Стропильная крыша и ее элементы: Элементы стропильной системы крыши дома: прогон, мауэрлат

устройство конструкции скатной крыши с деревянными стропилами, что входит в кровлю, названия кровельных элементов

Содержание:

Разновидности стропильных систем
Стропильные конструкции наслонного типа
Деревянные элементы наслонной системы
Висячие стропильные системы
Комбинированные стропила
Устройство элементов стропильной системы
Свойства материалов, из которых изготавливаются конструкции

Для обеспечения надёжности крыши при её обустройстве наибольшее значение имеет прочность несущих систем, функцию которых главным образом выполняют стропильные конструкции. Устройство скатной кровли может быть различным, в зависимости от типа и тяжести кровельного покрытия.

Разновидности стропильных систем

Различают несколько типов стропильных сооружений, в частности:

• наслонные;
• висячие;
• комбинированные.

Каждый из указанных вариантов имеет свои отличительные характеристики и особенности. В зависимости от разновидности конструкции, элементы стропильной системы также могут различаться. Однако во всех случаях основным предназначением стропил является обеспечение надёжности кровли по отношению к различным нагрузкам.

Нагрузки на кровельное покрытие, в свою очередь, также подразделяются на несколько типов:

• Постоянные, куда относится вес самой кровли со всеми её составляющими.
• Временные, такие как дождь, снег, ветровые порывы, вес рабочих, выполняющих кровельные работы и т. д.
• Нестандартные, например, возникающие при землетрясениях и прочих непредвиденных ситуациях.

Поскольку основная часть нагрузки в любом случае выпадает на стропильную кровельную систему, необходимо как следует позаботиться о её прочности и надёжности. Грамотное устройство кровли из стропил является гарантией долговечности крыши в целом. Важным при этом является правильный выбор разновидности несущих сооружений, а также материалов для их изготовления.

Стропильные конструкции наслонного типа

Такие системы устанавливаются на кровлях домов, в которых имеется несущая средняя перегородка либо промежуточные опоры столбчатого типа. Стропила при этом представляют собой наклонные балки, упирающиеся внизу в несущие внешние стены, а вверху – в коньковый прогон. Опорой для самого конькового прогона служат вертикальные стойки, упирающиеся во внутреннюю несущую стену.

Подобная конструкция стропильной системы обуславливает то, что она функционирует исключительно посредством изгиба. При необходимости сооружение дополнительно укрепляется подкосами, затяжками и вспомогательными ветровыми элементами.

Главным достоинством наслонной системы стропил является облегченность её структуры при любой ширине здания, что позволяет обойтись минимальным количеством материалов.

В значительном числе случаев стропильные системы наслонного типа изготавливаются из дерева, что связано с несколькими причинами:

• Устройство стропильной системы крыши из деревянных элементов обходится значительно дешевле по сравнению с прочими материалами.
• Конструкция скатной крыши с деревянными стропилами легче по весу, а значит, оказывает меньшую тяжесть на фундамент и стены.
• Деревянная стропильная система кровли более проста в монтаже.
• Зачастую прочие внутренние конструкции крыши также изготавливаются из дерева. В результате сборка стропильной системы деревянной крыши из того же материала облегчает соединения между элементами, являясь наиболее приемлемым вариантом.

Деревянные элементы наслонной системы

Если же говорить о том, что входит в стропильную систему наслонного типа, то основные элементы здесь следующие:

• стропильные ноги;
• мауэрлат;
• подкосы;
• стойки;
• лежни;
• распорки;
• коньковая балка (прогон).

Помимо этого, для устройства скатных крыш по деревянным стропилам используется ряд дополнительных приспособлений и элементов, таких как болты, скобы, нагели, металлические пластины и т. д.

Висячие стропильные системы

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Такие конструкции имеют только две точки опоры, которыми они упираются к стенам здания, и выполняют свою функцию посредством изгиба и сжатия. Нагрузка, падающая на подобное устройство, довольно велика, и часть ее передается на стены. С целью уменьшения тяжести, падающей на стропила и стены, у основания стропильных ног обычно монтируется затяжка, выполняющая одновременно функции балки перекрытия.

В простейшем случае стропильная система висячего типа состоит из стропильных ног, мауэрлата и дополнительных связующих конструкций. Стоит отметить, что в названиях элементов стропильных систем используется строительная терминология, знакомая далеко не всем. Стропильные ноги – это те же самые балки, часто называемые просто стропилами. Они образуют основной каркас несущей конструкции кровли. Мауэрлат представляет собой бревно или брус, который может изготавливаться из различных материалов, и служит крайней нижней опорой для стропил. В случае стропильных сооружений висячего типа он укрепляется железобетонным поясом для придания большей прочности.

