Крепление стропил: виды сопряжений и основные узлы крепления элементов системы

При установке системы кровли очень важным шагом считается крепление индивидуальных элементов к стропильным ногам и крепление стропилин к прогонам, мауэрлату или балкам. В проектном чертеже обязательно обязаны быть показаны виды соединений для любого узла системы, и задача монтажника — правильно прочесть чертеж и сделать все соединения в согласии с советами проекта. Кажется, все просто: крепи покрепче — и станет счастье. Но в действительности все не так просто. Есть различные виды сопряжений: твёрдые защемления, ползуны с различной степенью свободы и т. д. Для любой системы стропил используют разные конфигурации таких сопряжений, притом каждый вид продиктован расчетом сил, т. е. практической механикой, а дискутировать с фактами, как все знают, малоэффективно.

Видео-рассказ о монтаже системы стропил

Система стропил обязана превосходно справляться с нагрузкой материала для кровельных работ, а еще ветровой и снеговой нагрузкой

Виды и конструкции главных несущих компонентов крыши

Стропило, или стропильная нога — главный несущий компонент крыши, конкретно принимающий нагрузку, создаваемую весом кровельного пирога, осадками и ветром, и передающий эту нагрузку при помощи подстропильных систем стенам строения.

Для удобства будем анализировать виды стропилин на примере двухскатной кровли. Механика — не очень простой объект для сознания на основе поверхностных знаний, и поэтому лучше беседовать о простых системах, какие легко можно представить, пользуясь пространственным фантазией и простой логикой.

Итак, стропилины могут быть 2-ух главных видов — наслонные и висячие.

Важные виды стропилин: наслонные и висячие

виды и Висячие стропила их соединений

Висячие стропилины имеют две точки опоры — стены с внешней стороны строения. В верхней точке такие стропилины соединяют, упираясь друг в друга. В итоге на стропильные ноги работает сжимающее и прогибающее усилие, и конструкция стремится «разъехаться». И поэтому висячие стропилины, в основном, имеют нижнюю затяжку, объединяющую кончики стропильных брусков и снимающую усилие, направленное на распирание. Часто роль нижней затяжки играет балка перекрытия, кончики какой могут быть вынесены за стены, а могут и не выноситься.

Как видно, система висячих стропилин собой представляет треугольную ферму.

Треугольная ферма висячих стропилин с полной отдачей снимает усилие на распирание

В зависимости от угла уклона стропилин и величины пролета между несущими поверхностями стен ферма может укрепляться добавочными подкосами, ригелями, прогонами и стойками. Фермы в большинстве случаев собираются полностью или частично по шаблону на земле или кратковременном настиле прямиком на кровле и в готовом виде ставятся на стены.

соединение висячих систем с нижней затяжкой

Как было продемонстрировано, висячие стропилины стремятся разъехаться, и поэтому в месте крепежи ноги к затяжке или балке стропильная дощечка будет стремиться скользить по плоскости затяжки по направлению действия силы. Чтоб этого избежать скольжения, нужно упереть конец стропильной ноги. Для этой цели используют такие разновидности соединений:

• зуб с упором;
• зуб с шипом;
• упор в конец затяжки.

В зависимости от угла наклона стропильной ноги применяют одинарный или двойной зуб. Для устранения горизонтальных смещений ноги вдоль оси балки соединение можно сделать с шипом и проушиной.

Одинарный зуб используют в случае если уклон кровельного ската по горизонту равён или превосходит 35°.

В пятке стропильной балки режут как бы клин, на конце которого, на нижней поверхности, изготавливается шип. В затяжке, естественно, изготавливается гнездо или упор с проушиной. Глубина гнезда формирует приблизительно 1/3 – 1/4 толщины балочного бруска. Не маленькая глубина врубки неприемлима чтобы не было ослабления балки.

