Коньковый брус: функциональность, разновидности, способы сращивания стропил с коньковым брусом

Коньковый прогон. Виды коньковых прогонов

Коньковый прогон нужен не для всякой крыши. Например, в арочных крышах, а также и в круглых крышах коньковые прогоны совершенно без надобности – в этих системах стропильные ноги сходятся в одной точке, стыкуются с нахлестом и стягиваются хомутами. Не нужна коньковая балка и в некоторых фрагментах сложных вальмовых, и многих других крыш. Задача конькового прогона – быть опорой для стропил (удерживать верхние концы стропильных ног), а также и обеспечивать общую стабильность стропильной системы. Сами стропила могут оснащаться пазовыми узлами и различными вырезами, но при этом типов соединения в коньке только два: стропила соединяются в стык с коньковым брусом (с длинной боковой стороной бруса) или же опираются на него сверху, соединенные попарно. Жесткую фиксацию обеспечивают метизы, а также современный перфорированный крепеж, разработанный специально для стропильных систем или стандартный. Если нужно обеспечить возможность компенсации, или подвижность в узлах, для этого имеются особые соединительные элементы, например, уголки с ответными проушинами. Все очень просто; но современные частные дома обретают новые формы и стили, и требуют нового подхода к планировке: с просторными помещениями без всяких делений на «отсеки», а это значит – без опорных стоек под длинную коньковую балку. Арки – сложные и порой слишком дорогие элементы для частной стройки, а сферические крыши очень индивидуальны и сложны в монтаже.

Виды коньковых балок не слишком разнообразны, по сути это или цельная балка, или составная. Под узлы составной балки для минимизации прогиба и гарантии стабильности ставят опорные стойки – в интерьерах это могут быть части простенков, или отдельные колонны. «Контрольная» стойка по расчету может понадобиться и для цельного прогона, с той же целью – снизить риски сверхнормативного прогиба. Имеется также один очень интересный вид прогона, позволяющий применить не цельную балку длиной в пять метров и не разрезной прогон с узловым опиранием, что очень дорого и технически сложно, а сборку из двух консольных балок и среднего однопролетного элемента на каждую секцию прогона – это так называемый прогон Гербера, в начале своей истории применявшийся в мостостроении.

Цельная коньковая балка из бруса, помимо изгибающих нагрузок от веса стропил, должна выдерживать и немалый собственный вес. Для компактного дома это нормально. Но для габаритного строения сложной планировки и с минимумом внутренних несущих элементов разгружать приходится как цельную балку, так и составную. Деформации «не подстрахованной» балки могут оказаться неравномерны, что скажется и на стабильности стропильной системы, и даже на формах скатов; крыша с длинным коньковым брусом без промежуточных опор имеет высокие риски разрушений, и поэтому не проектируется.

Прогон Гербера

Прогон Гербера, или консольно-балочный прогон – пример составной подстропильной конструкции с пластичными шарнирами, нередко встречающийся в конструкциях и деревянных, и блочных частных домов. Все размеры, сечения и пролеты такого составного прогона расчетные. Особенность данной схемы та, что разрезная балка работает как цельная. Два варианта прогона Гербера для конькового элемента: или равнопрочный прогон – нагрузки в каждом пролете и на опорах одинаковы; или прогон равнопрогибный, то есть прогон будет иметь одинаковую жесткость на всех участках (идеальный вариант в планировке просторных помещений). Первый вариант работы прогона получается, когда расстояние от стыка до опорного узла назначают равным 0,15 длины однопролетной балки, а второй, равномерно жесткий – соответственно, при расположении пластичного шарнирного стыка балок на расстоянии равном 0,20 от этой длины. Концевые балки коньковой конструкции при этом опираются на каркасные стойки или фронтонные стены.

Прогоны Гербера позволяют применять брус меньшего сечения, а также и составные балки из досок, что дает и экономию, и возможность перекрыть больший пролет – до 6,5 м без промежуточных опор.

И консольно-балочные, и неразрезные прогоны Гербера оптимальны для обустройства чердачных крыш – вместо тяжелого длинного бруса можно применить и доски, и короткие брусья. Прогон опирают на стойки, а стойки – на деревянные или кирпичные лежни. Чем больше стоек, тем меньше может быть сечение прогона, а сечение стоек обычно достаточно 100*100 мм; невысокие стойки имеют почти нулевую гибкость.