Висячие стропильные системы обладают следующими достоинствами:

• высокая жёсткость конструкции;
• простота проектировки и монтажа;
• отсутствие в структуре стропильного сооружения сложных узлов и механизмов.

Конструкции из стропил висячего типа чаще всего находят применение для нежилых строений, либо для жилых зданий с двускатными крышами.

Комбинированные стропила

В ряде случаев в строительстве приходится иметь дело с обустройством стропильных систем для многоскатных, ломаных и прочих сложных кровель. Такая работа довольна сложна и требует особого мастерства и умения. Обычно в подобных ситуациях используется чередование висячих и наслонных стропильных конструкций.

С целью повысить жёсткость сооружения снизу от конькового прогона производится установка стойки с подкосами. В результате промежуток между боковыми опорами становится возможным увеличить до 10-12 метров.

Устройство элементов стропильной системы

Крепление нижних частей системы стропил производится к мауэрлату, который, в свою очередь, устанавливается и крепится к верхней поверхности несущих стен. Для прочной фиксации мауэрлата к стене в ней производится установка резьбовых шпилек, на которые он насаживается, закрепляясь посредством гаек. Вместо шпилек для монтажа мауэрлата иногда используются анкерные болты.

Диаметр бруса для мауэрлата обычно составляет 18-20 сантиметров. Важно отметить, что между стенами и мауэрлатом необходимо присутствие гидроизоляции.

Другим важным элементом для монтажа стропильной системы является коньковый прогон. К нему стропильные конструкции крепятся в своей верхней части. Сам же прогон в концевых частях чаще всего фиксируется к торцевым стенам строения. Фактически, посредством конькового прогона стропильные ноги соединяются в верхней части в единую конструкцию. Поэтому прочность его имеет особенно большое значение, а монтаж должен производиться на основании точных расчётов, с соблюдением всех технологических правил.

Если в соответствии с проектом в поперечных стенах строения имеются некоторые интервалы, тогда возникает необходимость в использовании дополнительных опор, таких как подкосы, шпренгели и стойки.

При обустройстве стропильной системы кровли следует уделить существенное внимание силе ветровых нагрузок, выпадающих на кровельные фронтоны. Поскольку при прямом воздействии сильных порывов ветра фронтоны принимают на себя довольно значительную нагрузку, это может в определённой степени повлиять на прочность кровельной конструкции. Поэтому уместным будет уменьшить на них давление ветра, установив диагональные связующие элементы. Их функцию могут выполнять доски сечением в 3-4 сантиметра, монтаж которых произведён к основанию стропильных ног.

Особо тщательное внимание требуется при обустройстве стропильных сооружений для сырых деревянных срубов, поскольку в этом случае материалу требуется усадка. Одним из возможных вариантов является выжидание необходимого времени для высыхания древесины, однако в сырое время года на это может потребоваться довольно значительный срок, а отсрочка строительства возможна не всегда. Оптимальным решением в таком случае может послужить установка скользящих опорных конструкций, либо компенсаторов усадки – винтовых домкратов.

Монтаж скользящих опор технологически более прост и может быть осуществлён собственными силами, в то время как установка винтовых домкратов должна осуществляться только специалистами с высокой квалификацией (требует высокой точности производимых расчётов и работ).

Свойства материалов, из которых изготавливаются конструкции

Выше уже было отмечено, что дерево является одним из самых распространённых материалов при обустройстве стропильных систем, что связано с его низкой стоимостью, лёгким весом и простотой в монтаже. Наряду с этим, деревянные стропильные конструкции имеют и свои недостатки: они менее прочны и долговечны по сравнению с металлическими, могут впитывать влагу, а значит изменять некоторые свойства даже после усадки. Для компенсации последнего фактора наилучшим вариантом является использование скользящих креплений и опор.

Стропильные сооружения нередко изготавливаются также из других, более прочных материалов. Наибольшее распространение среди них имеют металлические и железобетонные конструкции. Конечно, они значительно прочнее и надёжнее деревянных, однако вместе с тем во много раз превышают их по весу. По этой причине, монтаж и крепление таких стропил является достаточно трудоёмким процессом. Ещё одним минусом является то, что если конструкция уже готова, очень трудно вносить в неё какие-либо изменения и корректировки.