Одинарный зуб с шипом изготавливается на конце стропилины

Чтоб не позволить скола балочного окончания под воздействием давления стропильной ноги, врубку гнезда выполняют на расстояние 250 – 400 мм от внешнего края балки. Подобное соединение называют одинарный зуб с упором и шипом, оно предохраняет скольжение и сползание стропильной ноги вдоль балки в направлении ее продольной оси, а еще не предоставляет стропильной дощечке смещаться в месте крепежи в горизонтальном положении из стороны в сторону по направлению, перпендикулярном продольной оси балки.

На случай пологой кровли с углом наклона скатов по горизонту меньше 35° используют соединение с расширенной площадью трения стропильной ноги и затянутой балки и увеличенной площадью опоры этих компонентов. Для этой цели применяют двойной зуб с шипом или без него.

Для двойного зуба с шипом в балке режут два упора, притом в крайнем упоре режут шип, а в крайнем зубе стропильной ноги режут необходимую проушину, определенно прилаженную под размеры шипа. Геометрия этих компонентов обязана совмещаться по максимуму определенно, чтоб обеспечить нужное трение.

Для упора стропильной ноги применяют соединение двойной зуб с шипом

Глубина врезки очень часто используется одинаковая для двоих зубов. Если например зубья отличаются, то, в основном, врезка выполняется на глубину 1/3 толщины балки для толщины и первого 1/2 зуба — для второго.

Порой для крепежа стропилин применяют способ присоединения ноги в конец балки. При подобном соединении в стропилине режется зуб-упор так, чтоб крайняя поверхность зуба укладывалась на край поверхности затянутой дощечки, а остальная его поверхность упиралась в собственно выполненный в затяжке запил. Для соединений в конец затяжки глубина запила формирует 1/3 толщины балки-затяжки, а зуб следует вырезать подальше от края ноги.

Наслонные стропилины и обычные соединения для них

Наслонные стропилины ставят в зданиях, имеющих одну или более несущих переходных стен. В этом варианте на верхний краешек стены кладут древесную балку — лежень, в который упирают отвесные стойки. На этих стойках ложат прогон, в основном, коньковый. Если переходная стена расположен не в середине, тогда прогон может быть перемещен относительно конька. Данное смещение не обязано быть больше одного метра для кровель, перекрывающих пролет до 14 м.

Наслонные стропилины ставятся в зданиях со столбчатыми опорами или с несущей стеной в середине

На случай серединного месторасположения стены коньковый прогон является точкой опоры для стропильных ног, какие сейчас опираются не только на стены с внешней стороны, но и на внутреннюю. Для данной конструкции присутствие нижней затяжки не всегда непременно, потому что на стропилины работает только прогибающее усилие. Система такого типа зовется безраспорной.

Важно! Для безраспорной конструкции должно выполняться подобное правило: изгибающееся безраспорное стропило имеет одну прикреплённую, но свободно вертящуюся опору и одну подвижную и свободно вертящуюся опору.

Есть три варианта крепежа стропилин, какие подходят данному правилу:

• Жёсткое сопряжение в коньке и подвижное — к мауэрлату. Это самое популярное соединение для двухскатных кровель с наслонными стропилинами. Верх стропильной ноги упирают в прогон или во встречную ногу и крепят древесной косынкой, МЗП или гвоздевым боем. Также используют закрепление болтом. Нижний конец стропилины скрепляют к мауэрлату при помощи эластичной пластины металла, вертикально забитого гвоздя или 2-ух боковых гвоздей, забитых наискось через стропилину в мауэрлат.

Скользящее сопряжение снизу и твёрдое в коньке не предоставляет распора

Также можно закрепить стропильную ногу при помощи уголков, прибитых с 2-ух сторон дощечки, но тогда гвозди в стропилину не вбиваются. соединение обязано быть ползуном, и поэтому не нужно крепить балки большим числом гвоздей или дюбелей, по другому система станет распорной.

Прижимать систему стропил к стенкам будут проволочные скрутки, выполненные между ногами и вбитыми в стенку ершенными палками. Если эту роль передать уголкам, прикрепляющим стропилины к мауэрлату, то система, снова-таки, станет распорной.

