Русская версия Українська версія

Главная / Сделай сам / Монтаж стропильной системы

Типы и разновидности стропильных систем

Кровельные системы поддерживаются специальными конструкциями, состоящими из стропильных ферм (стропил), которые передают нагрузку непосредственно от кровли, снежной массы, порывов ветра и т.д., на внутренние опоры и стены. Конструкционные особенности стропильных систем зависят от расположения и количества внутренних опор, от величины пролета между ними, от формы самой крыши, от действующих на обрешетку нагрузок и от прочих факторов.

Треугольная форма, лежащая в основе стропильной конструкции, придает ей дополнительную жесткость. Основным элементом стропильных ферм являются поддерживающие обрешетку стропильные ноги, которые в свою очередь укладываются вдоль кровельного ската.

Стропила висячего типа передают нагрузку на две крайние опоры, которыми могут быть стены здания. Ноги висячих стропил работают на изгиб и сжатие. Более того, стропила такого типа создают существенное, распирающее горизонтально направленное усилие, передающееся стенам. Посредством металлических или деревянных затяжек, можно в значительной степени снизить это усилие. Затяжки могут быть расположены у основания стропил, в том случае если они применяются в качестве балки перекрытия. Подобный вариант наиболее востребован в процессе возведения крыш мансардного типа. Чем выше располагается затяжка, тем мощнее она должна быть, независимо от материала послужившего основой для ее изготовления и тем надежнее и долговечнее должно быть соединение этого элемента со стропилами.

висячие стропила

Так как висячие стропила предусматривают опору лишь на две крайние опоры, затяжка призвана
 соединить стропильные ноги, препятствуя тем самым их разъезжанию.


Стропила наслонного типа устанавливаются в тех домах, где присутствует средняя несущая стена или столбчатые промежуточные опоры. Их окончания передают нагрузку на внешние стены постройки, в то время как средняя часть передает нагрузку на опоры или внутренние стены. Таким образом, эти элементы, подобно балкам, функционируют на изгиб. Кровельная система, на основе наслонных стропил, более легкая и простая в сборке, в сравнении с другими типами аналогичных систем, при одних и тех же параметрах. Использование наслонных стропил предполагает ограниченное количество необходимых пиломатериалов, что в свою очередь означает минимизацию финансовых затрат. Устанавливая висячие и наслонные стропильные фермы, сразу над несколькими пролетами, в рамках единой кровельной конструкции может допускаться их чередование. При отсутствии промежуточных опор, целесообразно применение висячих стропил, а там где есть возможность, устанавливаются наслонные стропила.    

Стропила наслонного типа

Установка стропил такого типа осуществляется преимущественно в постройках со столбчатыми опорами или несущей средней стеной.

Мауэрлат

Опорой стропильных ног являются не сами стены, а мауэрлат выполняющий функцию опорного бруса. В деревянных постройках в качестве мауэрлата используются верхние венцы сруба (брус, бревно). В кирпичных постройках мауэрлатом являются брусья, устанавливаемые заподлицо с внутренней линией стен. Такие брусья с наружной стороны, как правило, ограждаются выступами кирпичной кладки. Между кирпичной кладкой и мауэрлатом обязательно наличие слоя гидроизолирующего материала, такого как рубероид, уложенный в два слоя.

Верхний конец стропильных ног, при необходимости, поддерживается системой раскосов и стоек, задачей которых является разгрузка стропильных ног, путем передачи нагрузки внутренним стенам или опорным столбам. Более того, применение раскосов и стоек способно придать конструкции дополнительную жесткость.

В случае отсутствия стен с несущей способностью, стропильные ноги опираются пятками на продольные балки, которыми являются боковые прогоны с параметрами соответствующими действующей на них нагрузке.

Коньковый прогон

В верхней точке стропильных конструкций, в независимости от типа крыши, укладывается коньковый прогон. Задача этого элемента заключается в соединении стропильных ферм между собой. Этот элемент впоследствии послужит основой для монтажа кровельного конька. В том случае если жесткость стропильных ног во многом зависит от стропильных ферм, для препятствования ветровой нагрузке, действующей, например, с фронтонной стороны, в кровельных скатах монтируется достаточное количество диагонально расположенных связей. В качестве связей, как правило, выступают доски толщиной около 30-40 мм, которые крепятся гвоздями к основанию крайних стропильных ног и не ниже середины соседних.

