Стропила как крепить к коньку: Как соединить стропила между собой в коньке своими руками — фото и видео

Как сделать конек на крышу односкатной и двускатной крыши

Крыша – венец любого строения. Ошибки в ее возведении чреваты тяжелыми последствиями для всего возведенного вами дома. Одним из важных элементов этого крышного «венца» является конек, где происходит сращивание стропил. О нем-то мы сегодня и поведем речь.

Содержание

• 1 Конек крыши: что это и для чего он предназначен
• 2 Конек крыши и сращивание стропил крыш разной конфигурации
• 3 Двускатная крыша
• 4 Вальмовая крыша
• 5 Арочная крыша
• 6 Круглая крыша
• 7 Сращивание стропил: какие способы используются в коньке
  • 7.1 Внахлест
  • 7.2 Встык
  • 7.3 На брус
• 8 Крепежные элементы для сращивания

Конек крыши: что это и для чего он предназначен

Конек является горизонтальным элементом, имеющимся в любой крыше и соединяющим все ее скаты. Этот элемент должен находиться на определенном удалении от прогона, задаваемом выбранным склоном крыши. Прогон же представляет собой дополнительную балку, устанавливаемую параллельно как коньку, так и мауэрлату. Иначе говоря, прогон – это приподнятый по высоте мауэрлат.

Основная задача всей совокупности соединительных элементов, объединяющихся в коньке, — обеспечить надежную жесткость всей крышной конструкции и ее прочность.

Конек крыши и сращивание стропил крыш разной конфигурации

Коньковое сращивание стропил и существующие способы выполнения этой операции мы рассмотрели в предыдущей статье. Однако в крышах разных форм сращивание имеет определенные особенности. Вот о них-то и пойдет сегодня речь.

Двускатная крыша

Скошенные концы стропил двускатных крыш могут располагаться на коньке встык или укладываться на нем вразбежку. Однако следующие условия должны выполняться обязательно при любой технологии:

• Если укладка стропил по коньку выполнена в разбежку, они соединяются болтами и скобами.
• Когда стропила уложены встык, их соединение следует обеспечивать с помощью накладок, укрепляемых гвоздями или болтовыми соединениями.
• Когда стропила опираются одновременно на пару прогонов, их концы следует взаимно упереть. Возникшее напряжение можно снять установкой ригелей горизонтально.
• Если прогона нет, то стропила стыкуются своими скосами, дополнительное скрепление которых обеспечивают парными накладками, укрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями.
• Закрепление ригеля на стропиле производится боковыми накладками из дерева, закрепляемыми гвоздями или болтовыми соединениями. Под ригель следует поставить колодку, воспринимающую поперечные усилия.
• Бревенчатые стропила с ригелем скрепляются без накладок, но на оконечности ригеля выполняется выемка величиной в половину сечения шпренгеля. Для устойчивости стропила должны быть усилены затягивающими ригелями и подкосами. Это особенно важно, если расстояние, разделяющее наружные стены, превышает 8м.
• Кровельный конек следует защитить от смещения, если дом расположен в районе, где постоянно дуют сильные ветры. Для этого концы наслонных стропил должны дополнительно закрепляться на коньке скобами.
  Стропила следует связать с домовой кладкой, используя проволоку.
• Врезку в стропилах делать не рекомендуется, если стропильная система подвержена сильным нагрузкам, а использовать следует промежуточные косынки.

Ниже информация изложена более детально:

Если крыша очень крутая, то наибольшей прочностью должны обладать горизонтальные конструкции. Если она пологая, то необходимо особое внимание обратить на прочность вертикальных элементов, имеющихся в составе стропильной системы.

Читайте также Стропила и мауэрлат: способы крепления

Вальмовая крыша

Сценарий сращивания стропил этих крыш совершенно отличен, поскольку в конструкции присутствуют новые детали – накосные стропила, ставящиеся, следуя определенной технологии. На коньке эти детали фиксируются методом врубки и дополнительно закрепляются с помощью стяжек и ригелей.

При единственном прогоне вальмовой крыши его диагональная стропила должна иметь опору на прогонную консоль, тогда как консоли должны выходить на 15см за пределы консольной рамы. Если прогонов в коньке два, к стропилам следует пришить обрезок доски – прибоину – толщиной около 5см. На нее-то и станут опираться стропила диагональные и накосные.

