Соединение стропил: Как соединить стропила между собой в коньке своими руками — фото и видео

Практически любой проект здания предусматривает наличие мауэрлата – подстропильного бруса. Если используются стропила наслонного типа, то он будет работать на разрыв, а если висячего типа – подстропильные балки работают на сжатие, в направлении, которое совпадает с ориентацией несущих стен. Из-за различных направлений векторов действующих сил для крепления наслонных и висячих стропил используют крепления разных конструкций, поскольку они должны обеспечивать компенсацию нагрузок различного рода.

Основная задача, которую должны решать соединения стропильной системы наслонного типа, — предотвращение проскальзывания стропил по мауэрлату. В данном случае нагрузка, создаваемая собственно весом кровли и иными факторами (например, слоем снега), направлена перпендикулярно плоскости перекрытия. В связи с этим соединение стропил с мауэрлатом должно выполняться таким образом, чтобы не происходило «расползание» стропильных ног, которое тем вероятнее, чем больше их длина.

Часто при строительстве нового дома, особенно деревянного, используют скользящие крепления, благодаря чему не будет происходить разрушения или критической деформации кровельной системы вследствие усадки коробки здания (подробнее: «Как используются скользящие стропила»). В таком случае планку следует прикрепить к ноге стропила, а уголок – к мауэрлату. Благодаря загнутому уголку создается постоянное сцепление элементов конструкции между собой, но при этом не возникает препятствий для движения стропильной ноги в тех пределах, которые допускает свободный ход планки. После того как усадка здания прекратится, все стропила займут определенную окончательную позицию, и смещений больше не будет. При желании положение уголка может быть зафиксировано, например, за счет клина. Следует отметить, что соединение скользящего типа используется только при обустройстве наслонных стропил, поскольку система висячих стропил имеет конструкцию, которая практически не зависит от деформации стен здания.

Чтобы знать, как правильно соединять стропила висячего типа, рассмотрим несколько различных способов крепления, зависящих от конкретной конструкции. На тип крепления влияет как сами узлы, так и характер воздействующих на них нагрузок. Узлы крепления стропил, работающие на сжатие, чаще всего скрепляют способом «зуба» (а при значительных нагрузках – двойного «зуба») либо «шипа». Для более надежного крепления дополнительно применяют болты, скобы и различные металлические накладные детали. При использовании пластин и уголков, их крепят шурупами и саморезами, а для болтовых соединений подготавливают отверстия, диаметр которых меньше сечения болтов на 1 миллиметр. Скобы забивают в боковые поверхности деревянных элементов стропильной конструкции. Что касается размеров крепежа, то он определяется толщиной стропил.

Если детали узлов работают на растяжение либо разрыв, то в таких случаях целесообразно применение хомутов. Особенно это актуально, когда производится соединение стропил в коньке. В таком случае хомуты охватывают коньковый брус и прикрепляются к балке или подкосу посредством болтов. Это обеспечит надёжное крепление стропил к балкам.

Верхнее соединение стропил между собой производится одним из следующих способов:

• стропила обрезаются под одинаковым углом и соединяются торцовыми плоскостями, при этом в боковину каждого стропила забивается под определенным углом по крайней мере по одному 150-миллиметровому гвоздю;
• посредством крепления стропил к коньковому брусу;
• боковыми гранями. В этом случае стропила сдвигаются по длине крыши на необходимое расстояние.

Помимо прочих факторов, на то, как соединить стропила между собой, влияет и длина свисающих частей их ног. Эта длина не должна превышать четыре с половиной метра, иначе вдоль ската должны быть пущены дополнительные опорные балки, уложенные параллельно мауэрлату и коньковому брусу. Соединение стропил с балкой можно дополнительно укрепить посредством металлических или деревянных накладок.

В процессе устройства стропильной системы чрезвычайно важно, чтобы все стропила были симметричными. Добиться этого достаточно просто – достаточно заблаговременно изготовить стропило-шаблон с необходимыми размерами, вырезами и углами. После этого, вооружившись строительным карандашом и нужным количеством заготовок, можно легко изготовить все детали, при этом не опасаясь за то, что они будут неподходящего размера.

Крепление стропильных ног при наращивании

В тех случаях, когда в процессе строительства по той или иной причине вносятся изменения в первоначальный архитектурный проект, может потребоваться удлинение стропильных ног. При этом важно знать, как правильно соединить стропила, чтобы они сохранили свои показатели прочности, и надежность системы в целом не пострадала.

Способов наращивания стропил существует несколько:

• посредством спиленных наискось торцов;
• при помощи соединения шип-паз;
• используя соединение стропил по длине боковыми гранями досок или брусьев;
• путем опирания на промежуточный прогон. Данный способ рекомендуется применять в том случае, когда все стропила наращиваются на одинаковом удалении от свеса крыши (подробнее: «Наращивание стропил по длине: спаренные и составные стропила»).

Это связано с тем, что нагрузка на каждом участке кровли будет концентрироваться в одном месте, где происходит соединение стропил, вследствие чего может возникнуть деформация. Если же промежуточного прогона нет, то стыки должны быть укреплены при помощи металлических накладных деталей.

Благодаря использованию традиционных плотницких узлов в сочетании с современными способами крепежа можно добиться высокого уровня надежности соединения стропил.

Соединение стропил

Соединение стропил в коньке – способы и техника крепления

На опорный каркас крыши ложится большая нагрузка, создающаяся кровельным материалом, слоем термоизоляции и веса снега, лежащего на поверхности скатов. Чтобы конструкция не разрушилась, проектируют стропильную систему с учетом всех потенциально воздействующих на нее сил. В процессе расчета определяют необходимое количество и размер сечения стропильных ног, на которые ложится основной вес кровли. Однако, не менее важно, насколько качественно выполняется соединение стропил в коньке. Эта статься расскажет какие виды соединений существуют, как правильно их выполнить и от чего зависит выбор того или иного способа крепежа.

Разновидности соединительных узлов

Основа каркаса крыши – стропильные фермы, в которые отдельные элемента, соединятся между собой в конструкции различной геометрической формы, к примеру, треугольной или пятиугольной. Одной из наиболее прочных и устойчивых к внешним воздействиям фигурой является треугольник, именно такой вид имеют фермы двухскатных и полувальмовых, вальмовых и шатровых крыш. Соединительным узлом называют место сращивания или крепления стропил друг с другом, с мауэрлатом, дополнительными опорами. При сооружении стропильной системы используются следующие виды узлов:

Узел крепления к мауэрлату. Каждая стропильная нога имеет точку крепления к основанию каркаса, называемому мауэрлатым брусом. Его задача – равномерно распределять нагрузку от веса кровли и передавать ее через несущие стены к фундаменту сооружения. Нарушение целостности мауэрлата снижает его прочность, поэтому соединение выполняю, используя бруски, металлические уголки или делая выпилы на концах стропильных ног.

Важно! В процессе строительства стропильного каркаса используют два типа соединительных узлов: жесткие и подвижные. Жесткими называют крепления, когда элементы фиксируются между собой неподвижно. Подвижные соединения имеют возможность изменять свое положение, для них применяют специальные металлические «ползунки».

Способы соединения стропил в коньке

Коньковый узел стропильной системы располагается в верхней точке крыши и образуется за счет соединения между ногами одной стропильной пары. Не этот участок каркаса ложится огромная нагрузка, чтобы конек ее выдержал, опытные кровельщики применяют следующие варианты крепления:

Встык. Чтобы выполнит соединение стропил встык, один конец досок, используемых для изготовления ног, опиливают под углом таким образом, чтобы при совмещении они образовывали угол. Чтобы зафиксировать стропила в этом месте используют гвозди, забивая в торцевую часть ноги под углом так, чтобы он проходил через обе ноги. Чтобы усилить крепление встык используют специальные металлические пластины с отверстиями под саморезы. Из накладывают на место соединения стропил с двух сторон и закрепляют саморезами или гвоздями.

Внимание! Работа с деревянными домами из бруса и бревна требует особого подхода. Так как натуральное дерево изменяет размер в процессе изменения процента влажности, дом, построенный из этого материала, уседает в первые 5 лет эксплуатации. Чтобы компенсировать усадку, величина которой достигает иногда 20 см, требуются специальные подвижные крепления. Оно представляет собой пластины для фиксации стропил, соединенные металлическим стержнем.

Принципы крепления

Чтобы качественно соединить крепление стропил друг другу в коньковом узле, требуются самые обычные инструменты: карандаш, рулетка, пила, строительный уровень, шуруповерт и крепеж. Качество выполнения работ зависит от соблюдения следующих правил:

• Тип используемого крепления для каждого соединительного листа определяется при расчете и проектировании стропильной системы. Чтобы не возникло путаницы, эта информация отражается на чертеже.
• Чтобы все узлы крепления имели одинаковый размер и угол, из изготовляют по одному, предварительно размеченному и изготовленному, шаблону.
• Если в процессе фиксации используются болт или саморезы и необходимо проделать отверстия, то их диаметр должен превышать размеры крепежного элемента. Это предотвращает образование на древесине трещин, коробления и деформации.
• Затягивая болты, саморезы или заколачивая гвозди, из не заглубляют ниже поверхности досок, а наоборот, оставляют небольшой зазор, чтобы древесина не повредилась при изменении влажности.
• Каждый соединение стропильных ног в коньке должно быть плотным, но не тугим. После завершения монтажа, обязательно проводится проверка на плотность прилегания всех узлов.

Коньковый узел крыши – участок, на который ложится самая большая нагрузка. Поэтому от правильности расчета и качества соединения стропил зависит несущая способность всей стропильной системы.

Видео-инструкция

Соединение стропил

Оглавление

Последняя редакция: 18.05.2015

Автор: Вячеслав Баронов

Любое строительство состоит из комплекса мероприятий и, пожалуй, одним из важнейших этапов является оборудование стропильной системы крыши. Она выполняет несущие функции для кровли, а кровля в свою очередь защищает всё остальное строение от негативного воздействия окружающей среды. Поэтому можно говорить о том, что обеспечение прочности и устойчивости каркаса стропильной системы является одной из приоритетных задач. От того, насколько качественно выполнено соединение стропил зависит очень многое. Именно об этом и пойдет речь ниже.

Виды соединений

Соединение стропильных ног и конькового бруса

Следует сказать, что основные отличия между соединениями, как правило, обусловлены местом их локализации. И, исходя из этого, узловые соединения стропил можно условно разделить на несколько обособленных групп:

• соединение стропильной ноги с мауэрлатом,
• соединение стропильных ног между собой,
• соединение стропильных ног и конькового бруса,
• соединение стропильных ног и дополнительных элементов стропильной системы (подкосов, раскосов, затяжек),
• соединение составных частей стропил при стыковании элементов.

Соединяем стропила в коньке

Каждый из этих узлов соединения может быть выполнен разными способами, осуществление которых в некоторой степени отличается с технологической стороны. Выполняться разные соединения будут с помощью различных крепежных элементов. Для лучшего понимания сути вопроса и нюансов выполнения работ, каждый из способов соединения стоит рассматривать отдельно.

Скрепление отдельных частей

Наращивание стропил встык

Встык. В качестве одного из основных способов соединения элементов стропильной системы следует рассматривать соединение встык. При таком соединении скрепляемые части упираются друг в друга. В основном этот метод применяется при наращивании длины элементов, например, стропильной ноги. Торцы составных частей, которые необходимо соединить, отпиливаются под углом 90⁰, после чего совмещаются и соединяются с помощью накладок. Можно использовать как обрезки деревянных досок, так и специальные металлические пластины.

Обратите внимание! Крепить накладки можно гвоздями или саморезами, но при этом нужно помнить, что располагать их нужно в шахматном порядке.

Косой прируб

Метод косого прируба. Следующим способом соединения частей стропильной системы является так называемый метод косого прируба. Этот прием также применяется при соединении составных частей стропильных ног между собой. В этом случае торцы соединяемых частей отпиливаются под углом 45⁰, после чего состыковываются друг с другом. После этого, сверлится сквозное отверстие, в которое вставляется резьбовая шпилька, при помощи которой элементы притягиваются.

Обратите внимание! При затяжке должны использоваться широкие шайбы для предотвращения возможности растрескивания элементов.

Внахлест

Внахлест. Еще одним вариантом скрепления отдельных частей в стропильной системе является соединение внахлест. Этот способ характеризуется тем, что соединяемые части накладываются друг на друга с некоторым заступом по длине и фиксируются саморезами или гвоздями. Таким образом, обычно соединяют составные части стропильных ног, если не хватает их длины. Этот же способ можно применять при сборе длинных стропил из трех составных частей, когда одна часть как бы зажимается между двумя другими и фиксируется саморезами.

Обратите внимание! Если используются составные стропильные ноги, то их жесткость должна быть равномерной по всей длине. Если этого не обеспечить, то кровля может деформироваться.

Соединение стропил между собой

Соединение стропил с коньковым прогоном

Что касается мест соединения стропильных ног между собой вверху, то тут тоже могут быть различные варианты.

1. Стропила можно соединить внахлест. То есть речь идет о том, что стропильные элементы накладываются друг на друга, после чего сверлится сквозное отверстие и части притягиваются либо болтом с гайкой, либо резьбовой шпилькой. При этом обязательно должны быть подложены широкие шайбы с обеих сторон.
2. Стропила могут быть соединены под углом. Для этого торцы отпиливаются под нужным углом, стыкуются между собой или к коньковому прогону и стягиваются гвоздями или саморезами. При отсутствии конькового бруса, стропильные ноги могут быть соединены с помощью специальной крепежной пластины, которая накладывается с двух сторон. В сквозные отверстия в пластинах и стропилах вставляются болты или резьбовые шпильки, и элементы стягиваются.
3. Ещё один способ соединить стропильные ноги в коньке– это метод врубки в полдерева. При этом лобзиком или ножовкой на обеих стропильных ногах выпиливаются выемки, глубиной до половины толщины бруса. После чего части соединяются, и в месте стыковки выполняется сквозное отверстие, через которое при помощи болта производится притягивание элементов друг к другу.

Схема соединения стропил

Соединение стропильных ног и мауэрлата

Крепление стропил к мауэрлату

Наряду с прочим, необходимо рассмотреть и способы соединения стропильных ног и мауэрлата. Этот узел соединения играет немаловажную роль, ведь именно благодаря ему происходит фиксация всей стропильной системы к остальному каркасу строения. Соединение может быть осуществлено несколькими способами.

Врубка

• Соединение при помощи врубки в стропильной ноге. В этом случае в стропильной ноге делается врубка, глубиной до трети толщины стропильной ноги, которая играет роль своеобразного паза. Назначение врубки в том, чтобы противодействовать различным смещениям стропильной ноги относительно мауэрлата. После установки элементов их фиксируют при помощи трех гвоздей, два из которых вбиваются под углом к плоскости мауэрлата, а третий вертикально. Таким образом, соединение получается достаточно прочным.
• Также стропильная нога может фиксироваться при помощи специально смонтированного опорного бруса. Его крепят на мауэрлат, и стропильная нога упирается в него. Для предотвращения смещения по бокам стропильной ноги устанавливаются фиксирующие металлические уголки.

Варианты крепления

Что касается того, как соединяются дополнительные элементы стропильной системы, разнообразные подкосы, раскосы, затяжки и подпорки, то следует сказать, что это может быть осуществлено любым из перечисленных способов. Всё зависит от конкретного случая.

Стоит также добавить, что в качестве расходного материала, используемого при сборке стропильной системы, могут использоваться как привычные гвозди, так и саморезы, деревянные клинья, болты или резьбовые шпильки.

В заключение вышесказанного можно добавить несколько слов о том, что несмотря на то, каким способом будут крепиться отдельные элементы стропильной системы, важно помнить одно правило. Излишне жесткое крепление элементов крайне нежелательно. Дело в том, что дерево при перепадах температуры и влажности склонно в некоторой степени менять свои размеры, а именно, расширяться и сужаться. Это является естественным процессом.

Обратите внимание! Если сделать все крепления излишне жесткими, это может привести к нарушению целостности всей конструкции.

К слову говоря, некоторые деформации могут возникать и в результате усадок грунта, так что данное правило представляется достаточно актуальным в большинстве случаев.

Видео

В этом видеоролике показано, как соединять и сращивать стропила:

Последняя редакция: 18.05.2015
Автор: Вячеслав Баронов

Способы крепления стропила к мауэрлату: основные способы и схемы крепления стропильных ног

Стропила – самая существенная часть кровельного скелета. Ноги стропил передают распор на мауэрлат и несущие стены дома. От чего же зависит качество всей стропильной системы и крыши в целом? Специалисты напоминают, что надежность любой кровельной конструкции будет зависеть, в первую очередь, от качества крепления стропила к мауэрлату. Какие принципы и особенности этого процесса должен знать каждый начинающий строитель и как крепить стропила к мауэрлату своими руками, вы узнаете прямо сейчас.

