Устройство наслонных стропил: конструктивные элементы и виды

Крыша, кроме придания архитектурной выразительности сооружению, должна иметь достаточную прочность и надежность. Обеспечение прочностных характеристик крыши достигается путем установки на нее стропильных конструкций и обрешетки, которые передают постоянные и временные нагрузки на стены сооружения. Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила.

Элементы конструкции наслонных стропил

Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

• стропильная нога;
• подстропильные элементы;
• обрешетка (настил).

Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.

В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.

Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.

Безраспорная наслонная система стропил

В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены.

Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:

1. 1. К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат. Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h. Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон.

При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!

1. 1. Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками.В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.
   2. При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.

Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами. Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки — ситуация становится хуже.

Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично. Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.

Распорная система наслонных стропил

Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.

Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).

Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.

Подстропильные элементы конструкции

Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой.

Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон. Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению. При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.

При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!

Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон.

Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.

При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.

В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.

Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.

конструкция, устройство, расчет стропил из дерева

Для изготовления стропил в индивидуальном строительстве обычно используют деревянные материалы: доски, брус, бревна.  Несмотря на относительную дешевизну, деревянные стропила для крыши обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать все кровельные нагрузки и служить верой и правдой долгие годы.

Другие возможные материалы для стропильных систем – металл и железобетон – для частного строительства применять нецелесообразно, ввиду их тяжелого веса, сложного монтажа и высокой стоимости.

Стропильная система обязана быть прочной, но не тяжелой. Конечно, для несущей основы кровли крупных промышленных зданий и многоэтажек, приходиться использовать металл или железобетон. А для обычных частных домов – это ненужное излишество. Стропила в этом случае делают деревянными – из досок, бруса (обычного или клееного), бревен.

Бревна используются редко, исключительно для срубов. Этот материал слишком увесистый, требующий от плотника высокого профессионализма и способности выполнять сложные врубки в местах креплений.

Брус – самый лучший вариант, из которого можно смонтировать прочные и долговечные стропила. Единственный недостаток бруса – высокая цена.

В качестве замены брусу часто используют более дешевые доски, толщиной минимум 40-60 мм. В список их преимуществ также можно включить небольшой вес, удобство в монтаже и высокий запас прочности.

К выбранному пиломатериалу предъявляют следующие требования:

• Минимально допустимые сорта древесины — 1-3. Наличие сучков допускается в небольшом количестве (лучше обойтись вообще без них!), не более трех сучков, высотой до 3 см, на 3 м.п. Трещины также допустимы, но они не должны пронизывать древесину насквозь, их длина не может превышать половину длины материала.
• Допускается использовать высушенную древесину с влажностью до 18-22%. Если эти показатели будут выше, стропила, по мере высыхания, могут потрескаться или выгнуться и потерять свою форму.
• Несущие части стропильной системы выполняют из материала, толщиной от 5 см, шириной от 10-15 см.
• Длина элементов из хвойных пород — до 6,5 м, а из твердых лиственных – до 4,5 м.
• Все деревянные части стропил, до начала эксплуатации, должны быть обработаны защитными составами, предотвращающими их гниение, возгорание и повреждение насекомыми-древоточцами.

Основной составляющей единицей деревянной стропильной системы является ферма – плоская треугольная конструкция. Стороны «треугольника» образуют стропильные ноги, соединенные сверху под углом. Для соединения стропил по горизонтали используются затяжки, ригели, схватки.

Стропильную систему составляют из нескольких ферм, выставленных на мауэрлат, и скрепленных между собой прогонами.

Чтобы лучше понять специфику фермы, определимся с ее элементами. Их состав и количество в одной конструкции зависит от типа крыши, ее габаритов и вида примененных стропил.

Итак, составные части могут быть такими:

• Стропильная нога – это непосредственно сами стропила, на которые набивают обрешетку и укладывают кровельный материал. Ферма состоит из двух стропилин (балок), соединенных сверху в коньке в виде треугольника. Угол их наклона равен углу наклона кровельных скатов.
• Затяжка – перекладина, скрепляющая стропильные ноги по горизонтали и не позволяющая им при нагрузке разъехаться в разные стороны. Используется в системе висячих стропил.
• Ригель – балка, похожая на затяжку, но работающая по иному принципу. В системе она сжимается, а не растягивается. Скрепляет стропильные балки в их верхней части.
• Схватка – также горизонтальная перекладина, соединяющая стропильные балки и повышающая устойчивость фермы. Используется в системе наслонных стропил.
• Стойка – горизонтальная балка, служащая дополнительным упором для фиксации стропильных ног.
• Подкос – элемент, монтируемый под углом к горизонтали, дающий стропилам дополнительную устойчивость.
• Кобылки – применяются для удлинения стропильных ног при необходимости создания свесов.

Также в стропильную систему можно отнести детали, не относящиеся непосредственно к фермам, но использующиеся для их монтажа и сборки. Они такие:

• Прогон – балка, идущая вдоль скатов, соединяющая стропильные ноги ферм. Частный случай – коньковый прогон, который устанавливают вдоль скатов кровли в ее наивысшей точке (коньке).
• Обрешетка – состоит из брусьев или досок, набиваемых на стропильные ноги сверху вдоль скатов крыши. На обрешетку монтируют кровельный материал.
• Мауэрлат – брус или доски, укладываемые по периметру наружных (капитальных) стен здания. Наличие мауэрлата предусмотрено для закрепления на нем нижних концов стропилин.
• Лежень – элемент, похожий на мауэрлат, но укладываемый вдоль внутренней стены здания. На лежне закрепляют вертикальные стойки.

Из дерева можно собрать множество вариантов ферм и, соответственно, стропильных систем. Но всех их можно разделить на два типа: висячие и наслонные.

Висячие стропильные системы

Применяются для помещений без внутренних стен. Фермы, составленные из стропил, опираются исключительно на наружные стены, необходимости в дополнительной опоре нет. То есть висячими стропилами перекрывают один пролет, шириной 6-14 м.

Обязательной частью висячих ферм, кроме стропильных ног, соединенных вверху под углом, является затяжка – горизонтальная, соединяющая стропила балка. Затяжка становится основой «треугольника» фермы. В большинстве случаев она располагается снизу конструкции, соединяя нижние концы парных стропил. Но также используются схемы с приподнятой затяжкой. А также с ее видоизмененным вариантом – ригелем, который выглядит как приподнятая затяжка, но работает на сжатие, а не на растяжение, как истинная затяжка.

От наличия затяжки и ее расположения в ферме зависит необходимость использования мауэрлата. Если затяжка располагается у основания стропильных ног, то мауэрлат не нужен. При монтаже ферму опирают на наружные стены через имеющуюся затяжку, которая одновременно становится балкой перекрытия. Если же затяжка приподнята кверху или же вместо нее используется ригель, то в схему обязательно включается мауэрлат, как основа для крепления стропилин на верхних краях стен.

В качестве дополнительных элементов в висячей системе применяют бабки и подкосы. Они служат для упрочнения фермы, при перекрытии широких пролетов.

Бабка по своему виду напоминает вертикальную стойку, идущую от центра затяжки до верхней точки фермы (коньковой части). На самом деле бабка – это подвес, функция которого заключается в поддержке слишком длинной затяжки (более 6 м) и исключении ее прогиба.

В тандеме с бабкой, при еще большем увеличении длины затяжки, используют подкосы – диагональные балки. Их упирают одним концом в стропильную ногу, другим – в бабку. В одной ферме применяют два подкоса, с обеих сторон от бабки.

В дачных и небольших частных домах висячие стропила из дерева хороши тем, что позволяют устраивать просторные мансардные помещения без перегородок внутри. Конечно, речь идет о схемах, где отсутствуют подкосы и бабки.  Их наличие возлагает на застройщика необходимость делить мансарду минимум на две комнаты.

Наслонные стропильные системы

Наслонная конструкция деревянных стропил применяется для помещений с внутренними капитальными стенами, которые служат дополнительной опорой для системы. При этом расстояние между наружными стенами (общий перекрываемый пролет) может быть в пределах 6-15 м.

