия не допускается.

Основные характеристики

Для стропильной конструкции важна прочность и оптимальная жесткость. Вся система должна иметь небольшой вес, чтобы не перегружать стены и фундамент. Выбранная система должна предотвратить действие распора на стены. В строительстве крыши целесообразно использовать надежные пиломатериалы, что обеспечит долговечность сооружения и экономию. Ведь замена или ремонт кровли – дорогостоящий процесс.

Для обеспечения перечисленных требований кровельную конструкцию изготавливают из отдельных элементов, собранных в форме треугольника. Такой плоский треугольник называется фермой (рамой). Именно такие фермы, установленные через определенное расстояние, создают стропильную систему.

Залогом надежной крыши является симметричность. Правильное расположение стропильных элементов обеспечивает равномерное перераспределение основной нагрузки, что важно для устойчивости конструкции.

Для удаления конденсата и влаги с пиломатериалов вентиляция чердака должна осуществляться при помощи специальных продухов. Для этого рекомендуется устроить вентилируемые зазоры. Такие элементы как мауэрлат рекомендуется защитить гидроизоляцией. В противном случае древесина быстро сгниет.

Формы и виды крыш загородных домов

Рекомендуемый уклон односкатной кровли составляет 14-26 градусов. Окончания стропил опираются на стену здания. При величине пролета более 6 м целесообразно применять стропильные рамы. Односкатная конструкция выгодна низким расходом стройматериалов. Также для нее характерна высокая ветроустойчивость. Недостатком считается непривлекательный внешний вид, однако это больше зависит от дизайна самого дома.

Для двухскатной крыши характерен угол наклона до 60 градусов. Это самый распространенный вид формы крыши. При шестиметровых пролетах можно устраивать висячие стропила. При большей величине пролетов – целесообразно устанавливать сразу фермы. Двухскатная конструкция более простая, чем четырехскатная и отличается приятным дизайном и эстетичностью.

Для четырехскатной крыши характерен угол наклона до 60 градусов. Устройству этой конструкции немного сложнее одно- и двухскатных крыш. Преимуществом такой формы является меньшие затраты на строительство. При устройстве конструкции в равной доле используются наслонные стропила и фермы. Характеризуется современным дизайном

 Мансардная крыша (ломаная) имеет угол нижней части наклона ската более 60 градусов. Величину пролетов не стоит превышать более 10 м. Главной задачей является увеличение полезной площади мансарды. Может включать окна и даже балконы. Многообразие форм и линий предопределяют уникальный дизайн, подчеркивающий индивидуальность дома.

Чтобы крыша не разрушила стены

Под воздействием нагрузки нижние части стропильных ног пытаются разойтись в стороны. Силы, действующие на стропила, называются распорами. При неправильном проектировании стены могут не выдержать и начнут выгибаться. Стропила при этом треснут, крыша в этом месте просядет, как результат – разрушение дома. Чтобы крыша не рухнула, стропильные ноги рекомендуется опирать на мауэрлат. Их соединение должно быть подвижным относительно горизонтального направления, то есть стропило должно немного двигаться в допустимом пределе. Запрещено упирать стропила в мауэрлат так, чтобы перемещение было невозможным. Часто строители используют такой прием: прибивают стропило при помощи одного-трех гвоздей. Слабое соединение позволит стропильной ноге передвигаться по мауэрлату. Если число гвоздей будет больше, то это приведет к возникновению распора недопустимой величины, что скажется на целостности стены.

Иногда передачу распора на стены снижают за счет упора стропил в мауэрлат с одновременным обеспечением подвижного соединения с коньком. Таким образом, наслонное стропило сможет скользить по коньку.

Недостаточные соединения часто вызывают у малоопытных строителей недоумение. И, чтобы исправить кажущуюся им погрешность проектировщика, строители используют для надежности большее количество гвоздей и саморезов. В результате крыша домов начинает распирать стены по непонятным для проектировщиков причинам.

 

Как обеспечить ветроустойчивость?

Согласно установленным нормам крышу нужно возводить так, чтобы она смогла выдержать определенный уровень ветровой нагрузки, равный ураганному ветру, который бывает в этом районе раз в 50 лет. Для этого проектировщики используют карту ветровых нагрузок для конкретного района.