Крепление стропил к мауэрлату: немного «матчасти»

Для начала, предлагаем рассмотреть иллюстрацию, на которой показаны два вида стропильных систем:

Место крепления стропильной ноги с основой называется опорным узлом. Таких узлов в системе много, но мы коснемся подробно именно нижних креплений рамы со стропилами. Мауэрлат и стропильные ноги практически всегда изготавливаются из древесины, реже – из металла. Дерево использовать выгоднее и удобней, так как этот материал легок по весу, прост в монтаже и долговечен при правильной установке и эксплуатации.

Виды опорных узлов по уровню жесткости

Опорные узлы — места, в которых стропила крепится к элементам крыши:

В случае железных соединений, узлы являются неподвижными, жесткими (сварка или болты). Дерево – материал более мягкий и динамичный, который может набухать, рассыхаться и деформироваться. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять опорные узлы с поправкой на возможные изменения формы древесины. Такие узлы могут иметь разную степень подвижности:

• Узел нулевой подвижности – жесткое крепление уголками с обеих сторон, при котором крепление стропила к мауэрлату остается неподвижным.
• Соединение первой степени подвижности – балка может вращаться по кругу.
• Соединение второй степени подвижности – круговое вращение со смещением, предусматривается установление специальных ползунов или салазок.
• Подвижное соединение третьей степени – возможность горизонтального, вертикального и кругового движения.

Для любого узла, будь он подвижный, либо нет, следует применять, как минимум, два вида фиксации. Например, зарубленные планки дополнительно фиксируются изнутри с помощью опорного бруса, а динамичные соединения укрепляются болтами и специальными стальными уголками.

О типах крепежа стропилин к основе

Поговорим о современных крепежных элементах. Для прочности и долговечности опорных узлов используются разнообразные металлические крепления: держатели балок, равносторонние, крепежные, анкерные, усиленные уголки, пластины, опоры, профиля, соединители, анкера и пр. Все эти запчасти сделаны из качественного металла. Для динамических узлов (1,2 и 3 типа) используют ползуны, уголки и перфорированные пластины. Для жесткого крепления применяют стационарные соединители, анкера и уголки.

Такие крепежи для стропильной системы используют чаще всего:

Для самостоятельного монтажа, более других, подходят перфорированные крепления, так как они имеют много отверстий для саморезов и болтов.

Жесткие или подвижные соединения: что выбрать

Итак, мы отметили, что опорные узлы, соединяющие мауэрлат с досками, могут быть разной степени подвижности: от «0» до «3». Нулевая степень – это жесткие крепления, которые исключают любые изменения положения балок.

Жесткие соединения: когда они необходимы

Мауэрлат устанавливают тогда, когда необходимо передать распорную нагрузку от стропил на несущие стены. Это делается, в основном, в домах из кирпича, панелей и блоков. Деформацию и усушку кровли в данном случае стараются исключить, чтобы не допустить изменения нагрузки на опорные стены. Здесь и появляется необходимость неподвижного соединения стропильной системы с мауэрлатом.

Неподвижные узлы, закрепляемые с запилом

Многие специалисты рекомендуют делать соответствующе запилы в месте крепления стропил к балкам перекрытия для большей прочности и неподвижности соединительных узлов. Эти запилы должны плотно стыковаться с мауэрлатом. Дополнительно такие узлы укрепляются болтами, анкерами и металлическими пластинами:

Или же длинными саморезами:

И еще один важный момент: размер запила бруска не должен превышать 1/3 его сечения. В противном случае стропильная система может потерять свои несущие способности:

Жесткие узлы без заруба стропил

Способ крепления с помощью подшивного бруска используется в наслонных стропильных системах. Стропилина срезается по шаблону и скашивается (для придания крыше нужного уклона) в месте прилегания к мауэрлату. Изнутри такие стропила усиливаются опорными брусками и укрепляются уголками с двух сторон к раме основы:

Еще один вариант не стыкового узла – жесткое крепление стропил, усиленное брусьями-накладками с обеих сторон. Две доски длиной не менее метра окаймляют каждую стропильную ногу. Один конец таких опор срезается под углом, который соответствует наклону ската крыши (в том числе, стропилин). Доски крепятся срезом к мауэрлату с помощью длинных болтов и усиленных стальных уголков. Брусья крепятся по заранее размеченным местам, сначала по одному. Затем вплотную к накладкам с одной стороны монтируются сами стропила, которые сразу укрепляются такой же накладкой с другой стороны. Есть вариант установки сразу двух брусьев-накладок, а после, стропил, но этот способ используют реже, так как он требует более точных расчетов.

Когда нужно делать подвижные соединения?

Вот мы и подошли к динамичным опорным узлам – соединениям, которые могут менять свое положение. Для чего это нужно? Вспоминаем физические свойства материалов – многие из них дают усушку либо набухание. В первую очередь, это касается зданий из чистого дерева – бруса, сруба и пр. Натуральная древесина обязательно дает усадку, благодаря которой ваша крыша может не только деформироваться, но и разрушиться основательно. Чтобы избежать таких фатальных последствий, мастера рекомендуют выполнять скользящие крепления стропильных ног с мауэрлатом (либо верхним венцом сруба).

Обязательное условие при установке скользящих узлов – опора стропильной рамы на прочный коньковый брус. Так как опорные нижние узлы динамичные, то максимальная жесткость должна быть достигнута на коньке кровли. Верхние края стропил подпиливаются для плотного соединения между собой и коньковым брусом, соединяются и усиливаются ригелями, металлическими лентами, пластинами и уголками. Лучше соединять с венцом сруба уже закрепленный в коньке стропильный элемент.

Что представляет собой скользящее крепление?

Подвижное соединение выполняется с помощью установления скользящих креплений, называемых «салазки» или «ползуны». Такой узел предусматривает определенную свободу стропильных ног, что позволяет предотвратить деформацию кровельной системы после естественной усадки деревянных строений:

Вот какие виды скользящих опор бывают:

Делать ли запил на стропилах, если дом из бруса: альтернативное мнение эксперта

Я предлагаю все-таки запиливать, но не стропила, а верхний венец. Во-первых, в этом случае снижается риск искривления стропил, во-вторых — уменьшается «мостик холода», в третьих – уменьшается касательное давление на мауэрлат (верхний брус сруба) и в-четвертых — упрощается утепление крыши в дальнейшем. Недостаток такого способа — при запиле верхнего венца балки уменьшается высота конька, поэтому, если в будущем планируется поднятие высоты потолка, следует предусмотреть на 1 венец больше. Но! Такие схемы годятся только для домов из дерева, так как в кирпичных и бетонных строениях мауэрлат должен быть целым, чтобы сохранить несущие качества.

Как правильно закрепить стропила к балкам?

В простых домах, в основном каркасных, мауэрлат может быть и упразднен. В этом случае стропила крепятся к балкам перекрытия. Самый надежный вариант сборки такой системы – подготовка стропильных ферм. Каждая ферма состоит из двух стропильных ног, соединительного ригеля и нижней затяжки. Для прочности фермы усиливают центральными балками и подкосами:

Балки перекрытия укладываются в таком направлении, чтобы стропильные фермы пересекали их перпендикулярно в разных плоскостях. Затяжка выполняет основные несущие функции, крепится к балкам перекрытия анкерами, сквозными болтами, шпильками и усиливается пластинами и металлическими уголками.

Возможен вариант крепления стропильных ног прямо на балку, которая и будет дополнительно выполнять функции затяжки. Для создания качественных опорных узлов в такой системе рекомендуется два способа крепления:

1. Соединение стропил с балкой двойным зубом – запилы выполняются на балке и скосе стропильной ноги (по два стыковых заруба на каждой).
2. Крепление болтом и хомутом. Может предусматриваться сквозное крепление, но если доски имеют большое сечение, делаются врубки и детали соединяются длинными болтами.

Крепление стропила к мауэрлату: поэтапное описание

Для примера опишем процесс жесткого крепления соединений стропила к мауэрлату на простой двускатной крыше.

I. Подготовка мауэрлата и стропил к работе

На этом этапе необходимо выпилить стропильные ноги заданной длины и произвести разметку их шага на основе. Оптимальная длина шага стропильных ног – 60-200 см. Также следует точно определить угол наклона стропил.

Мастер-класс по монтажу мауэрлата:

II. Создание запила

Выполняем запил на каждой стропильной ноге для плотного соединения с основой. Для усиления прочности можно предусмотреть дополнительный заруб на раме либо стропилине и установить упорный брус под каждую стропильную ногу.

III. Установка стропил на мауэрлат

Накладывать стропилины нужно аккуратно, чтобы не повредить остальные элементы здания (окна, стены и пр. ). Заводим доски срезом на балки и опираем их на коньковый брус. Сначала устанавливаем крайние стропильные ноги, между которыми нужно протянуть нитку для выравнивания всех остальных стропилин.

IV. Крепление каждого стропила к мауэрлату

Теперь, когда все фермы установлены на свои места, нужно прочно закрепить опорные узлы. Используем для этого несколько из предложенных выше креплений:

• Гвозди + стальные уголки по левой и правой стороне стыков между доской и основанием.
• Сквозные болты или шпильки + опорный брус под укос стропилины.
• Анкера или болты + уголки или стальные пластины и пр.

Усилить крепление помогут две накладные доски с обеих сторон стропильной ноги, установленные на заранее размеченных местах мауэрлата. Также можно использовать проволочное крепление, как усилитель прочности соединений. Для этого нужно подготовить стальную проволочную скрутку из 2-3 проволок. Ее длины должно хватить на обвитие стропильной ноги в месте стыка с мауэрлатом и закрепления концов скрутки на металлическом костыле. В качестве костыля можно взять длинный стальной болт, который монтируется в стену на 30-40 см ниже мауэрлата, строго под опорным узлом.

Также рассмотрим один из дедовских способов — крепление скобами:

И в завершение предлагаем посмотреть видеоролик:

В чем секрет качества стропильной системы: три главных правила мастера

• Качественный пиломатериал – полдела на пути к успешному строительству. Мауэрлат и стропила не должны иметь трещин, червоточин и сучков.
• Точность измерений, запилов и однородность положения креплений – не менее важный момент. Если все стропильные ноги одинаковой длины и сечения, то лучше подготовить шаблон для выполнения срезов и зарубок.
• Запилы на мауэрлате – потеря несущих функций основы на 50% и выше. Процент снижения прочности зависит от глубины зарубок.

Когда стропильная система готова, приходит очередь монтажа обрешетки, утепления и настила кровельного материала. Но это уже другая интересная тема, о которой мы обязательно расскажем в следующей статье. А пока, желаем вам добротных материалов, легкой работы и хороших помощников!

Соединение стропил — 3 способа сращивания и тонкости монтажа

Три способа сращивания балок

На больших кровлях размеры стропильных ног в длину могут доходить до 7-12 м, в то время как ходовой стандарт для бруса составляет порядка 6 м. Конечно можно сделать длинные стропила под заказ, но обойдутся они на порядок дороже, поэтому сращивание без потери качества является прекрасным выходом.

Иллюстрации	Рекомендации
	Способ №1. Сращивание встык. Сращивание при помощи 2 деревянных накладок считается простым и весьма надежным способом соединения. Вы накладываете своеобразную шину с обеих сторон на стропильную ногу и сбиваете ее. В данном случае главное не экономить на накладках. В качестве накладок лучше использовать тот же брус. На каждую сторону балки накладки должны заходить на расстояние от 1 м.
	Способ №2. Косой прируб. Показанные на схеме слева варианты соединений относят к одному способу под названием косой прируб Главное здесь, чтобы с обеих сторон смежные секции упирались в порожек. Такой прием обеспечивает прочность на сжатие. Стыковка выполняется шпильками, но на этом мы остановимся чуть позже. Способ косого прируба подходит только для соединения бруса большого сечения.
	Способ №3. Стыковка внахлест. Едва ли не самый простой и популярный способ стыковки. Единственный минус здесь в том, что верхняя и нижняя точки стыковки не совпадают из-за смещения, но на больших прогонах это практически не играет роли.

Тонкости обустройства стыковочных узлов

Нарастить стропильную ногу до нужных размеров — это только часть дела, ее еще нужно состыковать с нижней опорной балкой и правильно прикрепить к коньковому брусу. Но для начала давайте разберемся, при помощи чего такое крепление выполняется.

Основные крепежные элементы

Каждый узел нужно как-то крепить, сам он держаться не будет и здесь есть несколько вариантов:

• Гвозди — крепление гвоздями самый простой и распространенный способ фиксации. Существует 2 вида гвоздей — гладкие и ершеные. Гладкие привлекательны по цене, но для прочности их нужно набивать в полтора раза больше. Ершеные чуть дороже, зато они имеют заусенца, которые при входе в массив цепляются там намертво;

Ершеные гвозди в деревянном массиве держатся на порядок лучше, чем гладкие.

• Саморезы — фиксация саморезами, по сравнению с гвоздями на порядок качественней. Плюс саморезы всегда можно выкрутить, а те же ершеные гвозди извлечь весьма проблематично;

Для монтажа стропильной системы лучше использовать саморезы с антикоррозийным покрытием.

• Шпильки — металлические шпильки и болты считаются самым прочным и надежным видом стыковки. Правда под них нужно вначале просверлить сквозное отверстие и только после этого узел можно стянуть при помощи гаек. Для прочности под гайки обязательно подкладываются широкие шайбы, плюс ставится гравер и контргайка;

Стягивание узлов шпильками считается самым надежным.

• Скобы — в недавнем прошлом гвозди, и металлические скобы были основными способами крепления. Сейчас мастера больше переходят на соединение стропил пластинами, тем не менее, для страховки во многих ответственных узлах по-прежнему забиваются мощные скобы.

Металлические скобы используются практически в каждой стропильной системе.

Варианты соединения в районе конька

Существует несколько распространенных способов соединения стропильных ног в районе конька. Выбор того или иного способа зависит от вида стропильной системы и наличия или отсутствия конькового прогона.

Наиболее распространенные способы соединения стропильных ног в районе конька.

• Самым простым соединением считается стыковка внахлест. Здесь смежные балки просто накладываются друг на друга, после чего по центру высверливается сквозное отверстие и узел скрепляется болтом или шпилькой. Соединение считается подвижным, поэтому узел должен опираться на коньковый прогон;
• Более сложным видом считается соединение типа шип-паз. При такой стыковке в одной из стропильных ног выбирается паз, а на другой вырезается шип. При соединении бруски заходят друг в друга и фиксируются саморезами или гвоздями. Стыковка относится к жестким, поэтому может выполняться как с коньковым прогоном, так и без него;
• Соединение вполдерева похоже на предыдущий вариант, только в этом случае на смежных стропильных ногах вырезаются пазы в половину толщины бруса и после стыковки, узел также скрепляется саморезами или гвоздями;

Варианты жесткой стыковки стропильных ног без опоры на коньковый прогон.

Стыковка стропильных ног при помощи накладок может выполняться как в жестком, так и в подвижном вариантах. Жесткие разновидности стыковки не требуют опоры на коньковый прогон, а шарнирное соединение выполняется только в связке с коньковым прогоном.

• Жесткое соединение при помощи двух деревянных накладок применяется довольно широко. Зачастую накладки фиксируются несколькими сквозными шпильками. Помимо стыковки такие накладки еще исполняют роль поперечных затяжек, поэтому их может быть несколько;

Деревянные накладки выступают как дополнительные элементы и исполняют роль поперечных затяжек.

• Металлические накладки бывают нескольких видов. Самый простой вариант это перфорированная пластина, которая фиксируется в нескольких точках, тем самым обеспечивая жесткое соединение. Как вариант, вместо пластины может прикручиваться уголок. Так соединение стропил уголками используется для вальмовой крыши;

На вальмовой крыше стропила стыкуются уголками через коньковый прогон.

• Для обеспечения подвижного соединения из металлических накладок собирается шарнирный узел, который скрепляется металлической шпилькой. Подвижный шарнирный узел обычно монтируется на крышах деревянных домов для компенсации деформаций при усадке дома.

Подвижный шарнирный узел компенсирует деформации при усадке дома.

Стыковка стропил со стенами дома

Любая стропильная система опирается не на несущие стены дома, а на так называемый мауэрлат. Он представляет собой брус большого сечения. Если дом блочный или кирпичный, то стропильные ноги с мауэрлатом стыкуются жестко. То есть в стропильной ноге делается треугольный вырез, который и опирается на мауэрлат.

В блочных домах стропила с мауэрлатом стыкуются жестко.

Деревянные дома первые несколько лет довольно сильно усаживаются, поэтому здесь используются скользящие крепления стропил к мауэрлату. То есть балка опирается на брус и с обеих сторон прикручиваются подвижные металлические крепления.