Железобетонные и металлические стропила оказывают значительную тяжесть на фундамент и несущие конструкции, а потому применение их возможно только для прочных каменных или бетонных строений.

В последнее время на рынке строительства появились также полимерные изделия для обустройства стропильных систем, однако этот вариант пока новый и не испытанный временем. Ввиду отсутствия достаточного опыта по использованию таких стропил, нужно как следует подумать, прежде чем выбирать их для обустройства кровли.

Как видно, при выборе материала для устройства стропильной системы необходимо основательно взвесить все плюсы и минусы тех или иных вариантов. Правильный выбор стропил служит гарантией того, что кровельное покрытие будет иметь надёжную и прочную основу, способную прослужить долгие годы без каких-либо проблем в процессе эксплуатации.

элементы и размеры стропил — Золотой Коттедж — Строим свой дом своими руками

Главная » Крыша и кровля: виды, устройство, технологии монтажа

Автор Петр Орефьев На чтение 3 мин Просмотров 411 Опубликовано 25 января, 2022

Подавляющее большинство скатных крыш имеет в основе своей конструкции деревянный каркас. Проще говоря, деревянную стропильную систему (стропила). Устройство стропил бывает разным, в зависимости от нагрузки на крышу и площади опоры всей конструкции на дом. В этой статье мы расскажем, из каких элементов состоит крыша, и зачем они нужны.

Элементы стропильной системы крыши

Любой элемент скатной крыши в той или иной степени является несущим, поскольку служит опорой для чего-либо. Состав стропильной системы:

• Мауэрлат. Его можно назвать «фундаментом крыши», поскольку он всегда укладывается по внешним стенам и является опорой для стропил. Но, по сути, он принимает все нагрузки от крыши и кровли и распределяет их на стены. Мауэрлат состоит из брусьев (минимальное сечение 10×10 см).
• Стропильная нога. Этот элемент крыши определяет наклон и несет на себе всю кровлю. Для стропильных ног подбираются самые надежные доски.
• Прогоны. Бывают коньковые (на верху крыши между концами стропильных ног) и боковые (крепятся посредине стропильных ног).
• Затяжка. Это распорка, соединяющая противоположные стороны мауэрлатных брусьев, тем самым усиливая жесткость конструкции.
• Стойка. В двухскатной крыше она расположена в центре под коньком крыши. Также на нее опираются стропильные ноги, сама стойка передает вес на затяжку.
• Подкосы. Они усиливают жесткость конструкции и берут на себя значительную часть нагрузки от стропильных ног, облегчая участь стойки. Собственно говоря, подкосы (наклонные брусья) идут от нижней части стойки примерно к центру бруса стропильной ноги, поддерживая ее. Также подкосы могут быть продольными (в пролете между стропильными ногами).
• Лежень. Используется для дополнительного усиления жесткости, если конструкция стропил находится на 2-х пролетах сразу.
• Обрешетка. Брусья или доски, создающие поперечное покрытие стропильных ног и держащие на себе непосредственно кровельный материал.

Размеры стропил (длина, расстояние, сечение)

Сечение бруса, его длина и расстояние между стропилами определяются пролетами для каждого дома индивидуально, но, в первую очередь, зависят от расстояния между стенами и угле наклона крыши. Так, определившись с длиной и расстоянием между стропилами, можно понять, какое сечение брусьев вам подходит:

• Если длина стропил до 3-х метров, то расстояние между ними может быть 120 см или 180 см. Возможное сечение будет составлять 8×10 для 120 см и 9×10 для 180 см.
• Если длина стропил до 4-х метров, то расстояние между ними может быть 100 см, 140 см и 180 см. возможное сечение брусьев будет равно 8×16, 8×18, 9×18 см соответственно.
• Если длина стропил до 6 метров, то расстояние между ними может быть 100 см или 140 см. Соответствующие сечения бруса равны 8×20 и 810×20 см.

В случае с четырехскатной крышей стропила и обрешетка крепятся по всему периметру мауэрлата. Дополнительный расчет заключается в определении длины каждого бруса в двух дополнительных скатах.

Если крыша небольшая, то стойки, подкосы можно и не применять. Но рекомендуется все же применять хотя бы стойки, чтобы крышу не шатало при сильных ветрах.

Дополнительные статьи по теме

Рубрика: Крыша, кровля

Проектирование деревянной стропильной крыши {Полное руководство по конструкции}

Последнее обновление: 7 июня 2023 г.