Опирающиеся на наружную ендову стропила бывают накосными и диагональными, а последние длиннее обычных. Они являются опорой нарожников – укороченных стропил скатов. В подобных случаях на накосные стропила действует нагрузка, вдвое превышающая ту, которая ложится на стропила обычные.

Длина этих диагональных стропил превосходит длину стандартных досок, поэтому их следует спаривать. Это позволяет:

• возложить удвоенную нагрузку на удвоенное сечение;
• сделать балку длинной, не разрезанной;
• унифицировать размеры используемых деталей.

Таким образом, благодаря одновысотным доскам в коньке, упрощаются конструктивные решения для вальмовых крыш.

Многопролетность обеспечивается путем установки одной или двух опор под каждую накосную стропилу, поскольку они являются неким продолжением наклонившегося и раздвоенного прогона конька.

Данный узел должен выполняться так:

А так работа выглядит на фото:

Арочная крыша

Технологии, применяемые в арочной крыше, аналогичны тем, которые типичны для крыши двускатной:

Круглая крыша

Вот методика, применяемая при обустройстве необычных крыш:

Читайте также Сборка крыши каркасная технология

Итак, мы рассмотрели не только теорию, но и практику сращивания стропил. Надеемся, что эта информация будет для вас полезна.

Своими мыслями вы всегда можете поделиться в комментарии.

Сращивание стропил: какие способы используются в коньке

В общей сложности таких способов насчитывается всего лишь три:

Внахлест

Отличительной чертой этого способа является соединение стропил их боковыми плоскостями с последующим стягиванием с использованием шпилек или болтов. Эта технология является наиболее популярной при строительстве крыш.

В деревянном доме опорой может явиться верхнее бревно, в блочном же по блокам придется уложить мауэрлат.

Наиболее популярным приемом объединения стропил является их сращивание в полдерева:

Зачастую стропила при их соединении внахлест скрепляются гвоздями.

Встык

Для этого потребуется:

• край стропила срезать на угол так, чтобы угол равнялся уклону крыши;
• сформировать упор стропила;
• использовать крепежный элемент.

Применение шаблона может облегчить задачу и обеспечит плотное прилегание полотен.

Для взаимного скрепления стропил можно использовать гвозди, которые лучше всего дополнить накладкой из дерева или металлической пластиной, устанавливаемой в коньке.

Стык может быть частичным:

Подгонка стропил в такой конструкции выполнена с такой точностью, что нагрузка между ними располагается равномерно. В соединении нужно использовать как гвозди, так и насадки. Для этого прибейте доску 30мм с двух сторон узла.

На брус

Стропила в данном случае крепятся прямо на брусе конька. Достоинство способа заключается в возможности обеспечения центральной подпорки для бруса, тогда как стропила можно укреплять поочередно, когда появится удобный момент. Этот способ удобен, когда время на изготовление шаблона отсутствует.

Соединение с помощью конькового бруса рекомендуется, если ширина крыши превышает 4,5м. Высокая надежность конструкции обеспечивается установкой дополнительных опор, что (обратите внимание!) значительно снижает функциональность чердака.

Другой вариант:

Такое сращивание стропил является комбинированным, поскольку в нем используется стыковый метод.

Крепежные элементы для сращивания

Крепление стропил издавна обеспечивалось с помощью:

• штырей из дерева;
• брусков;
• накладок;
• металлических скоб;
• нагелей;
• клиньев.

Сейчас этот крепеж дополнен другими элементами, обеспечивающими надежность и простоту работы с ними. Современные строители пользуются:

• шурупами и болтами;
• саморезами;
• перфорированными и гвоздевыми пластинами, а также другими изделиями.

Выбор соответствующего крепежа определяется нагрузкой, которая приходится на скрепляемый с их помощью коньковый узел, а также задачами, возлагаемыми на крепеж.

С использованием саморезов стропила сращиваются следующим образом:

Сращивание гвоздевыми и перфорированными пластинами:

Использование подобных пластин требует наличия пресса:

Итак, в нашей статье мы рассказали о методах сращивания стропильных балок в коньке. Следующую статью мы намерены посвятить методике их сращивания в составе крыш различной конфигурации.

На этом видео вы можете рассмотреть то, о чем мы писали выше:

Ваши комментарии сделают наши публикации более интересными. Пишите нам!