Скользящее соединение стропил используется только на крышах деревянных домов.

Вывод

Соединений подходящих для любых стропильных систем в принципе не существует. Мы описали наиболее часто встречающиеся виды конструкций, опираясь на данные рекомендации, вы легко сможете выбрать подходящее соединение стропил. На видео в этой статье есть дополнительные рекомендации по обустройству стропил. Если остались вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.

В деревянных домах все соединения стропил делаются подвижными.

Соединение стропил: виды и способы

При возведении каркаса крыши могут применяться различные способы соединения стропил между собой и с другими элементами конструкции. Выбор типа соединений зависит от особенностей стропильной системы, характеристик материала и предпочтений строителей.

Классификация соединительных узлов

Каркас крыши состоит из целого ряда элементов, надежно скрепленных между собой. Но основную эксплуатационную нагрузку несут стропила, поэтому от прочности их крепления на мауэрлат и соединения между собой зависят функциональные характеристики крыши и безопасность всей конструкции.

Стропильные системы, висячие и наслонные, передают нагрузку от собственного веса, веса кровельного пирога и атмосферных воздействий на несущие стены и другие конструкции. Нижние концы стропил опираются на опорную балку или мауэрлат, верхние попарно скрепляются непосредственно друг с другом или монтируются к коньковому прогону. Кроме того, для жесткости конструкции применяются дополнительные опоры, ригели, подкосы и другие элементы. При необходимости увеличить длину стропил выполняется наращивание стропильных ног. В целом, узлы соединения стропил можно подразделить на несколько основных групп:

• узел соединения с «фундаментом» крыши»;
• узел конькового соединения;
• узел крепежа дополнительных элементов стропильной системы;
• стыкование стропил при наращивании.

Все виды соединения стропил подразумевают использование определенных крепежных элементов.

Наращивание стропил

Соединение стропил между собой по длине позволяет изготовить стропильную ногу необходимых размеров из имеющегося пиломатериала. Чаще всего сращивание выполняется следующими методами соединения:

• встык;
• внахлест;
• способом косого прируба;
• в три доски;
• с опорой на прогон.

Крепление встык. Для сращивания стыкуемые концы требуется отрезать строго под углом 90°. После плотного совмещения получившихся торцов, на стропила в месте стыка монтируется деревянная накладка или металлический крепежный элемент (пластина с зубьями). Накладки из доски устанавливаются с обеих сторон и прибиваются в шахматном порядке гвоздями соответствующей длины, либо крепятся саморезами.

Метод косого прируба. Подрезка концов выполняется под углом 45°. Срезанные концы стыкуются, после чего посередине сверлится сквозное отверстие для болтового крепежа. Бруски стягиваются болтом диаметром 12 или 14 мм с широкой шайбой.

Крепление внахлест. Деревянные элементы укладываются с нахлестом и по всей длине сшиваются гвоздями, которые должны располагаться в шахматном порядке. В отдельных случаях могут применяться шпильки с гайками и шайбами. Такое соединение стропил по длине не требует точного выполнения срезов торцов.

Длинную стропильную ногу можно изготовить, используя три доски и прокладки. В этом случае одна из досок укладывается между двумя другими с нахлестом не менее метра и крепится гвоздями в шахматном порядке. Затем в пустой промежуток между крайними досками вставляются и пришиваются гвоздями деревянные прокладки, равные по толщине средней доске, чтобы обеспечить жесткость конструкции.

Соединение стропил по длине с опорой на промежуточный прогон выполняется в том случае, когда все стропильные ноги наращиваются на одном расстоянии от свеса крыши. Горизонтальный прогон монтируется на стойках, которые опираются на внутреннюю несущую стену или колонны. В случае, когда место сращивания приходится на прогон, появляется возможность обеспечить необходимую жесткость длинной стропильной ноги. Обе части стропила соединяются между собой скобами либо другими элементами, и дополнительно гвоздями крепятся к прогону.

Наращенная стропильная нога должна по всей длине иметь одинаковую жесткость и прочность, в противном случае в процессе эксплуатации крыша деформируется.

Крепеж верхней части стропил

Соединение стропил в коньке может выполняться различными способами в зависимости от типа системы и других особенностей конструкции.

При наличии конькового прогона верхняя часть ноги обрезается под углом, соответствующем углу наклона ската кровли, затем устанавливается срезом к коньковому брусу и крепится гвоздями либо саморезами. Для усиления конструкции можно использовать дополнительные металлические накладки. В некоторых случаях выполняется врубка шипа стропила в паз в коньке.

Для крепления висячих стропил между собой в коньковой части используются следующие способы:

1. Соединение стропил внахлест. В этом случае в верхних торцах, уложенных внахлест, необходимо выполнить отверстие для соединения с помощью болта или резьбовой шпильки. Важно использовать широкие шайбы, чтобы крепеж не повредил древесину при нагрузках.
2. С обрезкой торцов под углом. Верхние концы подрезаются таким образом, чтобы соединение торцов было вертикальным, а стропила располагались под углом, заданным проектом крыши. Чтобы обеспечить необходимую прочность узла, используются пластины для соединения стропил.
3. Крепеж «шип-паз». Как и в предыдущем случае, стропила располагаются под заданным углом. В верхней части выполняется пазо-шиповое соединение, которое дополняется металлическим крепежом. Также применяется крепление одинарным или двойным зубом (если кровля рассчитана на повышенные нагрузки).

Строительство сооружений из бруса или бревна требует особого подхода к возведению стропильной системы. Если дом имеет фронтоны из стенового материала, усадка постройки заметно повлияет на конструкцию каркаса – его нельзя делать жестким, чтобы избежать деформации. Соединение стропил болтами в коньковой части в комплексе со скользящим креплением на стенах обеспечивает необходимую подвижность стропильной системы. Кроме того, можно применять специальные подвижные коньковые крепления из металла.

Крепление нижней части стропил

Соединение стропил с мауэрлатом бывает жестким и скользящим. При жестком креплении должны быть исключены любые смещения стропильной ноги, поворачивающие, скользящие и другие усилия. Чтобы узел крепления был жестким, применяются два основных способа:

• монтаж с вырубкой в ноге;
• монтаж с нашивкой подпорного бруса.

Врубка (седло) на стропильной ноге не должна превышать 1/3 высоты доски, чтобы не снизить ее несущую способность.

Стропильная нога, упертая седлом в мауэрлат, закрепляется тремя гвоздями – два из них вбиваются с обеих сторон под углом, а третий – вертикально сверху.

Второй способ монтажа заключается в установке на мауэрлат бруса длиной не более метра, в который упирается нижняя часть стропильной ноги, срезанная под углом, соответствующим углу наклона крыши. Чтобы исключить боковой сдвиг, с обеих сторон монтируются специальные металлические уголки.

Скользящие крепления используются на стенах деревянных домов, склонных к усадке. Это специальные металлические элементы, которые обеспечивают стропильной системе некоторую степень свободы в определенном направлении.

Соединение стропил с балкой используется в случае, если опорой для стропильных ног служат затяжки. Следует учесть, что крепление выполняется на расстоянии не менее 40 см от края балки, чтобы обеспечить необходимую прочность конструкции под нагрузками.

Обычно выполняется врезка двойным или одинарным зубом, с упором или без упора. Дополнительно применяется металлический крепеж и обвязка катаной проволокой с креплением ее к анкеру на стене.

Может использоваться и болтовой крепеж – в этом случае стропильная нога срезанным торцом устанавливается на балку, в нижней части которой выполнен вырез. Болт должен располагаться перпендикулярно верхней стороне доски стропила. Также может применяться соединение хомутом. В обоих случаях в балке вырезается упор для стропильной ноги.

Крепление элементов стропильной системы

Способы соединения стропил с другими элементами каркаса крыши зависят от функциональных особенностей этих элементов. Ригель, соединяющий стропильные ноги в верхней части фермы, обычно врезается в стропила, если они выполнены из бруса большой толщины. В случае использования стропильных досок, ригель выполняется из таких же досок, установленных горизонтально внахлест с каждой стороны стропильной ноги. Стойки и подкосы монтируются методом врубки.

Методы соединения стропил

В соответствии с материалом, который использовали при строительстве здания, с природными условиями и с географическим положением, подбирают конфигурацию крыши и методы соединения стропил – основной единицы стропильной конструкции, держащей кровлю.

Разновидности крепления стропил является важным пунктом в обустройстве крыши, поскольку она не только защищает дом, но и сопротивляется напорам ветра и снега.

Стропильная конструкция представляет собой вертикальные стойки, наклонные ноги стропил и подкосы. Упор стропил происходит на верхние венцы дома или обвязку и на мауэрлат.

Соединение стропильной конструкции является очень важным фактором при сооружении каркасной системы кровли, поскольку, даже проведя точные расчеты и подобрав качественный материал, нельзя гарантировать надежность крыши, если крепления стропил сделаны неправильно или с плохим качеством.

Крепить стропила к стене можно несколькими способами:

1. посредством мауэрлата;
2. с помощью затяжки и подстропильных брусков;
3. используя балки перекрытий;
4. прикрепляя к верхним венцам бревенчатых стен;
5. используя обвязку в зданиях каркасного типа.

Бывают две разновидности стропил – стропила висячего вида и наклонные. В этой статье речь пойдет о вариантах соединения висячих стропил, так как именно их используют при возведении зданий с большой плоскостью крыши.

Порядок крепления стропил

Стропила висячего вида имеют только одну опорную точку, а именно стену, это обстоятельство приводит к возникновению распорного горизонтального давления во всем комплексе стропил.

Перед укреплением стропил, следует обратить внимание, для того чтобы погасить распорные усилия, применяют затяжку, которая представляет собой брусок или доску, с помощью них связывают вместе встречные ноги стропил при жестком соединении верхних частей стропил.

В результате получается безраспорная конструкция, которая соединена со стеной сооружения.

В некоторых случаях в качестве альтернативы затяжке применяют балки перекрытий, которые складывают под прямым углом к стенам в одну плоскость со стропилами. Обычно, такого рода соединения стропил и балок применяют при сооружении легких мансард.

Необходимо особо отметить, что, не принимая во внимание вес крыши, монтаж стропил и балок лучше всего осуществлять, будучи уверенным в прочности стен здания, так как нагрузка стропил на стены строения будет точечной, а не будет распределяться равномерно, как при креплении стропил к мауэрлату. Выбирая материал для строительства легких крыш, предпочтение отдают не толстым балкам сечение 5?15 см.

Обратите внимание, создавая кровельный свес, необходимо подбирать балку такой длины, чтобы ее концы выступали за стены строения на расстояние не меньше 55 см с каждого края.

Кроме того, стропильная нога также выносится за стену и присоединяется к концу балки.

Способы соединения стропил и балок

Когда ногу стропила просто присоединяют к балке, а затем создают давление на стропильную конструкцию, то конец стропила начнет скользить по балке, что в результате приведет к разрушению элемента крыши.

По этой причине, чтобы остановить скольжение и для качественного соединения стропил, используют следующие разновидности соединений:

1. конфигурация зуба с шипом;
2. комбинация зуба с упором;
3. с точкой упора на конец балки.

Создают соединение с применением 1-го или 2-х зубьев в соответствии с величиной угла наклона ноги стропила. Такое соединение стропила и балки дает возможность передать нагрузку от одного элемента кровли к другому. Дополняя эту разновидность соединения, используют уголки из металла для стропил.

Соединение при помощи врубки одинарным зубом осуществляется следующим способом:

1. Такой вид крепления стропила и балки используют в том случае, если крышу можно назвать крутой, а именно когда угол наклона балки и стропила больше 35?.
2. Зуб и шип вырезают в пятке стропила, а в балке изготавливают упор с местом для шипа.
3. Гнездо делают на четверть или треть от размера толщины балки. Выполнять вырубку на большую толщину не нужно, так как это может привести к ослаблению балки.
4. Отступив от свисающего конца балки на 25?40 см, делается врубка. В противном случае создается вероятность скола балочного края здания давлением стропильной ноги.
5. Одинарный зуб, как правило, выполняют в соединении с шипом, который предотвращает боковое смещение стропила. Такое крепление называют упором с зубом и шипом.

Если угол наклона кровли составляет меньше 35?, то ноги стропил крепят так, чтобы расширилась площадь трения с перекрывающейся балкой, таким образом, увеличивается площадь опоры стропила и балки.

С этой целью делают врубку 2 зубьями в различных сочетаниях:

1. двумя шипами;
2. создавая упор с шипом или без него;
3. применяя замок с 2 шипами и т. д.

Согласно первому способу, вырезается шип с упором для одного зуба и упор для другого. Одновременно в стропильной ноге вырезается проушина для шипа с упором первого зуба и упор для второго зуба.

Полезная информация! По глубине делают одинаковые вырезки для зубьев. Делая врубки разной глубины, один зуб с шипом врубается на треть, а другой наполовину от общей толщины балки.

Иногда применяют менее распространенный способ крепления стропил – это присоединение в конец затяжки.

При данных условиях в ноге стропила вырубают зуб-упор так, чтобы одна плоскость зуба ложилась в конец плоскости балки, а другая упиралась в сделанный в балке запил. Глубина запила составляет 3 часть от толщины всей балки, вместе с тем зуб-упор вырубают на большом расстоянии от края.

Обратите внимание, чтобы увеличить надежность крепления балки к стропилам, их добавочно прихватывают, применяя стропильные болты или хомуты, затем пластинами железа или петлями из проволоки присоединяют узел к стене строения – закрепленному анкерному болту или костылю.

Все разновидности соединений в устройстве стропильной системы осуществляют с помощью металлических деталей или изделий из дерева, которые называют стропильными крепежами.

К ним относятся:

1. детали из дерева – бруски, накладки треугольной формы (косынки) – вставного или накладного типа для создания пластинок, шипов, нагелей;
2. металлические детали – гвозди, шурупы, наборы болтов вместе с шайбами и гайками, хомуты, петли, уголки для соединения стропил, накладки, устройства для крепления (салазки, ползунки), пластины с зубцами, анкеры, различные перфорированные ленты и другое.

Приемы соединения стропил и мауэрлата

Крепеж стропильной конструкции в виде стального уголка

Существуют два способа соединения стропил к мауэрлату:

Вид соединения зависит от конструкционного устройства кровли, ее формы, а также от разновидности применяемых стропил – висячие или наклонные.

Главной особенностью жесткого способа крепления стропил и мауэрлата является абсолютное отсутствие возможности каких-нибудь воздействий, например, сдвигов, поворотов или изгибов, между двумя элементами.

Такого эффекта можно достигнуть с помощью следующих приемов:

1. соединение уголков и опорного подшивного бруса;
2. путем выполнения седла (запила) на стропильной ноге, соединяя полученное крепление скобами, гвоздями или проволокой.

Первый вариант подразумевает создать опору стропильных ног на мауэрлат посредством опорного бруса.

В этом случае стропило твердо упирается по направлению давления, это, возможно, из-за подшиваемого бруса по величине до 1-го метра, после чего по обеим сторонам закрепляется металлический уголок для стропил, чтобы исключить поперечное смещение.

Второй вариант присоединения стропильных ног к мауэрлату используют более часто, в этом случае гвозди прибивают по бокам, под углом в направлении друг к другу, таким образом, они перекрещиваются внутри мауэрлата, в последнюю очередь перпендикулярно забивают третий гвоздь.

В итоге узел соединения стропил становится очень жестким.

Кроме этого, каждый из вариантов крепления дополнительно подстраховывается соединением стропильных ног со стеной строения с помощью анкеров и проволоки.

Один вид стропил, обладающие равным углом ската по всех поверхности кровли, делаются по шаблону схожим способом.

Скользящее соединение стропил выполняют с применением подобного крепежа

Шарнирное или скользящее соединение с двумя уровнями свободы достигается методом использования особого крепежа, который обеспечивает возможность беспрепятственного перемещения ? в установленных пределах ? одного из соединяемых частей.

В данных обстоятельствах такой частью является стропильная нога по отношению к мауэрлату.

Необходимо подчеркнуть следующие разновидности крепления стропильной конструкции к мауэрлату с предоставлением возможности сдвигать:

1. сделать запил, а затем поместить стропила запилом на мауэрлат;
2. соединить с обеих сторон с помощью двух гвоздей, направленных друг к другу;
3. соединить одним гвоздем, который прибивают сверху сквозь стропильную ногу перпендикулярно телу мауэрлата;
4. в качестве альтернативного варианта используют металлические пластины для соединения стропил с отверстиями под гвозди;
5. соединение стропил и мауэрлата с помощью скоб;
6. отпустить часть стропильной ноги за стену и сделать единичное соединение с помощью крепежной пластины;
7. соединение специальным металлическим крепежом для стропил («салазками»).