Проектирование деревянной стропильной крыши для строительного проекта может быть сложной задачей. 🙆‍♂️🙆‍♂️

Вам необходимо знать, какие нагрузки действуют на крышу, как сочетать нагрузки, какая статическая система применима к стропилам и, наконец, как спроектировать деревянные элементы и обеспечить структурную прочность конструкции.

Итак, в этом посте мы покажем точно, шаг за шагом, как спроектировать деревянную стропильную крышу в соответствии с Еврокодом EN 19.95-1-1:2004.

Не будем долго говорить, давайте углубимся в это.

🙋‍♀️ Что такое стропильная крыша?

Стропильная крыша состоит из 2-х наклонных стропил, соединенных между собой вверху коньковой доской. Стропила представляют собой статически говоря балки и обычно имеют соединение/опору внизу (пол) и вверху (второе стропило или коньковая доска). В зависимости от конструкции стропила также могут быть консольными для создания выступа крыши.

Как уже упоминалось, стропильная крыша может быть построена по-разному, а это означает, что разные элементы могут быть построены из разных материалов и систем.

Пример стропильной крыши можно увидеть на следующем рисунке, где в качестве потолочной балки выбрана деревянная балка, воспринимающая горизонтальные опорные силы стропил, в основном, на растяжение.

В качестве системы ветрозащиты также выбрана стальная ветровая распорка.

Мы еще не рассмотрели ветрозащитные системы, как они работают, зачем они нам нужны, но не хотели бы вы узнать больше? Позвольте мне знать в комментариях ниже.

Статическая система стропильной крыши состоит из 2-х наклонных стропил, выполненных в виде балок и соединенных друг с другом вверху шарниром.

Эти балки поддерживаются шарнирными опорами в самой нижней точке или – в случае консольного свеса крыши – вблизи самой нижней точки.

Статическая система стропильной крыши представлена ​​на следующем рисунке.

Чтобы не потерять контекст, статическая 2D-система представляет следующие стропила.

Но он также может представлять любое другое сечение стропил и балки. Расстояние между стропилами устанавливается равным 1 м.

Стропильная крыша, конечно же, может иметь и другую планировку с более широкими пролетами или более крутым наклоном.

⬇️ Характеристические нагрузки — стропильная крыша

В этой статье не будут вычисляться нагрузки. Расчет постоянных, временных, ветровых и снеговых нагрузок для скатных крыш мы подробно объясняли в предыдущих статьях.

Определенные значения нагрузки являются оценками из предыдущих расчетов.

значение применяется на одной стороне высоты тона, а полное значение — на другой. 92$ за обе стропила.

Мы разделим ветровую нагрузку из приведенной выше таблицы из-за сложности ветра с его районами и направлениями.

В этом расчете мы будем ориентироваться только на внешнее ветровое давление для площадей площадью 10 м2.

$w_{k. F}$	-0,55 кН/м2	Нормативное значение ветровой нагрузки Площадь F
$w_{k.G}$	-0,7 кН/м2	Характеристическое значение ветровой нагрузки Зона G
$w_{k.H}$	-0,4 кН/м2	Характеристическое значение ветровой нагрузки Площадь H
$w_{k.I}$	-0. 25 кН/м2	Характеристическое значение ветровой нагрузки Область I

На следующем рисунке представлена ​​статическая система кровли с ригелями с приложенными к ней линейными нагрузками. 92$ применяется к обоим стропилам.

➕ Сочетания нагрузок – Стропильная крыша

К счастью, мы уже написали обширную статью о том, что такое сочетания нагрузок и как мы их используем. Если вам нужно освежить это, вы можете прочитать сообщение в блоге здесь.

Мы решили включить $w_{k.I.}$ = -0,25 кН/м2 в качестве ветровой нагрузки в комбинации нагрузок, так как это ветровая нагрузка, которая применяется к сечению, которое мы рассматриваем, и для того, чтобы расчеты были чистыми.

В принципе, следует учитывать все загружения. Однако, имея немного больше опыта, вы, возможно, сможете исключить некоторые значения.

В современных программах КЭ можно применять несколько значений ветровой нагрузки и автоматически генерировать комбинации нагрузок. Так что компьютер нам очень помогает.

Только имейте в виду, что вы должны учитывать все ветровые нагрузки, но для простоты мы рассматриваем только 1 значение в этой статье😁.