Крышу гарантировано не сорвет порывами ветра, если ее прикрепить к стене здания.

 

При кирпичных или каменных стенах стропила скрепляются с арматурой, заложенной в нижних рядах кладок, при помощи проволоки. Благодаря такому соединению, стропила могут немного двигаться по мауэрлату. Кроме этого, используются и другие способы крепления.

Для обеспечения ветровой устойчивости несколько стропильных ног соединяется ветровой доской (балкой). Без нее конструкция будет менее устойчивая, ветер сможет качать крышу. Ветровая балка не требуется, если обустраивается единый настил, как для мягкой кровли. В конструкции с наклонными стропилами в качестве ветровой балки устраивают дополнительные крепления к стойкам. Устанавливают их по длине прогона.

Материал для стропил

В строительстве крыши используются только качественные пиломатериалы. Чтобы обеспечить высокий уровень прочности и долговечности, лучше всего применять сухие стройматериалы. Их уровень влажности должен быть меньше 22% . С учетом того, что такой материал стоит на порядок дороже, некоторые строители используют невысохшую древесину. В дальнейшем древесина высохнет, элементы усохнут, места крепления станут менее надежными. Все это перераспределит нагрузку. В результате ухудшится устойчивость всей конструкции. Пропитывать сырое дерево специальными антисептиками приносит малый эффект.

Для изготовления стропил рекомендуется использовать древесину хвойных пород. Допускаются несквозные трещины в брусьях и сучки, чей диаметр не превышает 30 мм. Из лиственных пород допускается использование береза, дуба и бука с обязательной антисептической обработкой.

Как правильно соединять?

Для надежного скрепления элементов стропильной системы, необходимо обеспечить распределение нагрузки в конкретном направлении. Выполненные соединения должны выдерживать предполагаемые нагрузки, расшатывания и другие динамические воздействия. Для этого используются болты и шпильки, гвозди. Кроме простых гвоздей разрешается использовать ершенные. Также пригодятся многозубчатые пластины, накладки перфорированные, закрепляемые при помощи гвоздей или саморезов. При соединении элементов из невысохшей древесины рекомендуется применять шпильки и болты. Остальные виды креплений с высыханием дерева ослабевают, что приводит к деформациям сооружения. 