Для того, чтобы нарастить балку или стропильную ногу, применяются парные соединители Гербера. Эти элементы можно применять также в узлах, в которых нет кручения и сдвига, и не действуют изгибающие моменты.

Усиление прогона

Усилить коньковый прогон можно и простыми способами: установить боковые добавочные прогоны. Это горизонтальные балочки в среднем по высоте уровне стропилин – эти балки принимают на себя часть изгибающий усилий и уменьшают распор стропил, тем самым способствуя выравниванию давления на основной прогон.

Постройки на участке|28 февраля 2022 в 07:42| Коньковый прогон, Консольно балочный прогон Гербера

Коньковый брус – установка крепления стропил к коньковому брусу

Коньковый брус – это верхняя перекладина, к которой крепятся стропила в крыше. Установка конькового бруса считается особым навыком в работе строителей: они должны производить специальный расчет размеров помещения, места крепления, чердака.

Содержание

1. Каковы функции конькового бруса?
2. Расчет сечения конькового бруса
3. Установка конькового бруса

Каковы функции конькового бруса?

Коньковый деревянный брус и закрепленные к нему стропила призваны выполнять следующие задачи при строительстве жилья:

1. Создать устойчивую структуру стропильной системы.
2. Равномерно распределить силу давления и площадь по боковым периметрам.
3. Распределить правильно вес крыши на фронтоны.
4. Поддерживание геометрии крыши, длина которой больше 4,5 м. Это позволяет ставить стропила, не применяя шаблона. Если размеры крыши большие, тогда на коньковый деревянный брус кладут стропильную перекладину (верхней частью), а нижняя прикрепляется к мауэрлату.

Важным условием установки конькового бруса является расчет правильного сечения такой подпорки, что позволит сделать устойчивую конструкцию.

Разберемся, как рассчитать и крепить брус. Сечение прогона рассчитывается очень просто: складываются все данные нагрузок с горизонтальной проекции крыши. Размеры конькового бруса зависят от 2 основных параметров:

1. Брусовые прогоны.
2. Габариты здания.

Расчет параметров бруса предусматривает, что для больших зданий нужен мощный, тяжелый и довольно увесистый прогон. Но стоит учитывать, что такие размеры конькового бруса потребуют использования подъемного крана. Средняя длина обычного бруса составляет приблизительно 6 м, поэтому для изготовления большего прогона понадобится искать дерево или так называемую клееную балку.

Закрепляемые концы конька, предварительно обработанные антисептиком, упирают в стену, в которую их вмуровывают. Дополнительную обработку проводят рубероидом и толем, что отлично защищает древесину от гниения. Цельнодеревянная балка устанавливается по-другому:

1. Торец стесывается под углом в 60°.
2. Концы остаются открытыми, чтобы торцы не соприкасались со стенами.

В результате чего при строительстве дома решаются сразу 2 задачи. Во-первых, площадь торца становится больше. Во-вторых, нормализуются процессы влагообмена.

Затем выполняют расчет размеров конькового бруса, который должен быть установлен в стене и пройти сквозь нее, нужно учесть соприкасание со стеной. Поэтому конец прогона необходимо хорошо обработать антисептиком и обернуть рулонным материалом. Подобная конструкция применяется, чтобы сделать разгружающуюся консоль.

При правильно подобранном сечении для цельнодеревянного бруса нужно учитывать, что балка в коньке в любой момент способна прогнуться под тяжестью собственного веса. Опытные строители рекомендуют устанавливать строительную ферму, чтобы закрепленный коньковый деревянный брус не поломался.

Расчет сечения конькового бруса

Расчет сечения требует учитывать следующие параметры, по которым и будет проводиться вычисление необходимого размера:

• данные на прогиб;
• прочность к разрушению.

Чтобы определить сечение, необходимо применять специальные формулы, в которых каждый показатель имеет важное значение. Отдельным расчетом определяются такие данные, как:

1. Внутреннее напряжение (Σ = М:W).
2. Прогиб прогона (по формуле f = 5qL³L:384EJ).
3. Размеры сечения балки определяются по формуле h = √¯(6W:b).