Важно! Эти способы обеспечивают возможность стропильной ноге делать упор в мауэрлат, хотя при движении конструкция может быть подвижной по отношению друг к другу.

Подобные соединения часто выполняются при возведении домов. В особенности такой метод соединения используют при строительстве деревянных домов с применением бруса или бревен.

При усадке стен дома происходит искривление первоначальной конструкции здания, это обстоятельство может стать основанием для разрушения стен, если использовать жесткий способ крепления.

При скользящем соединении, бревенчатые стены, фронтоны и, вообще, вся система кровли могут со временем подстроиться под усадку.

Монтаж полностью всей системы происходит вначале на земле. Производятся замеры, вырубаются врезки в ногах стропил и мауэрлате, затем все детали тщательно подгоняют друг к другу.

Вслед за этим выполняется крепление ног стропил и поочередное монтирование других частей крыши на строение. При правильном выполнении крыша будет служить долгие годы.

как соединить и выровнять сцепление, толщина, способы соединения

Несущие конструкции кровли – одна из самых сложных систем здания. Они состоят из множества элементов, соединенных между собой в ряде случаев довольно сложным образом. А, поскольку стропила составляют основу этого каркаса, то и соединение стропил – это важнейший узел в устройстве кровли. В каких случаях необходимо подобное примыкание, с помощью каких деталей, и каким образом оно выполняется – расскажет данная статья.

Стропила соединяются с прочими элементами крыши в нескольких случаях.

Это может быть конструктивное сопряжение с другими деталями, либо – наращивание самих стропил.

Узлы соединений можно сгруппировать следующим образом:

• Примыкание стропил к стеновым конструкциям
• Соединения элементов внутри стропильной рамы
• Удлинение стропильных ног

Стропильные системы разделяются на наслонные и висячие. Но в каждой из этих систем стропила должны передать нагрузки от кровли несущим конструкциям – стенам или колоннам,  предусмотренным проектом здания.

Поэтому способы соединения стропил в кровельной конструкции с несущим контуром здания можно считать самым важным в устройстве крыши.

За редким исключением, независимо от стропильной системы, проектом предусматривается мауэрлат – подстропильный брус. В случае наслонных стропил он будет работать на срез, в случае висячих – на сжатие, в направлении, совпадающем с ориентацией несущих стен.

Но, и в том, и в другом вариантах – необходима связка несущей конструкции кровли с коробкой дома.

Несмотря на кажущуюся схожесть, узлы соединений наслонных и висячих стропил устроены по-разному.

Это обусловлено физикой – векторы действующих сил имеют в первом и втором случаях разные направления, поэтому и крепления должны компенсировать разные типы нагрузок. От того, как соединить стропила, будет зависеть и прочность системы в целом.

Для наслонных кровель насущная проблема – предотвратить проскальзывание стропил по мауэрлату (подстропильному брусу). Здесь основная нагрузка от веса кровли и лежащих на ней осадков действует перпендикулярно плоскости перекрытия.

Соответственно, соединение с мауэрлатом должно предотвратить «расползание» стропильных ног, особенно если длина стропил велика. Для этого используются различные комбинации плотницких соединений типа «зуб» и «шип», а также – гвозди, болты, металлические накладные детали.

В случае, когда предполагается усадка коробки здания (особенно – деревянной) – применяются скользящие крепления, позволяющие кровельной конструкции повторять деформации здания

Планка крепится к стропильной ноге, а уголок – к подстропильному брусу.

Загнутый край уголка создает постоянное зацепление между элементами конструкции, в то же время – не препятствует движению ноги в пределах свободного хода планки.

По окончании усадки все ноги займут некоторую окончательную позицию, и смещения прекратятся.

Положение уголка можно зафиксировать, например, при помощи клина, а можно и оставить все, как есть. Это – хороший пример того, как выровнять стропила в недавно построенном здании.

Важная информация! Скользящее соединение применяется только при наслонной конструкции стропил. При висячих стропилах, за исключением случаев, когда в качестве стяжки используется брус перекрытия, конструкция сама по себе позволяет кровле не зависеть от деформаций здания.

Те узлы конструкции, которые работают на сжатие, как правило, соединяют при помощи зуба (при больших нагрузках – двойного), либо – шипа.

Для надежности узел можно укрепить болтами, скобами, либо металлическими накладными деталями. Пластины и уголки крепятся при помощи шурупов и саморезов, под болтовые соединения в соединяемых деталях просверливаются отверстия, диаметром на 1 ммменьше сечения болта.

Скобы, как правило, забиваются в боковые поверхности деревянных деталей. Во всех этих случаях размеры крепежа определяет толщина стропила.

Хомуты применяются в тех узлах, где детали работают на растяжение/разрыв. Они охватывают опорную деталь (например, затяжку или коньковый брус), и крепятся на болтах к присоединяемой – той же бабке, или подкосу.

При этом хомут может крепиться как к боковой поверхности детали, так и проходить сквозь нее, будучи закреплен гайками.

Верхнюю связку стропил выполняют:

• обрезав их под одинаковым углом, и соединив торцовыми плоскостями (при этом под соответствующим углом в боковину каждого из стропил забивается, как минимум, по одному гвоздю150 мм),
• креплением к коньковому брусу
•  боковыми гранями.

Естественно, в последнем случае стропила должны быть сдвинуты по длине крыши на соответствующее расстояние.

При любом из этих способов возможно дополнительное крепление соединения металлическими или деревянными накладками. Способ, как соединять стропила, в числе прочего, диктует и длина висящей части ноги.

Она должна составлять не более 4,5 м, при большем размере вдоль ската пускаются дополнительные прогоны (опорные балки), параллельные мауэрлату и коньковому брусу.

СОВЕТ! Для обеспечения абсолютной симметричности всех стропил, есть смысл перед их монтажом изготовить шаблон – «образцовое» стропило, имеющее все необходимые вырезы, углы и размеры. С помощью строительного карандаша затем достаточно просто еще на земле заготовить нужное количество деталей, будучи уверенным в точности их размеров.

Периодически возникает необходимость выполнить соединение стропил по длине. Чаще всего такая ситуация складывается в случае большой длины ската.

Ведь, как правило, пиломатериалы идут кусками длиной до 6 м.

Здесь также возможны несколько способов наращивания.

• Торцами, спиленными наискось
• Соединением шип-паз
• Боковыми гранями досок или брусьев
• Опиранием на промежуточный прогон

Последний способ целесообразен, когда наращиваются все стропила на одинаковом расстоянии от свеса крыши.

В этом случае нагрузка на каждом участке кровли будет приходиться на стык стропил в одном месте, что может привести к деформации. Если промежуточный прогон не делается – стоит укрепить стыки любой конструкции металлическими накладными деталями.

Существующие способы плотницких узлов в сочетании с современными видами крепежа позволяют сделать соединение стропил надежным, и обеспечить его многолетнюю работоспособность.

Вениамин

Задать вопрос

Задавайте вопросы/пишите рекомендации

Помогла ли вам статья?

Соединение стропил — узлы и способы

Система стропил – это главная система кровли, какая обеспечюет прочность всей крыши.

Но главную нагрузку несут стропильные ноги, и поэтому от соединения на качество стропилин,  их установки на мауэрлат подчиняется  крепость кровли и защищенность пространства внутри дома.

Стропильные конструкции могут быть наслонными и висячими. Но независит от их конструкции они при любых обстоятельствах передают нагрузки от авторитета крыши и свой личный  вес на несущие стены, колонны или остальные конструкции. Также, соединения стропилин совершается не только с мауэрлатом (брусок — база конструкции стропил), но и с другими компонентами системы стропил. Также они порой настаивают повышения длины, и в этом варианте совершается соединение стропилин меж собой.

Виды стропильных соединений

Подобным образом, все узлы соединения стропилин можно поделить образно говоря на группы:

• узел соединения стропилин с мауэрлатом;
• узлы соединения стропилин с добавочными компонентами системы стропил, придающие крепость и жесткость;
• узлы стыкования стропилин при их удлинении.

Способов соединения стропилин  с мауэрлатом  есть два. Это твёрдое соединение и скользящее. Но  делать все соединения только твёрдыми невозможно, потому как дереву свойственны подобные характеристики, как  увеличиваться и сжиматься в зависимости от условий погоды. При твёрдом соединении стропилин могут появиться большие распорные нагрузки на несущие стены, что ведет к их деформирования.

Жёсткое соединение стропилин

Подобное соединение используют очень часто при наслонных стропилинах, когда необходимо объединить стропильную ногу с мауэрлатом. При этом соединение  стропилин на коньке жёстким уже не устраивается.

При твёрдом креплении стропилин с мауэрлатом  должны  исключаться любые существующие старания – крутящие, скользящие, сдвигающие, поворачивающие.  Чтобы получить узлы соединения стропилин твёрдыми  применяют два способа:

• путем устройства врубки на стропильной ноге;
• путем нашивки на стропилину  подпорного бруска.

Врубка или седло на стропильной ноге изготавливается на глубину, не превышающую 1/3 высоты дощечки. Для изготовления жёсткого соединения, стропило упертое седлом в мауэрлат, крепится 2-мя  гвоздками, забиваемыми под угол друг к другу  с боков стропильной дощечки, и одним по вертикали.

При подобном креплении формируется очень крепкое твёрдое соединение. Именно так очень часто соединяют стропилины  с  мауэрлатом  при сооружении разных кровель.

Иной вариант соединения стропилин с мауэрлатом состоит в том, что к стропилине подшивается брусок длиной в 1 метр, с помощью какого стропило упирается в мауэрлат. С боковой стороны оно закрепляется с помощью уголков из металла, чтоб убрать сдвиг по сторонам.

Если стропильная нога  закрепляется к затяжке, то чтоб оно не скользило на конце  и не случилось раскола конца затяжки,  крепление выполняют методом шипа или двойного зуба на расстояние от края затяжки 30см или больше.

Для добавочного крепежи стропилин со стенками строения, независит от используемого способа соединения, их крепят проволокой, которая закладывается в кладку на этапе строительства стен или с помощью анкеров, какие также устанавливаются во время устройства стен.

Скользящее соединение

Скользящее соединение исполняют при устройстве наслонных стропилин. Висячие стропилины в таком соединении не имеют нужды, потому как опираются на коньковый прогон и не делают распорных нагрузок на несущие стены строения. Очень часто висячие стропилины используют для строений, сооружаемых из бревна оцилиндрованного или бруска.

После постройки дерево еще пару лет изменяет собственные физические свойства, т. е. совершается проседание строения. При этом система стропил постоянно находится в движении и жёсткое крепежи  приводит к переменам в стенках. Прежде чем объединить стропилины в узле крепежи, ему делают требования для некоей свободы движения. Достигают этого тремя вариантами.

На стропильной ноге изготавливается запил, который упирается в мауэрлат. Крепление стропилины делается забиванием 2-ух гвоздей с двух сторон стропильной ноги наискось в мауэрлат или забиванием одного гвоздя сверху в мауэрлат. Взамен крепежи гвоздками используются скобки и железные пластины с готовыми отверстеями под гвозди.

• Стропило выпускается на конкретную длину за границы стены и закрепляется к мауэрлату с помощью уголков из металла.
• Применяется специализированная железная конструкция крепежи с названием «салазки».
• В любом случае стропило упирается в мауэрлат, но при конкретных обстоятельствах  оба компонента могут выполнять подвижки  в отношении друг к другу.
• Подкосы, распорки и бабки висячих стропилин  фиксируются к ним при помощи скобок и хомутов. Плюс ко всему стропильные ноги фиксируются к стенам проволочным скрутками, чтоб уменьшить риск срыва кровли крепким ветром.

соединение стропильных ног

Порой при больших пролетах кровли требуется удлинить стропильные ноги.  Пиломатериал, поступающий в реализацию, больше 6-ти метров в длину не бывает, и поэтому необходимо делать соединение стропилин по длине. Способов соединения есть несколько:

• сращиванием дощечек косым прирубом;
• соединением встык;
• соединением внахлест.

При соединении  косым прирубом торцы стропильных брусков или дощечек соединяют под угол в 45 градусов. Соединяют сверху  с помощью болта  диаметром от12 до 14 мм.

соединение встык изготавливается обрезанием торцов стропильных брусков или дощечек  строго под угол в 90 градусов. Соединения прикрываются с 2-ух сторон накладками из дощечек, какие прибиваются гвоздками или ввинчиваются саморезами как в шахматах, или накладки выполняют в виде пластин из металла с зубьями.

При соединении внахлест торцы брусков или дощечек могут быть обрезаны под любым углом. Дощечки накладываются друг на друга с заходом концов не меньше чем на 1 метр. Крепление дощечек делается так же как в шахматах.

соединение стропилин с другими компонентами кровли

соединение стропилин в коньке делается  разнообразными вариантами.

• Можно обрезать дощечки под угол, так для получения плотного соединения и потом  скрепить при помощи гвоздей, какие забиваются с 2-ух сторон.
• Можно крепить стропильные ноги конкретно к коньковому бруску, выполнив на срезе запил необходимой формы.
• Объединяют дощечки стропилин между собой на коньке  внахлест, пробивая их гвоздками или прикручивая саморезами.
• Для всякого из этих вариантов рекомендуется дополнительно укреплять соединения накладками из дощечки или пластинами из металла.
• Висячие стропилины крепятся меж собой с помощью одинарного или двойного зуба ( при высоких нагрузках) или  «в шип».

Все узлы соединения стропилин с компонентами кровли для верности крепятся металлическими деталями крепежи  — болтами, скобками, дюбелями, саморезами.  При крепеже болтами, в древесных деталях приготовляется отверстие диаметром на 1 мм поменьше, чем диаметр используемого болта.  Металлические скобки, заколачивают с боков стропилин и объединяемых деталей.

соединение стропилин меж собой сверху при помощи ригеля выполняют вариантом « вполдерева», при этом крепление увеличивают нагелями или болтами, дополнительно забивают скобы из металла.

Когда стропилины ставятся одного и того же размера, профессионалы рекомендую делать шаблон, по какому  будут делаться все дальнейшие врезки, врубки, запилы на всех других стропилинах. Это ускорит работу и предоставляет гарантию правильности выполненных соединений.

Что такое стропила? Как работают стропила в каркасе крыши

При строительстве крыш важно понимать структуру здания и то, как каждый компонент обеспечивает поддержку. Стропила являются ключевой частью каркаса крыши и требуют точных измерений и разрезов, чтобы правильно распределить вес и обеспечить безопасность здания.

В дополнение к стропилам, в некоторых конструкциях крыш используется система ферм, которая использует сжатие, чтобы выдерживать больший вес. Однако внутренний дизайн потолка становится более ограниченным. Узнайте основные различия между стропилами и фермами, плюсы и минусы каждого из них.

В этой статье

• 1 Что такое стропила?
• 2 Типы стропил
• 3 Стропила и фермы: в чем разница?
• 4 Преимущества стропил
• 5 Недостатки стропил

Что такое стропила?

Стропила – это конструктивный элемент крыши здания. Традиционные стропила обрамляют крышу и соединяются с внешними стенами. Эта система также называется каркасом из палочек. Обычно строятся на месте, стропила разрезаются на 2 x 10 частей и приземляются на коньковую доску, которая проходит по всей длине здания. Затем потолочные балки используются для соединения стропил и наружных стен. В результате получается сводчатый потолок, который можно заполнить изоляцией и гипсокартоном, чтобы закончить пространство. Как вариант, его можно оставить как открытое пространство на чердаке.

Типы стропил

При строительстве стропильной крыши обычно используются два основных типа стропил: основные и обычные стропила. Основные стропила — это самые большие части, используемые с каждой стороны конструкции крыши. Обычные стропила меньше по размеру и размещаются между основными стропилами. Вместе они обеспечивают достаточную структурную поддержку, чтобы служить каркасом крыши.

Существуют также некоторые менее используемые стропила, в том числе:

• Вспомогательные стропила. Иногда используются для поддержки основного стропила.
• Вальмовые стропила. Они проходят от внешних углов здания до коньковой доски под углом 45 градусов.
• Стропила ендовы. Эти стропила расположены на внутренних углах здания под углом 45 градусов.
• Компасные стропила. Они изогнуты вверху (а иногда и внизу) и обычно используются для украшения.

Даже если вы не используете каждый из этих типов стропил в своих проектах регулярно, полезно ознакомиться с ними в тех редких случаях, когда они понадобятся.

Стропила и фермы: в чем разница?

Альтернативным методом строительства крыши является использование стропильной системы. Вместо того, чтобы укладывать стропильные доски в форме А-образной рамы, конструкция ферменной крыши выглядит как сеть опорных балок, которые перекрещиваются для лучшего распределения веса дерева. Внизу стропила соединяются балками, перекрывающими длину помещения.