Крепление стропил к мауэрлату: основные варианты, правила и схемы

Устройство стропильной системы – базовая часть работ по созданию крыши. От того, насколько грамотно и качественно изготовлены все элементы, как они подогнаны друг к другу и закреплены, зависит нагрузочная способность и долговечность конструкции в целом.

Содержание статьи

• 1 Что такое мауэрлат и зачем он нужен в стропильной системе
• 2 Способы крепления стропил к мауэрлату и стойкам в деревянной крыше
• 3 Способы крепления стропил к мауэрлату с одной и двумя степенями свободы
• 4 Порядок крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши
• 5 Крепление стропил односкатной крыши к мауэрлату
• 6 Сложные крыши
• 7 Заключение
  • 7.1 Похожие статьи

Что такое мауэрлат и зачем он нужен в стропильной системе

Прежде чем разбираться, как выполняется крепление стропил к мауэрлату, необходимо уточнить, что понимается под этими терминами.

Мауэрлат – это опорный брус по всему периметру здания. В бревенчатых и брусовых конструкциях мауэрлатом может быть крайний верхний венец сруба или отдельно закрепленный брус (бревно) меньшего сечения. В постройках из природного или искусственного камня опорный брус укладывается поверх кладки или монолитной стены и крепится к ней. В зависимости от выбранного для крыши в целом материала мауэрлат может быть деревянным или металлическим. В обоих случаях брус обязательно защищают от действия влаги – конденсата – с помощью гидроизоляционных материалов. На иллюстрации ниже мауэрлат показан коричневым цветом. Этот конструктивный элемент может быть сплошным (по всей линии стены) или состоять из отдельных кусков бруса, подкладываемых под стропильные ноги.

Стропила– несущие элементы конструкции скатной крыши. Фактически это комплекс деталей, состоящий из стропильных ног — наклонных балок, опирающихся на мауэрлат, вертикальных

В верхней части стропила связываются коньком – горизонтальной балкой увеличенного сечения, которая держится на вертикальных стойках и разделяют крышу на отдельные скаты. Соответственно, стропила крепятся одним концом к коньку, а вторым «ложатся» на стены здания, передавая нагрузку через мауэрлат.

В зависимости от того, как передается нагрузка от стропил – только на конек и мауэрлат или же дополнительно на промежуточные опоры – различают стропила висячие и наслонные.

В первом случае опора каждой стропильной ноги идет на две точки – в местах крепления к коньку и к мауэрлату. Такой способ хорош при небольших пролетах (до 4,5 метров) и при отсутствии внутренних несущих стен.

Если же несущие стены есть и на них можно смонтировать промежуточные опоры, получается второй тип стропил – наслонные. В зависимости от того, сколько промежуточных опор используется (одна, две или больше) пролет между коньком и внешней стеной дома может составлять 6 и более метров.

Способы крепления стропил к мауэрлату и стойкам в деревянной крыше

Поскольку стропильные системы из дерева наиболее популярны в частном и малоэтажном строительстве, в основном мы будем рассматривать способы соединения элементов именно для деревянных конструкций.

Различают два основных вида соединений: методом врубки без дополнительных соединительных деталей и соединение с помощью крепежа. Также используются комбинированные способы – врубка с дополнительным крепежом.

Еще одно существенное различие: узлы соединений могут быть жесткими и скользящими. В первом случае стропильная нога не может смещаться относительно мауэрлата даже на несколько миллиметров, что, с учетом температурной и влажностной деформации дерева, может привести к повреждению стропильной системы в целом. Скользящие узлы креплений допускают небольшие смещения для компенсации этих деформаций.

Ниже представлены два варианта крепления – только с врубкой (запилом) и с дополнительным крепежом.

В обоих случаях обеспечивает жесткое, неподвижное положение балки. Следует заметить, что при врубке (запиле) без металлических соединительных деталей небольшая свобода перемещений все же остается – это связано с тем, что и стропило, и мауэрлат изготовлены из дерева и деформируются под действием влажности и температуры одинаково. Металлические скрепы лишают их такой возможности.

Крепление стропил к мауэрлату при использовании металлических скреп может осуществляться с одной степенью свободы или двумя.

Как видно из приведенной схемы, для одной степени свободы (то есть незначительного поворота стропильной ноги под действием нагрузок на кровельное покрытие) используется жесткое крепление в виде запила и уголка, а для двух степеней применяется ползун или уголок с креплением на один гвоздь. В этом случае стропильная нога может не только поворачиваться, но и немного смещаться вдоль своей оси.