Наслонные фермы, в обязательном порядке, состоят из стропильных ног, опираемых на наружные стены, и вертикальной стоки, опираемой на внутреннюю стену. При наличии двух внутренних стен в схеме может быть использованы две стойки.

В отличие от висячей, в наслонной системе обязательно присутствует мауэрлат, к которому крепятся стропильные ноги. Стойки врезаются в некое подобие мауэрлата – лежень. Это брус, укладываемый по верху внутренней опорной стены.

При пролете 6 м и менее используется простейшая наслонная ферма, состоящая из двух парных стропильных ног и стойки. Устройство деревянных стропил при увеличении пролета требует внесения в схему дополнительных деталей, таких как схватки и подкосы (подстропильные ноги).

Схватки похожи на затяжки в висячих системах, но они всегда располагаются выше основания стропильных ног. Основное назначение схватки – повышение устойчивости системы.

Для устойчивости предназначены и подкосы, которые также называются подстропильными ногами. Подкос поддерживает стропильную ногу, то есть, по сути, становится для нее дополнительной (третьей по счету, после мауэрлата и конькового прогона) опорой.

Наслонные деревянные стропила являются наиболее распространенными для частных жилых домов, коттеджей. Как правило, такие постройки имеют одну или несколько внутренних капитальных стен-перегородок, которые могут стать опорой и дополнительной поддержкой для прочной стропильной системы.

Узел крепления стропил к мауэрлату – один из наиболее важных, от правильности его выполнения зависит функциональность стропильной системы, ее  способность воспринимать нагрузки.

Всего существует два типа подобных креплений: жесткое и скользящее. Выбор одного из них зависит от схемы стропильной конструкции. Замена жесткого крепления на скользящее или наоборот, а также недостаточное обеспечение необходимой степени сдвига стропильной ноги приведет к тому, что схема «поломается» и не будет работать.

Жесткое крепление обеспечивает прочное, неподвижное сочленение стропилины с мауэрлатом. Сдвиг не допускается, однако возможен поворот стропилины в шарнире. Организовывают такое крепление двумя основными способами:

• путем врубки стропильной балки в мауэрлат и дальнейшей фиксации узла уголками, скобами, гвоздями;
• с помощью уголков из металла и опорного бруска.

Скользящее крепление (или как его называют кровельщики – «скользячка») несколько иного вида и функциональности. Оно позволяет стропильной ноге сдвигаться относительно опоры. Конечно, этот сдвиг не будет заметен глазу, но позволит стропильной системе не деформироваться при естественной усадке стен дома. Скользящее крепление особенно необходимо при строительстве деревянных срубов. Также оно реализуется при строительстве домов любого другого типа, если того требует схема и выполненный расчет деревянных стропил.

Чтобы обеспечить стропильной ноге небольшой запас хода относительно мауэрлата используются особые крепежные элементы – ползуны. Конструктивно они состоят из двух металлических элементов, первый из которых статичен, а второй – способен перемещаться относительно первого. Существует две разновидности скользящих креплений: открытого и закрытого типов.

Ползун открытого типа представляет собой сборную конструкцию, состоящую из двух отдельных частей: статичной планки-направляющей и уголка с загибом сверху. Направляющая продевается в загиб уголка и фиксируется на стропильной ноге, уголок крепится на мауэрлате. При изменении геометрических размеров постройки, направляющая может сдвигаться относительно жестко зафиксированного уголка на 60-160 мм.

Скользящее крепление закрытого типа по своему свойству точно такая же. Немного меняется конструкция, она уже не разборная, а цельная. Уголок, который крепится к мауэрлату, имеет в центральной части петлю. В нее вставлена направляющая, которая, в свою очередь, крепится к стропильной ноге.

Что собой представляют оба варианта креплений (скользящее и жесткое) показано в видео-ролике:

Другой важнейший узел стропильной фермы – узел крепления стропил в коньковой части. В частном домостроительстве для этих целей чаще всего применяют следующие варианты креплений:

• внахлест;
• встык;
• с помощью врубки вполдерева.

Крепление внахлест считается самым простым вариантом. Верхние края парных стропилин просто-напросто накладывают друг на друга. Затем в обоих торцах выполняют отверстие и фиксируют соединение шпилькой или болтом с гайкой.

Для соединения встык верхние торцы стропильных ног спиливают под углом для того, чтобы появилась возможность совместить спиленные поверхности. Крепление выполняется с помощью гвоздей, которые забивают в торец коньковой части через обе стропильные ноги. Чтобы дополнительно зафиксировать гвоздевое соединение, используют деревянные горизонтальные накладки или металлические пластины, которые накладывают поверх соединения с двух сторон фермы.

Соединение вполдерева предусматривает предварительное выпиливание на верхних концах стропилин выемок на половину толщины бруса. Это позволяет совместить стропилины в коньке, как детали конструктора, не увеличивая при этом толщину конькового узла (как происходит при соединении внахлест). После совмещения деталей, их фиксируют гвоздями, болтами или нагелями.

Кроме описанных способов существуют и другие, менее распространенные. Например, соединение «шип-паз». Оно не является популярным, так как требует большого профессионализма от плотника. Суть крепления в том, что в одной стропилине выполняется углубление-паз, а на другой вырезается шип. Шип и паз совмещают и скрепляют гвоздевым боем или нагелем.

Одно из возможных соединений стропилин в коньке (встык, через коньковый прогон) рассматривается в видео:

Впрочем, никаких особенных сложностей работа с деревом и монтаж деревянных стропил не представляет. Кроме этого есть и другие преимущества использования дерева, как материала для стропил:

• невысокая стоимость древесины;
• повсеместная доступность;
• сравнительно небольшой вес, упрощающий монтаж;
• нет необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
• универсальность, возможность применения на зданиях из любого материала, причем, независимо от несущей способности фундамента.

Недостатки выбора деревянных стропил незначительны, но их тоже необходимо знать «в лицо» перед началом строительства:

• необходимость в обработке защитными средствами, предотвращающими возгорание и гниение дерева, а также снижающих его «привлекательность» для различных насекомых-вредителей;
• применение деревянных стропил возможно только на пролетах до 14-17 м, для более широких пролетов рекомендовано использовать металл или железобетон;
• несколько сниженный срок эксплуатации, по сравнению с металлическими или железобетонными фермами.

Таким образом, все недостатки являются, скорее, особенностями, чем реальными негативными сторонами. Этим и объясняется столь широкое распространение деревянных стропил в частном домостроительстве.

Деревянные наслонные стропильные системы. Гроздов В.Т. 2003 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Рассмотрены деревянные наслонные стропильные системы, применяемые в современном малоэтажном строительстве, а также имеющиеся в старых зданиях, конструкции узлов сопряжения элементов друг с другом и со стенами, дефекты стропильных конструкций, вопросы ремонта и усиления элементов стропильных систем. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, производящих проектирование, возведение и эксплуатацию стропильных систем, а также осуществляющих надзор за строительством и эксплуатацией зданий с деревянными стропилами.

Введение

1. Крыши и их составные части

2. Стропильные системы
2.1. Виды стропильных систем
2.2. Наслонные стропильные системы

3. Расчет деревянных элементов крыши при наслонных стропильных системах
3.1. Расчет обрешетки и настилов
3.2. Расчет стропильных ног
3.2.1. Рядовые стропильные ноги и нарожники
3.2.2. Диагональная (накосная) стропильная нога
3.3. Расчет прогонов
3.3.1. Прогоны, выполненные по консольно-балочной системе
3.3.2. Прогоны, выполнение с подкосами в третях полета у каждой стойки
3.3.3. Прогоны, выполнение с подкосами в половине пролета через одну стойку
3.4. Расчет шпренгеля под диагональной (надкосной) ногой
3.5. Расчет подкосов и стоек стропильной системы
3.6. Расчет узлов сопряжения элементов стропильной системы
3.6.1. Расчет стыка наращивания стропильной ноги
3.6.2. Расчет врубки подкоса в стропильную ногу
3.6.3. Расчет прикрепления затяжки (ригеля) из досок к стропильным ногам
3.6.4. Расчет узла опирания нарожников на диагональную (накосную) стропильную ногу
3.6.5. Расчет узла опирания прогона на стойку и стойки на лежень

4. Дефекты деревянных элементов крыши

5. Влияние теплового режима чердачных помещений на сохранность деревянных конструкций крыши

6. Усиление элементов стропильной системы
6.1. Усиление обрешетки
6.2. Усиление мауэрлатов и лежней
6.3. Усиление стоек и подкосов
6.4. Усиление прогонов
6.5. Пиление стропильных ног

Заключение
Литература

Введение

Деревянные стропильные системы широко применялись в строительстве зданий с чердаками до начала шестидесятых годов прошлого столетия.