Данные к каждой формуле указаны ниже:

Σ = М:W (определение внутреннего напряжения), где Σ является величиной, которую надо найти. М – это предельный изгибающий момент, который вычисляется в кг/м. W- это сопротивление на прогиб установленного сечения.

Расчет прогиба прогона осуществляется при помощи других данных, которые нужно подставить в формулу f = 5qL³L:384EJ. Буква J означает момент инерции, для получения которого нужно знать габариты сечения прогона (высоту и ширину, обозначаемые буквами h и b). Потом показатель h нужно возвести в куб и умножить на b. Полученное значение делится на 12. Параметр Е – это упругость модуля, который принимается в расчет и является индивидуальным для каждого типа древесины.

Изгибающий момент нужно вычислять по формуле h = √¯(6W:b), где b- это ширина балки в сантиметрах, W- сопротивление прогона на изгиб. Получить W можно, если разделить М (самый большой момент изгиба) на 130.

Значения ширины и высоты, которые получают после вычисления, необходимо округлять в сторону увеличения. Если строитель боится допустить ошибку, нужно обратиться к специалистам, которые сделают расчет параметров, определят, каким должен быть закрепляемый брус и прогон.

Установка конькового бруса

Рассмотрим, как крепить коньковые брусья. Они производятся только из качественного пиломатериала, что связано с важностью конструкции, которая должна выполнять функции длительной и надежной эксплуатации, нести нагрузку, быть безопасной для жильцов здания. Важно, чтобы прогон не делал вес крыши больше, иначе прочность конструкции будет под вопросом. Стропила же должны служить долго, выполняя возложенные функции. С этой целью для конькового бруса часто используется сосновый пиломатериал, сечение которого 20х20 см.

Крепление стропил к коньковому брусу подбирается в зависимости от типа здания: жилого или хозяйственного назначения. В зависимости от этого и будет подбираться материал конька, его сечение и размеры. Например, для бани обычно применяют хорошо просушенную лиственницу, которая отличается более тяжелым весом и прочностью к нагрузкам. Также лиственница отлично справляется с паром, задерживает тепло и держит черепицу. Жилые здания строят из сосны, поскольку крышу принято покрывать так называемой гибкой черепицей.

Лиственницу для изготовления бруса применяют, если дом будет покрываться тяжелой черепицей, для которой нужна прочная и крепкая строительная каркасная конструкция. Важно, чтобы стропила держали не только саму крышу, но и не становились лишним весом для стен. Они должны идеально держать прогоны, не прогибаться под ними.

Для того чтобы сделать стропилам центральную опору, нужно установить брус. Его концы будут упираться в параллельные несущие стены. Правильный монтаж такой конструкции требует вычисления таких данных, как:

1. Среднегодовое количество осадков, которые выпадают в той или иной местности.
2. Есть в регионе сильные ветры или нет.
3. Проектная ширина дома.

Брус коньковый позволяет избежать таких процессов в строительстве дома, как забивание гвоздей, сверление дрелью. В результате чего можно избежать образования щелей, сохранить целостность бруса и обеспечить надежность всей системе стропил.

Двускатная крыша также требует применения конькового прогона, который впоследствии выполняет функции конька крыши. Для того чтобы построить жилой дом размером 6х6 м, рекомендуется брать прогон, сделанный из бревна или цельного бруса. Прогон будет опираться на 2 фронтона, и никаких опор не понадобится. Если же длина дома будет больше 6 м, тогда разрешается применять строительные фермы и составной коньковый прогон. Важно, чтобы брус лежал на наружных фронтонах.

Крепление конькового бруса проводится разными методами, что позволяет соединять брусья нужным образом. Главная цель каждого соединения – сделать конструкцию прочной и надежной. Современные технологии позволяют соединять брусья между собой так, чтобы не применять никакие дополнительные материалы для утепления. Если проектная документация составлена правильно, то дом получится не просто крепким, способным держать крышу, но и станет экологически чистым и надежным для жилья.

Ridge Board и Ridge Beam: в чем разница?