realstroy74.ru

Стропильная рама мансарды | Банк патентов

Формула полезной модели
1. Стропильная рама мансарды, содержащая состыкованные между собой несущие
элементы ригеля и стоек, образующие внешний и внутренний контуры рамы, в которой
несущие элементы ригеля от конька имеют пологий угол наклона, а несущие элементы
стоек ниже стыков с ригелем имеют крутой угол наклона и оперты на наружные стены
строения выше уровня пола, при этом на коньковое соединение несущих элементов ригеля
и на стыковые соединения несущих элементов ригеля и стоек установлены накладные
пластины, а в местах опирания несущих элементов стоек на наружные стены здания
установлены крепежные уголки, отличающаяся тем, что внутренний контур стропильной
рамы повторяет конфигурацию внешнего контура и подобен ему, несущие элементы ригеля
и стоек выполнены сплошного сечения, соединены в коньке и между собой накладными
пластинами одинаковой геометрической формы, которые стянуты резьбовыми шпильками.
2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коньковое соединение несущих элементов ригеля
и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками выполнены впритык.
3. Рама по п.2, отличающаяся тем, что коньковое соединение содержит состыкованные
верхними торцами несущие элементы ригеля, по сторонам конькового соединения
установлено не более двух соединительных накладных пластин, стянутых между собой не
более как шестью резьбовыми шпильками.
4. Рама по п.2, отличающаяся тем, что стыковые соединения между ригелем и стойками
содержат состыкованные нижними торцами несущие элементы ригеля с верхними торцами
несущих элементов стоек, по сторонам каждого стыкового соединения установлено не
более двух соединительных накладных пластин, стянутых между собой не более, как
шестью резьбовыми шпильками.
5. Рама по п.3 или 4, отличающаяся тем, что несущие элементы соединены накладными
пластинами пятиугольной формы.
6. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коньковое соединение несущих элементов ригеля
и стыковые соединения несущих элементов ригеля со стойками выполнены внахлест.
7. Рама по п.6, отличающаяся тем, что коньковое соединение содержит совмещенные
верхними концами внахлест несущие элементы ригеля, по сторонам конькового
соединения установлено не более двух усиливающих накладных пластин, стянутых между
собой не менее как тремя резьбовыми шпильками.
8. Рама по п.6, отличающаяся тем, что стыковые соединения между ригелем и стойками
содержат совмещенные нижними концами внахлест несущие элементы ригеля с верхними
концами несущих элементов стоек, по сторонам каждого стыкового соединения
установлено не более двух усиливающих накладных пластин, стянутых между собой не
менее как тремя резьбовыми шпильками.
9. Рама по п.7 или 8, отличающаяся тем, что соединения несущих элементов усилены
накладными пластинами ромбовидной формы.
10. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы ригеля и стоек соединены и
усилены металлическими накладными пластинами.
11. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы стоек оперты на наружные
каменные стены строения.
12. Рама по п.11, отличающаяся тем, что каждый узел опирания на каменную стену
строения содержит нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на
мауэрлат, по сторонам каждого опорного конца несущего элемента установлено не более
двух крепежных уголков, вертикальные полки которых, охватывающие опорный конец
несущего элемента стойки, стянуты между собой не менее как двумя резьбовыми
шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков, опирающиеся на мауэрлат,
прикреплены к нему, по меньшей мере, одним глухарем.
13. Рама по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы стоек оперты на наружные
деревянные стены строения.
14. Рама по п.13, отличающаяся тем, что каждый узел опирания на деревянную стену
строения содержит нижний конец несущего элемента стойки с врубкой, опертой на верхний
обвязочный брус стены, по сторонам каждого опорного конца несущего элемента
установлено не более двух крепежных уголков, вертикальные полки которых,
охватывающие опорный конец несущего элемента стойки, стянуты между собой не менее
как двумя резьбовыми шпильками, а горизонтальные полки крепежных уголков,
опирающиеся на обвязочный брус, прикреплены к нему, по меньшей мере, одним глухарем.
15. Рама по п.12 или 14, отличающаяся тем, что нижние опорные концы несущих
элементов стоек прикреплены к наружным стенам при помощи металлических крепежных
уголков.
16. Рама по п.12 или 14, отличающаяся тем, что нижние торцы несущих элементов стоек
вынесены за наружные стены строения.

bankpatentov.ru

84 фото от проектирования до реализации

Чтобы здание было долговечным и надёжным, оно кроме крепкого фундамента должно обладать хорошей стропильной системой, устойчивой ко всем видам природных осадков и способной выдерживать ветровые, снеговые и дождевые нагрузки.

Каким требованиям должна отвечать стропильная система

Стропила должны отвечать следующим требованиям:

Они и места их сочленений должны быть жёсткими. Необходимо полное отсутствие деформаций при усилиях сдвига и распора. Краеугольный камень всей системы – это треугольник.

Стропильная конструкция состоит из закреплённых параллельно друг другу треугольных ферм (рам). Именно они придают кровле нужную устойчивую позицию. А подвижность рам может привести к деформации или даже обрушению крыши.

Кровля не должна иметь большой вес. Учитывая это, обычно для изготовления стропил используют деревянный брус. В случае тяжёлой крыши его заменяют на металл или на первосортную древесину хвойных пород с показателем влажности не выше 18%.

Дерево обязательно нужно обработать антисептиками и антипиренами. Это позволит добиться необходимой прочности и крепости стропильных узлов.

Применяемая в стропильной системе древесина должна быть высококачественной. Обычно используют дерево 1-3 сорта с минимумом сучков и трещин.

Допускается наличие трех сучков длиной не более 30 мм на 1 м. Приемлемая глубина трещин – 1/2 часть доски. Для несущих элементов применяют брус толщиной 50 мм и больше с сечением более 40 см².

Длина досок из хвойной древесины не должна превышать 6,5 м, а из лиственных пород – 4,5 м.

Мауэрлат, прогоны и подушки изготавливают исключительно из твёрдых пород лиственных деревьев и в обязательном порядке применяют антисептическую обработку.

Стропильная система требует предварительных расчетов. Примеры расчетов стропильной системы крыши можно найти в Интернете.