С массовым внедрением сборного железобетона объем применения деревянных стропил резко снизился. В девяностых годах прошлого столетия деревянные стропильные системы стали вновь возрождаться в малоэтажном жилом строительстве. Однако, за несколько десятилетий был утрачен опыт их проектирования и возведения. Начиная с пятидесятых годов XX века простейшие конструкции крыш — наслонные стропила в учебниках по деревянным конструкциям вообще не рассматривались.

Конструкции важных частей стропильных систем — сопряжений элементов друг с другом, можно встретить только в старых учебниках, справочниках и альбомах типовых деталей.

Почти не осталось специалистов по деревянным стропилам ни в проектных, ни в строительных организациях. Это привело к массовому появлению дефектов в деревянных стропильных системах. Трудности возникают и при создании новых конструкций и при ремонте и усилении старых. Автору на личном опыте хорошо известно положение в строительстве, которое было в пятидесятых годах, и состояние с деревянными конструкциями на стройках теперь в связи с экспертизой проектов стропильных систем и обследованием строящихся зданий.

Автор делает попытку изложить основные принципы проектирования, возведения, ремонта и усиления элементов деревянных стропильных систем с показом основных дефектов этих систем и последствий, к которым они могут привести.

Автор учитывает то обстоятельство, что в старое время стропильные системы делались как из бревен, так и из брусьев, а в настоящее время материалом для них служат в основном доски и брусья.

При этом в строительстве часто применяют пиломатериалы укороченной длины. Если прежде длина бревен и пиломатериалов была, как правило, 6,5 м, то теперь она обычно не превышает 5,5-6 м. Это создает определенные трудности при проектировании и возведении стропил.

Следует также учитывать, что древесина поступает на строительство повышенной влажности, пиломатериалы и готовые конструкции могут длительное время находиться на открытом воздухе. Все это следует иметь в виду при проектировании деревянных стропильных систем.

Виды наслонных стропильных систем. Или как с легкостью построить основу крепкой крыши

Старт › Крыша и ее составляющие:

Рано или поздно перед вами станет вопрос, какую стропильную ферму строить для вашего деревянного дома из сруба. В этой статье вы познакомитесь с некоторыми разновидностями и решите, подойдут они под ваши требования или нет.

Наслонные стропила своими концами распирают стены здания, а средней частью опираются на опоры. В рубленых домах стропильные ноги опираются на верхние венцы. Такие крыши устанавливают на домах с внутренней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние пролетов не превышает 6 м. Наличие опоры в виде внутренней стены позволяет увеличить ширину пролета, перекрываемую наслонными стропилами до 10 м, а двух внутренних опор — до 14 м. Рассмотрим три схемы устройства наслонных стропильных систем:

1. Стропила без подкосов. Безраспорные и распорные наслонные стропила.
2. Стропила с подкосами.
3. Стропила на подстропильных балках.

Значения конструктивных стропильных элементов

Устройство крыши является завершающим этапом строительства коробки дома. Металлический профнастил или шифер, защищающий конструкцию от осадков, крепиться на стропильную систему. Стропильная система крыши представляет собой каркас, состоящий из опорных элементов, служащий основанием для кровельного материала.

Законченная крыша должна легко справляться с поставленной перед ней задачей: защитить конструкцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и выдерживать необходимые нагрузки. При этом нагрузки принято подразделять на постоянные, временные и нестандартные.

Постоянными нагрузками принято считать вес кровли, включая изоляционные слои, кровельный материал и все крепежные элементы. Временные – это дождь, снег и ветер. Нестандартные, как правило, возникают непредвиденно и внезапно, например, землетрясения.

Важно! Конструкция стропильной системы должна быть прочной и устойчивой, а также способной выдержать как сильные ветра, так и давление скопившегося на поверхности крыши снега.

Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров.

Назначение стропильных элементов.

В связи с тем, что основная нагрузка приходится на стропильную систему, при ее возведении важно подобрать наиболее подходящие материалы для изготовления стропильных и подстропильных элементов, произвести правильные расчеты для стропил и выполнить монтаж стропильной системы и покрытие крыши кроющими материалами в соответствии с необходимыми технологическими этапами.

Важно! Все кровельные конструкции, в зависимости от распределения на них давящих усилий, подразделяют на стропильные балки и фермы.

Балка (матица) представляет собой брусок или бревно, являющееся несущей основой для крыши и стропильной системы.Стропильные фермы (балки) могут изготовливаться из любого материала: железобетона, древесины или металла. Наиболее часто применяется дерево, ведь при возведении стропильной системы часто необходима подгонка материала.

Стропила из железобетона и металла достаточно тяжеловесны и отличаются сложностью крепления. Такие стропила применяются при строительстве зданий из камня или бетона. В последнее время на строительном рынке стали появляться полимерные стропильные элементы, но применяются они очень редко.

Благодаря изгибающим моментам постоянная нагрузка равномерно давит на балку.

Ферма ? это стержневая система, остающаяся неизменной после замены ее жестких узлов на шарнирные. Ферма состоит из пояса, стойки, раскосов, шпренгеля. Формируются фермы из прямых стержней, соединенных в узлах.

Такая конструкция позволяет сконцентрировать давящую нагрузку на узлы соединения стержней и полностью использовать их сечение.

Наиболее оптимальным вариантом при строительстве зданий являются безраскосные фермы. Они наиболее часто применяются для сборного железобетона.

Стропила с подкосами

Подстропильная нога, а иначе называют, подкос является третьей опорой стропильной ноги (рис.). Это подкос превращает однопролетную балку в двухпролетную неразрезную. Устанавливают подстропильную ногу по отношению к горизонту под углом 45°, что позволяет применять балки стропил с меньшим сечением, не уменьшая на стропильную ногу нагрузки, а пролеты перекрывать с большей длиной до 14 м.

Для расчета сечения двухпролетной неразрезной балки принимают максимальный изгибающий момент, находящийся над средней опорой (рис.).

Прогиб стропильной ноги считают по стандартной формуле прогиба однопролетной балки для максимального пролета, а в нашем случае для нижнего пролета – от узла слияния с мауэрлатом до узла сочленения с подкосом. Это объясняется тем, что балка подпирается наклонным подкосом и, прогибаясь, стропильная нога может сместить узел соединения с подкосом.

Крепеж подкоса не требует никаких расчетов, подкос подставляют под стропило и прибивают по двум бокам и снизу, фиксируя, таким образом, от смещения. Единственный обязательный момент заключается в том, чтобы подкос был срезан точно под углом наклона стропильной ноги, что не дало бы зазора для стропила при движении под нагрузкой, т.е. не дало бы ноге прогибаться. Расчетом на сжатие определяют сечение стропильной ноги, но чаще подбирают сечение конструктивно.

На верхней части рисунка изображена распорная стропильная система, которая не нуждается в схватке, потому что она не снимает распор, в системе определены элементы, что работают на сжатие – подкосы. Изображение в нижней части рисунка показывает безраспорную стропильную систему с затяжкой. Затяжка в данной системе незаменимый элемент, который принимает участие в работе целой системы. В этом случае схватку нужно приспособить немного ниже креплений подкосов, а то есть риск, что ползун при варьировании нагрузок может поползти по мауэрлату.

Железобетонные балки и их виды.

Железобетонные стропильные балки
Стропильные балки, выполненные из железобетона, применяются для 6, 9,12,18-ти метровых пролетов. Если пролет большей длины, применение железобетонных балок нецелесообразно. В таком случае на помощь строителям приходят фермы.