При этом, в зависимости от того, какие элементы соединяются, используется разное количество гвоздей и способ их забивки – под прямым углом или на косую.

Важно: при забивании гвоздей с обоих сторон они должны идти навстречу друг другу, фактически перекрещиваться внутри балки или мауэрлата.

Способы крепления стропил к мауэрлату с одной и двумя степенями свободы

Ниже представлены варианты с запилом или без, но с использование металлических пластин и уголков, а также болтов, хомутов и других металлических крепежных деталей.

В зависимости от того, сколько гвоздей используется для крепежа и как они забиваются, можно при одном и том же варианте узла крепления получить одну или две степени свободы.

Размеры запила на стропильных ногах и продольных балках чердачного перекрытия определяются международными строительными правилами для одно- и двухэтажных жилых домов (International Residential Code for One- and Two- Family Dwellings 2012).

Вот так будет выглядеть та же схема при переводе на отечественные единицы измерения.

Фактически запил стропил к мауэрлату выполняется не больше чем на четверть высоты сечения балки. Частично его можно заменить использованием опорного деревянного бруска (крайнее фото справа).

Порядок крепления стропил к мауэрлату двухскатной крыши

Чтобы установка прошла максимально быстро и просто, без ошибок, стоит придерживаться определенного порядка действий.

1. Уложить стропильную ногу на конек и мауэрлат для определения угла подрезки балки.
2. Наметить линию обрезки.
3. Отпилить фрагмент стропильной ноги.
4. Уложить стропило на место с подшивкой опорного бруска при необходимости.
5. Выполнить соединение стропил над коньком. Это можно сделать со смещением балок так, чтобы они соединялись внахлест, или скрепить балки встык, наложив дополнительную связь.

Если установка производится так, чтобы вверху стропильные ноги не просто опирались на конек, а имели запил, последовательность работ немного меняется. После обрезки первого стропила под упор на мауэрлат и выполнения запила под конек эта деталь используется как шаблон для всех последующих. Стропила при этом заходят друг за друга, обрезаются после закрепления всех балок.

При выполнении запила на нижнем конце стропила поступают аналогично – подгоняют одну балку и используют ее как шаблон для других.

После первичной установки каждая стропильная нога дополнительно закрепляется металлическими фиксирующими элементами – гвоздями, шурупами (обязательно с использованием металлических шайб!), скобами, хомутами и так далее.

Крепление стропил односкатной крыши к мауэрлату

При односкатной крыше конек как таковой отсутствует, стропила с двух сторон опираются на мауэрлаты, расположенные на разной высоте для получения нужного угла ската.

При этом пролет стропил часто оказывается больше, чем допустимо из условий прочности балок. Соответственно, в односкатных крышах монтируются дополнительные опоры и/или раскосы (подстропильные ноги).

Крепить стропила к стойкам и мауэрлату можно любым из описанных выше способов, учитывая необходимость создания жестких связей – максимум с двумя степенями свободы. Скользящие фиксаторы здесь применяются редко, в основном опирание стропил на мауэрлат закрепляется уголками и пластинами так, чтобы получилась только одна степень свободы.

Сложные крыши

Чем больше скатов и, соответственно, их пересечений имеет крыша, тем больше усложняется стропильная система. Так, в многощипцовых конструкциях часть стропил опирается не на конек (прогон), а на балку ендовы. Такие балки называются накосными стропилами ендовы, их необходимо подгонять по месту и жестко скреплять для предотвращения перекоса конструкции в целом.

Для вальмовой крыши используются не только прямые (расположенные под прямым углом к коньку и мауэрлату), но и диагональные стропила – по линиям пересечения скатов. На них опирается часть прямых стропил. Здесь также оптимален жесткий узел крепления.

В шатровых крышах большая часть стропил является именно диагональными, и все прямые (нарожники) опираются на них. За счет этого особенно важна точная подгонка запилов и усиленные крепления.

В арочных крышах вместо прямых балок стропил применяются изогнутые шпангоуты, собранные из отдельных ламелей. Количество вертикальных стоек при такой конструкции заметно возрастает, поскольку необходимо более равномерно распределить нагрузку по изогнутому составному элементу. Опирание таких арочных стропил только жесткое, с запилом.

Заключение

Любая стропильная конструкция – от простейшей до самых сложных – требует внимательного отношения к расчетам балок на прочность, соблюдения правил подготовки материала и точного выдерживания размеров элементов. Только в этом случае крыша приобретает необходимую нагрузочную способность, сопротивляемость ветровым и снеговым нагрузкам, прочность и долговечность.