Фермы используют сжатие и растяжение для обеспечения прочности и устойчивости. Кроме того, они изготавливаются вне производственной площадки на заводе, а затем доставляются на рабочую площадку. Доставка увеличивает общую стоимость проекта, но фермы обычно дешевле, чем стропила, поскольку они изготавливаются оптом. Единственным недостатком является то, что любые ошибки на заводе могут замедлить проект, поскольку вы не контролируете выполнение разрезов на месте. Для установки ферм также требуется несколько человек, часто для подъема тяжелых грузов требуется вилочный погрузчик.

Другим возможным недостатком ферм является то, что они не оставляют места для сводчатых потолков, поскольку нижняя часть должна обеспечивать структурную поддержку, а это означает, что в доме должны быть плоские потолки. Также невозможно включить просторный чердак, который может ограничить возможности хранения для домовладельца.

Преимущества стропил

Использование стропил вместо стропильной крыши имеет несколько преимуществ.

• Больше места. Использование стропил позволяет использовать чердачное пространство или соборные потолки, потому что есть открытое пространство, которое можно развивать по своему усмотрению. Верхняя часть может быть даже преобразована в дополнительную жилую площадь.
• Обеспечивает изоляцию. Изоляцию , которую можно оставить как есть или закрыть гипсокартоном, можно закатать между стропильными балками для повышения энергоэффективности.
• Построен на месте. Стропила обрезаются на месте, что означает, что их можно обрезать по размеру и при необходимости отрегулировать.
• Меньше времени выполнения заказа. Поскольку стропила обрезаются по размеру на строительной площадке, вам не нужно полагаться на сторонние фабрики для резки и доставки материалов. Это также может сэкономить на доставке тяжелых грузов.

В целом, стропила — это проверенное временем решение, обеспечивающее гибкость в процессе проектирования.

Недостатки стропил

Использование стропил имеет несколько недостатков: 

• Дороже. В конечном счете, стропила дороже ферм, потому что они изготавливаются мастерами на месте, а не на заводе.
• Увеличивает время строительства. Фактор стоимости зависит от времени, необходимого для обрезки стропил до нужного размера на месте, по сравнению с фермами, которые производятся оптом.
• Требуется специалист. Чтобы выполнять столярные работы, связанные с обрезкой стропил, требуется умение. С фермами вы просто доставите предварительно нарезанные материалы на рабочую площадку.
• Слабее ферм. В то время как стропила прочны, фермы прочнее. Фермы могут не только выдерживать больший вес, но и выдерживать большее расстояние между ними.

Все эти факторы следует учитывать при выборе между стропилами и фермами для строительного проекта. Фермы обычно выигрывают, когда цена является решающим фактором. Но со стропилами гораздо больше гибкости в дизайне, поскольку есть место для чердачного хранения или соборных потолков.

MT Copeland предлагает онлайн-уроки на основе видео, которые дают вам основы основ строительства с реальными приложениями, такими как как работает каркас дома . C lasses включает профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.

Обычные гвозди, необходимые для соединения пятки стропильной балки с потолком

Обычные гвозди, необходимые для соединения пятки стропильных балок

Гражданские Engineering Design Knowledge

Стандартная таблица размеров гвоздей для стропильных потолочных балок и пятки.

Для SI: 1 дюйм = 25,4 мм, 1 фут = 308,4 мм, 1 фунт на квадратный фут = 0,0479 Па

1. Коробчатые гвозди 40d можно заменить обычными гвоздями 16d
.
2. Забивание гвоздей может быть уменьшено, если забито 25% гвоздей
3. Соединение пяточного шва не требуется, если конек поддерживается несущей стеной, перемычкой или коньковой стеной
4. Когда промежуточная опора несущей стене обеспечивается вертикальными стойками или прогонами, требования к табулированному пяточному соединению должны быть уменьшены пропорционально уменьшению пролета.
5. Для соединения потолочной балки с потолочной балкой внахлест требуются аналогичные схемы забивания гвоздей.
6. При замене потолочных балок стяжками стропил требования к соединению пяточного стыка должны приниматься как табулированные требования к соединению пяточного стыка для двух третей фактического уклона стропил.
7. Табличные требования к соединению пяточных соединений предполагают, что потолочные балки или стропильные связи расположены в нижней части чердачного помещения. Если потолочные балки или стропила расположены выше на чердаке, требования к соединению пяточных швов должны быть увеличены на следующие коэффициенты:

Где:
H _C = Высота потолочных стыков или стропильных связей, измеренная вертикально над верхом опорных стен стропил

H _R = Высота конька крыши, измеренная по вертикали над верхней частью опорных стен стропил.

Ссылки: Международный жилищный код

Стропила: функции, типы, конструкция и установка

Содержание

Стропила представляют собой несущие элементы конструкции, которые используются при строительстве крыш. Обычно они проходят от коньковой доски или ребра крыши под наклонным углом к ​​пластине стены крыши, колоннам или балкам крыши, в зависимости от системы поддержки, принятой для всей конструкции крыши.

Подразумевается, что стропила получают нагрузку от кровельного покрытия/пленки, аксессуаров и других элементов, которые могут быть прикреплены к ним. Они также являются важными элементами для сопротивления восходящему давлению ветра на крышах. Стропила могут быть изготовлены из стали или дерева. Кроме того, они строятся последовательно и укладываются параллельно друг другу, как правило, на постоянном расстоянии друг от друга. Расстояние между стропилами можно определить исходя из проектных требований, типа используемого покрытия крыши, типа и расстояния между прогонами, наличия материалов и т. д.

Под действием больших гравитационных нагрузок стропила имеют тенденцию выгибаться наружу на стенах. Как правило, это случай разрушения конструкции стропил и может привести к обрушению стен, если пролеты длиннее, а стены тоньше. Чтобы решить эту проблему, использовались спаренные стропила, которые представляют собой две противоположные стропила, соединенные вместе горизонтальной анкерной балкой.

Однако такие крыши были конструктивно неустойчивыми, и, поскольку у них не было продольной опоры, они были склонны к растрескиванию или обрушению, вызванному горизонтальным движением. Деревянные стропильные фермы были разработаны позже, в средние века. Деревянная ферма крыши с перекрестными связями создает стабильную и жесткую конструкцию. Теоретически он должен уравновешивать все боковые силы друг против друга и давить только прямо вниз на опорные стены.

Стропила в крыше выполняют следующие функции;

1. Служат в качестве несущего элемента для нагрузок и работ на крыше
2. Надежно поддерживают прогоны и кровельные листы/покрытия
3. Придают жесткость и устойчивость конструкции крыши
4. Надежно противостоят нагрузкам от ветра и снега
5. Быть способным сопротивляться движениям из-за влажности или температурных изменений
6. Быть прочным, обеспечивать удовлетворительные эксплуатационные характеристики и сводить техническое обслуживание к минимуму

Рис. 3:

Стропила обычно изготавливаются из дерева или стали. Стальные стропила популярны при строительстве портальных рам, где они напрямую поддерживаются стальными колоннами и стойками. Деревянные стропила более популярны при строительстве жилых домов, небольших офисов или других небольших построек.

Стальные стропила в портальных рамах обычно подвергаются значительному изгибающему моменту и усилиям сдвига от неподвижных и действующих нагрузок от крыши. Для увеличения жесткости стропил вводят вуты на карнизе и на вершине. Боковая устойчивость стропил повышается за счет прогонов или поперечных раскосов. В некоторых случаях стальные криволинейные стропила используются при проектировании промышленных металлоконструкций.

Деревянные стропила являются популярным вариантом в деревянных/деревянных кровельных конструкциях. Стропила являются частью базовой системы деревянного каркаса и изготавливаются из деревянных пиломатериалов. Общие стропила образуют наклонные стороны треугольника на традиционной двускатной крыше, которая имеет треугольную форму. Каждая крыша состоит из множества стропил общего или общего назначения. Количество обычных стропильных блоков, необходимых для каждого проекта, в основном определяется размером и масштабом крыши, а также расстоянием, которое должно охватывать каждое стропило. Для соединения деревянных стропил используются гвозди или шурупы.

Стропильные фермы обычно используются при строительстве больших деревянных крыш, но прямые деревянные стропила более эффективны для небольших конструкций. Следовательно, деревянные стропила обычно изготавливаются в форме буквы А, состоящей в основном из стропил, стропильных связей и коньковой доски/вальм.

Затем стропила и наружные стены соединяются потолочными балками. В результате площадь крыши остается сводчатым потолком, который можно отделать изоляцией и гипсокартоном. Его также можно оставить как открытое пространство на чердаке.

В то время как самая простая двускатная крыша может быть построена только с одним типом деревянных стропил, самые сложные конструкции крыш могут включать различные типы стропил. деревянное стропило. Часто используемые типы деревянных стропил:

Основные стропила представляют собой самую большую форму стропил, которые можно найти на концах конструкции крыши в крыше с деревянным каркасом. Они обычно используются для переноски прогона и сидят непосредственно на анкерной балке. Основные стропила проходят от конька крыши к плите стены; они немного тяжелее, чем обычные стропила, и обычно вставляются в анкерную балку на угловой стойке, этажной стойке или стойке дымохода. Основные стропила в сочетании с основными прогонами образуют очень устойчивую систему конструкции крыши.

Основная двускатная крыша строится с использованием простого стропила. Этот стиль стропил начинается от внешней стены и доходит до коньковой доски или пика крыши. Общие стропила крыши используются для расчета высоты крыши и места установки коньковой доски. После установки коньковой доски крыша готова к следующему типу стропил. Меньшие стропила расположены между основными с обеих сторон.

Это стропила, которые проходят по диагонали между коньком крыши и верхней частью стеновой плиты, образуя шатровую крышу. Вальмовое стропило соединяется с коньком под углом 45 градусов, в отличие от обычных стропил крыши, которые проходят перпендикулярно вершине крыши. Для изготовления этих стропил можно использовать традиционные методы каркаса, или их можно интегрировать в сборную стальную или деревянную ферменную систему.

Развальцовочное стропило — это стропило в развальцовке, которое соединяет конек с плитой стены вдоль линии соединения двух скатных сторон крыши, которые перпендикулярны друг другу в системе каркаса крыши. Другими словами, это основное стропило в нижней части вальмовой и ендовой крыши.

Нарожное стропило — это любое стропило, которое короче всей длины наклонной крыши, например, такое, которое начинается или заканчивается на вальме или ендове. Они проходят вверх от верхней части настенной пластины под прямым углом (90°) для упирания в существующее вальмовое стропило. Домкратное стропило — это стропило, которое было укорочено из-за падения на вальмовое стропило или прерывания слуховым окном.

Это самое внешнее стропило на конце фронтона, которое иногда используется для формирования свеса крыши. Это одна из двух стропил, которые поддерживают часть двускатной крыши, которая выходит за пределы фронтонной стены.

Стропила спроектированы так, чтобы быть конструктивно устойчивыми при воздействии гравитационных и горизонтальных нагрузок, без чрезмерного прогиба или разрушения. Конструкция стропил часто включает в себя выбор соответствующего класса древесины, размеров и расстояния между ними, которые будут безопасно выдерживать нагрузку на крышу для данного пролета крыши. В большинстве случаев имеются таблицы для подбора стропил.

Пролет стропила
Это безопорная длина стропила вдоль его ската – диагональ или гипотенуза прямоугольного треугольника.

Стропильный прогон
Это горизонтальное или горизонтальное расстояние, пройденное стропилом – нижним поясом или основанием прямоугольного треугольника.

Пролет крыши
Пролет крыши обычно равен ширине здания между внешними краями верхних плит стены.

Уклон крыши
Уклон крыши — это степень изменения высоты как отношение пройденного горизонтального расстояния, обычно выражаемое в дюймах подъема на фут горизонтального участка или см подъема на метр горизонтального участка.

Используя стандартные размеры деревянных стропил Великобритании, можно определить максимальный пролет деревянных стропил, подверженных различным значениям временных нагрузок в соответствии со стандартом BS 5268-7.5.

Таблица 1 : Максимальный чистый пролет стропил при уклоне более 15 градусов, но менее 22,5 градусов (Класс древесины: С16 ; Imposed load = 0.5 – 0.75 kN/m ² )

Rafter Size Width x Depth (mm)	400 mm spacing	450 mm spacing	600 mm spacing
38 × 95	1. 798	1.752	1.633
38 × 120	2.505	2.430	2.242
38 × 145	3.171	3.048	2.706
38 × 170	3.710	3.568	3.145
38 × 195	4.247	4.086	3.579
44 × 95	2.009	1.954	1.816
44 × 120	2.760	2.654	2.410
44 × 145	3.328	3.201	2.907
44 × 170	3. 893	3.746	3.379
44 × 195	4.456	4.288	3.845
47 × 95	2.109	2.050	1.903
47 × 120	2.821	2.713	2.464
47 × 145	3.401	3.272	2.973
47 × 170	3.978	3.828	3.480
47 × 195	4.553	4.382	3.970

Table 2: Maximum Clear Span of Rafter (Timber class: C16; Imposed load = 0.75 – 1.00 кН/м ² )

Rafter Size Width x Depth (mm)	400 mm spacing	450 mm spacing	600 mm spacing
38 × 95	1. 682	1.633	1.509
38 × 120	2.319	2.242	2.053
38 × 145	2.969	2.862	2.503
38 × 170	3.522	3.354	2.909
38 × 195	4.033	3.816	3.312
44 × 95	1.873	1.816	1.674
44 × 120	2.565	2.477	2.251
44 × 145	3.160	3.038	2.692
44 × 170	3.698	3.556	3.129
44 × 195	4. 234	4.072	3.561
47 × 95	1.964	1.903	1.753
47 × 120	2.678	2.575	2.325
47 × 145	3.230	3.106	2.782
47 × 170	3.779	3.635	3.233
47 × 195	4,326	4,162	3,679

0034 С24 ; Imposed load = 0.5 – 0.75 kN/m ² )

Rafter Size Width x Depth (mm)	400 mm spacing	450 mm spacing	600 mm spacing
38 × 95	2. 285	2.197	1.993
38 × 120	2.880	2.769	2.514
38 × 145	3.472	3.339	3.034
38 × 170	4.062	3.908	3.551
38 × 195	4.649	4.473	4.068
44 × 95	2.399	2.307	2.095
44 × 120	3.022	2.907	2.642
44 × 145	3.643	3.505	3.186
44 × 170	4.260	4.100	3.729
44 × 195	4. 874	4.692	4.270
47 × 95	2.452	2.358	2.142
47 × 120	3.089	2.971	2.701
47 × 145	3.722	3.582	3.257
47 × 170	4.352	4.189	3.812
47 × 195	4.978	4.794	4.364

Table 4 : Maximum Clear Span of Rafter when slope is more than 22.5 degrees but less than 30 degrees ( Класс пиломатериала: С24 ; Imposed load = 0.75 – 1.0 kN/m ² )