Устройство стропильной системы

По фотографиям системы стропил можно увидеть, что она состоит из:

Мауэрлата. Он играет роль основания всей стропильной конструкции. С его помощью происходит равномерное распределение нагрузок на стены.

Стропильной ноги. Это основная составляющая часть системы стропил, определяющая угол наклона кровельного ската, к ней жёстко крепятся остальные детали.

Прогонов. Они выполняют роль скрепляющих стропильные ноги элементов.

Затяжки. Эта деталь соединяет стропильные ноги и препятствует их разъежанию.

Стоек и подкосов. Они придают ногам стропил надежности.

Обрешетки. Она располагается перпендикулярно стропильным ногам и состоит из обрезных досок. Ее функция заключается в передаче нагрузки от кровли на стропильные ноги.

Конька. Он соединяет два ската кровли.

Кобылки. С ее помощью делают свес, если не хватает длины ног стропил.

Свеса кровли. Он защищает стены от осадков.

Возможные конфигурации крыш

Крыши могут быть:

• односкатными;
• двухскатными;
• четырехскатными;
• ломанными.

Виды стропильных систем

Вид стропильной системы зависит от конструктивного решения здания и его параметров.

Существуют следующие разновидности системы стропил:

Система с висячими стропилами. Прекрасное решение для двухскатных крыш с длиной пролёта менее 6 м и отсутствием внутренних стен.

Вальмовая стропильная система. Это кровля с четырьмя скатами, два из которых имеют форму трапеции, а остальные представляют собой равнобедренные треугольники.

Наслонная система. Она хороша для кровель с длиной пролёта от 10 до 16 м. Внутри дома обязаны находиться несущие стеновые конструкции или колонны. Значения уклона могут быть различными.

Монтаж стропильной системы – дело сложное и трудоемкое, требующее ответственного подхода. Надеемся, что эта статья поможет вам.

Фото стропильной системы

landshaftportal.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

виды и монтаж для разных форм скатных крыш

Хороший фундамент – еще не означает, что дом простоит «верой и правдой» на протяжении долгих лет. Еще одна крайне важная составляющая – надежная и качественная стропильная система для крыши. Давайте разберемся, как она устроена в случае скатной крыши, каких видов бывает и из каких элементов состоит.

Содержание материала:

Стропильные системы крыши

Какими должны быть стропила для крыш

Вот несколько видов стропил, которые чаще всего используются в современном строительстве:

• металлические сложно изменить, но этот материал долговечен;
• деревянные просты в использовании и изменении, но требуют дополнительной обработки;
• деревянные двутавровые балки (сделаны из бруса и ОСП) отличаются ровностью при максимальной длине до 12 метров, но стоимость выше обычной системы из дерева;
• железобетонные не поддаются изменениям вообще, но их выделяет длительный срок службы;
• смешанные или комбинированные системы.

Каждый из них обладает своими плюсами и минусами, которые включают в себя прочность, цену, легкость монтажа, возможность небольших изменений, связанных, к примеру, с несоответствующими размерами, взаимодействие с окружающей средой. В данном материале пойдет речь о самом популярном материале для изготовления стропил – дерево. выделим основные задачи, которые ставятся перед конструкциями данного вида.

Первое, и самое главное – прочность каждого элемента. Крыша не должна деформироваться или сдвигаться. Основа конструкции стропил – треугольник. Именно в виде треугольника делают фермы (рамы), крепящиеся параллельно. Неподвижные и жесткие, они «возглавляют» всю конструкцию.

Малая масса. Тяжелая крыша – это крайне плохо. Поэтому большинство элементов производят из дерева. Если же вес кровельной системы большой, то его усиливают металлическим каркасом. Основа – хвойные породы дерева небольшой влажности.

Каким требованиям должно отвечать дерево:

• 1-3 сорта. Без сколов, сучков и трещин.
• Элементы из дерева не должны быть менее 5 см. по толщине, и с площадью до 45 кв. см.
• Максимальная длина бруса из дерева хвойной породы не должна превышать 5-6 м.
• Мауэрлат и прогоны изготавливаются исключительно из твердых пород дерева.

Главные конструкционные элементы стропил

Любой хозяин, планирующий возведение стропильной системы, обязан быть в курсе, из чего она состоит.