Коньковая балка и стропила | Tiny Epiphanies

Опубликовано 28 марта 2014 г. автором russellstevens2014

Пятница, 28 марта 2014 г.

Ridge Beam!

Еще один большой день! Сегодня установили коньковый брус и стропила. Коллекция дерева на подъездной дорожке к моему дому начинает все больше и больше походить на дом.

Кто помог сегодня:

• Андрей
• Сабина
• Шейла
• Лев

Что мы сделали сегодня:

• Вчера я положил коньковую балку и две 16-футовые балки в своем гараже рядом друг с другом, измерил и отметил их длину и начертил линии, где будет крепиться каждое стропило.

Измерение и маркировка опорных балок конькового стропила

• Я обрезал все вышеперечисленные балки по размеру. Должен сказать, было немного страшно резать мой 20-футовый гребень Параллам. Это было то, в чем я действительно не хотел ошибиться. Я рассчитал длину по крайней мере три раза и, вероятно, четыре раза измерил перед тем, как сделать разрез.
• Сабин добавила винты вниз через 2×4 по периметру дома к 4×4, которые поддерживают чердак. 4×4 не только поддерживают чердак, но и скрепляют стены, противодействуя силе крыши и стропил, пытающихся их раздвинуть, поэтому важно, чтобы они были хорошо прикреплены.
• Сабина и я закончили добавлять два на четыре по периметру дома, образуя 3-дюймовую стояк, приклеивая, прикручивая и прибивая их на место.

Строительство стояка

• По прошествии времени Лео и Эндрю добавили больше гвоздей и шурупов во внутреннюю часть дома, чтобы прикрепить верхнюю пластину каждой стены к стопке дерева между верхней частью стен и нижней частью стропил, которая теперь образует потолок и стояк.
• Мы приклеили, прикрутили и прибили 16-футовую балку вдоль верхней части каждой стены, следя за тем, чтобы фронтоны плотно прилегали между этими балками.
• Мы приклеили, прикрутили и прибили фронтоны.

Сабина и Расс с установленным передним фронтоном

• Мы подняли коньковую балку и установили ее поверх фронтонов.

Подъем коньковой балки

• Мы прикрепили стропила к обоим концам коньковой балки над фронтонами. Установка первых стропил была немного сложной (см. «Проблемы, с которыми мы столкнулись» ниже).

Установка конькового бруса

• Мы установили остальные стропила. По мере того, как мы продвигались вперед, мы постепенно придумали хороший способ сделать это, делая их не совсем простыми, но, по крайней мере, все менее и менее сложными в установке.

Сегодняшние крошечные прозрения:

• Эндрю рассказал нам сегодня, что существует церемония, сопровождающая установку коньковой балки в дом. Он включает в себя прикрепление небольшого кусочка дерева к концу вашей коньковой балки в качестве напоминания о деревьях, которые использовались для создания вашего дома. Мне очень понравилось это упражнение, и чем больше я о нем думаю, тем больше я его ценю. Очень легко забыть, что вся фанера и 2×4, которые я купил для постройки своего крошечного дома, были сделаны из частей того, что, вероятно, когда-то было довольно большим количеством разных живых деревьев. Также легко забыть, сколько частей вселенной пришлось переставить, чтобы создать дом площадью всего 118 квадратных футов. Возможно, еще более удивительным является тот факт, что исходные элементы, составляющие все части моего крошечного дома, от углерода в стропилах до железа в гвоздях, были созданы в сердцах звезд и извергнуты во вселенную сверхновыми, которые произошло миллиарды лет назад. Когда я перестаю вспоминать о том, как долго вселенная готовилась, собирала и доставляла кусочки себя к моему порогу в качестве подарка, чтобы я мог создать этот крошечный дом, это наполняет меня довольно значительным чувством благодарности и благоговения. Именно с таким настроением вчера днем ​​мы отрезали небольшую ветку от секвойи рядом с нашим домом и прикрепили ее к передней части коньковой балки.

