что такое наслонные стропила
Чем отличаются наслонные и висячие стропила: схемы, чертежи
Вступление
Стропила дома это элементы стропильной системы, принимающие на себя нагрузку от обрешетки, кровли, осадков, ветра, равномерно нагрузку распределяют и передают стенам и перегородкам дома.
Как отличаются наслонные и висячие стропила
Для снижения нагрузки стропила устанавливают наклонно. Конструкция крыш с наклонными стропилами называется скатной и о них я подробно писал в статье: Скатные крыши: конструкции и формы скатных крыш.
Однако, для легких домов, строящихся не из камня, нагрузка даже наклоненных стропил остается слишком большой. Для таких домов придумали конструкцию стропил соединенных в треугольник. Такие конструкции стропил назвали висячие. Стропила не соединенные по краю стропильной ноги называют наслонные.
Для лучшего понимания статей про устройство крыши, советую причитать статью: Конструктивные элементы крыши: общие описания и схемы.
Наслонные стропила
Чтобы понять чем отличаются наслонные и висячие стропила, мне нравится такой визуальный ряд.
Представьте, вы строите дом и между этажами кладете балки перекрытий. На них будет делаться пол верхнего и этажа и потолок нижнего. Теперь, на последнем этаже, вы решили балки перекрытий делать длиннее и вдобавок установить их под наклоном, нижний конец, уперев в стену, а верхний конец в более высокую стену или в вертикально поставленные стойки, которые в свою очередь опираются на внутреннюю перегородку дома через брус, называемый лежень.
Обращаем внимание, что стропильные ноги наслонной системы не связаны друг с другом. Нижний край стропильной ноги опирается на стену, верхний край на вторую стену, либо на коньковый прогон. Прогон это балка, которая устанавливается до установки стропил и на которую попеременно опираются стропильные ноги наслонной системы.
Преимущества наслонной системы
Я вижу одно преимущество, не нужно предварительно собирать, а потом поднимать тяжелые конструкции. Всё делается по месту.
Висячая стропильная система
Как я уже сказал, элементы висячей стропильной системы это собранные элементы, две стропильные ноги и затяжка, в виде треугольника. Собираются элементы на земле, а потом поднимаются и устанавливаются наверх остова дома.
Опираются треугольные стропильные элементы на две внешние стены дома, при этом ферма в виде треугольника остаются висеть. Поэтому эта стропильная система называются висячей.
Еще одна особенность. Все затяжки висячей стропильной системы создают обрешетку для устройства пола этажа под крышей. При этом между верхними балками дома и затяжками стропильных элементов, остается пространство. Это и есть чердак дома, который отлично подходит для вентиляции.
Особенности стропильных конструкций
С увеличением расстояния между опорными стенами висячих стропил, к конструкции добавляются дополнительные силовые элементы.
Это подкосы, балки и ригели, которые хорошо видны на фото. Там же видны длины пролетов и меняющиеся конструкции стропильных систем.
Выводы
На вопрос, чем отличаются наслонные и висячие стропила, можно ответить так, конструкцией и порядком сборки.
Наслонные стропила: обзор конструкции, узлов и план монтажа
В основе любой крыши лежит система балок, стоек, прогонов. Они являются тем проводником нагрузок, который позволяет крыше выдерживать порывы ветра и вес снега зимой. В разрезе стропила представляют традиционную фигуру — треугольник жёсткости. В строительстве используется множество стропильных систем. Наиболее востребованы наслонные стропила.
Варианты стропил
Стропила — основа крепления кровли. По устройству различают три вида:
Каждая из систем имеет особенности конструкции. Проведение точных расчётов позволит создать прочную и надёжную конструкцию.
Наслонного типа
В сооружениях, имеющих ещё несколько рядов стен, служащих, кстати, в роли вспомогательных опор, чаще всего используется наслонная стропильная система.
Если в наличии имеется пара вспомогательных компонентов, имеющих возможность применяться в роли опоры, здание в своих размерах может достичь 17—19 метров. Главное, делать не больше 8 метров пространства между соседними опорами. До 120 сантиметров величины порой достигает стропильный шаг, главное, правильно провести расчёты и учесть все необходимые особенности.
Нижние части такого вида обладают опорой, состоящей из подстропильных брусьев. В том числе вкупе с ними используется мауэрлат.
Чтобы разделить опорные стойки и прогоны, о которых также не стоит забывать, используют подкосы. Их главная функция заключается в том, что они выполняют разгружающую и поддерживающую функцию, в том числе и для ног стропильной системы, увеличивающих размер сооружения. Они сами имеют больший размер, чем обычный коэффициент пиломатериала, и их нужно собирать.
Висячая система
Висячие стропила кардинально отличаются от наслонных. Их нижние концы занимают опорные стены. Стропильные ноги этой системы нагружены в двух частях всей монтируемой системы.
Нагрузки от висячей конструкции распирают стены, которые имеют опорный характер.
В роли использованного материала с целью затяжек применяют дерево либо сплавы. Для того чтобы это всё расположить, в основном избирается линия в комфортной высоте. А также принимайте во внимание, что крепление к стропильной системе зависит от высоты расположения затяжки.
Наслонный тип чаще всего применяется для того, чтобы была возможность обустроить двускатные кровли над сооружениями. Их стены длиной должны быть не больше 5—6 метров.
Конструкция и узлы
Наслонные стропильные системы обладают достаточной долговечностью благодаря тому, что их эксплуатация происходит под действием различного вида проветривания, например, сквозного. Это препятствует возможности загнивания деревянного материала. Устройство выполнено очень просто. И это играет значительную роль.
Пришло время рассмотреть, на какие конструкционные составляющие разбивается система наслонных стропил:
Такая система, используемая при строительстве крыши с одним скатом, в своём строении обладает сооружениями, которые разносторонними концами упираются в противоположные стенки. Когда крыша уже с двумя скатами, стропильная система будет состоять из нескольких стропильных ног, упирающихся разными своими сторонами на погон и стойки.
Нельзя увеличивать размер пролёта, так как может случиться прогиб, а может и произойдёт вырывание стропильной ноги. Чтобы это не произошло, применяют специальные компоненты, носящие название стойки и подкосы. Применяются такие компоненты также, когда есть необходимость состыковать стропила, состоящие из небольшого количества досок, чтобы конструкция имела ещё большую стабильность.
Специализированные наслонные стропила подразделяются на два разных вида:
Условия создания распора на стенку определяются с помощью узлового распирания.
Безраспорная система
Работа ноги в такой системе соответствует собственному особому механизму, а именно на изгиб. Её характерная черта заключается в том, что на стены она не оказывает никакого усилия.
Безраспорные наклонные стропила используются тремя разными способами. Специально на конец ноги присоединяется опирающийся брусок, можно осуществить врубку, или по-другому запил, и упереть в мауэрлат.
Особенности монтажа конструкции
На верху стропила проделываем больших размеров запил и скашиваем его под небольшим углом. Подрезка на концах стропила обладает различными границами, характеризующимися по глубине. Главное, чтобы размер подрезки превышал размер сечения стропила.
Если не представляется возможным сделать подрезку верха стропила, используют искусственное наращивание, крепление осуществляется по обеим сторонам. Используются монтажные пластинки.
Когда будете проводить монтаж, обязательно сделайте так, чтобы верх врубки был максимально ровным, чтобы система внезапно не стала распорной. Чаще всего низ стропильной ноги присоединяют на ползуне.
Верхняя часть фиксируется с применением гвоздей или же, например, болтового крепления, стропила могут также взаимно упирать и связывать железными пластинками, имеющими зубчатое строение либо древесными накладками.
Сильное защемление конькового участка
Бывает, что присутствие сильного защемления конькового участка, если верхнюю часть твёрдо закрепляют, а основание ставят в ползуне, никак не появляется распор в стенке. В этом случае в твёрдо объединённом коньковом узле возникает экстремальный искривляющий период, который должен уничтожить узел, тогда стропильные ноги приобретают значительно меньший прогиб. Защемив верх стропил, мы приобретаем определённый резерв крепости, повышающий все характеристики.
У всех способов есть объединяющая особенность: одна область стропила мастерится на шарнире, который использует только поворот, а другую область конструируют на скользящей опоре. Она имеет возможность позволить себе поворот. Крепится это по-разному. Иногда применяют гвоздевой бой или могут использовать даже крепёжные пластинки.
Плохо становится, если происходит упирание прогона на специальные стойки. В других двух вариантах, статическая устойчивость существует благодаря тому, что нагрузка равномерно распределяется по обеим сторонам крыши, используя при этом одинаковый угол наклона.
Но на самом деле сделать наклон крыши абсолютно ровными невероятно трудно. Растаявший снег распределяется по крыше неровно, особенно когда вмешиваются сильные порывы ветра. Первоначальный способ разрешает делать различные угловые наклоны скатов. Он также неплохо справляется со всеми нагрузками, только если стойки будут стоять абсолютно вертикально.
Распорная система
Распорную систему мы имеем возможность создать, применяя несколько безраспорных стропильных систем с заменёнными в них различными степенями систем. Получаем шарнирную опору для использования её в качестве распорной системы, крепко-накрепко зафиксированной гвоздями. Все составляющие системы остаются неизменны, даже напряжения стропильных систем и соответственно изгиба. Но в этой ситуации образуется распор, который раздвигает стенки постройки.
Система, имеющая в своём составе разные виды стропил, называется смешанной. Зато распорная система обладает высокой устойчивостью к различным нагрузкам, только мауэрлат нужно обязательно зафиксировать на поверхности стены сооружения.
Чтобы значительно снизить распор на стенки, рекомендуется установить прогоны, обязательно жёсткие, которые можно получить, если добавить побольше стоек или балок.
Компоненты подстропильных конструкций
Система должна обладать высокой устойчивостью. Для того чтобы достичь этого, наклонные стропила нужно обеспечить горизонтальной схваткой, использование которой немного обеспечит устойчивость, но совсем немного. Прикреплять её стоит там, где схватка пересекает стойки. Она обязательно сработает в любых обстоятельствах. Их расположение нужно сориентировать со средним человеческим ростом. А если вы конец стропила вынесете наружу, устойчивость гарантируется.
Если случиться аварийная ситуация это обеспечит схватке сработать молниеносно и безошибочно. Если целью стоит повышение устойчивости наслонных стропил и системы в целом жёстко зафиксируйте стойки. Если перекрытие чердака неудачно, то усиление устойчивости окажется невозможным. Те строения, которые содержат 2 внутренние стены, используют сквозящие стропильные конструкции. Нужно правильно выбрать все компоненты, от этого зависит качество сделанной работы и надёжность крыши.
Особенности использования
Наслонная стропильная конструкция применяется тогда, когда возникает срочная необходимость перекрыть пролёты с наибольшей длиной, существует необходимость в применении стоек, прибавляющих устойчивости.
Более подходящей конструкционной чертой представляется применение скользящей опоры, что разрешает соединение различных переходных стропил к мауэрлату. Практически не попадаются длинные пролёты в собственном строительстве сооружений. Из этого следует, что наилучшим из всех вариантов является использование специализированных наслонных стропил. Главный компонент техники строительства — это опирание на мауэрлат строительных ног. Когда сооружение из дерева, эту способность берёт на себя верх.
Такого рода стыковочный узел представляется более значимым в наслонной стропильной концепции. Применение ригеля даёт возможность повысить величину пролёта вплоть до 8 метров, в обстоятельствах одной опоры — вплоть до 12-ти метров, а рядом с применением 2-х опор — вплоть до 16 метров.
Расчёт компонентов крыши
Каждая структура и конструкционные характерные черты кровельной концепции находят решение ещё на рубеже проектирования сооружения. Структура кровли главным способом оказывает большое влияние в комплект материалов, применяемых во время монтажа и систему несущих стенок.
Стропила наслонного вида отделываются обрешёткой. На них устанавливается кровельный пирог с пароизоляцией и гидроизоляцией.
Практические советы
Если нужно сделать мансардную крышу с применением наслонных стропил, обязательным условием является установка брусового каркаса внизу, а вверху стропильные ноги следует прятать в коньковый прогон.
Если вам нужно соединить стропильную ногу с мауэрлатом, используйте защемление. Можете соединить его металлическим материалом. Для этого существует способ, заключающийся в использовании большого торцевого угла. Он в будущем обеспечит возможность стропилам взаимно упираться.
Применяется наслонный тип вкупе с соединением, подразумевающим за собой просверливание отверстий для болтов.
Наслонная стропильная система: из чего состоит и как монтировать
Каркас скатной крыши состоит из несущих опор, или стропил. Они важны для равномерного распределения нагрузки по всем частям крыши. Стропильная система может иметь наслонную, висячую или шпренгельную конструкцию.
Рассмотрим подробнее наслонную систему, обладающую сквозными отверстиями для проветривания. Она отличается тем, что, помимо боковых опор, содержит центральные.
Что собой представляют наслонные стропильные ноги
Наслонная стропильная система делается из разных сортов древесины. Она имеет несколько опор в разных местах конструкции, с помощью которых держится на несущих и внутренних стенах дома. Данная инженерная конструкция состоит из нескольких узлов:
Наслонный тип стропильной конструкции подходит только для двухскатных крыш. На односкатных крышах опоры ограничиваются нижними несущими мауэрлатами, так как во внутренних подпорках необходимости не возникает.
Наличие дополнительных опор в двухскатных крышах позволяет уменьшить нагрузку на несущие стены и увеличить длину пролёта крыши.
Разновидности стропил наслонного типа
Есть распорные и безраспорные стропильные системы наслонного типа. У них различная конструкция и разные способы монтажа, влияющие на распорную нагрузку, создаваемую на стены. Многое зависит от наличия подкосов. Есть возможность обустроить наслонные стропила с двумя прогонами: центральным и верхним.
Распорные системы без подкосов
Распорные системы без подкосов опираются на несущие стены строения и создают распорную нагрузку, которая оказывает раздвигающее усилие на стены. Подходят для кирпичных и бетонных домов, обладающих достаточно прочными стенами, чтобы выдержать изгиб. Стены из газобетона деформируются и разрушаются от распорного давления. Также потребуются жёстко закреплённые мауэрлаты.
Вместо скользящих креплений в распорных наслонных стропильных системах крыши используются поворотные шарнирные элементы. Чтобы подготовить место для крепления, нужно применить одно из следующих решений:
Безраспорные системы без подкосов
Стропильная балка в безраспорной системе работает на изгиб. Горизонтальная распирающая нагрузка на внешние стены дома отсутствует. Данного эффекта удаётся достичь за счёт правильно размещённых креплений, благодаря которым распор сводится на нет.
Один край стропилины фиксируется надёжно и туго, другой устанавливается на скользящей опоре. Нижнее крепление создаётся при помощи опорного бруска или вырубки, если речь о жёстком способе, или с использованием ползуна, если делается скользящее крепление. Наверху используются гвозди/болты или металлические пластины/деревянные накладки для жёсткого соединения, для скользящего – врубка с горизонтальной поверхностью.
Скользящая опора допускает смещение стропильной балки по горизонтали. У жёсткого крепления может быть нулевая степень свободы, то есть невозможность любого движения, или одна степень свободы, позволяющая балке поворачиваться внутри шарнира. Если коньковый прогон опирается на фронтоны стен, система приобретает устойчивость.
Системы с подкосами
Наличие подкоса резко изменяет устройство системы. Эти элементы можно встраивать и в распорные, и в безраспорные стропила. Это третья необязательная опорная часть наслонной конструкции крыши.
Стропильная балка с подкосом становится двухпролётной, что позволяет увеличить длину стропилины и уменьшить её в поперечном сечении. Снизу крепление подкоса упрочняют боковыми и нижними деревянными накладками.
Правила соединения и крепления стропил
Есть разные типы устройства наслонных стропил. Для создания безраспорной конструкции наслонных стропил можно поступить четырьмя разными способами:
Жёсткое нижнее крепление крепление наслонных стропил с одной степенью свободы делается при помощи врубки зубом на глубину до 1/3 доски или запила с опорным бруском и металлическими уголками. Наверху делается горизонтальный пропил со скосом.
Свободный нижний конец устанавливают на металлическую скобу. По обеим сторонам стропилины ставят уголки или бруски, чтобы она не уехала далеко. Для создания шарнирного узла наслонных стропил на верху крыши верхние концы либо соединяются между собой и фиксируются гвоздями/болтами, либо срезаются, стыкуются и объединяются при помощи накладок.
Чтобы сделать жёсткое защемление стропильных ног, необходимо срезать концы под нужным углом, опереть одного на другой и затянуть двумя ригелями с нижней и верхней стороны конькового прогона. С использованием жёсткого защемления, обладающего нулевой степенью свободы, несущая способность конструкции значительно повышается. Данный вид крепления стропил к мауэрлату подходит для особо снежных регионов.
Технология сборки наслонных стропильных ног
Перед монтажом наслонной стропильной системы необходимо иметь на руках подробную схему с расчётами. Сборка каркаса крыши с наслонными стропилами состоит из нескольких этапов:
Стропильная наслонная система служит основой конструкции двухскатной крыши, поэтому при расчёте параметров и укладке материала нужно проявлять предельную аккуратность. Каркас должен выдерживать все возможные нагрузки, любая допущенная ошибка может привести к разрушению крыши.
Теперь вы знакомы с конструкцией и монтажом наслонной стропильной системы. Если у вас есть комментарии по теме, оставляйте их в форме ниже.
Наслонные стропила — как устроена конструкция или секрет надежности крыши
Среди всех существующих стропильных систем одной из самых популярных является наслонная конструкция. Но что представляют собой наслонные стропила, какими достоинствами обладают и как устроена подобная система? На эти распространенные вопросы новичков я подготовил подробные ответы, с которыми вы можете ознакомиться ниже.
Наслонные стропильные системы визуально не отличаются от других вариантов конструкций
Что представляет собой наслонная система
Наслонная конструкция представляет собой обычную скатную кровлю. Главная же ее особенность заключается в том, что она опирается не только на внешние стены, но и внутренние несущие элементы, к которым могут относиться не только стены, но и колонны. Такое решение обладает двумя важными достоинствами:
Наслонные системы укреплены стойками и другими деталями, передающими нагрузку на внутренние стены
Конечно, конструкция не лишена минусов, а точнее, одного минуса — элементы каркаса, которые передают нагрузку от крыши внутренним стенам, занимают чердачное пространство. Поэтому системы наслонного типа не применяются в случаях, когда чердак планируется использовать как жилой этаж. Других недостатков, можно сказать, нет.
Детали стропильной системы
Для удобства разобьем все детали, из которых состоит наслонная стропильная система, на две группы:
Базовые элементы
Итак, к базовым элементам можно отнести следующие детали и узлы:
Мауэрлат обеспечивает равномерное распределение нагрузки на стены
В нижней части СН крепятся к мауэрлату, а в верхней — опираются на коньковый прогон или друг на друга;
Коньковый прогон представляет собой несущую балку, расположенную по центру конструкции
Стык двух стропил и прогона обеспечивают коньковый узел
Вот и все базовые детали каркаса крыши. Отмечу, что они абсолютно такие же, как и у других стропильных каркасов, к примеру, висячих. Разница заключается в установке вспомогательных узлов, с которыми ознакомимся ниже.
Вспомогательные детали
Подстропильные элементы включают в себя следующие детали:
Надо сказать, что подстропильные балки могут располагаться как возле конькового узла, так и у основания фермы;
Основные подстропильные укрепляющие детали
На схеме распорная система стропил
Конструкции со стойками, подпирающими коньковый брус, называются распорными, так как оказывают на стены большие распорные нагрузки. Чтобы их снизить, необходимо использовать затяжки и подкосы.
Как я уже говорил, благодаря всем этим элементам прочность наслонных стропил значительно возрастает.
Несколько слов о креплениях
Что представляют собой наслонные стропила мы выяснили. Теперь давайте напоследок ознакомимся с вариантами креплений основных узлов, а именно:
Крепление стропил к мауэрлату
Надо сказать, что всевозможных вариантов креплений существует великое множество. Поэтому далее рассмотрим наиболее современные и распространенные:
Фиксация ноги пазовым способом осуществляется с использованием крепежного уголка
Ползун обеспечивает скользящее крепление ноги
Крепление ног подобным способом применяется обычно для срубов и брусовых домов, которые дают большую усадку. Ползун позволяет избежать перекосов кровли, но, в то же время, сохраняет устойчивость системы.
Чтобы не выполнять зарезку СН под прямым углом, можно реализовать соединение при помощи опорного бруска, который накладывается на нижнюю кромку стропила, в результате чего упирается в вертикальную поверхность мауэрлата.
Закрепить ногу на мауэрлате можно как при помощи запила, так и с использованием опорного бруска
Крепление к коньку
Фермы могут крепиться к прогону также несколькими способами:
Крепление к прогону пазовым способом требует зарезки ног
Жесткое защемление является наиболее простым способом крепления ферм к прогону
Вот, собственно, и все важные моменты устройства наслонных систем.
Вывод
Мы с вами выяснили что представляют собой наслонные стропила, а также разобрались из каких узлов состоит подобная стропильная система. Если я какой-то момент я упустил или вы что-то не поняли, пишите комментарии, и мы обсудим все интересующие вас нюансы.