Важно! Для формирования стропильной системы пристроек применяются преимущественно балки 6 и 9 метровой длины, в качестве ригелей покрытия используются двенадцатиметровые балки.

Восемнадцатиметровые балки применяются как поперечные ригели. Впоследствии на них производят монтаж плит размером 3х12 и 3х6.

В зависимости от типа профиля и области применения выделяют следующие виды балок.

Односкатная. Такой тип балок выпускается с нижним ломаным поясом или несколькими параллельными поясами.

1. Трапециевидная двускатная. Такая балка имеет уклон верхнего пояса.
2. Балка с верхним криволинейным или ломаным поясом.

В зависимости от вида покрытия, предусмотренного технической документацией строительства, выбирается наиболее подходящий тип балки.

При строительстве здания, проект которого предусматривает возведение крыши с уклоном в одну сторону, применяются односкатные балки. Наиболее часто такой тип балок используется при возведении пристроек, прилегающих к основному зданию.

Важно! Если предполагается строительство горизонтальной крыши, в этом случае используется стропильная железобетонная балка с параллельными поясами.

Наиболее часто в строительстве при возведении двускатной крыши применяются балки, обеспеченные постоянным уклоном верхнего пояса.

Полезная информация! Уклон верхнего пояса, составляющий 1:30 применяется для кровли с малым уклоном. Если крыша скатная, уклон балки составляет 1:12. Основным требованием для применения таких балок является необходимость возведения арматурного каркаса с переменной высотой.

Двускатные решетчатые балки, имеющие общую длину пролета 12 или 18 метров, используются в случае необходимости прохождения на уровне перекрытия инженерных коммуникационных систем.

Балки, имеющие верхний пояс в виде кривой или ломаной линии, применяются в области строительства очень редко в связи со сложной технологией производства.

От чего зависит выбор сечения балок.

Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей.

Двутавровая балка с шириной стенки от 60 до 100 мм является самой практичной. Толщину стенки необходимо выбирать в зависимости от размещения арматурного каркаса, а также укладки и уплотнения бетона. У V-образных опорных элементовтолщина стенки постепенно увеличивается. Это свойство обеспечивает прочность конструкции, а также ее стойкость к образованию трещин. Для балок, имеющих длину 6 и 9 метров, может быть применено тавровое сечение.

Полезная информация! Чаще всего высота сечения ригелей в середине пролета составляет от 1/10 до 1/15 пролета. Если это двускатная балка – высота сечения в середине пролета определяется исходя из типовой высоты балки, составляющей 800 или 900 мм и уклона верхнего пояса.

Балки с различными видами сечений

Для обеспечения устойчивости при транспортировке и монтаже ширина верхней полки составляет от 1/50 до 1/6, то есть около 200 — 400 мм.

Ширину нижней полки выбирают в зависимости от прочности бетона при ее обжатии, от диаметра зажимов натяжных устройств и от длины балки, давящей на колонну.

Ширина нижней полки колеблется от 200 до 280 мм. Переход от вертикальной стенки к полкам осуществляется с помощью вутов, имеющих угол наклона 45°.

Решетчатые двускатные стропильные балки применяются при необходимости прохождения коммуникаций. Диаметр сечения таких балок составляет 200-280 мм.

1. Двускатные балки изготавливают из бетона классов В25 — В40. В качестве основы используется арматурные прутья классов A-V и A-IV, канаты класса К-7 и высокопрочную проволоку класса Bp-II.
2. Продольные стержни верхней полки и каркасы стенки изготавливают с помощью арматуры класса A-III.

В опорных частях ригелей устанавливают вертикально расположенные стержни и сетки, выполняющие роль дополнительной арматуры.

Железобетонная балка двускатная

При обжатии двускатных балок с двутавровым сечением в верхней полке могут образоваться многочисленные трещины. Для того, чтобы этого избежать, необходимо стропильные железобетонные балки армировать конструктивной напрягаемой арматурой в верхней части ригеля. При этом эксцентриситет усилия обжатия и растягивающее напряжение в верхней полке уменьшаются.

Нагрузка балки от собравшегося снега и собственного веса передается на опоры через ребра панелей.

Подбор как продольной, так и поперечной арматуры, расчет стойкости к возникновению прогибов и трещин производится для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля на всех стадиях работы.

Важно! При этом не стоит забывать о том, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках отстоит на 0,35 — 0,4L от опоры, а не располагается в середине пролета. Если давящая нагрузка распределена равномерно, при уклоне верхней полки равном 1:12, опасное нормальное сечение находится на расстоянии 0,37L от опоры.

Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета.

Шурупы для дерева

Соединения, выполненные с помощью шурупов, являются более долговечными и прочными, чем гвозди. Спиральная резьба идеально прилипает к материалу и предотвращает выскальзывание крепежа.

Для строительства домов чаще выбирают шурупы для дерева длиной от 40 до 320 мм и диаметром от 0,5 до 6 мм.

Что касается видов этого строительного крепежа, то могут использовать самые различные шурупы. Самые популярные среди застройщиков — самосверлящие шурупы, поскольку для них не требуется каких-либо подготовительных работ: достаточно просто достать их из упаковки и вкрутить шуруповертом в дерево. Это возможно благодаря специально сконструированному шпицу.

Традиционные шурупы обычной формы более дешевые, однако выбирая их, следует иметь ввиду, что прежде чем начать их вкручивать в древесину, вам придется просверлить отверстие. Оно должно быть чуть меньшего диаметра, чем диаметр шнека.

Есть также строительные шурупы с частичной резьбой. В них как правило резьба находится лишь на небольшой поверхности и под некоторым углом. Такой крепеж пригодится, если вы планируете скреплять древесину с другими материалами, поскольку они имеют до 67% больше растягивающего усилия, по сравнению с традиционными шурупами.

Многие застройщики предпочитают крепить стропила, балки и другие деревянные элементы дома именно шурупами. Однако следует иметь ввиду, что это более трудоемкая задача, по сравнению с гвоздями. Чтобы облегчить закрепление винта в твердой древесине, его резьбу можно предварительно смазать бесцветным маслом, стеарином или натереть мылом.

Однако, в отличие от гвоздей, крепеж шурупами для дерева зачастую выглядит более эстетичным. К тому же они почти не ржавеют, так защищены от коррозии хромированием или латунью. Разумеется, это не дает стопроцентной гарантии.

Если вы хотите полностью избежать ржавчины следует выбирать шурупы из нержавеющей стали. Разумеется, они будут стоить дороже. Однако такой крепеж пригодится как нельзя кстати, если вы планируете работу с деревянными конструкциями, которые могут подвергаться частому воздействию воды или находящихся в условиях повышенной солености (дома, построенные на прибрежных территориях).

Как правильно закручивать шурупы?

Технология закручивания зависит от формы шурупа. Проще всего, конечно, работать с самозакручивающимися шурупами с традиционной резьбой. Несколько сложнее — с крепежом, в котором резьба нанесена лишь частично или с, так называемыми, шурупами с безрезьбовым сечением.

При работе с последними потребуется просверлить отверстия в древесине. Это делается в два этапа. Сначала делается отверстие узким сверлом, а затем сверлом с диаметром, аналогичным резьбовой части винта. Принцип двойного сверления не распространяется на винты, у которых резьбовая часть шире, чем у безрезьбовой.

Нужно ли предварительно просверливать отверстия, если мы имеем дело с традиционными шурупами, с резьбой в полной длину? Здесь особых правил нет: если они закручиваются итак, то сверлить дерево не нужно. Однако, если вы имеете дело с досками из твердой древесины, будьте готовы к тому, что ее придется сверлить каждый раз.

Кроме того, если вы планируете прикрутить шуруп у краев доски, специалисты настоятельно рекомендуют предварительно просверлить отверстие, чтобы не повредить дерево. Помните, что отверстие для шурупа всегда должно быть не только уже его диаметра, включая резьбу, но и короче его примерно на 1/3.

Балки из бруса.

Часто для изготовления балок используется такой материал, как клееный брус, ведь этот очень качественный материал практически не подверженный искажению при усыхании.

Конструкционный брус применяется также в несущих конструкциях. Самой прочной балкой на изгиб является брус, соотношение сторон которого составляет 7:5.

Конечно, обычное круглое бревно может выдержать гораздо большую нагрузку, чем клееный брус. Однако оно обладает значительно меньшей прочностью на изгиб.

В случае, если два рядом стоящих бруса скрепить шпонками и болтами между собой, такая конструкция приобретает свойство выдержать значительно больший вес. Если при изготовлении стропильной системы применялись слишком тонкие бруски, со временем это приведет к их изгибу и деформации всей конструкции.

При строительстве чердачных помещений и междуэтажных перекрытий применяются балки толщиной, составляющей не меньше, чем 1/24 длины этой балки.

Марки балок

Некоторые рекомендации

Какой бы способ вы не использовали, следует помнить о некоторых правилах. Крепление стропил будет надежным, если:

1. При монтаже использовались качественные материалы. Причем это относится не только к самим стропилам и балкам. Качественными должны быть и материалы, которые вы используете для крепежа (болты, скобы, хомуты, саморезы и так далее).
2. Не следует спешить. Установка стропил и их крепление должно проходить строго с соблюдением технологии.
3. Все используемые запилы нужно выполнять аккуратно и делать это нужно так, чтобы выступы на стропилах строго совпадали с выемками на балках перекрытия.

Для облегчения работы лучше сделать шаблон. Он выполняется при креплении первого стыка стропил. Далее по такому шаблону все выемки и выступы будут одинаковы. В результате крепить будет легче, и работа пройдет быстрее.

Стоит помнить, что возведение крыши – эта работа сложная. Тут важно наличие опыта. Если вы делаете это впервые, то лучше заранее проконсультироваться со специалистом. А если нет вообще никакого опыта в работе с деревом, то крепить стропила к балкам перекрытия лучше доверить профессионалу. В этом случае крыша дома будет надежной и долговечной и не доставит вам хлопот при эксплуатации.

Видео по теме:

Подстропильные балки и их особенности.

Подстропильные балки имеют свои особенности:

1. Изготавливаются подстропильные балки с использованием пучковой арматуры только предварительно напряженными.
2. Крепление балок и ферм к каркасу осуществляется с помощью болтов или сваривается стальными закладными деталями.
3. Расчет подстропильной балки осуществляется по схеме однопролетной, нагруженной распределенной нагрузкой от своего веса и в середине пролета сосредоточенной силой.
4. Для опор несущих конструкций покрытия балки и фермы на подстропильных конструкциях оснащены железобетонными консолями, либо стальными столиками.
5. Подстропильные балки и фермы крепятся к каркасу точно так же, как основные конструкции покрытия.

Верхние пояса балок подстропильных систем развязаны непрерывным диском профилированного настила покрытия.

Итак, правильно подобрав наиболее подходящий вид стропильных и подстропильных балок, их размер и сечение при возведении того или иного типа крыш, вы обеспечите надежность и устойчивость кровли на долгие годы.

Детали для крепления стропил

Для надежной фиксации стропил используют различные детали, такие как нагели, треугольники, бруски, крепежные пластины, накладки, затяжки, и т.д. При возведении деревянного каркаса стропильной крыши используются металлические элементы – хомуты, болты, гвозди, шпильки, уголки. Металлические уголки выпускаются для крепления стропил с запилом и без запила. Отличаются они разной толщиной металла и разным количеством отверстий для саморезов/болтов. Также выпускаются усиленные уголки, имеющие ребро жесткости в области сгиба. Основные крепежные элементы показаны ниже (для увеличения, нажмите на изображение):

Стропила висячие для кровельной конструкции

Для любого строящегося дома важно выполнить правильный расчет на момент строительства крыши, так как именно от этого будет зависеть защита от непогоды, потерь тепла, ветровых нагрузок и прочего. Крыша служит элементом защиты всего строения.

Виды висячих стропил.

Варианты наслонных и висячих стропил: отличительные особенности

Конструкция кровли может быть самой различной. Монтаж основан на использовании наслонных или висячих стропил. Разница состоит в том, что наслонные применяются, когда они могут опираться на центральную несущую стену, внутреннюю опорную колонну либо любой другой элемент со схожими функциями. Но такой вариант не всегда подходит, часто случается так, что внутренней несущей или капитальной стены просто нет, то есть стропила будут опираться только на наружные стены, а конструкция для этого требуется совершенно другая. Для этого применяется висячий вариант стропил, которые можно использовать для пролетов с длиной от шести-семи метров. Главное отличие между системами – это опора стропил.

Стропильные ноги в этом случае одним своим концом упираются в стены, а вторым соединяются сверху друг с другом. Крепление может осуществляться различными методами, начиная от прорезного шипа и заканчивая металлическими зубчатыми пластинами. Все ноги должны иметь соединение при помощи растяжки, которая не будет им давать разъезжаться в стороны, то есть создается жесткость и прочность крепежа. Наслонные имеют другую конструкцию, у них есть специальный элемент, который создает дополнительную точку опоры на внутренние капитальные стены.

Технические характеристики висячих стропил.

Из особенностей устройства висячих деревянных стропил необходимо отметить:

1. Cтропильные ноги соединяются наверху при помощи запила, дополнительно фиксируются болтами, пластинами или гвоздями. Верхние концы ставятся встык либо к коньковому прогону.
2. Встречные стропильные ноги соединяются затяжками.
3. Затяжки могут быть цельными либо составными, их сращивание при необходимости осуществляется за счет прямого или косого зуба.

Система висячих стропил отличается сложностью. Вес ее несколько больше, чем у наслонных, но она незаменима при перекрытии пролетов от шести до десяти метров, при устройстве мансардных помещений. Материала при этом может расходоваться больше, стоимость также будет выше, но на прочности это не скажется. Кроме того, именно стропила висячие применяются чаще всего для очень сложных типов крыш, вариантов их устройства много.

Устройство висячих стропил

Правильное устройство кровельной конструкции – это один из самых ответственных моментов всего строительства. Как фундамент является основанием для дома, так и крыша считается его надежнейшей защитой и залогом долговечности. Каркас крыши – это висячие и наслонные стропила, составляющие как бы скелет кровли, на который уже крепится обрешетка и внешнее покрытие, между стропильными ногами укладывают утеплитель, сверху кладут гидро- и пароизоляцию.

Ключевые элементы висячих стропил.

Перед началом строительства важно выполнить правильный расчет всей конструкции, так как от этого будет зависеть безопасность и надежность. Такой расчет основывается на следующих данных:

1. Размеры самого строения, материал изготовления стен, наличие либо отсутствие несущих внутренних стен, опорных колонн, наличие мансардного этажа.
2. Максимально допустимая нагрузка на стены.
3. Тип крыши, который будет сооружаться (обычная двускатная и односкатная, плоская, вальмовая, шатровая и прочее). В данном случае необходимо сразу же определить, какие именно деревянные стропила будут применяться (наслонные либо висячие).

Далее расчет должен включать в себя:

• сечение стропильных ног;
• шаг стропил, их правильное расположение;
• формы, которые будут принимать стропильные фермы.

Стропила могут быть самого различного вида, но чаще всего это форма треугольника, который образуют две стропильные ноги, упирающиеся друг на друга вверху.

Дополнительно, чтобы придать ферме надежность, все стропильные ноги соединяются затяжками, то есть специальным брусом, нейтрализующим функцию распора и придающим прочность и устойчивость.

Стропила висячие обладают своими особенностями, среди которых их возможность передавать нагрузки на стены. Мауэрлат не всегда обязателен, достаточно использовать обрезную доску для выравнивания ферм по горизонтали. Для устройства такой схемы особое значение имеет:

• тип кровли и размеры;
• вид кровельного покрытия;
• климатические условия региона.

Когда используются висячие варианты стропил?

Виды наслонных стропил.

Наслонные и стропила висячие – это неотъемлемая часть всей кровельной конструкции. Но отличаются они по условиям своего применения. Так, висячие конструкции применяются в том случае, если опирание стропил происходит только на бока здания, а не на внутренние несущие стены. Они используются, когда нет центральной стойки (опоры) для конструкции крыши. Для крепления элементов конструкции пользуются специальной затяжкой, которая может быть сделана из деревянного бруса или металлических планок. Такие затяжки обязательны, когда строятся мансардные помещения, в этом случае затяжка становится одновременно и балкой перекрытия для крыши.

В данном случае важен правильный расчет, так как при более высоком расположении растяжки общая величина нагрузок на всю систему будет только увеличиваться. Поэтому, когда используются висячие стропила с затяжками, необходимо в верхней их части применять более мощные конструкции, а узлы должны крепиться более надежно (желательно дополнительно к основным крепежным элементам использовать металлические зубчатые пластины).

Ширина одного пролета для висячих стропил должна составлять 6-10 м, а вот шаг может отличаться в зависимости от уклона ската крыши. Деревянные стропила могут быть выполнены из обычной обрезной доски, бруса либо бревна. Обязательна пропитка его антисептиками и антипиренами перед укладкой, чтобы обеспечить защиту от плесени, грибка.

Наслонные стропильные системы применяются в том случае, когда строение имеет внутреннюю несущую либо капитальную стену, на которую конструкция крыши может смело опираться. Наслонные стропила отличаются от висячих еще и тем, что у них есть дополнительный элемент, опирающийся на колонну, внутреннюю стену, любую несущую схему. Характеризуются наслонные стропила тем, что работают они только на изгиб. Для многих конструкций это настоящий плюс. Но есть и положительные стороны: наслонные стропила более надежны и просты в изготовлении, они обходятся намного дешевле, да и вес их меньше, а это очень важно для любой крыши.

Монтаж висячих деревянных стропил

Монтаж такой системы вполне доступен своими руками. Для крыши используют брусья из дерева с сечением в 5*20 см, которые предварительно необходимо обработать при помощи специальных антисептиков и антипиренов. Это обязательное условие для работы с деревянными элементами не только для крыши, но и для остальных конструкций дома. По установке деревянных стропил последовательность действий будет следующая:

Все узлы соединения стропил с элементами крыши для надежности могут крепиться металлическими деталями крепления – болтами, скобами, шурупами, саморезами.

1. Сначала наверху конструкции надежно соединяют два бруса, создается узел опирания стропил.
2. На стропилах делается выемка, то есть паз, для того чтобы была опора для мауэрлата.
3. Брус наверху должен соединяться с упором, для этого необходимо обеспечить соединение концов отдельных брусьев. Лучше всего первую конструкцию собрать на земле в виде шаблона, а остальные деревянные стропила изготавливать именно по этому образцу. В таком случае висячая стропильная система будет идеально ровной и надежной, а сама сборка быстрой. С подобной работой вполне могут справиться 3-4 человека. Расчет для деревянных стропил должен быть очень тщательным, не стоит пренебрегать этим, так как даже 1 мм может иметь значение.
4. Первые стропильные ноги монтируются на одном конце крыши, вторые – на противоположном. Между парами протягивается шнур для разметки, это поможет ориентироваться при дальнейших работах. Шаг, с которым устанавливаются стропильные ноги, необходимо определять исходя из расчетов уклона. Например, если угол ската крыши составляет 30 градусов, то ширина одного пролета, где идут висячие стропильные системы, должен составлять до 70 см. Иной вариант здесь не приветствуется специалистами, хотя и возможен в некоторых случаях.

Конструкция стропил не так сложна, как может показаться. Все узлы крепления стропильных ног и мауэрлата осуществляются при помощи кровельных гвоздей, металлических скоб и зубчатых пластин. Для усиления узлы могут скрепляться и саморезами по дереву. Опирание всех стропил на мауэрлат осуществляется согласно тому, какая именно схема стропильной системы была выбрана. Это зависит от типа крыши, ее размеров, наличия либо отсутствия внутренних несущих стен для опирания стропильных ног крыши.

Для устройства конструкции крыши любого дома применяется специальная стропильная система, выступающая в виде каркаса. Это может быть наслонная стропильная система, если есть несущие стены, на которые элементы конструкции могут опираться, либо висячие стропила, если каркас будет монтироваться только на боковые стены. В этом случае важен правильный расчет, чтобы крыша под собственным весом не сложилась. Может применяться и безраспорная конструкция, треугольные арки с бабками, специальной затяжкой и прочие. Использование той или иной системы зависит от того, какие размеры имеет дом, какова его форма, модель самой крыши, материала покрытия. Смонтировать своими руками наслонные стропила и висячие не так сложно, но необходимо проводить предварительные расчеты, что обеспечит безопасность и надежность крыши дома.

устройство и конструкция деревянных систем

Конструкция любой крыши включает в себя систему стропил, которая придает кровле большей надежности и обеспечивает передачу нагрузки от нее самой, а также от атмосферных осадков на несущие стены и внутренние опоры здания. В зависимости от числа и конфигурации скатов, длины пролетов и проектной нагрузки могут устанавливаться наслонные и висячие стропила. Первые монтируются при наличии средней несущей стены или промежуточных опор, вторые – в случае отсутствия этих конструкционных элементов.

Существует три способа устройства стропил наслонного типа:

• использование мауэрлата в качестве опоры для стропильных ног. Можно применять подшивку бруском и крепление стропильной системы путем врубки с использованием дополнительного страховочного крепления к стене проволокой или хомутами. Верхний конец стропил укладывают на коньковый прогон. В связи с возможной усадкой желательно осуществлять крепление по типу скользящей опоры для стропил;
• крепление нижнего конца стропил к штучным брускам либо крепление стропил к мауэрлату с использованием ползуна. В верхней части соединение стропил осуществляется при помощи болтов или гвоздей;
• жесткое скрепление стропил и прогона в коньковые узлы. Для этого деревянные бруски с обеих сторон прибивают гвоздями параллельно коньковому брусу.

Дополнительными конструкционными элементами, в результате использования которых наслонная стропильная система приобретает дополнительную жесткость, являются прогоны, подкосы и ригели. В случае устройства стропил распорного типа усилия от стропильных ног будут передаваться стенам здания. При этом применяются жесткие крепления, без ползунов.

Мансарда и наслонные стропила

Одной из основных особенностей мансард является малая высота стены до ската, не превышающая полутора метров. Этот факт должен учитываться еще на стадии проектирования здания, так как он влияет на устройство наслонных стропил. В том случае, если конструкцией дома предусмотрено наличие поперечных стен, которые служат основой для установки промежуточных опор, то сооружение наслонной стропильной системы не будет представлять особой сложности. Если же промежуточные опоры отсутствуют, и при этом длина дома превышает шесть метров, то необходим тщательный предварительный расчет и разработка детального проекта с привлечением специалистов.

Чаще всего используют комбинацию наслонных и висячих стропил, принимая во внимание на следующие моменты:

• стропила наслонные деревянные на нижнем скате образуют правильные треугольники, оснащенные прихватками, обеспечивающими дополнительную жесткость;
• в верхней части кровли используются висячие стропильные системы, нижняя затяжка которых может использоваться для оборудования потолка мансардного помещения. В связи с тем, что серьезных нагрузок эти элементы не испытывают, для их изготовления обычно применяются брусья небольшого сечения;
• с целью предотвращения возникновения прогиба затяжки прибегают к ее подвешиванию на так называемую «бабку», которая на фото разреза кровельной системы имеет вид небольшого деревянного вертикально ориентированного бруса;
• для изготовления стропильной системы используются материалы большого сечения, что обеспечивает высокую прочность и надежность кровли мансарды;
• в нижней части ската монтаж стропил может осуществляться как с использованием подкосов, так и без них. Крепление стропильных ног к мауэрлату производится при помощи ползунов или шарнирно-неподвижных скоб;
• конструкции наслонных стропил создаются таким образом, чтобы стойки нижних стропильных ног опирались на перекрытие;
• при использовании деревянных перекрытий стойки врезают в балку.

Особенности конструкции наслонной стропильной системы

Наслонные стропильные системы применяются в тех случаях, когда величина пролета составляет 7 и более метров. Стропила имеют только по одной опоре на стену.

Верхние концы стропил скрепляются друг с другом одним из трех способов:

• при помощи прорезного шипа;
• при помощи металлических пластин;
• при помощи соединения вполдерева.