1. Мауэрлат. Основа всей конструкции. С помощью этого элемента устанавливается правильная нагрузка на все несущие элементы дома.
2. Стропильная нога. Задет наклон скату, придает крыше привлекательный вид, надежно закрепляет конструктивные части системы.
3. Затяжка. Не позволяет «расходиться» ногам. Крепко удерживает их в нижней части.
4. Прогон. Крепит стропильные ноги в верхней части системы (коньковый прогон) и по бокам (боковой прогон).
5. Обрешетка. Монтируется строго перпендикулярно относительно балок. Изготавливается из обрезанного бруса или досок.
6. Стойки/подкосы. «Добавляют» ногам еще больше стойкости.
7. Свес. Защищает основные конструкции здания от различных природных осадков.
8. Конек. Место, в котором закрепляются скаты.
9. Кобылки. Создают свес. Необходимы в случае, когда стропила не имеют необходимой длины.

Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций крыши

Давайте разберемся с таким составным элементов стропильной системы, как ферма. Ее делают плоской, и, помимо растяжки, в нее включаются раскосы и сами балки. Закрепляются все эти детали таким образом, чтобы нагрузка на главные конструкции шла вертикально.

В случае, когда пролет довольно большой, то ферма делается из нескольких составляющих. Нижняя часть фермы – потолок чердака. Точное число ферм определяется после серьезных расчетов на каждом конкретном объекте.

Виды стропильных систем разных типов крыш

Все варианты конструкций определяются двумя основными видами устройства стропильных систем: висячими и наслонными.

Висячие

Идеально подходят для двускатных типов крыш, с небольшими пролетами – до 5 м., без внутренних перегородок. Нижняя опора – мауэрлат. В такой системе применяется затяжка, которая уменьшает распор конструкции на главные опоры здания.

Конструкция крыши висячего типа

Балки висячих стропил расположены внизу – они также играют роль балок перекрытия. В случае, когда перекрытие были изготовлены из железобетонных конструкций, они также могут быть затяжками системы.

Важные дополнения:

• Не стоит использовать ноги в качестве основного опорного элемента для свеса крыши. Более оптимальный вариант – кобылка (при условии, что свес имеет ширину не более 1 м.). Нога, при таком решении, передает нагрузку по всей своей плоскости мауэрлату.
• Когда древесина имеет влажность более 20%, стоит заранее приготовиться к тому, что после высыхания система начнет «ходить». Решение – использовать в качестве крепежей болты, которые всегда можно подтянуть. Но, еще более «продвинутый» вариант – «мощные» крепежные винты.
• На верху крыши обязательно нужно закрепить ветровую доску (должна идти от самого мауэрлата до верха конька). Угол организовывается от мансарды. Нужно это для создания максимально прочной крыши, стойкой к ветровым нагрузкам.

Наслонные

Применяются для крыш с пролетами 9-15 м. Вверху такие стропила крепятся на коньковый прогон, внизу – на мауэрлат.

Наслонная стропильная система

Если пролет более 15 м., то вместо конькового прогона монтируется два боковых, которые дополнительно крепятся на стойки.  В случае, когда будет создаваться чердак, в качестве опоры наслонных балок используют стену.

Особенности:

• Любая конструкционная часть такой системы не должна быть толще 5 см.
• Поверхности элементов должны быть максимально гладкими и обработанными.
• Очень тщательно нужно отнестись к расчету нагрузок на каждый конструкционный элемент.
• Мауэрлат должен располагаться строго в горизонтальном положении относительно вертикальных опор.
• Симметрии нужно придерживаться и при монтаже подкосов со стойками.
• Качественная вентиляция – залог того, что ваша система стропил не сгниет в будущем.
• В точках соединения элементов с камнем или кирпичем нужна хорошая гидроизоляция.

В зависимости от выбранной застройщиком формы крыши, ее каркас также будет различным. Предлагаем изучить различные варианты для наиболее популярных верхних конструкций дома.

Односкатные крыши

Изготавливаются под углом 13-25 градусов, такие крыши имеют наиболее простые (в плане изготовления и монтажа) стропила. В случае небольшого здания с пролетами до 5 м. применяется наслонная система. В случае, когда пролеты больше 5 м – дополнительно применяют фермы.

