Стропила наклонные: конструкция, система, узлы, правила монтажа

конструкция, система, узлы, правила монтажа

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору ( в некоторых случаях — на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры).

Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы).  Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом.

В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому  данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла «уйти» в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это  балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще.

По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор.  Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т. п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Устройство наслонных стропил: конструктивные элементы и виды

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

Элементы конструкции наслонных стропил

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

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

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

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

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

Безраспорная наслонная система стропил

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

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

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

    1. Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками. В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.
    2. При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.

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

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

Распорная система наслонных стропил

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

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

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

Подстропильные элементы конструкции

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

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

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

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

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

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

Виды наслонных стропильных систем. Или как с легкостью построить основу крепкой крыши

Рано или поздно перед вами станет вопрос, какую стропильную ферму строить для вашего деревянного дома из сруба. В этой статье вы познакомитесь с некоторыми разновидностями и решите, подойдут они под ваши требования или нет.

Наслонные стропила своими концами распирают стены здания, а средней частью опираются на опоры. В рубленых домах стропильные ноги опираются на верхние венцы. Такие крыши устанавливают на домах с внутренней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние пролетов не превышает 6 м. Наличие опоры в виде внутренней стены позволяет увеличить ширину пролета, перекрываемую наслонными стропилами до 10 м, а двух внутренних опор — до 14 м. Рассмотрим три схемы устройства наслонных стропильных систем:

  1. Стропила без подкосов. Безраспорные и распорные наслонные стропила.
  2. Стропила с подкосами.
  3. Стропила на подстропильных балках.

Стропила без подкосов. Безраспорные и распорные наслонные стропила

Односкатные крыши с пролетом до 5 м и двухскатные крыши с пролетом около 9 м можно устраивать таким образом, что стропила опираются на две опоры без других дополнительных упоров (рис.). Стропильные ноги всей конструкции могут при различном подходе передавать распор на стену или не передавать распор. Рассмотрим ниже виды наслонных стропил.

Безраспорные наслонные стропила

Безраспорные наслонные стропила представляют собой конструкцию, при устройстве которой стропильная нога работает на изгиб и не передает горизонтально-распирающего давления на стены. Существует всего три варианта установки наслонных стропил, которые решают вопрос происхождения опасных нагрузок на стены здания:

  1. Стропило упирается в мауэрлат или подшивается опорным брусочком, крепится врубкой зубом, страхуется дополнительно узел хомутами, прикрепленными к стене или проволокой (рис.). Врубка стропильной ноги в верхней ее части глубиной должна быть не более,  а = 0,25h, длину площадки опирания делают не больше высоты сечения стропильной ноги (h). Площадку опирания стропила в практике рекомендуют скашивать, для того, чтобы ничего не препятствовало изгибу стропильной ноги. Следовательно, если не скашивать подрезку, то запил боковой щекой упрется в прогон и получится распорная стропильная система. Не меньше двум глубинам а должна соответствовать длина скошенной площадки. Бывает, что подрезку стропила  в верхней части сделать невозможно, то ногу подшивают обрезком бруска, прикрепленным с обеих сторон деревянными досками гвоздевым прибоем или монтажными пластинами. Верхи стропильных ног укладывают на коньковый прогон (при возведении двухскатной крыши) и крепятся по типу скользящей опоры, как например, горизонтальная врубка, не скрепляясь со встречным стропилом. В данном примере двухскатную крышу считаем за две односкатные, просто примкнутые друг к другу высокими сторонами. Существует в рассматриваемом возведении крыши условие, которое обязывает горизонтально делать прибоины подшивки верха стропилин или верхней опорной врубки. В случае не выполнения обязательного условия, стропило при измененной схеме опирания на прогон, показывает распор. В практике почти не применяют данную схему для двухскатных крыш, потому что малейшая неточность в выполнении узлового крепления безраспорная схема превращается в распорную. Еще один недостаток выявляется в раскрывании конькового узла при прогибе стропильных ног под большой нагрузкой, потому что распор на мауэрлате отсутствует. Хотя парадокс состоит в том, что наслонные стропила в нижней части имеют упор, но система не показывает горизонтального распора. Чаще всего данную схему безраспорных наслонных стропил используют для возведения односкатных крыш.
  2. Второй и самый практикуемый метод устройства стропил на двухскатных крышах производится вот как: низы стропильных ног крепятся приемом подвижного соединения (рис.), по типу ползуна, к мауэрлату, а можно и штучным бруском. Достаточно для нижнего укрепления ноги вбить один гвоздь сверху или поставить стальную гибкую пластину, чтобы не превращать ползун в шарнир и получить распор на мауэрлат. Верхние концы стропил, которые уложены на коньковый прогон, закрепляются деревянными пробоинами друг с другом или каждое стропило с прогоном.
  3. В третьем способе крепления стропил отличие от второго в жестком закреплении стропильных ног и прогона в едином узле, методом гвоздевого боя с двух сторон деревянных брусков и дощечек параллельно коньковому брусу (рис. ). За счет такого жесткого крепления стропильных ног к коньку, в балке появляется изгибающее напряжение, которое может ее разрушить, в то же время стропильные ноги несут меньший прогиб. Получаем большую несущую способность стропильных ног благодаря такому устройству конькового узла. Такой узел изготовить на практике достаточно трудно, поэтому все формулы для внутренних пролетов стропил на определение прогиба и изгибающего момента принимают как для однопролетных обыкновенных балок. Формулы указаны на рисунке.

Каждый вариант установки наслонных стропил предполагает правильно подобрать крепежи, которые будут препятствовать или позволять движению стропила в опоре. Три варианты установки несут в себе одно правило, при котором один конец стропильного бруса устанавливается по типу ползуна, а второй конец на шарнире, который допускает только поворот.

Расчет прочности наслонных стропил производится стандартной расчетной схемой, которая предполагает равномерную нагрузку на все плоскости крыши. Поскольку равномерного давления на скаты крыши не бывает практически никогда, поэтому, для удачного применения трех вышеуказанных вариантов, остается лишь условие жестко закрепить коньковый прогон от горизонтального смещения. Это произвести можно путем ввода концов балки во фронтальные стены или подпереть накосными стропилами.

Первый рассмотренный вариант хорошо сохраняет неравномерную нагрузку на скаты крыши, при абсолютной вертикальной установке стоек, что удерживают коньковый прогон от сдвига в сторону. В третьем и втором варианте крыша может пытаться съехать в сторону большей нагрузки. Эти условия следует учесть при возведении щипцовой крыши, и где прогоны не опираются концами на стены фронтонов, а только на стойки (рис.).

Во избежание потери устойчивости стропильной системы вводят дополнительный элемент – схватку (рис.). Устанавливают  схватку на высоте около 2 м от перекрытия, но чем ниже она установлена, тем практичнее служит. Данный элемент обладает несколькими функциями. Например, в безраспорных стропильных системах, если нет никакой нагрузки на скаты крыши, то она не выполняет никакой функции. При появлении на скаты крыши небольшой равномерной нагрузки, то схватка работает на сжатие. Работу на растяжение ей может дать только аварийное положение, например, просадка фундамента здания или прогиб коньковой балки. Желательно, все пересечения схватки со стойками, которые поддерживают коньковую балку, скрепить методом гвоздевого боя.

Наиболее устойчивой конструкцией при всех сочетаниях нагрузок можно сделать во втором и третьем вариантах, если нижние узлы ползунов заменить другие конструктивные типы ползунов с выносом концов стропил за стены (рис.). Можно рассмотреть другой вариант для повышения устойчивости системы – если жестко закрепить низы стропил поддерживающих коньковый прогон, превратить нижний узел крепления в узел с жестким защемлением (рис.).

 

При возведении стропильной системы, схватку принимают таким же размером, как и стропила, но можно использовать схватку и с меньшим сечением. Сечение схваток принимают конструктивно, поскольку в них развивается небольшое напряжение. Схватки устанавливают с обеих сторон или с одной стропильной ноги и крепят болтами или гвоздями (рис.). Если схватка крепится гвоздевым боем, то ослабления в древесине стропильной ноги не происходит, но следует произвести расчет по количеству забиваемых гвоздей. Другими словами, в расчеты соединения схватки со стропилом гвоздями вводят распор (Н). В случае прикручивания схватки к стропилу болтом, то несущая способность древесины уменьшается с помощью коэффициента 0,8, по причине проделанных в балке отверстий под болты.

Устраиваются еще и добавочные опоры, например, подкосы, ригели или прогоны, для обеспечения противоаварийной устойчивости. Однако, безраспорная стропильная система достаточно устойчива, если у конькового прогона не появляется возможность смещаться по горизонтали, чего можно избежать, жестко его закрепив.

Распорные наслонные стропила

Распорные наслонные стропила – такое устройство системы, при котором, давления, что действуют на стропила, передаются на стены здания. Вот если взять все три вышерассмотренных способа устройства безраспорных наслонных стропил, и в каждом из трех случаев крепеж стропильных ног сменить на жесткое крепление, т.е. крепления по типу ползуна обратить  в неподвижные соединения стропильных ног с мауэрлатом или брусьями. В данном случае вся система получает напряжение, которое будет проявляться в распирающем давлении на стены дома.

Закрепить стропила, например, в первом варианте схемы можно, таким образом: верхние концы стропильных ног, которые опираются на коньковый пролет, сшить гвоздевым боем или болтами и получим шарнирную опору. Основательно расчетные схемы стропильных систем не меняются (рис.). Внутренние напряжения системы изгиба и сжатия прежние, но появляется распор в нижних опорах стропил равный H = (qL/2)?ctg µ. Распор в верхних узлах стропил гасится направленным противоположно распором от конца других стропильных ног. Можно проверить на смятие древесины концы стропильных ног, которые уперты друг в друга или через коньковую балку, но практически этой проверки не требуется.

По своей конструктивности распорные наслонные стропила являются переходной схемой от безраспорных наслонных стропил к висячим стропилам. Но в схеме висячих стропил в коньковом прогоне уже нет большой необходимости. В результате усадки фундамента или под воздействием собственного веса прогон прогибается и выходит из общей работы. Давящие силы распределяются по стропилам и превращаются в висячие стропила. Схватка в распорных системах стропил срабатывает на сжатие, снижая распор на стены стропильных ног (рис.), но не препятствует снятию распора полностью. Снимает полностью распор схватка, если она приспособлена в самом низу между стропильных ног, но это уже является затяжка и применяется другая конструктивная схема.