Rafter Size Width x Depth (mm)	400 mm spacing	450 mm spacing	600 mm spacing
38 × 95	2. 166	2.082	1.888
38 × 120	2.731	2.625	2.382
38 × 145	3.293	3.167	2.874
38 × 170	3.854	3.706	3.366
38 × 195	4.412	4.244	3.856
44 × 95	2.275	2.187	1.985
44 × 120	2.867	2.757	2.503
44 × 145	3.457	3.325	3.020
44 × 170	4.044	3.891	3.536
44 × 195	4. 629	4.454	4.050
47 × 95	2.325	2.236	2.029
47 × 120	2.930	2.818	2.560
47 × 145	3.533	3.398	3.088
47 × 170	4.132	3.976	3.615
47 × 195	4,729	4,551	. 4,729	4,551	. 4,729	4,551	. 4,729	4,551 9027.	. 4,729	4,551	. 4,729	4,551.0035 Допустимые пролеты в свету были рассчитаны с использованием стандарта BS 5268-2:2002 и BS 5268-7.5:1990 Использование древесины в конструкциях. Часть 2. Свод правил по расчету допустимых напряжений, материалам и качеству изготовления Раздел 7. 5 Домашние стропила (объясняет, как использовать древесину в строительных целях). Собственный вес стропил не включен в постоянные нагрузки, указанные в верхней части таблицы пролетов выше; однако собственный вес стропил включается (в дополнение к статической нагрузке) в расчеты, используемые для расчета допустимых пролетов в свету. Крыши со стропильными фермами не охватываются этими таблицами пролетов. Эти таблицы пролетов охватывают только системы крыш с четырьмя или более стропилами. Предполагается также, что потолочные балки будут использоваться для передачи горизонтальной составляющей давления на уровне карниза на соседние стропила. Предполагается, что плиточные рейки, прикрепленные к вершинам стропил, обеспечивают достаточную боковую жесткость и распределяют боковые напряжения в этих таблицах пролетов. Расчеты, используемые для создания этих таблиц пролетов, исходят из того, что стропила не являются сплошными над прогонами, но при необходимости они могут быть непрерывными над опорными прогонами. Отверстия и вырезы в стропилах могут быть просверлены или вырезаны только в том случае, если они соответствуют требованиям специальных расчетов. Эти таблицы пролетов не применимы к древесине, которая полностью подвергалась воздействию внешней среды. Обзол допускается во всех частях, указанных в этих таблицах пролетов, в соответствии с BS 4978:2007+A2:2017. Стропила должны иметь торцевую опору не менее 35 мм. Прикладываемая нагрузка должна быть рассчитана в соответствии с BS 6399: Часть 3:1988 Свод правил для приложенной нагрузки на крышу; как правило, для высот не более 100 м равномерно распределенная нагрузка составляет 0,75 кН/м 9 .1481 2 , а для большинства других областей, превышающих 100 м, но не превышающих 200 м, можно использовать равномерно распределенную нагрузку 1 кН/м 2 . Поскольку на нижней стороне стропил нет хрупкой отделки, такой как гипсокартон, влияние прогиба под сосредоточенной (точечной) нагрузкой не нужно учитывать в соответствии с пунктом 4. 3 BS 5268-7.5. Рисунок 12: Типовая конструкция деревянной крыши и каркас Установка стропил При установке стропил можно выполнить следующие шаги; Прибейте доску размером 2 на 4 к центру торцевой стены, чтобы она служила распоркой коньковой доски. Доска должна быть выше общей высоты стены и подъема крыши. Поместите коньковый брус или стропильные стяжки перпендикулярно рисунку стропил вдоль стен. Коньком вверх наклоните стропила вдоль внешних стен. В результате у вас будет легкий доступ к ним на крыше. Подведите фронтонные стропила к стропильным стяжкам и вставьте в них один гвоздь. Убедитесь, что вырез в пятке находится на одном уровне с настенной пластиной. Скрепленные стропила прислонить друг к другу. Ничто не держит их, поэтому вашему помощнику придется удерживать их на месте. Как и в случае с фронтонными стропилами, подойдите к противоположному концу коньковой доски и прибейте два противоположных стропила к соответствующим стропильным стяжкам и прислоните их друг к другу. Поднимите один конец коньковой доски до пересечения двух стропил. Прикрепите стропила к коньковой доске с помощью гвоздей. Вставьте коньковую балку между двумя стропилами на первом ряду стропил и прибейте ее гвоздями. Эти два обычных стропила в настоящее время имеют достаточную опору, чтобы стоять самостоятельно. Прибейте оставшиеся стропила к коньку, убедившись, что они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. После того, как стропила будут надежно соединены, установите хомуты, прогоны, раскосы и другие опоры по мере необходимости или в соответствии с нормами. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ КРОНШТЕЙН B22J (УПАКОВКА ИЗ 20 ШТ.) | Крышные системы | Монтажные системы | Продукция Чтобы иметь возможность использовать Krannich Solar Shop в полном объеме, мы рекомендуем активировать Javascript в вашем браузере. Этот веб-сайт использует файлы cookie, которые необходимы для технической работы веб-сайта и устанавливаются всегда. Другие файлы cookie, которые повышают комфорт при использовании этого веб-сайта, используются для прямой рекламы или для облегчения взаимодействия с другими веб-сайтами и социальными сетями, устанавливаются только с вашего согласия. Технически требуется Эти файлы cookie необходимы для основных функций магазина. Файл cookie «Разрешить все файлы cookie» Файл cookie «Отклонить все файлы cookie» Расширенная тележка CSRF-токен Настройки файлов cookie Изменение валюты Кэширование для конкретного клиента Индивидуальные цены Выбранный магазин Сессия Комфортные функции Эти файлы cookie используются для того, чтобы сделать процесс покупки еще более привлекательным, например, для распознавания посетителя. Статистика и отслеживание Партнерская программа Google Analytics и Google Реклама Устройство отслеживания используется Закрыть меню Немецкий Английский Статья успешно добавлена. Виридиан Солар КРОНШТЕЙН ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СТРОПИЛ B22J (УПАКОВКА ИЗ 20 ШТ.) 20 соединительных уголков для обрешетки кровли толщиной 22 мм. № арт.: 0132809 Товар поставщика: B22J Цены без НДС плюс стоимость доставки Закрыть меню Технические подробности Технические данные Детали статьи Габаритные размеры Гарантия Закрыть меню Закрыть меню Цвет: Товар поставщика: Б22Дж Интрастат Номер продукта: 78060080 Производитель: Виридиан Солар Наименование производителя: Закрыть меню Вес (кг): 2,70 Длина (мм): 180 Ширина (мм): 80 Высота (мм): 120 Закрыть меню Гарантия на изделие (лет): Гарант: Этот веб-сайт использует файлы cookie, которые необходимы для технической работы веб-сайта и устанавливаются всегда. Другие файлы cookie, которые повышают удобство использования этого веб-сайта, служат для прямой рекламы или упрощают взаимодействие с другими веб-сайтами и социальными сетями, будут использоваться только с вашего согласия. Портальные рамы — SteelConstruction.info Портальные рамы, как правило, представляют собой малоэтажные конструкции, состоящие из колонн и горизонтальных или скатных стропил, соединенных моментными соединениями. Сопротивление боковым и вертикальным воздействиям обеспечивается жесткостью соединений и жесткостью элементов на изгиб, которая увеличивается за счет подходящего вута или углубления стропильных секций. Эта форма непрерывной рамной конструкции устойчива в своей плоскости и обеспечивает чистый пролет, которому не препятствуют связи. Портальные рамы очень распространены, фактически 50% конструкционной стали, используемой в Великобритании, используется для изготовления портальных рам. Они очень эффективны для ограждения больших объемов, поэтому их часто используют для промышленных, складских, торговых и коммерческих целей, а также для сельскохозяйственных целей. В этой статье описываются анатомия и различные типы портальной рамы, а также основные аспекты дизайна. Многопролетная портальная рама в процессе строительства Содержимое 1 Устройство типовой портальной рамы 2 Типа портальных рам 3 Особенности конструкции 3.1 Выбор материала и сечения 3.2 Размеры рамы 3.2.1 Пролет и высота в свету 3.2.2 Основная рама 3.2.3 Размеры бедра 3.2.4 Положения удерживающих устройств 4 Действия 4.1 Постоянные действия 4.1.1 Сервисные нагрузки 4.2 Переменные действия 4.2.1 Нагрузки на крышу 4.2.2 Снеговые нагрузки 4.2.3 Воздействие ветра 4.2.4 Действия крана 4.2.5 Случайные действия 4.2.6 Прочность 4.2.7 Пожар 4.3 Комбинации действий 5 Анализ кадров в ULS 5. 1 Анализ пластичности 5.2 Расчет упругости 6 Устойчивость рамы в плоскости 6.1 Эффекты второго порядка 6.2 Анализ первого и второго порядка 6.3 Расчет α cr 6.4 Чувствительность к эффектам деформированной геометрии 7 Дизайн 7.1 Сопротивление поперечному сечению 7.2 Стабильность стержня 7.3 Конструкция и устойчивость стропил 7.3.1 Устойчивость вне плоскости 7.3.2 Комбинация гравитационных действий 7.3.3 Состояние подъема 7.3.4 Устойчивость в плоскости 7.4 Конструкция и устойчивость колонны 7.4.1 Устойчивость вне плоскости 7.4.2 Устойчивость в плоскости 8 Распорки 8.1 Вертикальная распорка 8.1.1 Портальные отсеки 8.1.2 Распорки для удержания продольных нагрузок от кранов 8. 2 Раскосы в плане 8.2.1 Ограничитель внутренних фланцев 9 соединений 9.1 Основания колонн 10 Каталожные номера 11 Дополнительная литература 12 ресурсов 13 См. также 14 Внешние ссылки 15 CPD [вверх] Анатомия типичной портальной рамы Основные элементы здания с портальным каркасом Здание с портальным каркасом состоит из ряда поперечных рам, скрепленных продольными связями. Основные металлоконструкции состоят из колонн и стропил, образующих рамы портала, и связей. Торцевая рама (фронтонная рама) может представлять собой либо портальную раму, либо раскосную конструкцию из колонн и стропил. Легкая вспомогательная стальная конструкция состоит из боковых балок для стен и прогонов для крыши. Вторичная стальная конструкция поддерживает ограждающую конструкцию здания, но также играет важную роль в сдерживании основной стальной конструкции. Обшивка крыши и стен отделяет закрытое пространство от внешней среды, а также обеспечивает тепло- и звукоизоляцию. Конструктивная роль обшивки заключается в передаче нагрузок на второстепенные стальные конструкции, а также в удержании полки прогона или рельса, к которым она прикреплена. Поперечный разрез, показывающий портальную раму и ее ограничители Портальные рамные конструкции — обзор [наверх]Типы портальных рам Можно построить множество различных форм порталов. Типы рам, описанные ниже, дают обзор типов конструкции портала с иллюстрацией типичных особенностей. Эта информация предоставляет только типичные детали и не предназначена для наложения каких-либо ограничений на использование какой-либо конкретной структурной формы. Симметричная портальная рама для скатной крыши Обычно изготавливается из профилей UB со значительной частью карниза, которая может быть вырезана из катаного профиля или изготовлена ​​из листа. От 25 до 35 м являются наиболее эффективными пролетами. Симметричная портальная рама для скатной крыши Lancashire Waste Development Каркас портала с внутренним антресольным этажом Офисные помещения часто предоставляются в портальной конструкции с использованием антресольного этажа частичной ширины. Оценка устойчивости рамы должна включать влияние мезонина; руководство дано в SCI P292. Каркас портала с внутренним антресольным этажом Waters Meeting Health Center, Bolton (Изображение предоставлено BD Structures Ltd. и Kloeckner Metals UK Westok) Рама портала крана с кронштейнами колонн Если требуется мостовой кран относительно небольшой грузоподъемности (скажем, до 20 тонн), к колоннам можно прикрепить кронштейны для поддержки крановых рельсов. Для уменьшения прогиба карниза может потребоваться использование стяжек или жестких оснований колонн. Разброс рамы на уровне крановых рельсов может иметь решающее значение для работы крана; требования должны быть согласованы с заказчиком и с изготовителем крана. Привязанная рама портала В связанной портальной раме уменьшаются горизонтальные перемещения карниза и изгибающие моменты в колоннах и стропилах. Стяжка может быть полезна для ограничения разброса в конструкции, поддерживающей кран. Высокие осевые усилия, возникающие в раме при использовании стяжки, требуют использования программного обеспечения второго порядка при анализе этой формы рамы. Односкатная рама портала Односкатная портальная рама обычно выбирается для небольших пролетов или из-за ее близости к другим зданиям. Это простой вариант каркаса портала скатной крыши, который, как правило, используется для небольших зданий (пролетом до 15 м). Фиксированная рама портала Если пролет портальной рамы большой и нет необходимости обеспечивать чистый пролет, можно использовать портальную раму с подпорками для уменьшения размера стропил, а также горизонтального сдвига фундамента. Опорная портальная рама Завод по розливу в бутылки, Hemswell (Изображение предоставлено Metsec plc) Каркас мансардного портала Каркас мансардного портала может использоваться там, где требуется большая высота в свету в середине пролета, но высота карниза здания должна быть минимизирована. Каркас портала изогнутых стропил Портальные рамы могут быть построены с использованием криволинейных стропил, в основном по архитектурным соображениям. Из-за транспортных ограничений для стропил длиной более 20 м могут потребоваться соединения, которые должны быть тщательно проработаны по архитектурным соображениям. Изогнутый элемент часто моделируется для анализа как ряд прямых элементов. Рекомендации по устойчивости криволинейных стропил в портальных рамах приведены в SCI P281. В качестве альтернативы стропила могут быть изготовлены в виде ряда прямых элементов. Для достижения криволинейного внешнего профиля необходимо предусмотреть планки прогонов разной высоты. Каркас портала сотовой балки Стропила могут быть изготовлены из ячеистых балок по эстетическим соображениям или при обеспечении длинных пролетов. Там, где транспортные ограничения налагают требования к соединениям, они должны быть тщательно детализированы, чтобы сохранить архитектурные особенности. Используемые секции не могут развивать пластические шарниры в поперечном сечении, поэтому используется только эластичная конструкция. Портальная рама из сотовых балок Садовый центр Hayes (Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok) [top]Соображения по проектированию При проектировании и строительстве любой конструкции на каждом этапе процесса проектирования необходимо учитывать большое количество взаимосвязанных проектных требований. Последующее обсуждение процесса проектирования и его составных частей призвано дать проектировщику понимание взаимосвязи различных элементов конструкции с ее окончательным построением, чтобы решения, необходимые на каждом этапе, могли приниматься с пониманием. их последствий. [наверх] Выбор материала и сечения Стальные профили, используемые в конструкциях портальных рам, обычно изготавливаются из стали марки S355. В пластиковых портальных рамах пластиковые секции класса 1 должны использоваться в шарнирах, которые вращаются, компактные секции класса 2 могут использоваться в других местах. [верх]Размеры рамы Размеры, используемые для анализа и четких внутренних размеров Важным решением на этапе концептуального проектирования является общая высота и ширина рамы, чтобы обеспечить адекватные четкие внутренние размеры и достаточный зазор для внутренних функций здания. [top]Пролет и высота в свету Пролет и высота в свету, требуемые клиентом, являются ключевыми для определения размеров, которые будут использоваться в проекте, и должны быть установлены на ранней стадии процесса проектирования. Требованием клиента, вероятно, будет расстояние в свету между полками двух колонн, поэтому пролет будет больше на глубину сечения. Любые требования к кирпичной или блочной кладке вокруг колонн должны быть установлены, так как это может повлиять на расчетный пролет. Если указана внутренняя высота в свету, ее обычно измеряют от уровня чистового пола до нижней стороны вута или подвесного потолка, если они имеются. [вверх]Основная рама Основные (портальные) рамы, как правило, изготавливаются из профилей UB со значительной карнизной секцией, которая может быть вырезана из прокатного профиля или изготовлена ​​из листа. Типичная рама характеризуется: Пролет от 15 до 50 м Высота в чистоте (от верха пола до нижней части вута) от 5 до 12 м Уклон крыши от 5° до 10° (обычно 6°) Расстояние между рамами от 6 до 8 м Ветки в стропилах на карнизе и вершине Коэффициент жесткости между колонной и секцией стропила примерно 1,5 Легкие прогоны и боковые поручни Легкие диагональные связи от некоторых прогонов и боковых балок для ограничения внутреннего фланца рамы в определенных местах. [вверх]Размеры бедра Типовой вут с ограничителями Использование вута на карнизе уменьшает требуемую глубину стропила за счет увеличения сопротивления моменту элемента, где приложенные моменты максимальны. Задняя часть также увеличивает жесткость рамы, уменьшая прогибы и облегчая эффективное болтовое соединение. Веток карниза обычно вырезается из катаного профиля того же размера, что и стропило, или из прокатного профиля чуть большего размера, и приваривается к нижней стороне стропила. Длина карниза обычно составляет 10% от пролета рамы. Длина бедра обычно означает, что момент сжатия на конце бедра примерно равен наибольшему моменту провисания вблизи вершины. Глубина от оси стропила до нижней стороны вута составляет примерно 2% пролета. Верхний веток может быть вырезан из катаного профиля – часто того же размера, что и стропило, или изготовлен из пластины. Вершина вута обычно не моделируется при расчете рамы и используется только для облегчения болтового соединения. [вверх]Места фиксации Общее расположение защемлений внутренней полки При первоначальном проектировании стропильные элементы обычно выбираются в соответствии с их сопротивлением поперечному сечению изгибающему моменту и осевой нагрузке. На более поздних этапах проектирования необходимо проверить устойчивость к продольному изгибу и разумно расположить ограничители. Сопротивление продольному изгибу, вероятно, будет иметь большее значение при выборе размера колонны, поскольку обычно существует меньше возможностей для размещения рельсов в соответствии с проектными требованиями; положение рельса может быть продиктовано дверями или окнами