Использование затяжки не позволяет стропильным ногам разъезжаться. Подобная кровельная конструкция создает распорное усилие, однако оно остается внутри образованного стропилами и затяжкой треугольника, поэтому не представляет опасности для здания. Затяжки могут быть двух видов: цельные либо составные, изготовленные путем сращивания. Сращивание производится косым или прямым зубом, внахлест или другим способом. Установка затяжек может производиться не только у основания, но и в любом месте по направлению к коньку. В том случае, если используются длинные наслонные стропила конструкция и узлы должны включать в себя «бабки», подкосы, стойки и ригели.

Размеры стропильной системы и нюансы монтажа

В процессе устройства системы кровли особое внимание необходимо уделять детальному изучению размеров сечений ее основных элементов и расстояний, на которых они должны размещаться:

• при использовании стропильных ног из бревен и пластин между ними следует оставлять расстояние, равное полутора-двум метрам; из досок – 1-1,75 метра;
• при диаметре стропильных бревен 18-20 сантиметров ширина пролетов должна составлять четыре с половиной – шесть метров. Основание бревен остается не обработанным, а их верхний кант стесывается;
• с целью уменьшения пролетов между стропилами рекомендуется использовать подкосы, изготовленные из бревен диаметром 10 сантиметров, брусьев сечением 8х8 сантиметров и досок сечением 4х15 сантиметров;
• если используются деревянные наслонные стропильные системы в каменных строениях, то мауэрлат при прогонах между стропилами в один-полтора метра устанавливают по всему периметру наружных стен. Для мауэрлата используют бревна диаметром 18-22 сантиметра, предварительно обработанные антисептическим раствором в местах соприкосновения с кладкой.

Опорой для стропильных ног между стенами служат продольные прогоны, концы которых упираются в торцевые стены строения. Между поперечными стенами в качестве опоры для них используют подкосы, стойки и шпренгели. Для прогонов используют бревна диаметром 20-26 сантиметров. Стойки и подкосы опираются на внутренние стены и специально установленные столбы.

Правильно выбранная в соответствии с конфигурацией и размерами кровли стропильная схема гарантирует надежность и долговечность крыши вашего дома.

Наслонные стропила для крыши конструкция узлы

Стропила

— несущие конструкции скатной крыши, поддерживающие основание кровли (обрешётку или настил).

Различают наслонные (при промежуточных опорах) и висячие стропилы (без промежуточных опор). При сравнительно больших пролётах стропилами служат фермы.

Простейшие стропила

Наиболее простыми стропилами

-являются наслонные стропила, образованные стропильными ногами из бревен, брусьев или досок и укладываемые на брусчатые или бревенчатые мауэрлаты и скрепляемые с последними помощью врубок и скоб.

При наличии долевых стен и при пролетах более 5—6 м стропильные ноги поддерживаются промежуточными опорами на столбах. При редко расставленных поперечных стенах (через 4—5 м) мауэрлаты поддерживаются подкосами (рис. 6), обычно образующими в долевом направлении ригельно-подкосную систему. При отсутствии промежуточных опор стропильные ноги подпираются подкосами, врубленными в стропильные ноги шипом. В виду наличия распора от подкосов верхние концы стропильных ног должны быть надежно связаны межйу собой болтами и скобами.

Стропила являются несущей конструкцией, воспринимающей все постоянные и временные нагрузки. Форма стропил и расположение их в плане зависят от очертания крыши и контуров здания. Конструкция стропил зависит от характера расположения опор, величины перекрываемых пролетов, а также от величины постоянной и временной нагрузок, действующих на стропила. Стропильные конструкции крыши выполняются из дерева, стали и железобетона.

Различают две основные системы стропил: наслонные — односкатные и двухскатные — и висячие. В наслонных стропилах каждая нога опирается не менее чем на две опоры, образованные наружными стенами, стойками или прогонами. Наслонные стропила не дают распора на стены, поэтому иногда эти стропила называют безраспорными. Висячие стропила опираются на стены нижним основанием затяжек, в которые врубаются нижние концы стропильных ног, а верхние концы соединяются вместе, поддерживая друг друга на весу. Распор, который возникает при этом, воспринимается горизонтальной затяжкой или ригелем.

Наслонные стропила

1. Наслонные стропила (рис. 1) применяются в гражданских зданиях. В качестве опор для них используются внутренние стены или столбы.

2. Стропильные ноги выполняют из бревен, брусьев и досок на ребро, уложенных наклонно вдоль ската. Бревна отесывают сверху на один кант для прибавки обрешетки и укладывают комлем книзу

Нижние концы стропильных ног при деревянных стенах врубают непосредственно в венцы или в верхнюю обвязку стены; при каменных стенах — под нижние концы стропил подкладываются брусья или бревна, диаметром 18—20 см, отесанные на два канта снизу и сбоку (мауерлат).
При расстоянии между стропилами до 1,5 м мауерлаты укладывают сплошными, при большем расстоянии — из отдельных коротышей 70— 80 см длиной. Мауерлат укладывают на обрез (уступ) каменной стены и изолируют для предохранения от загнивания со стороны, обращенной к каменной кладке, толем или осмаливают.

3. Стропильные ноги сопрягают с мауерлатом, венцом или обвязкой, неглубокой врубкой и скрепляют скобой. Скобы относятся к нерабочим связям и служат для соединения бревен и брусьев. Для изготовления скоб применяется круглая и квадратная сталь.
Скобы следует забивать в предварительно рассверленные отверстия диаметром от 0,8 до 0,9 диаметра скобы и глубиной не менее 0,6 от загиба скобы

4. При односкатных крышах наслонные стропила могут состоять только из одной ноги. Такие стропила без устройства дополнительных опор (подкосов) целесообразны только для пролетов до 4,5 м. При длине стропильных ног 6—9 м для уменьшения прогиба и придания всей системе стропил жесткости стропильные ноги укрепляют подкосами, упирающимися нижним концом на прогон, уложенный на выступ (обрез) стены. При наличии на чердаке столбов или поперечных стен на них укладывается лежень, на который и ставят стойки.

По верху стоек укладывают прогон, поддерживающий стропильные ноги. Для уменьшения сечения прогона и повышения общей жесткости всей стропильной системы под прогоны устанавливают подкосы, нижние концы которых упираются в стойки и лежни.

Рис. 1. Наслонные стропила
а — без подкоса; б — с подкосом; в — с одним рядом стоек и подкосами; е — с одним рядом стоек и прогонами на подкосах; д — с одним рядом стоек и подкосами; е — со смещенной стойкой, подкосами и ригелем; ж — со стойками и ригелем жесткости; 1 — подкос под каждой стропильной ногой; 2 — мауерлат; 3 — прогоны; 4 — подкладка; 5 — сквозной лежень; 6 — подкосы у стоек; 7 — лежень; 8 — подкос; 9 — ригель; 10 — обвязка; 11 — кирпичный столб; 12 — ригель жесткости; 13 — железобетонное перекрытие; /—X/ — узлы

Наслонные стропила для двухскатных крыш имеют две стропильные ноги, нижний конец каждой из них врезается в мауерлат или венец, а верхний — в коньковый прогон. При этом верхние концы стропильных ног противоположных скатов сопрягаются врубкой вполдерева. Прогон поддерживают при помощи стоек, которые ставят на лежни, уложенные на внутренние продольные стены или столбы.

При расстоянии между стойками более 3 м для усиления прогона и уменьшения его прогиба в лежень и прогон врубают подкосы. При пролете двухскатных наслонных стропил от 10 до 14 м стропильные ноги стягиваются ригелем из пластин или досок, врубленных сквороднем.

При четырехскатных крышах устанавливают диагональные стропильные ноги, образующие шатровые (вальмовые) скаты, которые нижними концами врубаются в мауерлаты, а верхними — в выпущенный конец конькового прогона. В диагональные стропильные ноги, в пределах треугольных участков ската крыши, врубаются полусквороднями укороченные стропильные ноги, отходящие от диагональной ноги (варожники) (рис. 2).