 

Распор – это горизонтальная составляющая вертикальной нагрузки. В стропильной ноге возникает сжимающее напряжение S. Это не распор от прогиба стропильной балки, потому что в расчетах стропила считают стержневой составляющей, которая не имеет высоты, и распор от прогиба не учитывают. На распор от прогиба обращают внимание только при строительстве домов из газобетонов, блоки которого не держат изгиб и разрушаются. Снизить силу распора можно путем жесткого закрепления конькового прогона. Увеличить жесткость прогона можно за счет установки консольных балок, стоек или подкосов. Распорная стропильная система требует основательного жесткого крепления мауэрлата на стене здания, а стены должны быть достаточно массивными или содержать в себе железобетонный пояс, охватывающий весь периметр.

Два сочетания нагрузок принимается при расчете стропильной системы с применяемой в ней схваткой, что работает на сжатие. Стропила подбираются сечением по наибольшему прогибу и изгибающему моменту, не учитывая работы схватки.

Стропила с подкосами

Подстропильная нога, а иначе называют, подкос является третьей опорой стропильной ноги (рис.). Это подкос превращает однопролетную балку в двухпролетную неразрезную. Устанавливают подстропильную ногу по отношению к горизонту под углом 45°, что позволяет применять балки стропил с меньшим сечением, не уменьшая на стропильную ногу нагрузки, а пролеты перекрывать с большей длиной до 14 м.

Для расчета сечения двухпролетной неразрезной балки принимают максимальный изгибающий момент, находящийся над средней опорой (рис.).

 

Прогиб стропильной ноги считают по стандартной формуле прогиба однопролетной балки для максимального пролета, а в нашем случае для нижнего пролета – от узла слияния с мауэрлатом до узла сочленения с подкосом. Это объясняется тем, что балка подпирается наклонным подкосом и, прогибаясь, стропильная нога может сместить узел соединения с подкосом.

Крепеж подкоса не требует никаких расчетов, подкос подставляют под стропило и прибивают по двум бокам и снизу, фиксируя, таким образом, от смещения. Единственный обязательный момент заключается в том, чтобы подкос был срезан точно под углом наклона стропильной ноги, что не дало бы зазора для стропила при движении под нагрузкой, т.е. не дало бы ноге прогибаться. Расчетом на сжатие определяют сечение стропильной ноги, но чаще подбирают сечение конструктивно.

На верхней части рисунка изображена распорная стропильная система, которая не нуждается в схватке, потому что она не снимает распор, в системе определены элементы, что работают на сжатие – подкосы. Изображение в нижней части рисунка показывает безраспорную стропильную систему с затяжкой. Затяжка в данной системе незаменимый элемент, который принимает участие в работе целой системы. В этом случае схватку нужно приспособить немного ниже креплений подкосов, а то есть риск, что ползун при варьировании нагрузок может поползти по мауэрлату.

Стропила на подстропильных балках

Рассмотрим схему устройства крыши при наличии в сооружении двух несущих стен, не зависимо от расположения – продольного или поперечного. В таких случаях используют две подстропильные конструкции, которые состоят из балок, что уложены вдоль крыши. Балки опираются через брусья стоек на лежень и на внутренние стены (рис.). Можно обходиться и без устройства прогонов (второй рисунок в этой разделе), но в таком решении под каждую стропильную ногу подводят стойки.

Верхи стропильных ног стыкуем одну в другую и вяжем парой стальных или деревянных накладок, получаем таким образом коньковый узел. В данной схеме не применяем коньковый прогон, что дает в стропильной системе распор. Затяжка, которая устанавливается ниже сквозных прогонов, в безраспорной системе нейтрализует распор и работает растяжение. Стабильную устойчивость системы обеспечивают схватки, что идут по низу стоек. Расшивки тоже обеспечивают устойчивость стропильной системы, они предотвращают конструкцию от складывания, а крепятся накрест.

В распорной системе схватка будет приниматься уже как ригель и принимать работу на сжатие, правильно будет установить этот элемент по верху сквозных прогонов. Эта же схватка будет держать сквозные прогоны и стойки от опрокидывания.

Расчет наслонных стропил на прогиб принимается согласно формуле, которая учитывает влияние изгибающего момента на промежуточной опоре. Стойки или сквозные прогоны под стропильными ногами дают возможность возводить мансардные крыши, но стоит учитывать, что необходим расчет на дополнительную нагрузку для жесткого перекрытия. Для решения свободного полезного пространства в мансардных помещениях можно в безраспорных конструкциях расшивки установить с наружной стороны стоек и приладить их к нижним концам стропильных ног.

У многих мог возникнуть вопрос, почему многие рисунки про кирпичные дома. На самом деле — это не ошибка, просто чаще всего такие системы используют при строительстве кирпичных домов, но и для строительства сруба они подойдут и будут служить долгие годы.

Наслонные стропила для крыши конструкция узлы

Стропила
— несущие конструкции скатной крыши, поддерживающие основание кровли (обрешётку или настил).

Различают наслонные (при промежуточных опорах) и висячие стропилы (без промежуточных опор). При сравнительно больших пролётах стропилами служат фермы.

Простейшие стропила

Наиболее простыми стропилами
-являются наслонные стропила, образованные стропильными ногами из бревен, брусьев или досок и укладываемые на брусчатые или бревенчатые мауэрлаты и скрепляемые с последними помощью врубок и скоб.

При наличии долевых стен и при пролетах более 5—6 м стропильные ноги поддерживаются промежуточными опорами на столбах. При редко расставленных поперечных стенах (через 4—5 м) мауэрлаты поддерживаются подкосами (рис. 6), обычно образующими в долевом направлении ригельно-подкосную систему. При отсутствии промежуточных опор стропильные ноги подпираются подкосами, врубленными в стропильные ноги шипом. В виду наличия распора от подкосов верхние концы стропильных ног должны быть надежно связаны межйу собой болтами и скобами.

Стропила являются несущей конструкцией, воспринимающей все постоянные и временные нагрузки. Форма стропил и расположение их в плане зависят от очертания крыши и контуров здания. Конструкция стропил зависит от характера расположения опор, величины перекрываемых пролетов, а также от величины постоянной и временной нагрузок, действующих на стропила. Стропильные конструкции крыши выполняются из дерева, стали и железобетона.

Различают две основные системы стропил: наслонные — односкатные и двухскатные — и висячие. В наслонных стропилах каждая нога опирается не менее чем на две опоры, образованные наружными стенами, стойками или прогонами. Наслонные стропила не дают распора на стены, поэтому иногда эти стропила называют безраспорными. Висячие стропила опираются на стены нижним основанием затяжек, в которые врубаются нижние концы стропильных ног, а верхние концы соединяются вместе, поддерживая друг друга на весу. Распор, который возникает при этом, воспринимается горизонтальной затяжкой или ригелем.

Наслонные стропила

1. Наслонные стропила (рис. 1) применяются в гражданских зданиях. В качестве опор для них используются внутренние стены или столбы.

2. Стропильные ноги выполняют из бревен, брусьев и досок на ребро, уложенных наклонно вдоль ската. Бревна отесывают сверху на один кант для прибавки обрешетки и укладывают комлем книзу

Нижние концы стропильных ног при деревянных стенах врубают непосредственно в венцы или в верхнюю обвязку стены; при каменных стенах — под нижние концы стропил подкладываются брусья или бревна, диаметром 18—20 см, отесанные на два канта снизу и сбоку (мауерлат).
При расстоянии между стропилами до 1,5 м мауерлаты укладывают сплошными, при большем расстоянии — из отдельных коротышей 70— 80 см длиной. Мауерлат укладывают на обрез (уступ) каменной стены и изолируют для предохранения от загнивания со стороны, обращенной к каменной кладке, толем или осмаливают.

3. Стропильные ноги сопрягают с мауерлатом, венцом или обвязкой, неглубокой врубкой и скрепляют скобой. Скобы относятся к нерабочим связям и служат для соединения бревен и брусьев. Для изготовления скоб применяется круглая и квадратная сталь.
Скобы следует забивать в предварительно рассверленные отверстия диаметром от 0,8 до 0,9 диаметра скобы и глубиной не менее 0,6 от загиба скобы

4. При односкатных крышах наслонные стропила могут состоять только из одной ноги. Такие стропила без устройства дополнительных опор (подкосов) целесообразны только для пролетов до 4,5 м. При длине стропильных ног 6—9 м для уменьшения прогиба и придания всей системе стропил жесткости стропильные ноги укрепляют подкосами, упирающимися нижним концом на прогон, уложенный на выступ (обрез) стены. При наличии на чердаке столбов или поперечных стен на них укладывается лежень, на который и ставят стойки.

По верху стоек укладывают прогон, поддерживающий стропильные ноги. Для уменьшения сечения прогона и повышения общей жесткости всей стропильной системы под прогоны устанавливают подкосы, нижние концы которых упираются в стойки и лежни.

Рис. 1. Наслонные стропила
а — без подкоса; б — с подкосом; в — с одним рядом стоек и подкосами; е — с одним рядом стоек и прогонами на подкосах; д — с одним рядом стоек и подкосами; е — со смещенной стойкой, подкосами и ригелем; ж — со стойками и ригелем жесткости; 1 — подкос под каждой стропильной ногой; 2 — мауерлат; 3 — прогоны; 4 — подкладка; 5 — сквозной лежень; 6 — подкосы у стоек; 7 — лежень; 8 — подкос; 9 — ригель; 10 — обвязка; 11 — кирпичный столб; 12 — ригель жесткости; 13 — железобетонное перекрытие; /—X/ — узлы

Наслонные стропила для двухскатных крыш имеют две стропильные ноги, нижний конец каждой из них врезается в мауерлат или венец, а верхний — в коньковый прогон. При этом верхние концы стропильных ног противоположных скатов сопрягаются врубкой вполдерева. Прогон поддерживают при помощи стоек, которые ставят на лежни, уложенные на внутренние продольные стены или столбы.

При расстоянии между стойками более 3 м для усиления прогона и уменьшения его прогиба в лежень и прогон врубают подкосы. При пролете двухскатных наслонных стропил от 10 до 14 м стропильные ноги стягиваются ригелем из пластин или досок, врубленных сквороднем.

При четырехскатных крышах устанавливают диагональные стропильные ноги, образующие шатровые (вальмовые) скаты, которые нижними концами врубаются в мауерлаты, а верхними — в выпущенный конец конькового прогона. В диагональные стропильные ноги, в пределах треугольных участков ската крыши, врубаются полусквороднями укороченные стропильные ноги, отходящие от диагональной ноги (варожники) (рис. 2).