Церемония коньковой балки

Проблемы, с которыми мы столкнулись:

• До, во время и после обеда мы обсуждали, нужен ли нам какой-либо специальный кронштейн для крепления коньковой балки к фронтонам. Я планировал просто прибить коньковую балку к фронтонам. Однако другие люди в группе думали, что металлический кронштейн может придать ему большей прочности. В итоге мы пошли в два разных хозяйственных магазина, безуспешно пытаясь найти подходящую скобу. В конце концов мы решили, что можем использовать анкерные стяжки, подобные тем, которые используются для крепления концов стропил к стене дома. Мы приложили все усилия, чтобы прикрепить эти ураганные стяжки к любому концу стропила, но обнаружили, что они мешают установке стропила. В конце концов, нам пришлось убрать анкерные анкеры и вернуться к моему первоначальному плану, заключавшемуся в том, чтобы просто прибить гвоздями коньковую балку на место. Мы прибили коньковую балку на место после установки стропил с обеих сторон, чтобы обеспечить правильную центровку балки. Прежде чем прибить коньковую балку на место, мы также подтолкнули фронтон вперед и назад, пока он не был должным образом расположен под коньковой балкой в ​​соответствии с отметками, которые я вчера добавил к коньковой балке.
• Установка стропил была, пожалуй, самой сложной сегодня. Не знаю почему, но установка стропил для меня всегда немного сложна. Вероятно, это была самая сложная часть сборки сарая в нашей собственности в прошлом году. Вот процесс, к которому мы пришли:
  • Перед подъемом стропила на место просверлите отверстие для винта, которым оно будет крепиться к коньковому брусу. Отверстие должно быть просверлено таким образом, чтобы при установке стропила отверстие было параллельно земле. Затем вверните винт в отверстие.
  • Поднимите стропило на место, расположите верхнюю часть стропила напротив коньковой балки в нужном месте и вверните шуруп в коньковую балку, плотно притянув стропило к балке.

Привинчивание верхней части стропила на место

• Потяните выступ стропила вплотную к верхней части стены и прикрутите его на место двумя дюймовыми винтами, по одному с каждой стороны. Ввинчивание нижней части стропил в верхнюю часть стен для меня является самой сложной задачей. Это всего лишь два винта, закрученных под углом друг к другу. Тем не менее, мне всегда трудно вкрутить шурупы под правильным углом, не ударяя друг друга, не раскалывая древесину и не сдвигая стропила. К сожалению, у меня нет хорошего совета, как это сделать. Для меня это был просто метод проб и ошибок. Некоторые стропила прошли очень хорошо, а для некоторых потребовалось несколько попыток, чтобы закрутить винты должным образом.

Прикручивание нижней части стропил

Любимое время дня:

• Видеть, как сегодня утром приходят все мои друзья, и приветствовать их одного за другим. Я не только ценю время, которое все тратят на то, чтобы помочь мне построить этот крошечный дом, я ценю самих людей. Все они каким-то образом обогащают мою жизнь, и мне становится ярче видеть каждого из них каждый раз, когда они решают провести день со мной.
• Лео и Эндрю остаются на ужин и наслаждаются их компанией после действительно продуктивного рабочего дня.
• Создание этой записи в блоге, признавая дары, которые я получил, и помня, как сильно Вселенная, которая есть Бог, любит нас.

Стропила установлены!!

Нравится:

Нравится Загрузка…

Эта запись была размещена в Фронтоны, Крыша и помечена фронтоны, стропила, крыша, крошечный дом. Добавьте постоянную ссылку в закладки.

Взгляд строительных норм и правил на традиционный каркас крыши

Задолго до того, как были опубликованы какие-либо строительные нормы и правила, традиционные методы каркаса крыши развивались на практике, в результате чего подходы к каркасу крыши были столь же разнообразны, как и сами строители. В прошлом методы, описываемые тремя основными строительными нормами (BOCA, UBC и SBC), хотя и были похожи, различались в зависимости от климатических факторов, таких как ожидаемые ветровые и снеговые нагрузки, местные привычки и доступные материалы. Между восточным и западным сводами существовали даже разные названия одинаковых деталей. Объединение этих разрозненных стилей и стандартов в единый кодекс — Международный жилой кодекс (IRC) — было непростым делом, и, казалось бы, фундаментальные аспекты строительства крыш все еще обсуждаются.

Понимание этой истории дает представление о том, почему трактовка конструкции крыши в IRC и связанном с ней Руководстве по строительству деревянных каркасов (WFCM) допускает такую ​​широкую интерпретацию. Но если свести все к минимуму, то есть, по сути, два стандартных метода строительства крыши, каждый из которых обладает определенной гибкостью. Их легче всего идентифицировать по типу используемого конька: либо коньковая балка, которая является конструкционным или несущим элементом, либо коньковая доска, которая не является несущим элементом каркаса. Остальная часть каркаса крыши следует этому примеру.