на высоте. Если введение промежуточных поперечных связей в колонну невозможно, первоначальный выбор размера сечения будет определяться сопротивлением продольному изгибу. Поэтому важно определить на этой ранней стадии, можно ли использовать боковые поручни для ограничения колонн. Только непрерывные боковые поручни эффективны в обеспечении удержания. Боковые поручни, прерываемые (например) рольставнями, не могут считаться обеспечивающими достаточное сдерживание. Если сжатая полка стропила или колонны не закреплена прогонами и боковыми балками, в определенных местах может быть обеспечено ограничение колонны и стропильных ног до внутренней полки. [наверх] Действия Рекомендации по действиям можно найти в BS EN 1991 [1] , а по комбинациям действий — в BS EN 1990 [2] . Важно обратиться к Национальному приложению Великобритании за соответствующей частью Еврокода для конструкций, которые будут построены в Великобритании. [наверх]Постоянные воздействия Постоянные воздействия — это собственный вес конструкции, вспомогательных металлоконструкций и облицовки. По возможности удельный вес материалов должен быть получен из данных производителей. Если информация недоступна, ее можно определить по данным BS EN 1991-1-1 [3] . [наверх]Эксплуатационные нагрузки Эксплуатационные нагрузки сильно различаются в зависимости от использования здания. В портальных рамах могут возникать большие точечные нагрузки от подвесных мостков, вентиляционных установок и т. д. Необходимо тщательно продумать, где требуется дополнительное обеспечение, так как отдельные элементы установки должны обрабатываться индивидуально. В зависимости от использования здания и от того, требуются ли спринклеры, обычно принимается рабочая нагрузка 0,1–0,25 кН/м 2 на плане по всей площади крыши. [вверх]Переменные воздействия [вверх]Приложенные нагрузки на крышу Приведенные нагрузки на крыши Скат крыши, α q k (кН/м²) α < 30° 0,6 30° < α < 60° 0,6[60 — α )/30] α > 60° 0 Прикладываемые нагрузки на крыши приведены в NA UK в BS EN 1991-1-1 [4] и зависят от уклона крыши. Дана точечная нагрузка, Q k , которая используется для локальной проверки материалов крыши и креплений, и равномерно распределенная нагрузка, q k , для вертикального нанесения. Нагрузка для крыш, недоступных, кроме как для нормального обслуживания и ремонта, указана в таблице справа. Следует отметить, что нагрузки на кровлю не должны сочетаться ни со снегом, ни с ветром. [наверх]Снеговые нагрузки Снежные нагрузки иногда могут быть преобладающей гравитационной нагрузкой. Их значение следует определять из BS EN 1991-1-3 [5] и национального приложения Великобритании [6] – определение снеговых нагрузок описано в главе 3 Руководства для проектировщиков стали. Любые условия смещения должны быть учтены не только в конструкции самой рамы, но и в конструкции прогонов, поддерживающих кровельное покрытие. Интенсивность нагрузки в месте максимального сноса часто превышает базовую минимальную равномерную снеговую нагрузку. Основные производители прогонов упростили расчет выносной нагрузки и соответствующую конструкцию прогонов, большинство из которых предлагают бесплатное программное обеспечение для быстрого проектирования. [вверх]Ветровые воздействия Ветровые воздействия в Великобритании следует определять с использованием BS EN 1991-1-4 [7] и Национальное приложение Великобритании [8] . Этот Еврокод предоставляет широкие возможности для национальных корректировок, и поэтому его приложение является существенным документом. Ветровые воздействия по своей природе сложны и могут повлиять на окончательный дизайн большинства зданий. Проектировщик должен сделать тщательный выбор между строгой комплексной оценкой воздействия ветра и использованием упрощений, которые упрощают процесс проектирования, но делают нагрузки более консервативными. Бесплатное программное обеспечение для определения давления ветра доступно у производителей прогонов. Дополнительные рекомендации см. в главе 3 Руководства проектировщика стали и SCI P394. Калькулятор ветровой нагрузки [вверх] Действия крана Козловые балки, несущие мостовой кран Наиболее распространенной формой крана является мостовой кран, работающий на балках, поддерживаемых колоннами. Балки крепятся на консольных кронштейнах или, в более тяжелых случаях, на двойных колоннах. В дополнение к собственному весу кранов и их нагрузок необходимо учитывать эффекты ускорения и замедления. Для простых кранов это квазистатический подход с усиленными нагрузками. Для тяжелых, высокоскоростных или составных кранов допуски должны быть специально рассчитаны со ссылкой на производителя. [наверх]Аварийные воздействия Общие расчетные ситуации, которые рассматриваются как аварийные расчетные ситуации: Поземка, определяемая по приложению В BS EN 1991-1-3 [5] Открытие доминирующего проема, который, как предполагалось, был закрыт в ULS Каждый проект должен быть индивидуально оценен на предмет вероятности воздействия на конструкцию каких-либо других случайных воздействий. [top]Надежность Требования к надежности разработаны для обеспечения того, чтобы любое разрушение конструкции не было непропорциональным причине. BS EN 1990 [2] устанавливает требования к проектированию и строительству прочных зданий, чтобы избежать непропорционального обрушения в случайных расчетных ситуациях. В стандарте BS EN 1991-1-7 [9] подробно описано, как должно выполняться это требование. Для многих портальных рамных конструкций не требуется специальных положений, чтобы удовлетворить требования прочности, установленные Еврокодом. Для получения дополнительной информации о надежности см. SCI P391. [вверх]Пожар Механизм обрушения портала с навесом в условиях пожара, граничное условие на линиях сетки 2 и 3. В Соединенном Королевстве конструкционная сталь в одноэтажных зданиях обычно не требует огнестойкости. Наиболее распространенная ситуация, в которой требуется противопожарная защита стальных конструкций, — это предотвращение распространения огня на соседние здания, известное как граничное условие. Существует небольшое количество других, редких случаев, например, по требованию страховой компании, когда может потребоваться структурная противопожарная защита. Когда рама портала находится близко к границе, существует несколько требований, направленных на прекращение распространения огня путем сохранения целостности границы: Использование огнестойкой облицовки Нанесение огнезащиты на сталь до нижней стороны вута Предоставление несущего основания (поскольку предполагается, что в условиях пожара стропила входят в контактную сеть) Подробные рекомендации доступны в SCI P313. [наверх] Комбинации действий BS EN 1990 [2] содержит правила для установления комбинаций действий со значениями соответствующих факторов, приведенными в Национальном приложении Великобритании [10] . BS EN 1990 [2] охватывает как предельное состояние по предельной прочности (ULS), так и предельное состояние по пригодности к эксплуатации (SLS), хотя для SLS далее делается ссылка на коды материалов (например, BS EN 1993-1-1 [11 ] для стальных конструкций), чтобы определить, какое выражение следует использовать и какие пределы SLS следует соблюдать. Следует учитывать все комбинации действий, которые могут происходить вместе, однако, если определенные действия нельзя применять одновременно, их не следует комбинировать. Руководство по применению правил Еврокода в отношении комбинаций действий можно найти в SCI P362 и, в частности, для портальных рам, в SCI P399. [наверх]Анализ рамы в ULS В предельном состоянии (ULS) методы анализа рамы делятся на два типа: анализ упругости и анализ пластичности. [вверх]Пластический анализ Диаграмма изгибающего момента, полученная в результате пластического анализа симметричной портальной рамы при симметричной нагрузке Термин пластический анализ используется для обозначения как жестко-пластического, так и упруго-пластического анализа. Пластический анализ обычно приводит к более экономичной раме, поскольку он допускает относительно большое перераспределение изгибающих моментов по всей раме из-за пластических поворотов шарнира. Эти повороты пластического шарнира происходят на участках, где изгибающий момент достигает пластического момента или сопротивления поперечного сечения при нагрузках ниже полной нагрузки ULS. Обычно считается, что повороты локализованы в «пластических шарнирах» и позволяют мобилизовать возможности малоиспользуемых частей рамы. По этой причине элементы, в которых могут возникать пластические шарниры, должны быть секциями класса 1, способными выдерживать повороты. № На рисунке показаны типичные места образования пластиковых петель в раме портала. Два шарнира приводят к разрушению, но в проиллюстрированном примере из-за симметрии проектировщикам необходимо учитывать все возможные места расположения шарниров. [top]Расчет упругости Типичная диаграмма изгибающего момента, полученная в результате расчета упругости рамы с шарнирными основаниями, показана на рисунке ниже. В этом случае максимальный момент (на карнизе) выше рассчитанного по пластическому анализу. И колонна, и бедро должны быть рассчитаны на эти большие изгибающие моменты. В тех случаях, когда прогибы (SLS) определяют конструкцию, использование анализа пластичности для ULS может быть бесполезным. Если для контроля прогибов выбраны более жесткие секции, то вполне возможно, что пластические шарниры не образуются и рама остается упругой при ULS. [top]Плоскостная устойчивость рамы Когда любая рама нагружена, она прогибается, и ее форма под нагрузкой отличается от недеформированной формы. Отклонение имеет ряд эффектов: Вертикальные нагрузки эксцентричны по отношению к основаниям, что приводит к дальнейшему прогибу Вершина опускается, уменьшая выгибание Элементы кривой приложенных моментов; Осевое сжатие в изогнутых элементах вызывает увеличение кривизны (что может восприниматься как снижение жесткости). Взятые вместе, эти эффекты означают, что рама менее стабильна (ближе к коллапсу), чем предполагает анализ первого порядка. Цель оценки стабильности рамы состоит в том, чтобы определить, является ли разница значимой. [вверх]Эффекты второго порядка Эффекты P-δ и P-Δ в портальной раме Описанные выше геометрические эффекты являются эффектами второго порядка, и их не следует путать с нелинейным поведением материалов. Как показано на рисунке, существует две категории эффектов второго порядка: Эффекты смещения пересечений стержней, обычно называемые эффектами P-Δ. BS EN 1993-1-1 [11] описывает это как эффект деформированной геометрии. Эффекты прогибов по длине элементов, обычно называемые эффектами P-δ. Анализ второго порядка — это термин, используемый для описания методов анализа, в которых эффекты увеличения прогиба при возрастающей нагрузке явно учитываются в решении, так что результаты включают эффекты P-δ и P-Δ. [вверх]Анализ первого и второго порядка Для анализа пластичности рам или анализа упругости рам выбор анализа первого или второго порядка зависит от гибкости рамы в плоскости , характеризуемый расчетом фактора α cr . [вверх]Расчет α cr Эффекты деформированной геометрии (P-Δ эффекты) оцениваются в BS EN 1993–1–1 [11] путем вычисления коэффициента α cr , определяемого как: где: F cr — упругая критическая нагрузка потери устойчивости для режима глобальной нестабильности, основанная на начальных упругих жесткостях. F Ed – расчетная нагрузка на конструкцию. α cr можно найти с помощью программного обеспечения или с помощью аппроксимации (выражение 5.2 из BS EN 1993-1-1 [11] ), если рама соответствует определенным геометрическим ограничениям и осевой силе в стропиле не является «значительным». В Еврокоде даны правила для определения того, когда осевая сила значительна. Когда фрейм выходит за указанные пределы, как в случае очень многих ортодоксальных фреймов, упрощенное выражение использовать нельзя. В этих обстоятельствах можно использовать альтернативное выражение для расчета приблизительного значения 9. 2660 α cr , именуемый α cr,est . Более подробная информация приведена в SCI P399. [наверх]Чувствительность к влиянию деформированной геометрии Ограничения на использование анализа первого порядка определены в BS EN 1993–1–1 [11] , раздел 5.2.1 (3) и Великобритании Национальное приложение [12] Раздел NA.2.9 как: Для расчета упругости: α cr ≥ 10 Для анализа пластичности: 9 при условии, что: b) h r satisfies the criterion: ( h r / s a ) 2 + ( h r / s b ) 2 ≤ 0,5 в котором s a и s b — расстояния по горизонтали от вершины до колонн. Для симметричной рамы это выражение упрощается до h r ≤ 0,25 L . α cr ≥ 10 для комбинаций с гравитационным нагружением с несовершенством каркаса для облицовочных конструкций при условии, что не учитываются эффекты жесткости каменных заполняющих стеновых панелей или диафрагм из профилированного стального листа [top]Конструкция После завершения анализа с учетом эффектов второго порядка, если необходимо, элементы рамы должны быть проверены. Должны быть проверены как сопротивление поперечному сечению, так и сопротивление продольному изгибу элементов. Потеря устойчивости элементов в плоскости (с использованием выражения 6.61 стандарта BS EN 1993-1-1 [11] ) не требуется проверять, поскольку считается, что общий анализ учитывает все существенные эффекты в плоскости. SCI P399 определяет вероятные критические зоны для проверки участников. SCI P397 содержит числовые примеры проверок элементов. [вверх] Сопротивление поперечному сечению Необходимо проверить сопротивление элемента изгибу, осевому сопротивлению и сдвигу. Если поперечная или осевая сила высока, сопротивление изгибу снижается, поэтому необходимо проверить комбинированное усилие сдвига и изгибающее, осевое усилие и сопротивление изгибу. В типичных портальных рамах ни поперечная сила, ни осевая нагрузка не являются достаточно высокими, чтобы уменьшить сопротивление изгибу. Когда портальная рама образует пояс системы связей, осевая нагрузка на стропила может быть значительной, и это сочетание действий должно быть проверено. Хотя все сечения должны быть проверены, вероятные ключевые точки находятся в положениях максимального изгибающего момента: В стойке на нижней стороне бедра В стропиле на остром конце вута В стропиле в месте максимального провисания рядом с вершиной. [вверх]Стабильность элемента Схематическое изображение стропила портальной рамы На рисунке показано схематическое изображение проблем, которые необходимо решить при рассмотрении устойчивости элемента внутри портальной рамы, в данном примере стропила между карнизом и вершиной. Следует отметить следующие моменты: Прогоны обеспечивают промежуточное боковое крепление одной полки. В зависимости от диаграммы изгибающего момента это может быть фланец на растяжение или на сжатие Ограничители внутреннего фланца могут быть предусмотрены в местах прогонов, создавая в этом месте ограничители кручения. В плоскости проверки потери устойчивости стержня не требуются, так как общий анализ учитывает все существенные эффекты в плоскости. В анализе учтены любые значительные эффекты второго порядка, а дефекты рамы обычно учитываются путем включения в анализ эквивалентной горизонтальной силы. Влияние несовершенств стержня в плоскости достаточно мало, чтобы им можно было пренебречь. Поскольку в стропильной балке портального каркаса нет моментов малой оси, выражение 6.62 упрощается до: [вверх]Конструкция и устойчивость стропил В плоскости рамы стропила подвержены высоким изгибающим моментам, которые варьируются от максимального «захватывающего» момента в месте соединения с колонной до минимального провисающего момента вблизи вершины. Сжатие вводится в стропила за счет воздействий, прикладываемых к каркасу. Стропила не подвержены малым осевым моментам. Оптимальная конструкция стропил портального каркаса обычно достигается применением: Поперечное сечение с высоким отношением I yy к I zz , которое соответствует требованиям класса 1 или 2 при комбинированном изгибе по главной оси и осевом сжатии. Веточка, выступающая из колонны примерно на 10 % пролета рамы. Как правило, это означает, что максимальные моменты прогиба и провисания по длине простого стропила имеют одинаковую величину. [top]Устойчивость вне плоскости Прогоны, прикрепленные к верхней полке стропила, обеспечивают устойчивость элемента несколькими способами: Прямое боковое закрепление, когда внешний фланец сжимается Промежуточное боковое закрепление к растянутому фланцу между торсионными креплениями, когда внешний фланец растянут Торсионное и боковое ограничение стропила, когда прогон крепится к растянутой полке и используется вместе со стропильными стойками к сжатой полке. Сначала выполняются проверки вне плоскости, чтобы убедиться, что ограничители расположены в соответствующих положениях и на соответствующем расстоянии. [вверх] Гравитационная комбинация действий Типовое расположение прогонов и стропильных ног для комбинированного действия силы тяжести На рисунке показано типичное распределение моментов для комбинированного действия силы тяжести, типичные положения прогонов и креплений, а также зоны устойчивости, которые упоминаются далее. Прогоны обычно размещаются на расстоянии до 1,8 м, но это расстояние может потребоваться уменьшить в областях с высоким моментом вблизи карниза. В зоне A нижний фланец вута сжимается. Проверки устойчивости усложняются из-за изменения геометрии на бедре. Нижняя полка частично или полностью сжата по всей длине зоны B. В зоне C прогоны обеспечивают боковое ограничение верхней (сжатой) полки. Выбор соответствующей чеки зависит от наличия пластического шарнира, формы диаграммы изгибающих моментов и геометрии сечения (три полки или две полки). Цель проверок состоит в том, чтобы обеспечить достаточные ограничения для обеспечения устойчивости стропила вне плоскости. Подробные сведения о проверке устойчивости вне плоскости можно найти в SCI P399. [наверх]Условие подъема Типовое расположение прогонов и стропильных ног в поднятом состоянии В поднятом состоянии верхняя полка вута будет сжата и будет удерживаться прогонами. Моменты и осевые силы меньше, чем в комбинации с гравитационной нагрузкой. Так как бедро устойчиво в гравитационном сочетании