Рис. 2. Деталь стропил четырехскатной крыши
1 — диагональная стропильная нога; 2 — нарожник

 

5. Наслонные стропила из досок делают так же, как и стропила, из брусьев или бревен с той лишь разницей, что сопряжения элементов таких стропил осуществляются в узлах с применением гвоздей или болтов, а не врубок. Расстояние между дощатыми стропилами принимаются от 1 до 1,25 м

6. В зависимости от веса кровли, принятого сечения обрешетки и несущей способности стропильных ног расстояние между осями стропил обычно принимают в пределах 1—1,5 м (реже до 2 м), а сечение элементов стропил — по расчету на прочность и жесткость. Однако их не рекомендуется делать меньше величии, приведенных в табл. 1.

Таблица 1. Наименьшие допускаемые сечения элементов наслонных стропил

Наименование элементов

Диаметр бревна
(в верхнем
отрубе)
в см

Диаметр
пластин
из бревен
в см

Сечение досок в мм
Стропильная нога

13

15

50 х 100

Подкос

13

15

50 х 100

Стойка

13

15

50 х 100

Прогон: верхний

14

нижний (лежень)

18

Мауерлат

16

 

7. Сечение стропильных ног из бревен для наслонных стропил можно ориентировочно определить по данным табл. 2.

Нагрузка, допускаемая на стропильные ноги наслонных стропил из бревен для разных пролетов в зависимости от сечения стропил

Расчетная схема Пролет в м Допускаемая предельная нагрузка q в кг\пог.м при сечении стропильных ног в см
13 14 15 16 17 18 19 20 22
3 190 240 275 355 430 505
3,5 140 170 200 257 310 365 430
4 105 135 155 200 240 285 325 390 520
4,5 100 125 160 190 225 265 310 410
5 95 125 155 180 215 250 330
5,5 95 120 150 180 210 275
6 115 145 175 230

Для определения допускаемой предельной нагрузки на стропила крыш требуется установить снеговую нагрузку (учитываемую при уклоне ската кровли до 50°), ветровую нагрузку и собственный вес крыши.

Ветровая нагрузка учитывается при уклоие кровли более 30° и принимается:
для условий городской застройки — 15—20 кг/м2;
для побережья моря и низовьев больших рек — 35—50 кг/м2.

При строительстве на открытых степных местах указанные нормы повышаются на 67%, а при строительстве в защищенных лесистых местностях — понижаются на 25%.

Стойки и подкосы наслонных стропил, работающие только на сжатие, обычно не рассчитываются. Диаметр этих элементов на практике принимается на 1—3 см меньше диаметра стропильных ног.

устройство конструкции, узлы, схема, шаг стропил

Крыша должна выдерживать большие нагрузки. Для придания ей крепости устраивается специальная конструкция, которая состоит из стропильных ферм и обрешетки. Ее предназначение — передать нагрузку от веса кровли и снежного покрова на внутренние опоры сооружения. Наслонные стропила используются в зданиях с небольшими пролетами или в сооружениях со средней несущей стеной или промежуточными опорами. Если таковые отсутствуют, то применяется конструкция из висячих стропил.

Правила и тонкости устройства наслонных стропил

Наслонной стропильной конструкцией можно перекрыть пролет, максимальная длина которого составляет от 6  до 6,5 метров. При условии, что внутри здания могут быть такие несущие конструкции, как колоны или стены, то появляется дополнительная возможность устанавливать на них стойки.

Одной из полезнейших вещей является скользящая опора для стропил, так как она позволяет прикрепить разные промежуточные стропилы к мауэрлату.

Схема наслонных стропил

Поскольку большие пролеты встречаются в частном строительстве довольно редко, то в индивидуальных постройках в основном применяются наслонные стропила.

По технологии  стропильная нога  опирается на мауэрлат (в случае с деревянной постройкой его функция передается верхнему ряду стены). Это узловое соединение считается особенно важным.

Если стропильные ноги стянуть при помощи ригеля, то величина пролета может быть увеличена до 8 м, при одной опоре – до 12 м, с использованием двух опор – до 16 метров.

Нельзя укладывать деревянные стропила на каменные стены. На них постоянно образовывается конденсат, который будет разрушать дерево. Чтобы оно не гнило, мауэрлат нужно заизолировать. То же нужно делать во всех местах, где дерево примыкает к конструкциям из камня или металла. В качестве изолирующего материала используется рубероид в 2 слоя или похожий материал.

Во время монтажа наслонной кровельной системы особого внимания заслуживает правильное закрепление стропил  на подстропильном бруске.

Схема креплений стропил

В первую очередь, нужно надежно закрепить мауэрлат. Он представляет собой  брус  со сторонами размером 140-160 мм. Делается это с помощью металлических штырей, которые бетонируют в стену не менее чем на 40 см. Таким же образом можно закрепить и болты.

С этой целью могут использоваться проволочные скрутки диаметром не меньше 6 мм. Они закладываются при возведении стен не выше, чем в третьем ряду кладки, считая с верхнего края.

Наслонные  стропила могут крепиться к мауэрлату с помощью скоб. К брусу, который кладут поверх внутренних наружных конструкций и называют «лежнем» предъявляют аналогичные требования.

При строительстве домов  используются наслонные стропильные системы, изготовленные из дерева. Использование таких элементов из металла или железобетона себя не оправдывает и, вообще, трудно реализуемо.

Для соединения и крепления деревянных стопил, опорных брусьев и других деталей удобно использовать соединения в виде шипов, зубьев и сковородень, которые широко применяются в плотницком деле.

Наслонная система, конструкция которой  выдерживает давление кровельного пирога и самой себя, должна быть хорошо рассчитана еще до того, как начнут укладывать стропила.

Когда срубы домов еще хорошо не высохли, и не произошла  их полная усадка, монтаж несущих конструкций кровли необходимо производить особенно внимательно.

Помните, что при коэффициенте усадки сруба дома (изготовленного из бревен или брусьев и имеющего высоту 3 метра), который составляет 4-6%, дом может за год усесть на 10-20 см. При этом могут пострадать несущие элементы крыши и вставленные столярные изделия. Вот почему размеры дома принято закладывать в проекте в двух вариантах – первоначальном и после усадки.

Одним из решений проблемы может быть использование висячих стропильных систем. В противном случае придется

  • ожидать окончательной усадки дома,
  • использовать стропила, которые имеют скользящие опоры,
  • укрепить все опорные конструкции, подставив под них в качестве компенсаторов усадки  винтовые домкраты.

В первом случае,  недостаток состоит в длительном ожидании, в последнем – требует высоких профессиональных навыков и точности во время проведения работ ручным способом.  А вот использование скользящих  креплений, которые можно считать саморегулирующими, дает дополнительные преимущества.

Например, скользящая конструкция прекрасно компенсирует свойство древесины давать усадку и способность «дышать» и деформироваться (хотя и незначительно) на протяжении всего срока службы.

Эту конструкцию делают следующим образом: на мауэрлат под нужным углом набивают брусок или делают вырубку нужной формы. Затем на него крепят уголок, одна полка которого загибается. Под загиб продевают рабочую рельефную пластину.

Пластина на стропиле закрепляется так, чтобы по направлению к коньку дома оставалось значительное расстояние для свободного скольжения, которое происходит в наружную сторону.

Приобретая соединение для скольжения, необходимо знать, что оно может быть разного рабочего размера (опорные площадки пластин находятся  на разном расстоянии). Выбирать его нужно, учитывая планируемую степень усадки здания. При этом обращают внимание, что распределение размера усадки будет происходить на стропила двух скатов.

Упор стропил на подстропильный брус является не единственным подвижным узлом стропильной конструкции. Конек также нуждается в устройстве шарнирного соединения какого-либо типа. Наслонные стропила можно соединять встык, используя металлические пластины. С торца оставляют значительный угол. Он не позволяет стропилам во время схождения упираться друг в друга. Можно использовать и другой вариант, когда стропила соединяются внакладку. В этом случае в обеих ногах делаются отверстия, через которые проходит болт.

 Конструкция наслонных стропил

Стропильную систему, в которой крепление верхнего узла осуществляется при помощи шарнира, а нижнего – при помощи шарнира и плавающего соединения (выше описывался вариант ползуна), принято называть  безраспорной. В такой системе не происходит передача нагрузок на мауэрлат , а через него – на стены.

В отличие от них, в распорной системе жестко выполняется коньковое соединение, а опора на мауэрлат происходит с помощью шарнира (как вариант, соединение «зубом»). В этом случае,на стены передаются раздвигающие усилия.

Такую систему, которая объединяет наслонные и висячие стропила, можно считать гибридной.

В этом случае происходит перераспределение нагрузки. Вес кровли принимают на себя исключительно стропильные ноги, которые соединены встык и работают на изгиб. Коньковый брус в этом случае перестает быть обязательным элементом стропильной системы, поскольку, практически, бездействует.

При распорной схеме особенно важно учитывать качество выполнения болтовых соединений. Их производят с помощью предварительно просверленных отверстий , диаметр которых должен быть на 1 миллиметр меньше диаметра шпильки или болта. В том случае, если они будут излишне большими, в процессе выбора деталью свободного хода может произойти повреждение мауэрлата.

Работа стропил будет отличаться   в зависимости от того, какие из соединений стропил будут работать в жестком режиме, а какие будут шарнирными.

Когда эксплуатация кровли происходит в нормальных условиях, без перегрузок, то вся нагрузка, которую испытывает стропильная система, равномерно распределяется на все ее элементы. Но с приходом зимы и выпадением снега на каждый скат приходится разная нагрузка. В случае плохо закрепленных или неправильно смонтированных стоек может произойти сдвиг кровли в сторону перегруженного ската. Возможность такого смещения наиболее вероятна,когда речь идет о безраспорной схеме. Проблему можно предотвратить, если надежно закрепить коньковый брус, исключая его продольные сдвиги.

В каком порядке производится устройство стропил

Технологический процесс устройства кровли состоит из следующих этапов:

  1. Приведенная таблица дает возможность рассчитать сечение стропильных ног, отталкиваясь от их длины;

    Сечение стропильных ног

  2. В случае, когда в наличии нет пиломатериалов, которые имели бы требуемую по проекту длину и толщину, их можно получить путем сращивания при помощи саморезов или гвоздей;
  3. Необходимо изготовить шаблон стропил, а если конструкция состоит из стоек и подкосов, было бы неплохо сделать шаблоны и для них;

    Помните, что при устройстве вальмовых крыш, которые в основном имеют 4 ската, важно принять во внимание некоторую особенность. Длина стропил, которые располагаются в месте, где происходит смыкание скатов, должна уменьшаться по мере спуска от конька в сторону мауэрлата. Ее называют диагональной стропильной ногой или накосной ногой. Поскольку вальмовая кровля имеет сложную конструкцию, шаблоны в этом случае изготавливаются для элементов скатов, которые являются основными. Все остальные элементы приходится собирать и подгонять непосредственно на месте.