Каркас с коньковой балкой

Крышу с коньковой балкой легче понять, если представить ее как плоскую поверхность — например, настил на виде сверху. Конек выполнен в виде балки, проходящей из конца в конец. Концы балки должны поддерживаться сосредоточенными нагрузками, как правило, стойками внутри стен или в середине комнаты. Затем стропила соединяются с балкой и передают всю свою вертикальную нагрузку вниз. Опять же, балки настила для картин соединены с балкой с помощью вешалок. Другие концы стропил опираются на наружные стены.

В реальной крыше с коньковыми балками — а не на нашей воображаемой плоской поверхности — центральная балка может быть поднята на любую высоту (см. иллюстрацию коньковой балки), создавая сводчатый потолок внизу без чердачного пространства (хотя код разрешает для постройки мансарды путем добавления потолочных балок подходящего размера). Подход с коньковой балкой прост, за исключением размера балки, для которого IRC не дает указаний. Использование спроектированной балки (например, LVL) для конька полезно в этом отношении, потому что можно достичь больших пролетов, а таблицы пролетов обычно доступны у производителя.

В конструкции крыши с коньковыми балками соединение стропил с коньком должно воспринимать всю гравитационную нагрузку на стропила. В большинстве случаев это соединение достигается с помощью промышленного оборудования с номинальной нагрузкой. Тем не менее, IRC допускает предписываемое соединение стропил с коньком для уклонов 3:12 и более. Таблица R602.3(1) требует, чтобы для соединения использовались либо четыре гвоздя на пальцах 16d, либо три концевых гвоздя 16d. Но при использовании этого графика гвоздей имейте в виду, что поднятие все равно должно быть решено с помощью завязок на воротнике или коньковых ремней (подробнее об этом позже).

Каркас с коньковой доской

Коньковая доска используется в совершенно другом методе строительства. Эта обычная система каркаса может использоваться для крыш с уклоном 3:12 или больше и работает как треугольник, требуя наличия всех трех сторон и точек, как показано на рисунке. Коньковая доска просто скрепляет верхнюю точку треугольника и может быть вообще исключена, если вершины противоположных стропил соединены косынкой. В отличие от коньковой балки, которая является конструкционной, коньковая доска может быть простой толщиной 1 на (3/4 дюйма), которая по крайней мере равна ширине обрезанного конца стропила.

Пик крыши — это вершина треугольника, а стропила составляют две стороны, которые наклоняются вниз к нижним точкам на вершинах стен. Стяжка стропил, соединенная с нижними концами стропил, образует третью сторону (основание) треугольника, а также может выполнять функцию потолочной балки. Хотя стропильные стяжки обычно и исторически устанавливаются на 48-дюймовых центрах, IRC 2012 требует стропильной стяжки для каждой пары стропил. При этом типе каркаса крыши нисходящие нагрузки на крышу приводят к растяжению стяжек стропил внизу, поскольку они сопротивляются тяге стропил, которая в противном случае выталкивала бы наружу стены.

Это общая концепция кровельной системы из коньковых досок, но есть еще несколько деталей, которые необходимо учитывать.

Потолочные балки и стяжки для стропил

Во-первых, существует разница между потолочной балкой и стяжкой для стропил, термины, которые многие ошибочно используют как синонимы. Потолочная балка — это просто горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стенами или стропилами для поддержки потолка. Стяжка стропил представляет собой горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стропилами, чтобы противостоять внешней тяге стропил. Путаница возникает из-за того, что два «объекта» не различаются по их «функциям». Однако один элемент каркаса может функционировать как стяжка стропил и как потолочная балка.

Когда строитель хочет создать сводчатый потолок под этим типом сборки крыши — или в редком случае, когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам и не могут использоваться в качестве стяжек — код допускает подъем стропильных связей на высоту до 1/ 3 общая вертикальная высота сборки крыши, измеренная от вершины стены до конька (см. иллюстрацию «Потолочные балки в сравнении со стяжками стропил»). В этой конфигурации все еще присутствует треугольная форма, чтобы сохранить жесткость крыши.