По данным Национальной ассоциации кровельных подрядчиков, конек — это «самая высокая точка на крыше, представленная горизонтальной линией, на которой пересекаются две области крыши, проходящие по всей длине области». Проще говоря, это пик крыши строения, где встречаются противоположные плоскости крыши. Погружаясь дальше, вы также можете встретить термины коньковая балка и коньковая доска, что заставит вас задуматься, в чем разница между ними.

Короче говоря, коньковая балка является конструктивной частью крыши, требуемой строительными нормами, а коньковая доска облегчает монтаж крыши. Коньковая балка передает нагрузку на стойки или фронтонные концы и необходима при уклоне менее 3/12. Ненесущая коньковая доска используется при уклоне крыши от 3/12 до 12/12.

Запутались? Не волнуйся! Мы углубимся в различия между коньковой балкой и коньковой доской, чтобы вы могли лучше понять установку своей крыши.

Во-первых, узнайте тип своей крыши

Использование коньковой доски или коньковой балки зависит от типа крыши, которую вы кладете на свою конструкцию. Вот общие типы крыш:

Остроконечная крыша : две наклонные стороны, которые встречаются на коньке и образуют треугольные торцевые стены.

Вальмовая крыша : Двусторонняя крыша с двумя симметричными скатами с каждой стороны.

Шатровая крыша: Крыша с четырьмя пологими сторонами.

Мансардная крыша : Крыша с четырьмя двускатными сторонами.

Односкатная крыша : Одна наклонная сторона, часто крутая.

Крыша с А-образным каркасом : Крыша с двумя крутыми наклонными сторонами, которые начинаются у фундамента или рядом с ним и встречаются в коньке, придавая крыше форму буквы «А».

Что такое Ridge Board?

Коньковая доска соединяется со стропилами в верхней части кровельной конструкции. Он не несущий и не является конструктивной частью здания — он просто скрепляет стропила.

Назначение коньковой доски

Основное назначение коньковой доски при монтаже крыши — устранить необходимость уравновешивания стропил относительно друг друга. Коньковая доска также сводит на нет ошибки в расчетах, поскольку устраняет необходимость точного позиционирования стропил.

Из чего сделана коньковая доска

Коньковая доска может быть изготовлена ​​из досок размером 1×8, но обычно они изготавливаются из пиломатериалов размером 2×8 или больше.

Где используется коньковая доска?

Когда крыша имеет уклон не менее 3/12, но не более 12/12, можно использовать коньковую доску. Это неструктурная опора, на которую опираются стропила в месте их соединения на пике крыши.

Как поддерживать коньковую доску?

Так как коньковая доска не несет никакой нагрузки и предназначена только для обеспечения устойчивости при размещении стропил, ее не нужно подпирать.

Как резать коньковую доску

При резке коньковой доски необходимо убедиться, что она имеет толщину не менее 1 дюйма. Глубина должна как минимум соответствовать обрезанному концу стропил, которые будут к нему крепиться. Помните, что глубина пропила будет больше фактической глубины стропила.

Что такое ребристая балка?

В отличие от коньковой доски, коньковый брус является конструктивной частью крыши и является несущей. Они требуются по строительным нормам, если крыша имеет уклон менее 3/12.

Назначение коньковой балки

Коньковая балка может быть прочнее коньковой доски, и в некоторых случаях ее проще собрать. В конструкциях с А-образной или двускатной крышей используется коньковая балка, потому что стропила нуждаются в независимой поддержке.

Из чего состоит коньковая балка

Пиломатериал, используемый для изготовления коньковой балки, рассчитывается с учетом нагрузки на крышу, размера крыши и пролета балки. Используемые доски, вероятно, будут размером не менее 2 × 10, но они также могут быть и больше, в зависимости от расчетов. Конструкция крыши, для которой требуется коньковая балка, должна быть проверена инженером для обеспечения правильной установки.

Где используется коньковая балка?

Вы найдете коньковую балку на вершине треугольника крыши. Коньковая балка будет проходить от одной наружной стены до другой и соединять стропила вместе.

Как поддерживать коньковую балку?

Поскольку коньковая балка является конструкционной, ее необходимо поддерживать. Он несет половину веса крыши, поэтому его обычно поддерживают стальной стойкой или каменной конструкцией.