  4. Подготовленные и подогнанные материалы поднимаются на кровлю;
  5. Монтаж начинают со стоек и конькового бруса (прогона)– это делается, когда они предусмотрены проектом. Для большей уверенности было бы неплохо дополнительно прикрепить стойки к несущим конструкциям сооружения. Такие меры предотвратят возможные, но нежелательные сдвиги;
  6. Учитывая вышеприведенныеправила, в дальнейшем  стропила устанавливают к крепежу и закрепляют наиболее подходящим способом к мауэрлату. В местах верхнего соединения их крепят к коньковому брусу  или закрепляют друг с другом;
  7. В случае, когда проектом предусмотрено применение горизонтальных схваток  (что в некоторой степени объединяет наслонные и висячие стропила), то на этом этапе происходит их крепление;
  8. В дальнейшем происходит установка подкосов, шпренгелей и других опорных элементов;
  9. Затем производят устройство отвесов, на которые влияет конструкция крыши и длина стропильных ног; Всевозможные осадки могут попадать на нижнюю часть ограждающих конструкций дома (стен). Чтобы это не произошло, кровля сооружается так, что в большинстве зданий выходит за пределы наружных стен на расстояние не менее 50 см. Если упор стропил на мауэрлат осуществляется при помощи зуба или шипа, к их нижнему краю, расположенному с боковой стороны, с целью удлинения прибивается специальный элемент – кобылка.
  10. В случае, когда проектом предусмотрено устройство кобылок, их необходимо обшить по всему периметру дома деревянной сплошной обрешеткой.

Следующий этап, когда наслонные  стропила, конструкция которых рассматривалась выше, обшиваются обрешеткой,  является последним перед производством кровельного пирога. В него входит устройство пароизоляции, гидроизоляции, а также работы по утеплению и покрытию кровли.

Стропильная система крыши: расчет, устройство и монтаж, наслонные и висячие стропила кровли, мауэрлат

Основной несущей конструкцией крыши является стропильная система. Стропила должны выдерживать не только кровельное покрытие, но и ветровую и снеговую нагрузки. Как правило, основные элементы стропильной системы крыши изготавливают из хвойных пород древесины (не более 20% влажности) и обрабатывают специальными огнебиозащитными составами.

Нагрузки, которые воспринимает стропильная система, бывают постоянные и временные. К временным нагрузкам относятся: люди, выходящие на крышу, оборудование для обслуживания или ремонта, временно установленное на кровле, ветровая и снеговая нагрузка. Особые нагрузки: сейсмическое воздействие на здание (в сейсмоопасных районах). Постоянные нагрузки — это вес самой кровельной конструкции (кровельных материалов, стропил, утеплителя и изоляции, а так же отделки потолка помещения).

Снеговая нагрузка

Значение снеговой нагрузки определяют по формуле S=Sg*µ, где Sg — это расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности, принимается по таблице:

µ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на кровлю.
Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли:
µ=1 — при углах наклона ската кровли меньше 25°.
µ=0,7 — при углах наклона ската кровли от 25 до 60°.
При углах наклона ската кровли более 60° значение µ в расчёте полной снеговой нагрузки не учитывают.

Ветровая нагрузка

Значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте Z над поверхностью земли определяется по формуле W=Wo*k
Wo — значение ветровой нагрузки, которое принимается по таблице ветрового района России

k — коэффициент, который учитывает изменение ветрового давления по высоте, определяется по таблице, в зависимости от типа местности.

Высота здания, в метрах А B
5 0,75 0,5
10 1 0,65
20 1,25 0,85

А — открытые побережья, степи, пустыни, тундры.
B — города, лесные массивы и другие местности, которые равномерно покрыты препятствиями высотой более 10 м.
*При определении ветровой нагрузки тип местности может быть различным для разных расчетных направлений ветра.

Карты ветровых и снеговых районов РФ:

Типы стропильных конструкций скатной крыши

По типу строения стропила можно разделить на наслонные и висячие. Основная фигура в стропильной системе — треугольник, поскольку он является наиболее жестким.

Наслонные стропила опираются концами на стены дома, а серединой на промежуточные опоры. Их устанавливают в зданиях с несущей средней стеной или промежуточными опорами. При использовании наслонных стропил расстояние между опорами не должно превышать 6,5 метров. Наличие дополнительных опор позволяет увеличить эту ширину до 12-15 метров. В деревянных домах из оцилиндрованного бревна стропила опираются на верхние венцы, а в каркасных домах — на верхнюю обвязку. В домах из кирпича, камня или блоков в качестве опоры для стропильных балок применяется мауэрлат. При одних и тех же размерах дома крыша с использованием наслонных стропил будет более легкой.

Висячие стропила концами опираются только на стены здания или на мауэрлат (опорный брус), без промежуточных опор. Их применяют в строениях с легкими стенами. Стропильные ноги в такой системе работают на изгиб и сжатие. Конструкция создает горизонтальную распирающую нагрузку, передающуюся стенам. Для уменьшения этой нагрузки применяется металлическая или деревянная затяжка, которая соединяет стропильные ноги. Она располагаться как у основания стропильной ноги, так и выше. И чем выше находится затяжка, тем ее соединение со стропилами должно быть более надежное. Если пролет более 8 метров, то устанавливается «бабка» (стойка с подкосами). Преимущества висячих стропил — это возможность перекрывать большие по размеру пролеты.

При монтаже над несколькими пролетами одной единой стропильной конструкции, висячие и наслонные стропильные фермы возможно чередовать. В местах без промежуточных опор использовать висячие стропила, а в местах с опорами — наслонные стропила.

Мауэрлат

Стропильные ноги опираются не на стены, а на мауэрлат, опорный брус. В деревянных домах мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). Для кирпичных стен это специально устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны он должен ограждаться выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно прокладывается слой гидроизоляции из рулонных битумных материалов. Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу.


1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – перекрытие.

Коньковый прогон

В верхней части стропильной системы скатной крыши устанавливают прогон, который соединяет между собой стропильные фермы. На коньковом прогоне в дальнейшем и будет сделан конек крыши.

Подбор сечений стропил и других элементов стропильной конструкции

Сечение бруса, который используется для изготовления стропильных ног, будет зависеть от длины стропил, шага их установки и расчетных величин ветровых и снеговых нагрузок по данному региону. В таблице ниже указаны рекомендуемые значения, соответствующие возможным максимальным нагрузкам на стропильную конструкцию для Подмосковья и Москвы. Они не заменят полноценного расчета несущей способности стропильной конструкции, но их можно рассматривать для простых кровельных конструкций. Таблица составлена с учетом ассортимента древесных и пиломатериалов, которые производят российские предприятия по ГОСТу 24454-80 «Необработанная древесина».

Шаг установки стропил (м) Длина стропильного элемента (м)
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
0,6 40х150 40х175 50х150 50х150 50х175 50х200 50х200
0,9 50х150 50х175 50х200 75х175 75х175 75х200 75х200
1,1 75х125 75х150 75х175 75х175 75х200 75х200 100х200
1,4 75х150 75х175 75х200 75х200 75х200 100х200 100х200
1,75 75х150 75х200 75х200 100х200 100х200 100х250 100х250
2,15 100х150 100х175 100х200 100х200 100х250 100х250

Сечения балок указаны миллиметрах

Рекомендуемые сечения других элементов стропильной системы:

  • Мауэрлат: брус 100х100мм, 100х150мм, 150х150мм.
  • Диагональные лаги и ендовы: брус сечением 100х200мм.
  • Прогоны: брус 100х100мм, 100х150мм, 100х200мм.
  • Затяжки: бруса 50х150мм.
  • Ригели, выступающие опорой для стоек: брус 100х150мм, 100х200мм.
  • Материалом для стоек обычно служит брус 100х100мм или 150х150мм.
  • Кобылки, доски карнизов и подкосы: брус 50х150мм.
  • Лобовые и подшивочные доски: 22-25х100-150мм.

Монтаж и установка стропильной системы

Монтаж стропил ведется по различным технологиям и зависит от конструкции кровли. Крепление стропил выполняют крепежными элементами – гвозди, шурупы, болты, хомуты, скобы. Они так же используются и для укрепления несущей системы крыши. Элементы стропильной системы, которые соприкасаются с блоками или кирпичной кладкой, нужно защитить от гниения. Это делается прокладкой рулонного материала на битумной основе. Так же деревянные части стропильной конструкции необходимо покрыть огнебиозащитой. 

Мауэрлат крепится к кладке через штыри. Стропильная нога опирается на мауэрлат и притягивается скруткой из проволоки диаметром около 6мм. При установке стропил первым делом монтируют крайние пары стропильных ног, потом при помощи шнура необходимо проверить параллельность их граней. Далее шнур натягивается по коньку, по нему устанавливают промежуточные пары стропил и тщательно их выравнивают. Если на место установки выхода дымохода, вентиляции или мансардного окна попадает стропило, то допустима вырезка части стропильной ноги с установкой поперечных распорок из бруса такого же сечения. Расстояние от деревянных частей до дымохода по строительным нормам должно быть больше 13 см.

краткое описание, схемы, устройство и особенности расчета

Стропила представляют собой основной опорный элемент конструкции любой крыши. Способов установки их существует множество. Очень часто кровли домов собирают, к примеру, на наслонных распорных стропилах. Их основной особенностью является то, что работают они в процессе эксплуатации кровли и на изгиб, и на сжатие. То есть передают на стены не только вертикальное, но и горизонтальное усилие.

Особенности конструкции

По сути, такие стропила являются переходным вариантом от наслонных безраспорных к висячим. Вертикальную нагрузку они передают через коньковый прогон и стойки. Распорное же давление такие стропила оказывают на стены из-за того, что крепятся к мауэрлату или балкам жестко. При таком способе фиксации в каркасе кровли неизбежно возникает горизонтальное напряжение. Схема наслонных стропил распорных, представленная ниже, демонстрирует принцип их работы наглядно.

Что нужно учитывать при составлении проекта

Перед монтажом крыши, конечно же, должны быть разработаны подробные схемы установки всех ее элементов, в том числе и стропил. При составлении проекта каркаса кровли прежде всего следует определиться:

  • с углом наклона наслонных стропил;
  • их сечением;
  • видом используемых пиломатериалов;
  • шагом установки;
  • способами крепления.

Каким должен быть угол наклона

К расчету этого параметра стоит подойти максимально ответственно. От того, насколько правильно будет выбран угол, напрямую зависит надежность и долговечность такой конструкции, как крыша с наслонными стропилами. Лучше всего, конечно, устроить над зданием кровлю покруче. В этом случае в доме можно будет оборудовать жилой чердак или мансарду. К тому же и смотрятся загородные здания с такими крышами солиднее. Однако обходятся крутые кровли, разумеется, дороже пологих.