Для того чтобы крыша была устойчивой, мауэрлат и стропильные ноги следует крепко связывать со стенами. С этой целью, в кладке под стропильной ногой предусматривается наличие стальных шпилек – ершей, помимо этого возможна установка закладных элементов, притянутых к стропильной ноге посредством скруток из стальной Ø 6мм проволоки. Наличие подобных элементов необязательно в случае срубов, поскольку стена в этом случае надежно связанна с верхним венцом.

Из чего изготавливаются стропильные конструкции

Основной материал для сооружения стропильных конструкций в малоэтажном строительстве это древесина. Исходя из этого, уже на проектировочном этапе, следует предусмотреть защитные и конструктивные мероприятия, нацеленные на продление эксплуатационного ресурса деревянных элементов. К подобным мероприятиям, прежде всего, следует отнести: монтаж гидроизоляционных прокладок в тех местах, где дерево соприкасается с кирпичом. Также их использование необходимо в местах возможных кровельных протечек, для создания и поддержания в сохранности гидроизоляционного и пароизоляционного слоев. Необходимо предусмотреть сооружение вентилируемых зазоров, обеспечивающих вывод наружу паров и излишней влаги. Немаловажно до сооружения кровельных систем обработать деревянные элементы антисептическими и огнебиозащитными растворами.

Нагрузка на стропила

Стропильная система подвергается как постоянным, так и временным нагрузкам. Постоянные нагрузки это, как правило, тяжесть самой кровли, прогонов, обрешетки и стропил. Временные нагрузки это порывы ветра, вес снега. Расчетной величиной снеговой нагрузки на горизонтальных участках крыш принято считать - 180 кг/м2. В случае образования снегового мешка нагрузка увеличивается вплоть до 400-500 кг/м2. Наличие кровельного уклона более чем 60° полностью устраняет влияние снеговой нагрузки. Расчетной величиной ветровой нагрузки принято считать  - 35 кг/м2. Нормы ветровой и вышеприведенной снеговой нагрузки приведены исходя из климатических условий, характерных для средней полосы. Ветровая нагрузка на кровельные системы принимается в расчет стропильной системы только в том случае, если уклон крыши превышает 30°. Величина вышеприведенных нагрузок может быть пересмотрена исходя из особенностей региональных климатических условий. Вес кровельной конструкции в целом рассчитывается исходя из параметров, использованных при возведении материалов и размеров всего сооружения.

До недавних пор, в качестве стропил использовались полубревна или цельные бревна. Сегодня стропила изготавливаются из готового прямоугольного бруса, с выбором сечения исходя из величины расчетных нагрузок. Помимо этого, для изготовления стропил нередко используются доски с сечением не менее 50 мм, которые для придания большей прочности сплачиваются воедино. В основном на стропила идет древесина хвойных пород, такая как ель, сосна, лиственница. Древесина используется с влажностью не выше 18-22% и без множественных пороков.

Для того чтобы повысить жесткость и постоянство геометрии стропильной конструкции, в местах испытывающих наибольшие нагрузки внедряются металлические элементы. Это могут быть опоры из металла под наиболее нагружаемыми коньковыми прогонами. Между металлическими частями, пролеты заполняются элементами из древесины. Подобные конструкционные комбинации, прочнее полностью деревянных конструкций, так как позволяют стропилам из древесины работать по наслонно-безраспорной схеме.

Применяя металлические элементы, в составе комбинированных конструкций, следует учитывать определенные сложности. Прежде всего, следует помнить о суточном перепаде температур, в результате чего, на поверхности металлических элементов возможно образование конденсата. Этот процесс, со временем, может привести к гниению примыкающих элементов изготовленных из древесины. В этом случае, единственным выходом, станет обработка деревянных элементов стропильной системы влагозащитными растворами в сочетании с применением гидроизоляционных пленочных материалов.