Можно ли сращивать коньковый брус

Да, коньковый брус можно сращивать, но делать это нужно осторожно. В конструкции с крышей, длина которой превышает среднюю длину фрезерованной доски, необходимо будет срастить коньковую доску. Однако важно, чтобы ваши стыки находились между стропилами, а не там, где стропила приземляются. Стропила, прибитые к стыку, могут стать слабым местом в крыше.

Коньковая балка или коньковая доска: как решить, какая из них нужна вашей крыше?

Хотя верно то, что дома, простоявшие сотни лет, были построены без конькового бруса или коньковой доски, вы, скорее всего, будете использовать в своем строении тот или иной вариант. Если в вашем доме уклон крыши менее 3/12, вам нужно будет использовать коньковую балку. Коньковая балка также является хорошим выбором, если вы хотите максимально увеличить пространство чердака.

Если уклон вашей крыши составляет от 3/12 до 12/12, а вам не нужно много места на чердаке, лучшим выбором может быть коньковая балка.

В домах со сводчатыми потолками или с выступающими балками также можно использовать коньковые балки поверх коньковых досок.

Основы каркаса крыши жилого дома. Часть 1: коньковая доска и коньковый брус

Статьи

1 апреля 2022 г.

В ходе ежегодного расследования сотен, если не тысяч судебно-медицинских экспертиз, трудно найти более часто неправильно истолковываемый или неправильно сконструированный предмет, чем каркас крыши жилого дома. Ошибки и недостатки в конструкции и проектировании каркаса крыши жилого дома могут привести к дорогостоящим страховым искам или судебным разбирательствам, а также могут сделать жилой дом более восприимчивым к материальному ущербу от ураганов, таких как снег и ветровая нагрузка.

В районах Соединенных Штатов, которые не расположены в зонах с сильным ветром или сейсмической активностью, проекты строительства жилых домов на одну и две семьи обычно не требуют проектирования лицензированным инженером. Вместо этого Международный жилищный кодекс («IRC») позволяет генеральному подрядчику или архитектору следовать предписывающим требованиям IRC для обеспечения надлежащего структурного каркаса. Однако, по нашему опыту, предписывающие требования IRC часто могут быть неверно истолкованы или неправильно поняты подрядчиками, архитекторами и даже строителями, что приводит к некачественному каркасу крыши. Часто возникает путаница с требованиями даже среди лицензированных инженеров-строителей, которые не знакомы с жилищным строительством. Поскольку стремление к более сложным формам крыш и открытым потолочным конфигурациям возрастает в новом строительстве, риск претензий из-за проблем с каркасом крыши, вероятно, также возрастет.

VERTEX имеет уникальную перспективу в решении вопросов, связанных со строительством и дизайном, благодаря разнообразию наших клиентов, объему услуг и разнообразию специалистов. Независимо от того, консультируете ли вы по судебному делу, просматриваете детали для контроля убытков, проводите смету расходов или выполняете проектирование структурного ремонта, мы видели проблемы, связанные с каркасом крыши жилого дома, с самых разных точек зрения. По нашему опыту, наиболее распространенные проблемы с каркасом крыши жилых домов связаны с непониманием следующих трех тем и компонентов:

1. Коньковая доска или коньковый брус
2. Стяжка стропил или стяжка для воротника
3. Вальмы и ендовы

Этот блог, состоящий из трех частей, посвящен обзору этих тем с надеждой дать краткий обзор каркаса крыши жилого дома. основы, а также общие недостатки на этом пути. Часть 1 будет посвящена разнице между ненесущими коньковыми досками и структурными коньковыми балками. Ссылки на код во время нашего обсуждения будут взяты из издания IRC 2015 года, которое в настоящее время является наиболее распространенным изданием, принятым в Соединенных Штатах. Подобные формулировки и принципы существуют и в других выпусках IRC, а также в отраслевых стандартах.