Помимо особенностей эксплуатации будущей крыши и архитектуры здания, при выборе угла наклона скатов нужно учитывать еще и такие факторы, как:

  • общей вес используемого кровельного материала;
  • возможная снеговая нагрузка;
  • ветровая нагрузка.

Для каждого конкретного кровельного материала существует свой собственный минимально допустимый показатель угла наклона. Так, к примеру, для металлочерепицы он составляет 12-14 градусов, для шифера – 22 градусов и т. д. При разработке проекта это, конечно же, нужно учитывать.

Возможную ветровую и снеговую нагрузку на кровлю определяют по специальным таблицам, составленным для каждого конкретного региона. В большинстве районов России оптимальным углом наклона скатов с учетом этих показателей является 30-45 градусов.

Какие пиломатерилы выбрать

По вполне понятным причинам, самой важной частью каркаса крыши являются именно наслонные стропила. Конструкция (и узлы, и сами ноги) их, как основного в данном случае опорного элемента, должна быть максимально устойчивой и прочной. Поэтому к выбору пиломатериала для них нужно подойти как можно более ответственно.

Чаще всего для стропил крыш загородных домов используется сосновый брус. В такой древесине содержится очень много смол, а поэтому она довольно-таки устойчива к воздействию влаги. Помимо этого, сосновые пиломатериалы имеют достаточно большой запас прочности и не слишком дорого стоят.

Как сделать расчет наслонных стропил

Сечение бруса для опорных элементов каркаса кровли рассчитывают с учетом следующих факторов:

  • общего веса кровельного пирога;
  • шага между стропилами;
  • их длины.

Устанавливаться наслонные стропила могут с шагом от 50 до 120 см. В тех регионах, где зимой выпадает много снега, расстояние между этими элементами обычно делают поменьше. То же самое касается и крыш, отделанных тяжелым кровельным материалом, к примеру глиняной черепицей. Если же осадков в регионе в холодное время года выпадает не слишком много, можно сэкономить и установить стропила с большим шагом. В европейской части России при использовании для обшивки кровли ондулина или профилированного листа стропила обычно монтируют на расстоянии примерно в 80-100 см друг от друга.

Что касается необходимой длины ног, то ее определить довольно-таки просто. Конструкция наслонных стропил, как и любых других, такова, что во фронтальной проекции крыша дома обычно представляет собой равнобедренный треугольник. Поэтому для того чтобы рассчитать длину ноги, нужно просто разделить половину длины пролета здания на косинус угла наклона ската. К полученной цифре следует прибавить примерно 40 см на свесы.

Зная длину стропильных ног и определившись с расстоянием между ними, можно легко выяснить, какое у них должно быть сечение. Для этого нужно воспользоваться специальными таблицами. Чаще всего под стропила берут брус сечением 150х150 см. Под мауэрлат, поскольку на него в процессе эксплуатации приходится серьезная нагрузка, обычно используют материал потолще — 150х200 или 200х200 см.

Как крепят внизу

Мауэрлат к бетонным и кирпичным стенам обычно закрепляется на анкера, предварительно вмурованные в кладку или раствор. Способов же фиксации собственно самих стропил существует несколько:

  • путем врубки;
  • с использованием оцинкованных уголков и болтов;
  • с применением гвоздей, хомутов и проволоки.

Монтируются стропила при сборке каркаса крыши или непосредственно на мауэрлат, или на выступающие за пределы плоскости стены балки. В последнем случае крепление может выполняться двумя способами:

  1. На крутых крышах (более 35 градусов) врубка стропила в балку часто производится единичным зубом. В этом случае в ноге вырезается шип, а в ответной части – специальный упор. Собственно само крепление производится с использованием болта.
  2. На пологих кровлях для увеличения опорной площади соединение выполняется путем врубки с применением двойного зуба.

При креплении непосредственно на мауэрлат в стропиле вырезается только посадочное гнездо. Жесткая фиксация при этом производится чаще всего с использованием специальных оцинкованных перфорированных уголков. Их устанавливают по бокам ноги и закрепляют болтами. Чтобы снизить горизонтальную нагрузку на стены от крыши, иногда на стропило снизу также набивают брус (для упора в мауэрлат). Такой узел крепления обычно дополнительно фиксируется проволокой-катанкой. Ее вмуровывают в стену еще на этапе кладки или заливки армирующего пояса.

Иногда деревянные наслонные стропила закрепляют на мауэрлате и на узел из трех гвоздей. Это также довольно-таки надежный способ. В этом случае один гвоздь забивается в середине стропила, а два других под небольшим углом по обеим сторонам от него. При таком способе крепления также целесообразно дополнительно использовать проволоку-катанку. Иногда вместо нее применяются и специальные хомуты, обхватывающие стропило над мауэрлатом.

Как крепят сверху

Вверху наслонные стропила могут фиксироваться также несколькими способами. Иногда их крепят непосредственно на коньковом прогоне методом врубки, но чаще все же соединяют попарно над ним. В последнем случае собираться фермы могут методом «в полдерева» или с использованием толстых стальных пластин либо брусков.

Поскольку наслонные распорные стропила передают на стены в том числе и горизонтальную нагрузку, на больших пролетах их, как и висячие, иногда дополнительно соединяют попарно ригелем под коньком.

Порядок монтажа

Собирается наслонная система стропил дома этой разновидности следующим образом:

  • Из длинной доски вырезается шаблон, по которому в последующем раскраиваются стропила. Его использование позволяет сделать абсолютно одинаковые элементы, а следовательно, и собрать аккуратную крышу.
  • Устанавливаются крайние стойки (по фронтонам).
  • Между ними по уровню строго горизонтально натягивается неэластичный ориентировочный шнур.
  • К балкам перекрытия крепятся промежуточные стойки.
  • На них фиксируется коньковый прогон. Закреплять его на стойках можно методом вполдерева или уголками.
  • Монтируются крайние стропильные фермы.
  • С выбранным шагом устанавливаются промежуточные.

После того как основа каркаса кровли будет собрана, приступают к монтажу утеплителя, гидроизолятора, обрешетки и кровельного материала.

Дополнительные элементы наслонных стропил

Очень часто каркас этой разновидности устанавливают на больших домах с широкими прогонами. В этом случае, чтобы избежать необходимости использования толстого бруса, а следовательно, и ненужных расходов, в конструкцию кровли обычно включают дополнительные элементы — подкосы или подстропильные балки. Первые одним концом крепят в месте соединения стойки и лежня, а вторым, под углом в 45 градусов, – к самому стропилу. В результате получается дополнительная опора, не позволяющая ноге слишком сильно изгибаться при серьезных нагрузках. Срезать подкос нужно точно под углом в 45 градусов. Наличия зазоров между ним, стойкой и ногой не допускается.

Использование подстропильных балок позволяет собирать еще более надежные крыши на домах с очень широкими пролетами. В этом случае коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого вдоль стен сначала монтируются два лежня, на которые крепятся стойки. На них и укладываются балки, надежно поддерживающие наслонные стропила. Узлы крепления в данном случае выполняются по той же схеме, что и на мауэрлате. То есть в стропиле сначала выбирается посадочное гнездо, а затем оно крепится на балку с помощью уголков.

О чем нужно знать

Используют наслонные стропила распорные в основном только на домах с кирпичными, блочными или монолитными стенами. Связано это прежде всего с тем, что в данном случае крепление к мауэрлату производится жестко. На деревянные дома стропила этой разновидности не устанавливают, потому что такие здания после постройки способны давать сильную усадку. В результате жестко закрепленную на верхнем венце кровлю может просто-напросто повести. На таких домах стропила фиксируют к мауэрлату на специальных элементах – «салазках», обеспечивающих их подвижность.

Вывод

Как видите, рассчитать и установить наслонные распорные стропила самостоятельно не так уж и сложно. Однако, какой бы способ их крепления к мауэрлату, балкам и прогонам не был выбран, все работы нужно производить тщательно — с использованием качественных доборных элементов, без нарушения технологий. В противном случае крыша получится ненадежной и в скором времени потребует ремонта либо даже переустановки.

Установка стропил для патио | HomeTips


Эта статья является продолжением статьи: Строительство крыши над террасой или патио.

Стропила распределяют нагрузку на кровлю патио по балкам, что позволяет использовать кровельные материалы, слишком незначительные для перекрытия расстояний между балками.

Стропила должны выдерживать собственный вес на открытом пространстве без провисания или перекручивания, а также выдерживать вес кровельного покрытия.

Для крыши, которая должна отводить воду, стропила должны быть наклонными.

Части крыши придомового дворика.

Стропила можно соединять с ригелями и балками любым из нескольких способов. Правильный метод использования зависит от конструкции крыши. Информацию о правильных пролетах и ​​расстоянии между балками и стропилами крыши патио см. В разделе «Максимальные размеры балки и стропила крыши патио».

Декоративная обрезка концов стропил может придать крыше патио или беседке особый стиль. Если вы хотите добавить декоративные детали к стропилам, сделайте это, прежде чем поднимать и закреплять их на месте. Для изогнутых надрезов используйте сабельную пилу.

Прикрепление стропил к ригелю

При подвешивании к дому стропила крепятся к дому с одного конца. Соединители с металлическим каркасом обеспечивают наилучшее соединение.

Балочные подвесы позволяют подвешивать стропила к балке, а для наклонных стропил можно сделать надрез или использовать специальные стропильные балки.

Если стропила будут располагаться поверх ригеля, прикрепите их сейсмическими анкерами, как если бы стропила прикреплялись к балке.

Соединение стропил

Там, где соединения стропил не видны, стропила можно соединить встык встык с косынками из досок.«

Для этого соедините концы стропил встык на опорной балке. Затем прибейте два куска пиломатериала размером 1 или 2 дюйма такой же ширины, что и стропила (как показано слева), и длиной около 18 дюймов, центрированных по обеим сторонам стыка. Или соедините элементы, используя изготовленные металлические соединительные пластины.

Если одного стропила недостаточно, два стропила можно соединить внахлест или соединить по балке. © Дон Вандерворт, HomeTips

Убедитесь, что каждый конец стропила на целый дюйм находится на опорной балке. Если вам необходимо соединить несколько стропил, расположите стыки по разным балкам в шахматном порядке, чтобы предотвратить слабое основание.

Другой метод сращивания — хотя он не использует равномерный интервал — заключается в перекрытии концов стропил, поддерживаемых балками. Если требуется более одного стыка на всей длине стропила, чередуйте стороны внахлест.

Для стандартных 2-дюймовых пиломатериалов прибейте к обеим сторонам каждого стыка шесть общих оцинкованных гвоздей 8d или 10d. Этот тип сращивания, как показано выше справа, добавляет поперечную устойчивость стропилам и может устранить необходимость в распорках.