Двускатные

Тоже довольно простой вариант. Особенно, когда под такой крышей оборудуется чердак или мансардный этаж. Углы наклона – 15-63 градуса. Если капитальные перегородки расположены на расстоянии до 6 м. (относительно друг друга) – монтируют висячие стропила. Для ходовых размеров дома 6х6 или 9х9 метров рекомендуем использовать следующие схемы устройства крыши.

Рекомендуемая схема монтажа стропильной системы висячего типа для двускатной крыши

Увеличивая размеры дома, необходимо видоизменять (усиливать) конструкцию. В таких случаях необходимо использовать наслонную технологию.

Варианты двускатной крыши для пролетов более 10 метров: применение наслонной стропильной системы

Вальмовые или четырехскатные

Правила устройства стропильной системы вальмовой крыши

С углами наклона 20-60 градусов, и пролетами не более 13 м. Обязательное условие – внутренние усиливающие элементы. Для крыш такого типа используются фермы, или же монтируются стропила для крыш наслонного вида.

Ломанная крыша

Монтаж стропил ломанной крыши

В нижней своей части может обладать наклоном до 60 градусов, в верхней – пологая. Ввиду этой особенности мансардная площадь становится несколько больше. Используются такие же типы стропил, как и в варианте с четырехскатными крышами. Но, рекомендуется применять фермы.

Дополнительные элементы

Для создания максимально прочной крыши, каждая составная часть конструкции должна очень прочно соединяться с каркасом и остальными элементами. При этом крайне важно учитывать силу ветра и направление возможных механических нагрузок.

Более того, стоит обращать внимание еще и на древесину. Она может растрескаться из-за пересыхания. Поэтому важно создать такую конструкцию, в которой каждый элемент будет «работать» максимально слаженно.

Раньше все конструкционные элементы стропил закреплялись врубками. Но, это было не слишком «дешевое и экономичное удовольствие», так как необходимо брать деревянные элементы большого сечения.

Способы крепления стропил к мауэрлату и коньковому прогону

Так, сегодня для крепежа используются не врубки, а специальные болты и нагели:

Накладки из металла с атникоррозийным покрытием – еще один вариант крепежей. Они монтируются на элементы системы с помощью зубчатых пластин или гвоздей. Преимущества таких креплений следующие:

1. Небольшой расход на одну единицу древесины.
2. Простота монтажа.
3. Высокая скорость закрепления.

Перфорированные элементы крепления: углы, пластины, опора бруса

Особенности установки стропильной системы и мауэрлатов двускатных крыш

Схема установки стропильной системы в случае двускатной крыши

I – мауэрлат, II – стропильная нога, III – перекрытие.

Использовать узкие стропильные ноги – «прямой путь» к провисанию системы в будущем. Чтобы не допустить этого, нужно применить специальную решетку – укрепление, в которую входят подкосы, стойки и ригеля. Чтобы создать ее, нужно взять древесину толщиной 2,2 и шириной 15 см., или использовать пластины из дерева диаметром минимум 13 см.

Стропила крыши – несущая конструкция скатов. Она состоит из элементов, которые можно соединять между собой ригелями, распорками, стойками и т.п. Материал для опорных балок, помимо наиболее распространенного – древесины, может быть любым – металлом, железобетоном или же смешанным.

Таблица для расчета стропильной системы в зависимости от расстояния между собой и длины

Древесина (брус) должна иметь сечение от 40 на 150 до 100 на 250 мм. Зависит эта цифра от удаленности ног одна от другой, и числа осадочных нагрузок для конкретной области (расчет проводится отдельно).

Доска не должна иметь более 5 см в поперечном сечении. Ширина прямо пропорциональна длине. К примеру, если ваша доска 5 м в длину, то ее ширина не должна быть менее 13 см. Немаловажен и основной материал обрешетки крыши. При его выборе стоит уделить внимание наличию сучков, сколов и трещин. Если найти максимально ровные бруски дерева не получается, то максимальная длина сучков не должна быть более 1/3 толщины древесины.

Последний шаг монтажа стропил для крыши – надежное закрепление каждого элемента. Скобы и металлические углы – самые оптимальные элементы для этих целей. Но, в современном строительстве все чаще стали использовать болты.

krovportal.ru