Но когда стропильные связи соединяются со стропилами в точке над вершинами стен, стропила подвергаются дополнительным изгибающим усилиям, которые уменьшают их допустимый пролет. В этих случаях IRC предоставляет понижающие коэффициенты (см. таблицу регулировки пролета стропил). Другими словами, если крыша спроектирована со стропилами, уже имеющими максимально допустимый пролет, подъем стропильных связей для создания сводчатого потолка потребует использования запаса большего размера для этих стропил в соответствии с нормами.

По мере увеличения высоты стропильных связей над несущими стенами увеличивается и напряжение на стяжках. Но вместо того, чтобы требовать большего размера запаса для галстуков, IRC требует дополнительных гвоздей, как указано в таблице R802.5.1 (9).

Требования к забиванию гвоздями

График забивания гвоздей, требуемый IRC для соединения стропил с коньковым брусом, такой же, как описано ранее для конькового бруса. Как ни странно, если коньковая доска опущена, а два противоположных стропила соединены друг с другом фасонкой, то IRC не предусматривает требований по креплению. Но если использовать гвозди, хотя бы эквивалентные тому, что требуется для соединения конька с доской, вопросов быть не должно.

IRC более внимательно относится к соединениям стропильных связей с нижними концами стропил (пяточное соединение), потому что нагрузки, которые распирают стены наружу, резко меняются в зависимости от уклона крыши, снеговой нагрузки и пролета стропил. Чем меньше уклон крыши, тем прочнее должно быть соединение. Точно так же усилие в соединении между стропилами и стропильными связями увеличивается при большей расчетной снеговой нагрузке или при более длинных стропилах, несущих большие нагрузки на крышу.

Таблица R802.5.1(9)) предоставляет информацию обо всех этих переменных, а требуемое количество гвоздей может составлять от 3 до 39 16d гвоздей на каждое соединение. И если 39 гвоздей в одном соединении звучит как много гвоздей, это даже близко не верхний предел. Когда стропильные стяжки поднимаются над вершинами стен, нормы применяют к соединению поправочный коэффициент: чем выше поднята стяжка, требуется больше гвоздей. В качестве предельного примера, при снеговой нагрузке 70 фунтов на квадратный фут, пролете стропил 18 футов, расстоянии между центрами стропил 24 дюйма и стропильных связях, поднятых на максимальную высоту 1/3, применяется множитель 1,5, что приводит к требование 59гвозди для каждого соединения стропила/стяжки. (Это число звучит так же безумно, как и при написании, но это IRC.)

Можно использовать альтернативные крепления или соединения, а специально разработанные и спроектированные соединения имеют смысл в экстремальных ситуациях, но это зависит от лица, подающего заявку. альтернатива, чтобы доказать свою эквивалентность предписанию IRC. В таких случаях последнее слово остается за строительной службой.

Если необходимо соединить стропильные стяжки, например, когда они охватывают крышу шире, чем имеющийся запас, для сращивания требуется такое же крепление гвоздями, как и для соединения пятки стропила. Кроме того, когда стропильная стяжка действует как потолочная балка, она должна быть подходящего размера и прибита гвоздями для пролета. Хотя потолочная балка не часто рассматривается как конструктивный элемент, она должна выдерживать собственный вес отделки потолка и освещения, а также любые нагрузки сверху, если она также функционирует как часть мансардного этажа.

Оклеветанная стяжка с воротником

Последним элементом каркаса крыши, который следует обсудить, является стяжка с воротником, также называемая «балкой с воротником». Впервые упомянутые в IRC в 2006 году, стяжки с воротником требовались задолго до этого в Южном стандартном строительном кодексе и в положениях о сильном ветре Единых строительных норм и правил. Хотя многие специалисты в этой области утверждают, что хомуты не нужны, они противостоят подъемным силам, которые пытаются разорвать конек (см. иллюстрацию хомутов) как в коньковой балке, так и в конструкции крыши из коньковой доски.

По данным Американского совета по дереву и WFCM, галстуки с воротником требуются только в районах со скоростью ветра 85 миль в час и выше. В районах, не подверженных сильным ветрам, вероятность повреждения от вздымаемости значительно ниже. Тем не менее, IRC не упоминает положение о сильном ветре и заявляет, что хомуты всегда должны устанавливаться в верхней трети пролета стропил и располагаться на расстоянии 48 дюймов от центра или меньше. В качестве альтернативы можно установить коньковые хомуты поверх стропил и над коньком с одинаковым межосевым расстоянием.