Мансардные конструкции, в случае использования металлических элементов, становятся более холодными. Причина этого явления кроется в хорошей теплопроводности металла. Поэтому вместо стандартного способа утепления, используется другой, а именно утеплитель укладывается так, чтобы металлические элементы конструкции располагались полностью снаружи, либо внутри. Таким образом, утеплитель снижает уровень теплопроводности металла. Но этот способ, несмотря на кажущуюся эффективность, имеет свои недостатки, так как при внутреннем расположении теплоизоляции, теряется значительный объем жилого помещения. В том случае если утеплитель располагается снаружи, металлические элементы придется декорировать, а это дополнительные затраты на вагонку, гипсовые листы, декоративные панели и т.д.

Если стропильные конструкции целиком выполнены из металла, это гораздо практичнее, чем использование комбинированных вариантов, поскольку отсутствует соприкосновение металла с деревом. Утепление в этом случае выполняется так же как в комбинированных конструкциях.

Производство стропильных конструкций

Стропильные конструкции изготавливаются из дерева, металла или в комбинированном варианте.

Деревянные стропила могут быть заказаны в специализированных мастерских или заводах, или изготовлены непосредственно на объекте.

Стропильные фермы из дерева, в заводских условиях, изготавливаются с применением металлических зубчато-гвоздевых пластин (МЗП). Ассортимент подобных изделий на отечественном рынке широко представлен продукцией таких фирм как Wolf System (Австрия), MITEK FINLAND (Финляндия) и "ТЕХКОМПЛЕКТ" (Россия). Зубчато-гвоздевые пластины штампуют из нержавеющей или оцинкованной листовой стали толщиной  до 2,5 мм. Конструкции, произведенные с применением подобных пластин, собираются на прессо-монтажном оборудовании. В процессе сборки пластины располагают по обеим сторонам соединения стропил, что в свою очередь позволяет производить стропильные фермы с формами любой сложности. Стропильные фермы производятся как целиком, так и отдельными линейными компонентами, которые собираются воедино на строительной площадке.

Помимо этого, стропильные конструкции изготавливаются с применением скоб, гвоздей, болтов, хомутов или методом "шип-паз". Скрепление стропил посредством гвоздей и скоб сегодня наиболее распространено, несмотря на то, что по мере того как древесина будет высыхать, такой тип соединений потеряет былую прочность и надежность.

Болтовое соединение лишено этого недостатка, но из-за большого диаметра отверстий брус может потерять первоначальную степень прочности. Есть еще один способ крепежа деревянных элементов, который выполняется посредством использования саморезов и штамповано-фасонных стальных деталей. Подобное решение на нашем рынке представлено продукцией фирмы Wkret-met (Польша).

Разновидности соединительных угловых элементов

Разновидности соединительных угловых элементов.

Сфера применения этих элементов определяется исходя из технических проблем и фантазии специалистов. Сборка сложных деревянных конструкций при использовании подобных элементов значительно упрощается, поскольку от вас потребуется приобрести брус нужной длины и требуемого сечения, купить крепежные металлические элементы и саморезы, а остальное не сложнее сборки детского конструктора.

Тип колонных башмаков

Тип колонных башмаков:
а - B регулируемый;
б - DB регулируемый;
в - IB регулируемый;
г - I регулируемый.

Использование углового крепежа при монтаже стропил и балок

Использование углового крепежа при монтаже стропил и балок.

Гвозди располагаются, с точки зрения испытываемых нагрузок, в наиболее выгодных позициях.

Стропильные стальные конструкции изготавливаются двумя способами. Во-первых это заводское производство. Сегодня на рынке есть немало фирм, предлагающих стропильные системы, изготовленные из тонкого (0,7-1,5 мм) оцинкованного проката с C или Z –образным сечением. Профиль предлагается как зарубежного, так и отечественного производства. В сравнении с традиционным черным прокатом, такие системы весят меньше, что упрощает их установку. Крепежные работы с конструктивными элементами не предусматривают применение сварки, потребуются саморезы, выполненные из прочной стали. Возможен заказ стальных ферм на заводах, с последующей сборкой при помощи подъемного крана.

Так же, можно производить металлические стропила непосредственно на строительной площадке. Приобретаются стальной двутавр, швеллер и уголок в нужном количестве, нанимается кран и бригада квалифицированных сварщиков.



   Реклама на сайте      
   e-mail: rooffaq@gmail.com
Копирование материалов запрещено!   
Copyright © rooffaq.com