Наиболее распространенным типом жилых крыш является простая двускатная или вальмовая конфигурация, которая обычно состоит из пика (конька) и наклонных сторон, которые при взгляде сбоку напоминают треугольную форму. В своей наиболее распространенной форме крыша состоит из стропил вдоль каждого ската с потолочными балками вдоль нижней части, которая окружает чердачное пространство (называемое «традиционная система» в этом обсуждении). Коньковая доска располагается вдоль пика крыши в обычной системе. Его технические функции лучше всего можно описать следующим определением, взятым из Руководства по строительству деревянных каркасов («WFCM»), подготовленного Американским советом по дереву («AWC»):

[WFCM 2018] КОНЬКОВАЯ ДОСКА

Элемент НЕКОНСТРУКТИВНЫЙ , используемый на коньке крыши для обеспечения общей поверхности крепления и точки опоры для противоположных стропил крыши.

Проще говоря, коньковая доска – это ненесущая доска, прибитая гвоздями, расположенная на пике между вершинами стропил. На рис. 1 показана обычная система с коньковой доской.

Теперь, когда мы установили основную функцию коньковой доски, давайте перейдем к конкретным требованиям строительных норм и правил. Требования IRC к коньковой доске относительно кратки и перечислены ниже:

[2015 IRC R802.3] Стропила должны быть смещены друг от друга не более чем на 1½ дюйма относительно КОНЬКА ДОСКИ или прямо напротив друг друга с косынкой в ​​качестве связи. Коньковые доски должны иметь номинальную толщину не менее 1 дюйма ТОЛЩИНА и не менее ГЛУБИНА обрезанного конца стропила…

коньковая доска для прибивания гвоздей между противоположными стропилами. Чтобы дополнительно проиллюстрировать, что коньковая доска не функционирует как конструкционная балка, интересно отметить, что IRC позволяет исключить коньковую доску с помощью косынок между стропилами. Несмотря на то, что коньковая доска не считается конструкционным элементом, требования к геометрии и размерам, перечисленные в IRC для коньковых досок, не менее важны. Например, когда коньковая доска не имеет достаточной глубины, чтобы обеспечить полную опору, стропила могут быть перегружены при сжатии и вызвать разрушение древесины. В сочетании с другими недостатками стропила также более склонны к отделению от конька, что может привести к трещинам и смещению стропил во время сильного снегопада или сверхурочной работы во время циклических сезонных нагрузок.

Итак, если коньковая доска не является конструкционной балкой, что держит пик крыши в традиционной системе? Из-за самоподдержки, обеспечиваемой треугольной формой («действие фермы»), верхние части стропил удерживаются равной и противоположной силой двух стропил, прижимающихся друг к другу. В то же время нижняя часть стропил крепится к потолочным балкам, которые противостоят распору наружу на конце стропил. Часть 2 нашей серии статей, посвященных основам каркаса жилых крыш, предоставит больше информации о поведении и требованиях к соединению для сопротивления направленному наружу усилию в нижней части стропил. Сейчас полезно упомянуть, что в контексте коньковых досок ферма, поддерживающая конек, плохо работает на более низких скатах крыши, потому что усилие тяги в месте соединения стропила с потолком увеличивается и часто выходит из строя, что приводит к к последующему смещению у стропил и прогибу у конька. Таким образом, Раздел R802.3 определяет следующее:

[2015 IRC R802.3] При уклоне крыши менее ТРИ ЕД. В 12 ед. по горизонтали (25-процентный уклон), конструктивные элементы, поддерживающие стропила и потолочные балки, такие как коньковые балки, вальмы и ендовы должны быть выполнены в виде балок .

Таким образом, независимо от того, есть ли потолочные балки или аналогичные горизонтальные связи, IRC утверждает, что конек всегда должен проектироваться и устанавливаться как конструкционная балка (а не просто поверхность для гвоздей), когда уклон крыши меньше 3:12. Это требование многократно соответствует нашему опыту эксплуатации каркаса крыш с низким уклоном в полевых условиях. Например, распространенная проблема прогиба крыши, наблюдаемая во время снеговых нагрузок, возникает на крышах с малым уклоном, даже если установлены потолочные балки. Конек имеет тенденцию прогибаться вниз, а стропила выталкиваются наружу, как показано на рис. 4.