Наклонные стропила

Установить наклонные стропила на место новичку может быть непросто.Обычно проще всего отрезать одно стропило по размеру, а затем использовать его в качестве шаблона для остальных, но это работает только в том случае, если опорная балка и ригель (или вторая балка) идеально параллельны.

Чтобы вырезать наклонные стропила для крыши внутреннего дворика, уложите стропильную доску так, чтобы она опиралась краем на ригель и балку параллельно ригелю. Затем плотно прижмите острие стропила к стене дома. Используя брусок в качестве линейки, отметьте концы для обрезки.

Отрежьте треугольную деталь от конца стропила, который опирается на ригель, и от конца, который опирается на балку, как показано ниже.Вырежьте прорези для птичьего рта в местах, где стропила опираются на перекладину и балку.

Разместите стропило в нескольких местах вдоль ригеля и балки, чтобы проверить их посадку. Затем разметьте и вырежьте оставшиеся стропила, используя это стропило в качестве шаблона. Перед тем, как закрепить стропила на месте, обработайте их деревянной отделкой. Если прикрепление крыши патио к ригелю под карнизом не дает достаточно места для головы, вы можете установить стропила новой крыши патио на верхнюю плиту стены. © HomeTips.com

Прикрепление стропил и балок

При строительстве крыши патио может быть сложно построить стоечно-балочные конструкции, поддерживающие стропила.Вот несколько советов, как это сделать:

Существуют различные способы крепления стропил к балке. Самый распространенный метод крепления к верхней части балки — вбивание шурупов под углом.

При этом может потребоваться сначала просверлить направляющие отверстия, чтобы древесина не раскололась. Если стропила будут иметь уклон, используйте сейсмические анкеры (также известные как стропильные стропы), как показано выше.

Хотя в большинстве случаев достаточно одного стандартного якоря, второй может потребоваться по диагонали напротив первого в районах с сильным ветром или в сейсмических районах; проконсультируйтесь с вашим строительным отделом по поводу местных стандартов.При использовании обычных анкеров вы должны сделать надрез на стропилах, чтобы они подошли, или использовать двухсторонний анкер, чтобы избежать надрезов.

Если стропила простираются на большие расстояния или находятся на большом расстоянии друг от друга, они склонны к перекручиванию или короблению, если они не закреплены блокировкой. Также следует учитывать ширину стропил; те, которые сделаны из пиломатериалов 2 на 8 или больше, требуют большей блокировки, чем те, что сделаны из 2 на 6.

Интервал между блокировками обычно определяется местными кодами. Если пролеты стропил меньше 8 футов, коллекторы (перпендикулярные стропила), прибитые к концам стропил, подходят для стропил, которые сидят поверх балок.

Проведите мелом линию через стропила в том месте, где будет проходить блокировка, а затем продвигайтесь по балкам, измеряя и отмечая длину необходимой блокировки.

Самый простой способ разместить блоки — это расположить их в шахматном порядке от одной стороны меловой линии к другой, как показано слева. Используя эту технику, вы сможете прибивать блоки лицом к лицу, а не ногать их. Используйте гвозди 16d.

Для декоративного акцента и для того, чтобы скрыть металлические колпачки столбов, вы можете обрезать и подрезать ножки, чтобы они подходили к вершинам столбов.

СЛЕДУЮЩИЙ СМОТРЕТЬ:

Стропила по отвесу или наклонная стропила со скосом кромок

В последней модели задачи в книге Бернда Куппера «Новая книга древних знаний о каркасе крыши, односкатная крыша с остроконечным слуховым окном» Бернд показывает, как создается нижний угол скоса для наклонного стропила с отвесом со скосом края, когда он пересекает наклонный стропила. . Он использует нижний край наклонного стропила на плане земли, чтобы разработать линии для нижнего угла скоса наклонного стропила. Это одна из тех ситуаций, когда полезно знать, как развить углы следа стропила бедра на стропиле бедра, чтобы проверить развитие геометрической линии.

Мне никогда не удавалось заставить линии земли скошенных стропил правильно работать, поэтому я использовал геометрию угла следа стропила бедра, чтобы найти нижний угол скоса на наклонном стропиле со скосом кромки.

Пытался использовать наклонный треугольник DP для наклонных стропильных линий на плане земли, но линии все равно не совпадали правильно.


Пытался повернуть наклонный стропильный блок на плане земли, но все еще не смог правильно выровнять нижний край наклонного стропила.Я, наверное, рисую что-то не так, просто не знаю, где ошибка на рисунке.


Вот пара рисунков Бернд. Это должно исправить мои ошибки.

Видимо, я слишком много раз перерисовывал отвесное стропило, не проверяя свои линии построения. Бернд увидел, что это не параллельные линии, и, конечно же, после перерисовки всего файла косой разрез в нижней части отвесного стропила, пересекающего наклонное стропило, теперь верен.


Одна из моих проблем заключалась в том, чтобы правильно нарисовать нижний край наклонного стропила на плане земли. Итак, я использовал некоторую тригонометрию, чтобы точно повернуть стропильный блок, чтобы найти нижний край наклонного стропила на плане земли.

Блок стропил, 20 мм x 30 мм

Угол наклона профиля = 45 °

Угол в плане = 30 °

Угол опоры стропила бедра = arcsin (угол наклона стропила sin профиля x угол косого плана)

Угол опоры стропила бедра = arcsin (sin 45 x cos 30) = 37.761235

Ширина линий верхнего края на плане

20 мм x cos (37,761235) = 15,811388

Ширина линии нижнего края наклонного стропила на плане
30 мм x sin (37,761235) = 18,371169

Балка против стропил — в чем разница?

Joistnoun

Брус, уложенный горизонтально или почти так, к которому прибиты доски пола, рейки или планки обрешетки потолка.

Rafternoun

Одна из серии наклонных балок, которые простираются от конька или бедра до периметра нисходящего склона или карниза, предназначенные для поддержки настила крыши и связанных с ней нагрузок.

Joistverb

(переходный) Для оформления или отделки балок.

Rafternoun

стадо индюков

Joistnoun

Брус, уложенный горизонтально или почти так, к которому прибиты доски пола, рейки или планки обрешетки потолка; — называется, в зависимости от расположения или использования, связывающей балкой, мостовой балкой, потолочной балкой, обрезной балкой и т. д. См. рис. Двухкамерный этаж, под Двуспальный, а.

Joistverb

Для установки или отделки балок.

Rafterverb

(переходный) Сделать (брус и т. Д.) Стропила.

Joistnoun

Балка, используемая для поддержки полов или крыш

Rafterverb

(переходная) Для отделки (здания) стропилами.

Балка

Балка — это горизонтальный структурный элемент, используемый в каркасе для перекрытия открытого пространства, часто между балками, которые впоследствии передают нагрузки на вертикальные элементы. При включении в систему каркаса пола балки служат для придания жесткости обшивке черного пола, позволяя ей функционировать как горизонтальная диафрагма.

Rafterverb

Для вспашки так, чтобы травянистая сторона каждой борозды оказывалась на необработанном гребне; к гребню.

Rafternoun

Первоначально любой грубый и несколько тяжелый кусок древесины. Теперь, как правило, один из брусьев крыши ставится под наклоном в соответствии с наклоном крыши. См. Иллюстрацию. Королевы поста.

«[С любезного разрешения] чаще встречается в скромных сараях с задымленными стропилами, чем в гобеленовых залах»;

Стропила

Сделать стропила, как брус.

Стропила

Для отделки стропил, как дом.

Rafterverb

Пахать так, чтобы травянистая сторона каждой борозды выходила на непаханный гребень; к гребню.

Рафтерноун

одна из нескольких параллельных наклонных балок, поддерживающих крышу

Рафтерноун

Тот, кто путешествует на плоту

Рафтерверб

Обеспечивает (потолок) стропилами

Стропило

Стропило — это один из ряда наклонных элементов конструкции, таких как деревянные балки, которые простираются от конька или бедра до опоры. стеновая плита, периметр нисходящего склона или карниз, которые предназначены для поддержки черепицы, настила крыши и связанных с ней нагрузок.Пара стропил называется парой.

Нужны ли птичьи пасти в стропилах?

Почему мы до сих пор резаем птичьи пасти по стропилам? Теперь у нас есть электроинструменты, которые могут легко разорвать непрерывную полосу со скошенной кромкой, которую можно добавить к верхней пластине для крепления стропил. Плюс к этому у нас есть стальные соединители для крепления.

A. Марк Маккензи, инженер из Брюстера, Массачусетс, отвечает: Хотя этот альтернативный метод кадрирования может работать в некоторых случаях, я думаю, что поднятые проблемы перевешивают преимущества по сравнению с обычным (и правильно выполненным) стропила птичьего рта.
Начнем с того, что то, насколько хорошо было прикреплено стропило, будет напрямую зависеть от того, насколько хорошо разорванная полоса была прикреплена к пластине, что потребовало бы специального графика крепления, чтобы гарантировать, что разорванная полоса останется на месте. И я предполагаю, что узкая полоска, скорее всего, расколется, когда вы попытаетесь проткнуть ее гвоздями.

Другая проблема с этим методом возникает, когда стропила прикрепляются к верху стены, а не к плите настила пола. Наклонная полоса наверху стеновых пластин помешала бы балкам перекрытия / чердака правильно опираться на верхнюю пластину, а сама полоса не обеспечила бы адекватную опору для этих балок.Размещение балок на планке над пластиной также затруднит прикрепление верхнего края стеновой плиты.

Конструктивно стропило, сидящее на угловой опорной точке (наклонная плоскость разорванной полосы), требует, чтобы соединение стропила и пластина воспринимало горизонтальные и вертикальные составляющие силы иначе, чем в случае с птичьим ртом. Большое усилие передается по длине стропила, а прорезь сиденья на «Птичьей пасти» передает это усилие непосредственно на верхнюю пластину.При установке рваной полосы не будет горизонтальной опорной поверхности, которая могла бы противостоять этой силе. Конечно, конструкционный гребень может уменьшить силу, действующую на стропило, но даже в этом случае я бы не стал пытаться установить стропило из рваных полос без одобрения всей системы инженером.

Решение простого добавления металлических зажимов также может быть проблематичным. Опять же, следует проконсультироваться с инженером, чтобы убедиться, что любые используемые металлические зажимы рассчитаны на дополнительную нагрузку от устранения птичьего рта, в дополнение к работе с любыми стандартными региональными условиями, такими как поднятие ветра или сейсмичность.