• Твёрдое крепление к мауэрлату и подвижное — в коньке. Для материализации такой схемы низ стропильной ноги упирается в мауэрлат подшитым опорным бруском длиной до 1 метра, или в бруске стропилины изготавливается запил-зуб, каким стропило упирается в мауэрлат.

В верхнем конце ноги изготавливается горизонтальный запил со скосом, притом глубина такой врубки не обязана быть больше 1/4 высоты стропильного бруска. Скос изготавливается чтобы подрезка не мешала изгибу стропилины, т. к. в другом случае врубка может упереться боковой щекой в балку прогона и конструкция станет распорной. Подрезка по длине не обязана быть больше высоту сечения стропильной балки, а длина ее скошенной части обязана быть не меньше половины высоты сечения стропилины.

Подобным образом, приобретаем конструкцию двухскатной кровли, в какой стропилины свободно положены на коньковый прогон и закреплены к нему по правилу скользящей опоры, при этом меж собой стропильные ноги не закрепляют. Стало быть, сейчас двухскатную кровлю можно анализировать как две наклонные односкатные конструкции, примыкающие друг к другу большой частью.

Нужно выделить, что опорная подшивка прибоинами или врубка части находящейся сверху стропилины обязаны быть строго в горизонтальном положении, по другому при малейшем отклонении конструкция тут же продемонстрирует распор. Из-за трудности материализации верхнего узла крепежи такого рода схема для двухскатных кровель фактически не используется, плюс ко всему, отсутствие распора на мауэрлате при прогибе стропилин под нагрузкой опасно раскрыванием конькового узла системы кровли.

• Жёсткое защемление в коньке и подвижный ползун в мауэрлате. При подобном сочленении предельный изгибающий момент доводится на коньковую опору, а стропильные ноги получают разгрузку. При подобном соединении есть хорошая возможность получить большую несущую способность стропильных балок, но при этом коньковый узел нагружается крепче, так что понадобится добавочный расчет этого узла.

Понятно, что во всех трех вариациях крепежи мы применяли одну опору, дающую возможность скольжение и поворот, и одну, дающую возможность только поворот. Такие крепежи сейчас выполняют с применением крепежных пластин, потому что они существенно уменьшают сложность работ. Воспользуйтесь традиционными скобками, гвоздками и древесными коротышами.

элементы и Крепёжные приспособления

Для увеличения надежности узлы крепежи стропилин крепят болтами и хомутами, сами узлы при помощи стальной проволоки-катанки или полосы металла скрепляют к ершенному палке, забитому или вмурованному в стенку.

Также для исполнения крепежей и соединений компонентов системы стропил применяют разные древесные и железные устройства — стропильные крепления.

Они могут быть:

• древесные — косынки, бруски, коротыши для изготовления шипа, пластины для изготовления нагеля;

Древесные косынки часто применяют для крепления компонентов системы стропил

• салазки — и металлические ползунки, зубчатые пластины, уголки, перфоленты, болты, хомуты, петли, скобки, накладки, гвозди, анкера и т. п.

Уголки, накладки и хомуты — простое крепление стропилин

Скользящие соединения комфортно выполнять с помощью специализированных стропильных креплений.

Крепление для скользящего соединения

Такие крепежи (скользящие) весьма популярны для древесных и домов из каркаса, потому что они во время эксплуатации «дышат», т. е. меняют собственную геометрию в зависимости от влажности и температуры. Ясно, что если система стропил будет прикреплена жестко и лишена возможности уравнять движение частей дома, то кровля может просто не выдерживать нагрузок и разрушиться.

Подбор тех или других соединений, определение степеней их свободы, а еще границ этой свободы обязан выполнять только правильный инженер или архитектор. Исполнение и производство соединений можно доверить только специалисту, потому что от точности геометрии и подгонки деталей друг к другу зависит уровень надежности системы кровли, а это означает — и уровень вашего удобства.