Что происходит в открытой («соборной») системе потолка, когда мы удаляем потолочные балки или аналогичные горизонтальные связи? В этой ситуации гребень функционирует не только как поверхность для гвоздей и должен быть спроектирован как конструктивный элемент («коньковая балка» или «конструктивный гребень»). Опять же, мы обращаемся к WFCM за полезным определением коньковой балки и связанных с ней открытых потолков следующим образом: 

[WFCM 2018] КОНЬКОВАЯ БАЛКА

A КОНСТРУКТИВНАЯ Элемент, используемый на коньке крыши для поддержки концов стропил крыши и передачи нагрузок с крыши на опоры.

[WFCM 2018] ОТКРЫТЫЕ ПОТОЛКИ

В случае отсутствия потолочных балок и анкерных связей и использования стропил для создания открытого (соборного) потолка, концы стропил должны опираться на несущие стены, перемычки или коньковые балки.

Как указано в приведенных выше определениях, коньковая балка с близко расположенными стропилами сродни балке перекрытия вдоль центральной линии дома, которая воспринимает нагрузку от балок и передает нагрузку на опоры на своих концах. На рис. 5 показана коньковая балка в системе открытого потолка.

Как видно на рисунке 5, здесь больше нет полного треугольника, и верхние части стропил должны поддерживаться структурной балкой. Что касается требований строительных норм и правил, IRC предоставляет следующие краткие требования к коньковым балкам.

[2015 IRC R802.3.1] Если потолочные балки или стропильные связи не предусмотрены, конек, образованный этими стропилами, должен поддерживаться стеной или балкой ПРОЕКТИРОВАНО в соответствии с инженерной практикой.

Таким образом, в открытых потолочных системах коньковая балка должна быть правильно рассчитана инженером как конструкционная балка. Кроме того, соединение между стропилами и коньком также должно быть спроектировано инженером, потому что предписывающие соединения в IRC применимы только для коньковой доски. Как и в случае с большей частью жилищного строительства, лицензированный инженер не всегда привлекается, и подрядчик часто предоставляет размеры каркаса в соответствии с предписывающими требованиями (обычно представленными в таблицах) во всем IRC. В случае коньковых балок нет специальных таблиц, в которых указаны требуемые размеры и соединения для конкретных пролетов и нагрузки, как для балок перекрытий. Без этого прямого руководства подрядчик может полагаться на поставщиков пиломатериалов или только на свой собственный опыт при определении размеров коньковой балки, опор и соединений. В качестве альтернативы архитектор может предоставить размеры и детализацию коньковой балки. Обычно архитектор, поставщик пиломатериалов или подрядчик предоставляет неадекватные размеры или детализацию либо из-за отсутствия понимания поведения коньковой балки, либо из-за того, что в нормах указаны требования к нагрузке и прогибу. Кроме того, фактические условия на площадке могут отличаться от предполагаемых архитектором или поставщиком пиломатериалов. Это часто приводит либо к недостаточному размеру коньковых балок (см. рис. 6), либо к запутанной и чрезмерно сложной компоновке каркаса, которая не служит своему прямому назначению (см. рис. 7).

Некоторые из наиболее распространенных недостатков каркаса крыши жилых домов, наблюдаемые в VERTEX, проистекают из общего непонимания функций коньковых досок и коньковых балок, а также основных требований к ним. Коньковая доска — это ненесущий элемент, расположенный на вершине традиционной закрытой потолочной системы, который служит поверхностью для прибивания гвоздей между вершинами противоположных стропил крыши. Коньковая доска зависит от действия фермы закрытой традиционной системы крыши. С другой стороны, коньковая балка представляет собой конструктивный элемент на пике открытой (соборной) потолочной системы, который должен быть спроектирован инженером для поддержки стропил по всей длине и передачи нагрузок крыши на опоры.

Во второй части этой серии статей мы обсудим разницу между стяжками для стропил и стяжками, продолжая наш обзор основ каркаса крыши жилых домов.

Чтобы узнать больше о консультационных услугах судебно-медицинской экспертизы и услугах свидетелей-экспертов VERTEX или поговорить с экспертом-криминалистом, позвоните по номеру 888.298.5162 или отправьте запрос.

Вернуться к статистике

Автор

Эрик Райан

PE, SE, LEED AP

Старший инженер-строитель и помощник вице-президента, инженер-строитель

Эрик Райан имеет большой опыт в области инженерного анализа и проектирования конструкций, уделяя особое внимание разработке и применению строительных норм и правил.