В целом, несмотря на то, что установка разорванной полосы устраняет необходимость делать два надреза для «птичьего рта», остается спорным вопрос о реальной экономии трудозатрат. Для того, чтобы разрезать крепежную планку, требуется совершенно другая установка с использованием другого инструмента, в то время как большинство известных мне строителей вырезают «птичий рот» как небольшую дополнительную часть «производства» стропильных работ. Эти два разреза добавляют всего несколько секунд ко всему процессу.

В качестве последнего предостережения убедитесь, что любая деталь каркаса — например, соединение стропил с пластиной — выполнено должным образом.Всегда лучше, чтобы инженер рассмотрел и одобрил ваши методы, прежде чем вы начнете резать и забивать гвозди.

Все, что вам нужно знать

Джанви Десаи — инженер-строитель. Она окончила Государственный инженерный колледж — Бхарух в 2017 году. Она инженер (гражданский) в SDCPL — Гарпедия. Она увлечена исследованиями и изучением последних разработок. Вы можете легко связаться с ней через LinkedIn, Facebook, Twitter, Instagram, Pinterest. Помимо того, что она блоггер, она также участвует в количественном опросе, управлении сайтом, дизайне и детализации.

Этот пост также доступен на: हिन्दी (хинди)

Ферма — это, в основном, рама треугольной или арочной формы, которая в большинстве случаев используется для покрытия крыши. Королевская стойка — это центральная вертикальная стойка, используемая в архитектурных или мостовых конструкциях, принимающая напряжение для поддержки балки внизу от вершины фермы наверху.

Также читайте: Крыша и классификация различных типов крыш
Деревянная ферма King Post состоит из следующих компонентов:
  • Анкерная балка
  • Два наклонных основных стропила
  • Две стойки
  • Столб короля
  • Балка конька

В ферме центральной стойки прогоны поддерживаются основными стропилами.Прогоны поддерживают близко расположенные общие стропила. Уклон обычных стропил такой же, как и у основных стропил. Общие стропила поддерживают кровельное покрытие.

В ферме King Post нижний пояс фермы действует как анкерная балка, и эта анкерная балка принимает на себя концы основных стропил и предотвращает растяжение стены из-за тяги. Вертикальный шкворень используется для предотвращения провисания поперечной балки в центре пролета. Подкосы соединяются с анкерными балками и основными стропилами в наклонном направлении.Стойки используются для предотвращения провисания основных стропил. Коньковая балка предусмотрена на вершине крыши для обеспечения торцевой опоры общих стропил. Фермы опираются на фундаментные блоки из камня или бетона, которые закрепляются в несущих стенах.

Расстояние между фермами King Post ограничено 3 м от центра до центра. Ферма подходит для пролетов от 5 до 8 метров. Не подходит для длительного пролета. Ферма королевской стойки не обеспечивает места для хранения, потому что рамы обычно открыты и оставляют дополнительное место.

Ферма с центральной стойкой используется, когда необходимо выдержать вес расширяющейся крыши. Эта крыша не только функционально обеспечивает, но и добавляет красоты. Ферма королевской стойки также используется для простых линий крыши и мостов с короткими пролетами. Применяется в авиастроении. В самолетах центральная стойка поддерживает верхние тросы и помогает выдерживать вес крыльев самолета. Фермы — это элементы, в которых весь элемент принимает либо только сжатие, либо элемент растяжения не изгибается.

Также читайте:

Ферма крыши столба королевы
Что такое скатная крыша?
Разница между фермами King Post и фермами Queen Post

Янви Десаи — инженер-строитель (BE). Она окончила Государственный инженерный колледж — Бхарух в 2017 году. Она инженер (гражданский) в SDCPL — Гарпедия. Она увлечена исследованиями и изучением последних разработок. Вы можете легко связаться с ней через LinkedIn, Facebook, Twitter, Instagram, Pinterest. Помимо того, что она блоггер, она также участвует в количественном опросе, управлении сайтом, дизайне и детализации.

Наклонное остекление | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Мансардные окна уже более века используются для внутреннего дневного освещения. Ранние световые системы состояли из листового стекла (позже — проволочного стекла) в металлических рамах и часто включали как внешний световой люк, так и декоративный внутренний «диффузор» или «световой поток». Большинство современных световых люков в настоящее время состоят из изоляционного остекления, заключенного в алюминиевые рамы, которые могут иметь различную конфигурацию (например, односкатный, коньковый, пирамидальный, цилиндрический свод).Мансардные окна — это спроектированные системы, которые собираются из стандартных или нестандартных профилей, предоставляемых производителями мансардных окон, и, например, единицы, сделанные производителями остекления, но они имеют общие элементы дизайна, необходимые для их работы. На этой странице используется термин «световой люк» для описания собираемых на месте систем наклонного остекления. В строительной отрасли термин «световое окно» часто применяется к относительно небольшим световым окнам, изготовленным в заводских условиях, часто с пластиковым остеклением. Эти световые люки конкретно не рассматриваются на этой странице.

Описание

Ниже приводится краткое описание типичных компонентов светового люка:

Опорные элементы : стропила от подоконника до конька, поперечные балки между стропилами и прижимные стержни, которые прижимают края стекла к стропилам. Прижимные планки часто закрывают стропильными колпаками, чтобы скрыть головки крепежных элементов и защитить их от дождевой воды.

Заполняющие панели : Обычно стекло (см. Проектирование долговечности отделки — I.G. Предотвращение отказов агрегата и удержание трещин и остекления (см. Ниже) для типичных рекомендаций по конфигурации и дизайну), а также проприетарные полупрозрачные изделия, такие как листы из стекловолокна или сэндвич-панели из стекловолокна (на этой странице не рассматриваются).

Основы (функции)

Тепловые характеристики (проводимость, солнечное излучение, тепловой разрыв, комфорт)

Мансардные окна

испытывают значительный приток тепла от солнечной энергии в летнее время и потери тепла в зимний период, которые необходимо рассчитать и учесть при проектировании механической части.Этот аспект конструкции обсуждается на странице руководства по проектированию ограждающих конструкций здания Atria Systems. Тепловые характеристики мансардного окна во многом зависят от тепловых характеристик остекления; см. обсуждение тепловых характеристик в разделе «Остекление».

Защита от влаги (проникновение воды, сопротивление конденсации)

Функционально световые люки являются крышами и поэтому подвергаются большему количеству дождевой воды и гораздо более подвержены утечке воды, чем системы вертикальных окон.Даже для новых, хорошо загерметизированных оконных люков некоторая утечка за пределы внешнего остекления неизбежна. Подобно окнам и навесным стенам, световые люки подвержены конденсации в зимний период, когда температура поверхности внутренних стеклянных поверхностей опускается ниже точки росы для внутренних условий. Утечки и конденсат должны быть собраны и отведены наружу с помощью непрерывной дренажной системы, состоящей из соединенных между собой желобов для конденсата и порога.

См. Обсуждение защиты от влаги в остеклении, которое также применимо здесь.

Визуальное (дневное освещение, эстетика)

Мансардные окна исторически использовались для дневного освещения внутренних помещений, используя как экономию энергии, так и положительный психологический эффект естественного освещения над искусственным. Внешний вид поверхностей световых люков во многом определяется используемым остеклением; см. обсуждение в Остеклении.

Звук (акустика)

Как и другие системы остекления, передача звука через световые люки в значительной степени зависит от передачи звука через остекление.См. Обсуждение в разделе «Остекление». Подобно системам окон и навесных стен, снижение передачи звука через световые люки требует комплексной стратегии, которая включает не только уменьшение передачи звука через остекление (например, путем добавления толщины ламината, слоев ламината, толщины стекла или воздушного пространства), но и по периметру. конструкция (т.е. уменьшение утечки воздуха).

Безопасность

Мансардные окна значительно увеличивают опасность, связанную с разрушением стекла. Строительные нормы и правила давно предусматривают удержание стекла в мансардных окнах нежилых зданий после разрушения, чтобы защитить жителей.Для эффективного удержания стекла требуется ламинированное стекло, стекло с закрепленной пленкой на внутренней поверхности или отдельные внутренние экраны для улавливания падающего стекла.

Пожарная безопасность (например, автоматические спринклеры и требования к дымоотведению) рассматриваются в Atria Systems.

Падающий лед и снег

Здания в холодном климате на протяжении веков боролись с ледяными и снежными образованиями, которые скользят, падают или уносятся ветром с их крыш, выступов и подоконников, причиняя вред людям и нанося ущерб имуществу внизу.Обратитесь к странице ресурсов по вопросам проектирования зданий в холодном климате.

Здоровье и качество воздуха в помещении

Обычно используемые материалы для обрамления световых фонарей и остекления (например, алюминиевый каркас, резиновые прокладки, затвердевшие силиконовые герметики) обычно не влияют на качество воздуха в помещении. Но утечка воды из плохо спроектированных или сконструированных мансардных окон или из-за дефектных оконных проемов по периметру может и часто вносит свой вклад в рост плесени и грибка и, как следствие, проблемы с качеством воздуха в помещении.Детали конструкции и конструкции, исключающие проникновение воды, имеют решающее значение для предотвращения проблем с качеством воздуха в помещении. См. Рекомендации по применению и дизайну (ниже) для подробного руководства по конструкции.

Прочность и ожидаемый срок службы

Алюминий изначально устойчив к коррозии в большинстве сред; см. обсуждение в Windows, которое также применимо и здесь.

Причины i.g. неисправности блока в мансардных окнах обсуждаются в разделе «Остекление». Дополнительное воздействие ультрафиолетового света, ускоряющего старение герметиков для остекления, и большего количества атмосферных осадков, как правило, создает большую нагрузку на наклонное остекление, чем вертикальное остекление, и приводит к сокращению срока службы оконных стекол по сравнению с окнами.Типичная промышленная гарантия составляет пять лет для наклонного изоляционного остекления по сравнению с десятью годами для вертикального остекления.

Ремонтопригодность и ремонтопригодность

Срок службы и необходимое обслуживание для типовых покрытий алюминиевой рамы обсуждаются в Windows. Отделка на наклонных поверхностях рамы и герметики по периметру наклонного остекления портятся быстрее, чем для вертикальных окон, по причинам, указанным в параграфе выше.

Мансардные окна требуют очистки как внутренних, так и внешних поверхностей остекления.Для больших световых люков очистка требует специальных условий доступа, таких как специальные леса или анкеры для подвесных лесов или промышленного оборудования для веревочного доступа. Эти условия доступа должны соответствовать стандартам Управления по охране труда (OSHA).

Устойчивость

И. Г. единицы в мансардных окнах имеют более короткий срок службы, чем например, агрегаты устанавливаются в вертикальные окна и навесные стены. Тем не менее, когда потребление энергии вызывает беспокойство, нет разумных альтернатив изоляционному остеклению для строительства световых люков.

Естественный свет, обеспечиваемый мансардными окнами, может снизить потребность в электроэнергии для освещения. Рейтинговая система LEED, разработанная USGBC, позволяет получать кредиты за дневное освещение, а световые люки — обычная особенность дизайна в зеленых зданиях. Снижение затрат на освещение часто перевешивается повышенными потребностями в энергии для обогрева и охлаждения внутреннего пространства в результате увеличения потерь тепла или притока тепла через световые люки по сравнению с обычными крышами. Требуется индивидуальный инженерный анализ для определения окупаемости энергии и стоимости жизненного цикла, связанной с мансардными окнами; см. обсуждение в Atria Systems.

В Windows обсуждается возможность вторичного использования остекления и алюминиевых рам.

Установление рекорда системы

Подобно навесным стенам и прерывистым окнам, первым шагом к успешному дизайну является выбор системы светового люка, которая продемонстрировала успешный послужной список в аналогичных применениях и экспозициях. ASTM E1825— Стандартное руководство по оценке материалов, изделий и систем наружных строительных стен предоставляет руководство по оценке послужного списка системы.В дополнение к послужному списку системы, проектировщик должен оценить результаты лабораторных испытаний для системы (сопротивление конструкции ветру, проникновение воды и сопротивление утечке воздуха, сопротивление конденсации и т. Д.), Чтобы установить, что стандартная система способна удовлетворить требования к производительности проекта для конкретного объекта.

Конструкция для обеспечения гидроизоляции

Удачный дизайн светового люка признает, что маловероятно предотвратить проникновение воды через световой люк при любых условиях, и обеспечивает систему сбора для защиты от утечек и капель конденсата.Ниже приведены передовые методы проектирования мансардных окон:

  • Обеспечьте непрерывную систему желобов, составляющих единое целое со стропилами и поперечинами светового люка, для сбора утечек и конденсата. Желоба поперечины должны иметь выемки на концах, чтобы обеспечить сток в стропильные желоба. Воду необходимо сливать из желоба в желоб, но никогда, например, из желоба. единицы ниже.
  • Обеспечьте внешнее мокрое уплотнение. Влажное уплотнение, состоящее из неотверждающейся бутиловой застекленной ленты и внешней силиконовой планки колпачка, установленное надлежащим образом, обеспечивает лучшую гидроизоляцию, чем сухая прокладка.
  • Выберите систему с неразрезными стропилами. Мансардные окна часто протекают, когда отдельные секции стропил соединяются вместе, чтобы образовать одну более длинную секцию, потому что желоба не являются непрерывными. Использование мембранных заплат или аналогичного ремонта для сращивания стропильных желобов не является надежным. Большинство производителей световых люков могут изготавливать, отделывать и отправлять стропильные секции длиной до 30 футов. Однако транспортировка, подъем и установка очень длинных стропил сложны, и логистика этой работы (например,грамм. доступ грузовика, кран, необходимый для подъема, и т. д.) должны быть продуманы во время проектирования.
  • Обеспечьте непрерывный металлический порог для сбора утечек и конденсата. Гидроизоляция должна быть наклонной и сливаться наружу. См. Раздел «Наружная стена», чтобы узнать, как интегрировать подоконник с внешней оболочкой здания.
  • Выберите систему с защелкивающимися заглушками для стропил, а не с открытыми прижимными планками. Открытые головки креплений в прижимных планках могут вызвать утечку.
  • Обеспечьте горизонтальные стойки с гладким остеклением без внешних прижимных планок, чтобы избежать разбрызгивания стока воды.
  • Обеспечьте минимальный уклон потолочного окна 3/12.
  • Совместите гидроизоляцию с деталями крепления. Для обеспечения наклонной планки порога обычно требуется наклонный бордюр.

Конструкция для сопротивления конденсации

Мансардные окна склонны к конденсации в холодных регионах. Конструкция светового люка должна включать определение необходимого коэффициента сопротивления конденсации (CRF) на основе ожидаемой внутренней влажности и местных климатических данных, а также выбор системы, которая соответствует этому CRF.Как и в случае с окнами, коэффициент теплопередачи для остекления недостаточен для определения использования энергии или потенциала конденсации для всей системы, включая раму. Проектировщик должен оценить всю систему, включая условия периметра, на предмет возможной конденсации. Для зданий с высокой внутренней влажностью, таких как бассейны или музеи, требуется компьютерное моделирование светового люка и его теплового и влажного воздействия, чтобы подготовить проект, который ограничивает или предотвращает конденсацию.

Координатор с дизайнером по механике, конструкции и свету

Согласуйте конфигурацию и пропорции светового люка с проектировщиком MEP.Чрезмерная потеря или приток тепла, чрезмерный уровень освещенности или блики — частые жалобы на световые люки. В механической конструкции должны быть предусмотрены меры, позволяющие выдерживать тепловые нагрузки, создаваемые световым люком. Иногда требуется затенение для уменьшения уровня освещенности. Дополнительную информацию см. В разделе «Системы Atria».

Доступ для очистки светового люка может потребовать значительных структурных возможностей. Текущие расчетные нагрузки, требуемые OSHA для страховочных стяжек, составляют 5 000 фунтов. Анкеры для строительных лесов или страховочные анкеры не могут поддерживаться обычным каркасом светового люка и требуют специального конструктивного каркаса.

Конструкция для дифференциального движения

Большинство световых люков обрамлены алюминиевыми стропилами, которые претерпевают значительные движения в ответ на суточные и сезонные изменения температуры. Это движение должно быть учтено в детали крепления, чтобы предотвратить возникновение напряжений, вызванных ограниченным движением. Стропила в типичных односкатных мансардных окнах имеют один закрепленный анкер гравитационной нагрузки и один или несколько анкеров ветровой нагрузки в скользящих соединениях. Детали конструктивного крепления должны определяться в индивидуальном порядке инженером-строителем и производителем светового люка.В некоторых системах каркас из конструкционной стали поддерживает алюминиевый каркас светового люка. Поскольку сталь и алюминий имеют существенно разные коэффициенты теплового расширения, соединения алюминия со сталью должны быть спроектированы с учетом ожидаемого дифференциального теплового движения.

Обеспечение долговечности отделки

См. Обсуждение в Windows. Обратите внимание, что срок службы отделки на наклонных поверхностях рамы меньше, чем у вертикальных поверхностей рамы.

Дизайн для долговечности остекления — I.G. Предотвращение отказов устройства

Что касается других систем фенестрации, ключ к предотвращению, например. Запотевание агрегата в условиях эксплуатации заключается в том, чтобы вода не попадала по периметру остекления. Световые люки, в которых используются дискретные металлические упоры для поддержки нижнего края остекления, менее восприимчивы к скоплению воды, чем системы со сплошной опорой подоконника, в которой может скапливаться вода. Стратегии проектирования, ограничивающие проникновение воды (см. Выше), имеют решающее значение для долговечности остекления. См. Остекление и окна для дополнительного обсуждения i.грамм. отказ агрегата.

Проектирование долговечности остекления — растрескивание и удержание остекления

Как и в случае с окнами и навесными стенами, для предотвращения разрушения необходима хорошая практика остекления, предотвращающая контакт стекла с металлом. I.g. блоки должны быть установлены с соответствующим образом разнесенными установочными блоками и подушками для защиты от ходьбы. См. Обсуждение в Остеклении.

Остекление мансардного окна иногда разбивается от летящих камней с соседних крыш с балластом или крыш с гравийным покрытием или осколками разбитого стекла над световым окном.Конструкция светового люка должна включать анализ возможности такого повреждения, в том числе возможность попадания гравийного балласта с соседних крыш. Установка парапетов на крышу или отказ от щебеночного балласта крыши в целом снижает риск поломки. В местах, где вероятны удары мусора, световые люки можно защитить с помощью защитной металлической решетки, установленной на верхней поверхности над стеклом. Там, где существует повышенный риск разрушения стекла или последствия разрушения стекла значительны, необходимо обеспечить прослойки ПВБ большей толщины, чем минимальная (например,грамм. 0,06 или 0,09 дюйма вместо типичных 0,03 дюйма, требуемых в соответствии с нормативными требованиями) в ламинированном внутреннем покрытии уместно. Все элементы остекления светового люка должны быть термически упрочнены, чтобы снизить риск разрушения. Монолитное полностью закаленное стекло не должно быть внутренней стенкой светового люка, чтобы избежать выпадения, связанного с самопроизвольным разрушением; см. обсуждение в Остеклении.

Вопросы управления материально-технического обеспечения и строительства

Как и в случае с другими системами наружных стен и крыш, наиболее важными задачами управления строительством для успешного проекта светового люка являются испытания макета и обеспечение качества во время строительства.Следующее имеет решающее значение:

  • Требовать непрерывности между производственным чертежом и строительством. Некоторые производители навесных стен и световых люков усердно работают с дизайнером во время процесса рисования в магазине, но не работают одинаково усердно, чтобы передать важные детали установки полевым бригадам на этапе установки. Обращение к представителю производителя, знакомому с системой и рабочими чертежами на месте во время строительства, помогает обеспечить реализацию проекта, как показано на рабочих чертежах.Это особенно важно в начале работы.
  • Спроектируйте световой люк и конструкцию по периметру, чтобы можно было заменять компоненты. Сопоставьте ожидаемый срок службы компонентов, которые соединяются в сборку. Например, детализируйте переходы светового люка на соседние крыши, чтобы можно было заменить кровельную мембрану без демонтажа светового люка. Вместо мембранной гидроизоляции используйте прочные гидроизоляционные материалы, например, пороги из нержавеющей стали.
  • Мансардные окна, которые избегают горизонтальных стержней давления (см. Выше), основаны на структурном силиконовом остеклении для передачи всасывающих ветровых нагрузок от остекления на поперечные балки.Испытания на адгезию (обычно выполняемые производителем силикона) необходимы для проверки расчетных значений конструкционных силиконовых швов. Кроме того, для структурного остекления производитель герметика должен просмотреть рабочие чертежи светового люка, чтобы проверить правильность конструкции стыка герметика, конструктивность герметика и методы его применения в полевых условиях.
  • Проверьте работоспособность светового люка с помощью макетов. Макеты должны включать все репрезентативные детали конструкции периметра (подоконник, бедро, голова, грабли) и должны быть испытаны на сопротивление проникновению воздуха и воды.

Детали

Следующие данные можно загрузить в формате DWG или просмотреть в Интернете в формате DWF ™ (Design Web Format ™) или Adobe Acrobat PDF, щелкнув соответствующий формат справа от заголовка чертежа.

Наклонное остекление — планка карниза (деталь 3.4-1)