действий, оно, безусловно, будет таковым и в поднятом состоянии, по крайней мере, так же сдержанным, и при уменьшенных нагрузках. В зоне F прогоны не будут удерживать нижнюю полку, которая находится в сжатом состоянии. Стропила должны быть проверены между торсионными ограничениями. Торсионное ограничение, как правило, устанавливается рядом с вершиной. Стропила могут быть устойчивыми между этой точкой и фактическим защемлением в точке обратного изгиба, поскольку моменты, как правило, невелики в комбинации поднятия. Если стропило не устойчиво на этой длине, следует ввести дополнительные ограничения на кручение и проверить каждую длину стропила. [вверх]Плоскостная устойчивость Проверки стропил в плоскости не требуются, так как в общем анализе учтены все существенные эффекты в плоскости. [вверх]Конструкция и устойчивость колонны Типовая колонна портальной рамы с пластиковым шарниром на нижней стороне вута Наиболее нагруженная часть стропила усилена вутом. Напротив, колонна подвергается аналогичному изгибающему моменту в нижней части вута, но без какого-либо дополнительного усиления. Оптимальная конструкция большинства колонн обычно достигается за счет использования: Поперечное сечение с высоким отношением I yy к I zz , соответствующее классу 1 или классу 2 при комбинированном изгибе по главной оси и осевом сжатии Модуль пластического сечения, который примерно на 50% больше, чем у стропила. Размер колонны, как правило, определяется на этапе предварительного проектирования на основе требуемой прочности на изгиб и сжатие. Независимо от конструкции рамы, пластичной или упругой, на нижней стороне вута всегда должно быть предусмотрено ограничение кручения. Это может быть боковая направляющая, расположенная на этом уровне, или каким-либо другим способом. Могут потребоваться дополнительные ограничители кручения между нижней стороной вута и основанием колонны, поскольку боковые поручни прикреплены к (внешнему) натяжному фланцу; если не предусмотрены ограничения, внутренний компрессионный фланец не ограничен. Нельзя полагаться на то, что боковая направляющая, которая не является непрерывной (например, прерывается промышленными дверями), обеспечивает адекватное сдерживание. Сечение колонны может потребоваться увеличить, если нельзя обеспечить промежуточные ограничения для сжатой полки. Наличие пластиковой петли зависит от нагрузки, геометрии и выбора сечения колонн и стропил. Аналогично стропилу, необходимо проверить устойчивость вне плоскости. [вверх] Устойчивость вне плоскости Если на нижней стороне вута имеется пластиковый шарнир, расстояние до соседнего ограничителя кручения должно быть меньше предельного расстояния L м согласно формуле BS EN 1993-1-1 [11] Пункт BB.3.1.1. Можно продемонстрировать, что ограничение кручения не требуется на боковой балке, непосредственно примыкающей к шарниру, но может быть предусмотрено на некотором большем расстоянии. В этом случае будут промежуточные боковые связи между торсионными связями. Если невозможно проверить устойчивость между торсионными ограничителями, может потребоваться введение дополнительных торсионных ограничителей. Если нет возможности предусмотреть дополнительные промежуточные крепления, размер элемента необходимо увеличить. Во всех случаях боковое ограничение должно быть предусмотрено в пределах L м пластиковой петли. Когда рама поднимается, момент колонны меняется на противоположный. Изгибающие моменты, как правило, будут значительно меньше, чем при сочетаниях гравитационных нагрузок, и колонна, скорее всего, останется упругой. [наверх]Стабильность в плоскости Никаких проверок колонн в плоскости не требуется, так как все существенные эффекты в плоскости были учтены в общем анализе. [верх]Распорка Распорки в раме портала (Изображение предоставлено William Haley Engineering Ltd.) Распорки необходимы для сопротивления продольным нагрузкам, вызванным ветром и кранами, а также для удержания элементов. Полые профили обычно используются в качестве распорок. Распорки в типовой портальной раме [верх]Вертикальная распорка ​​ Общие системы связей Основными функциями вертикальных связей в боковых стенках рамы являются: Для передачи горизонтальных нагрузок на землю. К горизонтальным силам относятся силы ветра и кранов Для создания жесткого каркаса, к которому можно прикрепить боковые поручни и обшивку, чтобы поручни, в свою очередь, могли обеспечить устойчивость колонн Для обеспечения временной устойчивости во время монтажа. Раскос может располагаться: На одном или обоих концах здания В пределах длины здания В каждой части между деформационными швами (где они имеются). Если распорка боковой стены не находится в том же пролете, что и плановая распорка крыши, необходимо использовать карнизную распорку для передачи усилий от распорки крыши на распорку стены. Также необходима карнизная стойка: Чтобы убедиться, что вершины колонн надежно закреплены в положении Для оказания помощи при строительстве сооружения Для стабилизации вершин колонн в случае возникновения пожарных условий [top]Портализованные ниши Продольная устойчивость с использованием портальных пролетов Там, где сложно или невозможно скрепить раму по вертикали обычными связями, необходимо ввести рамы, устойчивые к моменту, на фасадах в одном или нескольких пролетах. В дополнение к общему пределу работоспособности при прогибе h /300, где h высота портализированного пролета предполагается, что: Прочность на изгиб портализированного пролета (не основной рамы портала) проверяется с помощью анализа упругой рамы Прогиб под действием эквивалентных горизонтальных сил ограничен до ч /1000, где эквивалентные горизонтальные силы рассчитываются на основе всей площади крыши. [вверх]Связи для ограничения продольных нагрузок от кранов Дополнительная распорка в плоскости подкрановой балки Если кран опирается непосредственно на раму, продольная ударная сила будет эксцентричной по отношению к колонне и вызовет скручивание колонны, если не будет обеспечено дополнительное крепление. Горизонтальная ферма на уровне верхней полки подкрановой балки или, для более легких кранов, горизонтальный элемент на внутренней стороне полки колонны, связанный с вертикальной распоркой, может быть достаточным для обеспечения необходимой фиксации. При больших горизонтальных усилиях следует предусмотреть дополнительные раскосы в плоскости подкрановой балки. [вверху]Подкос Вид в плане, показывающий оба концевых пролета с раскосами Раскосы в плане расположены в плоскости крыши. Основные функции раскосов плана: Для передачи ветровой нагрузки от стоек фронтона на вертикальные связи в стенах Для передачи любых сил сопротивления трения от ветра на крыше на вертикальные связи Для обеспечения устойчивости при монтаже Для жесткой фиксации прогонов, которые используются для фиксации стропил. Для эффективной передачи ветровой нагрузки раскосы в плане должны соединяться с верхними стойками фронтона. [вверх] Ограничение внутренних полок Ограничение внутренних полок стропил или колонн часто удобнее всего формировать диагональными распорками из прогонов или реек обшивки к небольшим пластинам, приваренным к внутренней полке и стенке. Обычно используются плоские стяжки из прессованной стали. Если фиксация возможна только с одной стороны, фиксация должна выдерживать сжатие. В этих местах необходимо использовать уголки размером не менее 40 × 40 мм. Распорка и ее соединения должны быть рассчитаны на сопротивление силе, равной 2,5 % от максимальной силы, приложенной к колонне или стропильной сжатой полке между соседними креплениями. [наверх]Соединения Основными соединениями в раме портала являются соединения карниза и вершины, которые являются устойчивыми к моменту. В частности, карнизное соединение должно выдерживать очень большой изгибающий момент. Соединения карниза и вершины, вероятно, изменятся при определенных сочетаниях действий, и это может быть важным проектным случаем. В целях экономии соединения должны быть расположены так, чтобы свести к минимуму любые требования к дополнительному армированию (обычно называемому ребрами жесткости). Как правило, это достигается: Углубление бедра (увеличение плеча рычага) Расширение карнизного соединения над верхней полкой стропила (дополнительный ряд болтов) Добавление рядов болтов Выбор более прочной секции колонны. Конструкция моментных соединений подробно описана в SCI P398. Типовые соединения портальной рамы Соединение карниза Верхнее соединение Втулочные соединения [верх] Основания колонн Типовое основание с номинальным штифтом В большинстве случаев предоставляется основание с номинальным штифтом из-за сложности и затрат на обеспечение жесткого основания. Жесткое основание потребует более дорогих базовых деталей, но, что более важно, фундамент также должен противостоять моменту, что значительно увеличивает затраты по сравнению с номинально закрепленным основанием. Если основание колонны номинально закреплено на штифтах, рекомендуется смоделировать основание как идеально закрепленное при использовании общего упругого анализа для расчета моментов и сил в раме под нагрузкой ULS. Жесткость номинально закрепленного основания можно принять равной следующей доле жесткости колонны: 10 % при оценке устойчивости рамы 20 % при расчете прогибов под эксплуатационными нагрузками. [наверх]Ссылки ↑ BS EN 1991, Еврокод 1: Воздействие на конструкции (различные части), BSI ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 BS EN 1990:2002+A1:2005, Еврокод — Основы проектирования конструкций, BSI ↑ BS EN 1991-1-1: 2002 Еврокод 1: Воздействия на конструкции. Общие действия. Плотность, собственный вес, приложенные нагрузки для зданий, BSI ↑ NA to BS EN 1991-1-1: 2002, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Плотность, собственный вес, приложенные нагрузки для зданий, BSI ↑ 5.0 5.1 BS EN 1991-1-3:2003+A1:2015 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Снеговые нагрузки, BSI ↑ NA+A2:18 к BS EN 1991-1-3:2003+A1:2015, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Снеговые нагрузки, BSI ↑ BS EN 1991-1-4: 2005 +A1: 2010 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Ветровые воздействия, BSI ↑ NA to BS EN 1991-1-4: 2005 +A1: 2010 Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Ветровые воздействия, BSI ↑ BS EN 1991-1-7:2006+A1:2014 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Общие действия. Случайные действия, BSI ↑ NA to BS EN 1990:2002+A1: 2005 Национальное приложение Великобритании к Еврокоду. Основа конструктивного проектирования, BSI ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 BS EN 1993-1: 2005+. Общие нормы и правила для зданий, BSI ↑ NA+A1:2014 к BS EN 1993-1-1:2005+A1:2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие нормы и правила для зданий, BSI [наверх]Дополнительная литература Руководство для проектировщиков стали, 7-е издание. Редакторы Б. Дэвисон и Г. В. Оуэнс. The Steel Construction Institute 2012, главы 3 и 4 [наверх] Ресурсы SCI P292 Устойчивость портальных рам в плоскости в соответствии с BS 5950-1:2000, 2001 SCI P281 Проектирование изогнутой стали, 2001 г. SCI P313 Одноэтажные здания со стальным каркасом в условиях пожарной опасности, 2002 г. SCI P362 Проектирование стальных зданий: краткие Еврокоды, 2009 г. SCI P391 Конструкционная прочность зданий со стальным каркасом, SCI, 2001 SCI P394 Воздействие ветра в соответствии с BS EN 1991-1-4, SCI, 2013 SCI P397 Эластичный расчет однопролетных зданий со стальным портальным каркасом в соответствии с Еврокодом 3, 2013 г. SCI P398 Соединения в стальных конструкциях: соединения с сопротивлением моменту в соответствии с Еврокодом 3, 2013 г. SCI P399 Проектирование зданий со стальным портальным каркасом в соответствии с Еврокодом 3, 2015 г. Введение в акустику Спецификация металлоконструкций Стальные строительные изделия Коды и стандарты проектирования Конструкция элемента Концептуальный дизайн Производство Раскосные рамы Учет влияния деформированной геометрии рамы Моделирование и анализ Прочность конструкции Требования к структурной огнестойкости Одноэтажные здания в граничных условиях пожара Соединения с сопротивлением моменту Неразрезные рамы Одноэтажные промышленные здания Торговые здания Ограждающие конструкции Программное обеспечение и инструменты для проектирования [наверх]Внешние ссылки Trimble Расчет и проектирование портальных рам Соединение стропил — как соединить друг с другом, с мауэрлатом, в коньке Брус, Наращивание, Крепление узлов Своими руками Содержание артикула: 1. Соединение стропил с другими конструкциями 2. Крепление стропильных ног при наращивании Одной из важнейших систем любого здания является несущая конструкция крыши, основу которой составляет каркас из стропил. А от того, насколько прочно соединены стропила, зависит надежность, прочность и устойчивость крыши в целом. Необходимость соединения стропил с другими элементами кровли может возникнуть, когда это предусмотрено проектом или при наращивании самих стропил. В целом узлы соединения можно разделить на следующие группы: соединение со стеновыми конструкциями, соединение внутренних элементов стропильной системы, удлинение стропильных ног. Соединение стропил с другими конструкциями Независимо от вида стропильной системы (слоистая или висячая), применяемой в конкретном случае, она должна передавать нагрузки, создаваемые кровлей, на предусмотренные в проекте здания несущие конструкции — стены или колонны. Именно поэтому соединение стропил с несущим контуром дома так важно, и ему следует уделить особое внимание. Практически любой строительный проект предусматривает наличие мауэрлата – подстропильного бруса. Если стропила используются напольного типа, то они будут работать на излом, а если висячего типа — подстропила работают на сжатие, в направлении, совпадающем с ориентацией несущих стен. Из-за разного направления векторов действующих сил для крепления перекрытий и висячих стропил применяют крепежи разной конструкции, так как они должны обеспечивать компенсацию нагрузок разного рода. Основная задача, которую должны решать соединения стропильной системы наслонного типа, — предотвратить проскальзывание стропил по мауэрлату. В этом случае нагрузка, создаваемая собственным весом кровли и другими факторами (например, слоем снега), направлена ​​перпендикулярно плоскости пола. В связи с этим соединение стропил с мауэрлатом должно выполняться таким образом, чтобы не было «расползания» стропильных ног, что тем более вероятно, чем больше их длина. Для этого помимо гвоздей, болтов и накладных металлических деталей применяют различные столярные крепления, обеспечивающие надежное соединение деревянных элементов между собой. Часто при строительстве нового дома, особенно деревянного, применяют скользящие крепления, чтобы не было разрушения или критической деформации стропильной системы из-за усадки строительной коробки (подробнее: «Как устроены скользящие стропила использовал»). При этом брусок следует прикрепить к подошве стропил, а уголок – к мауэрлату. Благодаря изогнутому уголку создается постоянная сцепка элементов конструкции, но при этом отсутствуют препятствия для движения стропильной ноги в тех пределах, которые допускает свободное перемещение бруска. После того, как здание перестанет усаживаться, все стропила займут определенное конечное положение, и смещений больше не будет. При желании положение уголка можно зафиксировать, например, с помощью клина. Следует отметить, что соединение скользящего типа используется только для устройства стропил перекрытия, так как система висячих стропил имеет конструкцию, практически не зависящую от деформаций стен здания. Чтобы знать, как правильно соединить висячие стропила, рассмотрим несколько различных способов крепления в зависимости от конкретной конструкции. На вид крепления влияют как сами узлы, так и характер действующих на них нагрузок. Стропила, работающие на сжатие, чаще всего крепят методом «зуб» (а при значительных нагрузках – двойным «зубом») или «шипом». Для более надежного крепления дополнительно используются болты, скобы и различные металлические накладные детали. При использовании пластин и уголков их закрепляют шурупами и саморезами, а для болтовых соединений готовят отверстия, диаметр которых меньше сечения болта на 1 миллиметр. В боковые поверхности деревянных элементов стропильной конструкции забивают скобы. Что касается размера креплений, то он определяется толщиной стропил. Если части узлов работают на растяжение или разрыв, то в таких случаях целесообразно использовать хомуты. Особенно это актуально при соединении стропил в коньке. В этом случае хомуты охватывают коньковую балку и крепятся к балке или стойке с помощью болтов. Это обеспечит надежное крепление стропил к балкам. Верхнее соединение стропил друг с другом производится одним из следующих способов: стропила срезаются под одинаковым углом и соединяются торцевыми плоскостями, при этом забивается не менее одного 150-мм гвоздя в боковину каждой стропила под определенным углом; путем крепления стропил к коньковому брусу; боковых граней. При этом стропила сдвигаются по длине крыши на необходимое расстояние. Среди прочих факторов на способ соединения стропил между собой влияет и длина висячих частей их ног. Эта длина не должна превышать четырех с половиной метров, в противном случае следует поставить вдоль ската дополнительные опорные балки, уложенные параллельно мауэрлату и коньковому брусу. Соединение стропил с брусом можно дополнительно усилить посредством металлических или деревянных накладок. При монтаже стропильной системы крайне важно, чтобы все стропила были симметричны. Добиться этого достаточно просто – достаточно заранее сделать шаблон стропил с необходимыми размерами, вырезами и углами. После этого, вооружившись строительным карандашом и нужным количеством заготовок, вы легко сможете изготовить все детали, при этом не боясь, что они окажутся не того размера. Крепление стропильных ног при наращивании В тех случаях, когда в первоначальный архитектурный проект в процессе строительства по тем или иным причинам вносятся изменения, может возникнуть необходимость в удлинении стропильных ног. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт