Распорная и безраспорная кровля в чем разница

Система стропил для двускатной кровли: типы конструкций, особенность сборки, назначение

Двускатная крыша – это классический симметричный модуль либо ассиметричный конструктив, включающий две стороны прямоугольной формы. Скаты имеют определенный угол расположения относительно друг друга. Чтобы каркас крыши был надежным, его конструкция включает различные детали опоры и удерживающие элементы. Главная роль отведена стропильной системе.

Классификация систем установки стропил

Архитектура двухскатной крыши представлена двумя разновидностями систем сборки стропил.

1. Расположение стропил наслонного типа.
2. Конфигурация из стропил висячего типа.

Висячая система расположения стропил применяется при возведении средне и малогабаритных построек, когда пространство от одной наружной стены до другой не превышает 10 м. Второе немаловажное условие – отсутствие перегородки несущего типа, разделяющей строение на две части. Наличие вертикального перекрытия несущего типа подразумевает каркас кровли из наслонных стропил.

Когда строение зонируется колоннами, остов крыши собирается на основе обеих систем стропильного соединения. Наслонная конструкция упирается в колонны, а висячая размещается в остальном промежутке.

Система соединения стропил висячей структуры: технические параметры и возможности

Особенность данной конструкции состоит в том, что опорной точкой стропилам служат боковые стены. Слабой стороной схемы является нагрузка распирающего типа, которая со временем усиливается из-за деформации стропил и может нарушать целостность стен. Минимизировать объем нагрузки позволяет сшивание стропильных ног затяжкой. Элемент превращается в треугольник, устойчивый к деформациям под нагрузкой и имеющий трехшарнирную основу.
Второй вариант усиления висячих стропил – дополнительные балки перекрытия. Данный конструктив востребован при монтаже мезонина под крышей.
Структура висячего расположения стропил также подразделяется на несколько видов.

1. Классическая трехшарнирная конструкция – замкнутый треугольник.

Деревянные стропила испытывают нагрузку на изгиб. Стяжка стропил по этой схеме не является несущей структурой, следовательно, допускается применение крепежного стяжа из стали. Для карнизного узла применяются крепления из досок или пластины из стали.

1. Трехшарнирная треугольная арка с усилением.

Для повышения устойчивости конструкции под нагрузкой используют специальную бабку или подвес. Такой конструктив оптимален для возведения ангаров или сельскоходяйственных строений, у которых пролет варьируется от 6 до 10 метров. Затяжка формируется из нескольких элементов, а ее масса распределяется по коньку крыши. Элементы соединяются горизонтальным или косым прирубом. Подвеска из деревянных деталей называется бабка, из железных элементов – тяж. Затяжка крепится посредством деревянных накладок к подвеске. В качестве переходников используются специальные хомуты, позволяющие регулировать натяжение при провисании детали. Данная схема применяется исключительно для возведения временных хозяйственных построек.

1. Трехшарнирная арка-треугольник с завышенной затяжкой.

Данная конструкция оптимальна для монтажа мансардного пространства. Растяжка устанавливается не на уровне нижнего крепления стропил, а выше, что позволяет увеличить уровень нагрузки при растяжении. Мауэрлат служит для фиксации стропил. Равномерное распределение нагрузки на каждый элемент позволяет сформировать устойчивый каркас крыши. Чтобы затяжка со временем не подвисла, для равновесия используют дополнительную деталь – подвеску. Такое решение позволяет укладывать несколько слоев изоляционных материалов.

1. Треугольная арка на трех шарнирах с ригелем.

Данная схема актуальна для строений, подвергающихся высокой распорной нагрузке. Основание арки комплектуется затяжкой, а верхняя часть элемента удерживается ригелем – вид затяжки, противостоящий сжатию. Конструкция включает три опоры на два пролета.

1. Арка-треугольник на трех шарнирах с подкосами и бабкой.

Подкосы применяются при монтаже длинных стропил, чтобы они не деформировались под нагрузкой. Их упирают в бабку. Формируется устойчивый жесткий каркас, принимающий нагрузку от верхней части системы к низу по ниспадающей. Система предполагает использование составной затяжки, объединенной прирубом.

Устройство системы с наслонным расположением стропильных пар

Наслонная система расположения стропил предполагает установку вертикальной опорной балки по центру строения. Вес готовой кровли перераспределяется посредством балки от конька к несущей перегородке. При разработке плана необходимо расположить промежуточную несущую стенку на равноудаленном расстоянии от наружных стен строения. Данный тип конструкции применяется для монтажа кровли зданий габаритами больше 10 м.
Стропильная система расположения элементов по наслонной схеме имеет несколько вариантов сборки.

1. Безраспорная установка стропил. Особенность данной конструкции заключается в том, что стропила подвергаются нагрузке, приводящей к изгибу. Воздействие на стены, приводящее к их распору, система не оказывает. Кровельщики применяют три способа монтажа безраспорных стропил. Наиболее подходящий вариант подбирается с учетом максимальной нагрузки на наружные стены и внутренние перекрытия.

• Первый способ подразумевает применение в качестве опоры для стропил специального бруска, нашитого на мауэрлат. Крепление осуществляется с пазовой врезкой, для страховки применяются хомуты. Верхний конец стропил укладывается на прогон конька и скрепляется стальными элементами.
• Второй вариант наиболее распространенный благодаря надежности конструкции и простоте монтажа. Верхний конец стропил укладывается на прогон конька, каждый элемент крепится к нему индивидуально. Нижняя часть фиксируется к мауэрлату с помощью подвижного соединения. Для увеличения прочности каркаса, ногу подбивают гибкой металлической пластинкой или гвоздем.
• Последний вариант предусматривает жесткое крепление стропильных ног к прогону конька. Для неподвижной фиксации набиваются брусы или дощечки с обеих сторон стропильной пары, зажимая прогон конька. Балка будет подвергаться повышенной нагрузке на изгиб, зато стропильная система станет устойчивее к деформации. Данная схема сложнее в исполнении, к ней прибегают реже, чем к предыдущему варианту монтажа стропильной системы.

1. Распорные стропила. Расположение стропил отличается от предыдущей схемы монтажа способом крепления нижней части элементов. Подвижный способ крепления в этом случае сменяется на жесткую фиксацию. Такая конструкция предусматривает распирающую нагрузку на внешние стены. Распорные стропила чаще всего применяются в качестве переходного звена от наслонной системы к висячему расположению элементов. Для установки наслонных распорных стропил необходимо прочно закрепить мауэрлат, возвести прочные стены максимальной толщины.
2. Стропила с подкосами. Подкос или подстропильная нога работает на сжатие каркаса. Его устанавливают под сорока пяти градусным углом. Эта конструкция позволяет перекрыть пролет до 14 м. Решающее значение имеет точность среза угла, с учетом наклона ноги стропила. После монтажа элемента, он прочно закрепится и не станет смещаться. Толщина бруса для изготовления стропил определяется с учетом нагрузки на сжатие.
3. Наслонная стропильная система с подстропильными балками. Данный способ монтажа каркаса крыши актуален для крупногабаритных зданий с двумя внутренними перегородками несущего типа. Подстропильные балки представляют собой стойки с дополнительными деревянными прослойками, уложенными по длинной стороне ската. Для установки дополнительных опор используют внутренние стены строения. Стойки устанавливаются под каждую ногу. Верхние концы стропил состыковываются друг с другом под определенным углом, в зависимости от степени наклона балок, опоясываются накладками из досок или стальной лентой. У конька отсутствует прогон, поэтому применяется ригельная распорка. Нижняя часть стоек дополнительно крепится схватками. Деревянная схватка выполняет роль ригеля, противостоит сжатию, удерживает стойки на месте.

Крепление стропил для каркаса двускатной крыши

Каждая система установки стропил имеет собственную технологию монтажа, в зависимости от характеристик и параметров.

Последовательность сборки наслонных стропил

• Установка опор для конькового бруса. Крепление стойки производится в нижней части к мауэрлату. Важно соблюдать правильный уровень вертикальной и горизонтальной плоскости расположения элементов.
• Монтаж промежуточных опорных стоек соблюдает дистанцию шага в 2-2,5 м. для фиксации применяют затяжки или подпорки.
• Укладка конькового бруса и крепление к опорным стойкам.
• Попарное крепление стропил производится одновременно к коньку и мауэрлату. Важно соблюдать расстояние между парами стропил, предусмотренное проектом. Его определяет инженер-архитектор, опираясь на вес и несущие параметры покрытия кровли.
• При необходимости устанавливаются дополнительные опорные стойки и подкосы.

Особенность установки висячей системы стропильного крепления

Технология сборки висячих стропил значительно отличается от наслонной системы. Элемент из пары стропил и затяжки скрепляют на земле. Для упрощения и ускорения рабочего процесса создается шаблон, по которому соединяются друг с другом стропила и стяжка. После изготовления необходимого количества ферм, детали поднимаются на крышу.
Вес одной фермы довольно большой и поднимать элемент вручную рискованно. Потребуется услуга подъемного крана и дополнительные расходы.
Наиболее сложный и ответственный момент – расстановка ферм с необходимым шагом. Элементы временно закрепляются укосинами. Специалисты проверяют и корректируют уровень расположения ферм, чтобы детали имели одну высоту, и только после этого приступают к монтажу обрешетки. Нижняя часть стропил прочно крепится к мауэрлату. Для крепления используют болты.
После установки стропильной системы можно приступать к укладке кровельного материала.

Как проводится расчет стропил?

Чтобы собрать крышу дома строго в соответствии с проектом, необходимо рассчитать параметры стропил:

• длина;
• толщина пиломатериала;
• размер шага между стропилами.

Расчет длины довольно прост. Для этого достаточно воспользоваться теоремой Пифагора: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов, где под гипотенузой подразумевается длина стропил, а под катетами – высота крыши и половина ширины строения. Данные параметры легко замерить, а формулу можно подсмотреть в обычном школьном учебнике. К полученной длине можно добавить до 55 см, чтобы создать защитный козырек и предотвратить попадание влаги под кровельный материал.
Шаг установки рассчитать сложнее. Необходимо принять во внимание массу кровельного покрытия и нагрузку, которую будут оказывать осадки. Чем выше нагруженность стропил, тем меньше расстояние между фермами. На практике размер шага между стропильными парами варьируется от 60 см до 2 м. Широкий шаг целесообразно применять при монтаже профнастила с большой волной гофры.

Толщина бруса для изготовления стропил подбирается с учетом длины ног, размером промежутка между фермами, предельно допустимой нагрузки. Чем выше уровень нагрузки на систему стропил, шире шаг и длиннее нога, тем большее сечение должно быть у пиломатериала.
Нагрузка на кровлю в целом и отдельные стропила бывает разной.

• Основная нагрузка – вес каркаса крыши и укрывного кровельного материала.
• Дополнительная нагрузка – влияние температурного режима, снежного заноса, гололеда, шквального ветра и других погодных факторов.
• Форс-мажорные нагрузки – аварийные ситуации техногенного характера.

Угол наклона стропил для двускатной крыши нельзя определять наобум. Его подбирают с учетом предполагаемого кровельного материала. Согласно стандартам ГОСТ покрытие нельзя укладывать на крышу, если угол наклона стропил меньше или больше требуемого. Так, минимальный угол наклона системы стропил может составлять для материалов:

• профнастил – 12 градусов;
• гибкая черепица – 15 градусов;
• металлочерепица – 14 градусов;
• асбестоцементный шифер – 22 градуса.

Неправильно подобранный угол наклона стропил увеличивает уровень нагрузки на систему, снижая период эксплуатации кровли и увеличивая риск преждевременного обрушения. Угол наклона стропил напрямую влияет на высоту крыши и, следовательно, на длину стропильных ног.
Все расчеты необходимо внести в схему, также на плане следует указать степень нагрузки и предполагаемое количество материалов. И только затем может производиться другая работа: монтаж обрешетки, укладка мягкой кровли и т.д.

Подводя итоги

Двускатная крыша – традиционная конструкция, в основе которой лежит одна из двух стропильных систем. Критерий выбора оптимальной системы сборки стропил опирается на габариты строения, степень нагрузки, приходящейся на стропильные ноги. Все нюансы необходимо правильно рассчитать, чтобы крыша получилась прочной и надежной. Правильно подобранный тип стропильной системы и способ сборки увеличивают запас прочности и износоустойчивости кровли.

© Copyright 2014-2024 «СтройМонтаж»

Устройство безраспорной крыши, технология узлов крепления стропил

При строительстве любого дома устройство крыши будет безраспорной или распорной и Вам нужно понимать как делается данные системы. Так как по статистике 90% кровельщиков и 60% проектировщиков не знают этого.
Тепрь в 2х словах о данных системах:
1. Распорная крыша – на мауэрлат воздействуют распорные нагрузки, нужен армопояс (более надежная)
2. Безраспорная крыша – на мауэрлат не воздействуют распорные нагрузки, не нужен армопояс (вся конструкция крыши будет статически не устойчива, как правило делается если кровля до 150м2).
И очень важно при строительстве не ошибится и не перепутать узлы крепления стропил, далее мы объясним устройство безраспорной крыши и технология узлов крепления стропил.

Инструкция:

Выше в 3D модели представлено несколько вариантов соединения низа и верха стропил, вы можете видеть, что у них разное условия:
1. Вверх стропил крепится с одной степенью свободы или защемленными концами.
2. Низ стропил крепится с двумя степенями свободы.
Это очень важный момент устройства крыши и если в нем ошибиться будут очень плохие последствия которые очень часто приводят к капитальному ремонту крыш домов.

Подведем итог:

Многие спрашивают какую систему лучше строить распорную или безраспорную. Естественно распорная крыша намного лучше но по затратам она на 25% будет стоить дороже из-за необходимости возведения армопояса и более усложненные узлы примыкания к мауэрлату.

Стропильные системы скатных крыш – основа их разнообразия

Современные строения подчас поражают наше воображение самыми необычными формами кровель. Своим стильным и эффектным видом они обязаны разнообразию стропильных конструкций. Однако все они в умелых руках архитектора-проектировщика «собраны», как конструктор, соединенный в определенном порядке из стандартных элементов.

Варианты конструкций

Стропильные системы скатных крыш зависят от их особенностей.

Односкатная – наипростейший вариант в изготовлении. Особенность ее конструкции в отсутствии конька, стоек и подкосов. Такими кровлями, как правило, покрывают строения с 6–8-метровыми пролетами. Несмотря на простоту конструкции, При разумном подходе и такая простая конструкция имеет свои преимущества. К примеру, с южной стороны, направленной на север, можно установить довольно большие окна. Это самая удобная стропильная система пристройки, гаража и т. п., тем более что она позволяет «собирать» кровлю из крупногабаритных листовых материалов.

Еще одной простой и дешевой по конструкции считается двускатная. Однако, и она не лишена недостатков. К примеру, в обычной крыше этого типа слишком мало пространства для мансарды.

Вальмовая – не двух, а четырехскатная . С определенного ракурса она напоминает обычную двухскатную. Однако, ее скаты поверхность дома целиком не закрывают – оставшееся по бокам пространство закрывается боковыми треугольными вальмами. Таким образом, кровля получается четырехскатной и для ее устройства используют стропила двух типов.

Многощипцовая – это конструкция, которая как бы состоит из совокупности двухскатных крыш с разнонаправленными коньками. Стропильная система подобных кровель самая дорогостоящая, но зато дает возможность обустройства дополнительной площади на чердаке.

Шатровая , благодаря своей форме, напоминающей пирамиду, максимально устойчива к ветряной нагрузке. На ней к тому же не задерживается снег. И это при том что система стропил у нее – одна из наиболее простых. Правда, отсутствие фронтонов не позволяет обустроить на чердаке даже небольшое помещение.

Стропильные системы

Наслонные или висячие

Каркас для устройства состоит из элементов треугольной формы, благодаря чему, даже испытывая большое количество переменных нагрузок, конструкция не теряет жесткости. Стропильные системы скатных крыш подразделяют на висячие и наслонные.

В основе выбора того или иного типа, способа крепления лежат следующие параметры:

• размеры самого строения;
• уклон и форма кровли;
• нагрузка.

Наслонные стропила

Для строений с одно- или двускатной крышей более характерно использование наслонных стропил. Это – конструкция, собранная из коротких брусьев либо досок, имеющая две-три точки жесткого крепления. В первом варианте это стены строения, в случае двускатной – добавляется конек, причем коньковый брус в данном случае должен быть укреплен стойками. Опорами для последних служат лежни. Длина стропил в постройках, отличающихся большими габаритами, превышает 6 м. Вполне возможно, что здесь понадобится установить дополнительные опорные конструкции. К примеру, соорудить внутри капитальные стены или столбчатые опоры.

Висячие

Такая конструкция отличается отсутствием промежуточных опор. Такими стропилами чаще перекрывают пролеты, превышающие 7 м. Единственной опорной точкой для стропильной ноги остается стена. Что же касается второго конца, то в этом случае состыковывают верхние части стропильного бруса и встречной ноги. Для этого используют различные способы: посредством прорезного шипа или пластин из металла, соединение вполдерева.

Распорные или безраспорные

Надежность кровли в первую очередь обеспечивает тщательный расчет нагрузок, под воздействием которых находится ее каркас. Стропила становятся как бы «проводниками» этих нагрузок на внешние опоры строения. Нагрузка, которую стропильные ноги оказывают на свои опоры, бывает двух видов – распорные и безраспорные .

Распорная

Балки стропил в такой конструкции работают на сжатие и изгиб, что вызывает по горизонтали существенное распирающее усилие. Оно, естественно, передается стенам. При установке горизонтальной затяжки это распор она примет на себя, и это усилие уменьшится. Этот элемент фермы выполняет несколько функций:

• соединяет стропила,
• служит для них опорой,
• не позволяет разъехаться основаниям балок.

Затяжка может быть установлена у основания стропил, тогда она выступит в качестве балки перекрытия. Ее можно установить и выше. При таком устройстве затяжку называют ригелем. Для больших пролетов, как правило, требуется усложнение конструкции ферм , то есть устанавливают не только затяжки, но другие дополнительные элементы.

Безраспорная

Опорой нижних концов стропильных ног в этой системе служат:

• стены, а верхними концами они соединены между собой на прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки или
• опорные рамы, образованные верхними и нижними прогонами, стойками и подкосами

Элементы системы функционируют, как балки, то есть исключительно на изгиб.

Способы крепления

Безраспорные системы. Стропила этого типа устанавливают таким образом, чтобы одна опора оказалась закрепленной, а другая – подвижной, причем обе они должны иметь возможность свободного вращения. На практике исключить опасные нагрузки, воздействующие в этом случае на стены, можно тремя способами. Стропильную ногу нижним концом упирают в мауэрлат. Ее подшивают бруском и фиксируют, используя врубку зубом. Желательно также дополнительную застраховать крепление проволокой. Верхнюю часть бруса монтируют на коньковый прогон. Для крепежа пользуются принципом скользящей опоры. Примером может послужить стропильная система веранды .

• Низ стропила фиксируют, используя подвижное соединение. Для фиксации верхней части после ее укладки на коньковый прогон используют болт, гвозди и т. д. Это самый распространенный вариант для двухскатных крыш.
• Жесткое крепление к прогону при помощи гвоздей, шпилек или другого крепежа.

В любом варианте соблюдается следующий принцип: одним концом стропильную ногу фиксируют на опоре, действующей по принципу скольжения, допускающим поворот, другим – на шарнире, позволяющим только поворот.

Распорные . Обе опоры, в отличие от безраспорных, – закрепленные. Установку проводят по тем же строительным схемам, только при этом нижние опоры фиксируют не на ползуны, а на шарнир, допускающий одну степень свободы. К нижней части стропила можно прибивать опорные бруски примерно в метр длиной либо крепят опору на мауэрлат на «зуб».

Для небольших легких крыш можно устраивать без мауэрлата , однако следует учесть, что в этом случае нагрузка по стене распределяется неравномерно.

Распорная или безраспорная конструкция крыши?

Доброго времени всем. На ютубе просмотрел видео от Антона Вебера, просвещающего народные массы на предмет строительства и заодно продающего свои услуги по проектированию. В видео представлена сборка стропильной системы крыши с подшивкой упорного бруска к стропилам с упором в мауэрлат. При этом в коньке стропила врезаны в прогонный брус и упираются торцами друг в друга и таким образом имеют минимальную степень свободы. По моему мнению, данная схема является распорной. Хотя распор воспринимается мауэрлатом, закрепленным на бетонном армирующем поясе по верхнему обрезу кладки. При этом убрать распор можно элементарным демонтажом упорных брусков в нижней части стропил. Впрочем, можно также порассуждать, что бруски, укрепленные на пару гвоздей, и сами оторвутся при приложении существенной распорной силы.
Однако автор убежден, что его крыша собрана безраспорной.
У кого какие мнения? Спасибо заранее.

—— добавлено через ~2 мин. ——
Забыл добавить ссылку на видео)

Просмотров: 23360
Регистрация: 19.11.2014
Сообщений: 2,435
Сообщение от alanfil
Однако автор убежден, что его крыша собрана безраспорной.
У кого какие мнения?

Такая крыша будет распорной до момента, пока опоры стропил могут воспринимать горизонтальную опорную реакцию (собственно распор). Этот распор должен восприниматься:
— креплением бруска к стропильной ноге,
— сечением мауэрлата,
— креплением мауэрлата к стене,
— стеной.
Как только что-то из этой цепочки выпадает и становится неспособно воспринимать горизонтальную опорную реакцию — происходит смещение стропильной ноги по мауэрлату. При этом есть два варианта.
Первый. Если в системе предусмотрена высокая затяжка, то распор будет действовать не постоянно, а только пока стропильная нога не сместится на определенную величину. Эта величина зависит от расчетной схемы и материалов. Допустим она равна 20 мм. После того, как стропильная нога сместится на 20 мм — система становится безраспорной, то есть на опорном узле больше не будет горизонтального усилия.
Второй. Если в системе нет затяжки и мы имеем классическую висячую систему, то при неспособности опорного узла стропил воспринимать горизонтальную опорную реакцию — произойдет обрушение крыши.

Наиболее слабым звеном среди элементов, воспринимающих распор, представляется упорный брусок. Если его крепят конструктивно, на гвоздя три, то он будет не способен передать значительную горизонтальную силу на мауэрлат. Условно говоря пока распор 100 кг — упорный брус будет передавать его ниже, а когда распор станет 500 кг — гвозди сомнут древесину или погнутся — и произойдет смещение опоры стропильной ноги, с гашением распора (если есть затяжка) или с обрушением (если нет затяжки).

Важный момент. От того считаете вы опору стропил неподвижной или подвижной — сильно зависят изгибающие моменты в стропилах. Если вы считаете упорный брусок фактором, превращающим опору в неподвижную и выполняете расчет стропил с неподвижными опорами — крайне важно обеспечить расчетную прочность гвоздевого стыка бруска и стропильной ноги. Там забить три гвоздя на глазок — совершенно не годится.
Если же у вас есть упорный брусок, но вы не считаете его фактором, обеспечивающим неподвижность опоры стропильной ноги, то возникает вопрос — а зачем вам тогда этот брусок нужен? Если для повышения некоторой устойчивости при монтаже стропильной системы, то надо понимать, что этот брусок не нужно очень жестко крепить к стропильной ноге, пару гвоздей хватит. Чем больше гвоздей вы забьете — тем больший распор на стены вы передадите.

Регистрация: 26.12.2018
Сообщений: 10

Если уж делать распорную конструкцию крыши, правильнее упирать торец стропила во внутреннюю пласть мауэрлата, формируя врезку и устраивая карнизный свес посредством крепления кобылок. Если же делать крышу безраспорной, тогда выводят стропильные ноги за пределы стен, так используя врезки. При этом применение схваток(высоко расположенных затяжек), особенно при их креплении к стойкам подстропильной системы, стабилизирует крышу при возникновении односторонне приложенных нагрузок.