Рис. 2. Деталь стропил четырехскатной крыши
1 — диагональная стропильная нога; 2 — нарожник

 

5. Наслонные стропила из досок делают так же, как и стропила, из брусьев или бревен с той лишь разницей, что сопряжения элементов таких стропил осуществляются в узлах с применением гвоздей или болтов, а не врубок. Расстояние между дощатыми стропилами принимаются от 1 до 1,25 м

6. В зависимости от веса кровли, принятого сечения обрешетки и несущей способности стропильных ног расстояние между осями стропил обычно принимают в пределах 1—1,5 м (реже до 2 м), а сечение элементов стропил — по расчету на прочность и жесткость. Однако их не рекомендуется делать меньше величии, приведенных в табл. 1.

Таблица 1. Наименьшие допускаемые сечения элементов наслонных стропил

Наименование элементов	Диаметр бревна (в верхнем отрубе) в см	Диаметр пластин из бревен в см	Сечение досок в мм
Стропильная нога	13	15	50 х 100
Подкос	13	15	50 х 100
Стойка	13	15	50 х 100
Прогон: верхний	14	—	—
нижний (лежень)	18	—	—
Мауерлат	16	—	—

 

7. Сечение стропильных ног из бревен для наслонных стропил можно ориентировочно определить по данным табл. 2.

Нагрузка, допускаемая на стропильные ноги наслонных стропил из бревен для разных пролетов в зависимости от сечения стропил

Расчетная схема	Пролет в м	Допускаемая предельная нагрузка q в кг\пог.м при сечении стропильных ног в см
		13	14	15	16	17	18	19	20	22
	3	190	240	275	355	430	505	—	—	—
	3,5	140	170	200	257	310	365	430	—	—
	4	105	135	155	200	240	285	325	390	520
	4,5	—	100	125	160	190	225	265	310	410
	5	—	—	95	125	155	180	215	250	330
	5,5	—	—	—	95	120	150	180	210	275
	6	—	—	—	—	—	115	145	175	230

Для определения допускаемой предельной нагрузки на стропила крыш требуется установить снеговую нагрузку (учитываемую при уклоне ската кровли до 50°), ветровую нагрузку и собственный вес крыши.

Ветровая нагрузка учитывается при уклоие кровли более 30° и принимается:
для условий городской застройки — 15—20 кг/м2;
для побережья моря и низовьев больших рек — 35—50 кг/м2.

При строительстве на открытых степных местах указанные нормы повышаются на 67%, а при строительстве в защищенных лесистых местностях — понижаются на 25%.

Стойки и подкосы наслонных стропил, работающие только на сжатие, обычно не рассчитываются. Диаметр этих элементов на практике принимается на 1—3 см меньше диаметра стропильных ног.

Терминология деревянного каркаса | Ключевые термины, которые нужно знать о деревянных домах

Фото: Джеймс Рэй Спан. Посмотрите больше об этом доме здесь.

Вам не нужно быть специалистом по деревянному каркасу, чтобы иметь возможность идентифицировать различные части конструкции вашего дома или оценить уникальную красоту его различных компонентов. Большинство владельцев быстро усваивают эти термины, потому что они очень гордятся своими домами, которые часто состоят из подписи столбов, балок, ферм, украшений и других вариантов обрамления.
Там, где дома традиционной постройки обычно содержат тысячи отдельных деревянных частей, все из которых исчезают из поля зрения при нанесении внутренних отделанных поверхностей, дома с деревянным каркасом могут содержать менее 200 ключевых структурных компонентов, которые остаются видимыми жильцам после завершения строительства дома. И хотя архитектура со временем развивается, а конструкции каркасов могут сильно отличаться от дома к дому, технические названия или номенклатура, используемые для обозначения каждого из этих важнейших компонентов, неизменны и передавались строителями каркасов на протяжении веков.

Содержание:

Перейти к …

Фото: любезно предоставлено Yankee Barn Homes. Посмотрите больше об этом доме здесь.

Ключевые термины по деревянному каркасу:

ЗАЛИВ. Для повышения эффективности строительства и использования материалов деревянные каркасные конструкции обычно возводятся коробчатыми секциями, называемыми отсеками, состоящими из двух изгибов (по одному на каждом конце) вместе с дополнительными элементами каркаса, которые соединяют изгибы и образуют конструкцию.

ЛУЧ. Любой горизонтальный брус.

ИЗГИБ. Каждый изгиб образует торцевую стенку пролета. Подобно отдельным ломтикам в буханке хлеба, изгибы полностью проходят через конструкцию от одного конца до другого и от основания фундамента до самого верхнего гребня и служат основными несущими узлами в деревянном каркасе. Изгибы обычно строятся ровно на первом или нижнем настиле, а затем поднимаются в вертикальное положение с помощью крана (или многих других желающих).

ФАРМА. Плоский край под углом 45 градусов, строганный или фрезерованный вдоль внешнего или «переднего» края древесины. Хотя фаски в основном являются декоративными, они часто размещаются там, где пассажиры могут соприкоснуться с остро обрезанными, открытыми углами и краями древесины, чтобы предотвратить травмы.

ЗЕЛЕНЫЙ ДЕРЕВО. Древесина, используемая в деревянных каркасах, часто встраивается в раму вскоре после резки, когда она еще «зеленая», без какого-либо промежуточного периода сушки. Столярные изделия, используемые в таком каркасе, должны затягиваться и становиться прочнее по мере высыхания и усадки этого зеленого дерева в каркасе.Иногда пиломатериалы сушат на воздухе в защищенных от атмосферных воздействий помещениях, чтобы удалить влагу и уменьшить их до номинального конечного размера, или сушат в печи в нагретой среде до почти мебельного состояния.

ПОСТ. Любой вертикальный брус.

ПЕРЕРАБОТАННАЯ ДРЕВЕСИНА. Древесина, полученная в неповрежденном виде из старых деревянных каркасных зданий, таких как сараи, мельницы и фабрики, а затем повторно используется или перерабатывается в новую структуру. Владельцы часто платят больше за уникальный внешний вид и качества состаренной или «старинной» древесины.

ДЕРЕВО. Согласно стандартной классификации пиломатериалов, древесина — это отрезок цельной древесины со стороной более пяти дюймов в поперечном сечении. Конструкция мельницы, обозначение требований норм пожарной безопасности, требует обрезки конструкционной древесины минимум на восемь дюймов с каждой стороны. Пиломатериалы используются как взаимозаменяемые как стойки, так и балки в деревянных каркасных зданиях.

КАБИНА. Большой деревянный дюбель или колышек, используемый в качестве фиксатора в деревянных столярных изделиях. Слово происходит от описательного термина «гвоздь дерева».«В зависимости от прерогатив строителя или владельца открытые колышки либо обрезаются ровно по направлению к древесине, либо остаются неразрезанными, чтобы выступить за пределы для более деревенского вида.

ФЕРМЫ. Расположение горизонтальных и вертикальных деревянных балок, используемых для поддержки крыши, верхнего этажа или балкона. Ферма объединяет и увеличивает несущую способность отдельных бревен, позволяя конструкции охватывать большую неподдерживаемую площадь и выдерживать более тяжелые нагрузки. Доступны различные типы конструкций стропильных ферм, в том числе стропильные балки и ножничные фермы.

Строительная терминология:

ЛУЧ. Любой горизонтальный брус.

BRACE. Эти короткие деревянные опоры, расположенные по диагонали, также называемые коленными распорками, угловыми распорками или ветровыми распорками, используются в качестве усиления в углах рамы для предотвращения сдвига или горизонтального движения.

GIRT. Этот критически важный компонент рамы образует горизонтальную полосу или «пояс» полностью вокруг деревянного каркаса.Часто называемый балкой, изогнутой балкой или балкой, она также служит основанием или подоконником для каждого верхнего этажа и часто используется в качестве внешней опорной балки для отдельных балок перекрытия.

СТОЙКА. Эта уникальная вертикальная опора, также известная как челюстная стойка, имеет размерно шире вверху, что позволяет образовывать пересечение нескольких балок и опорных элементов.

МОЛОТОЧНАЯ БАЛКА. Сложная анкерная балка, используемая в «открытых» или несвязанных фермах, часто в сочетании с изогнутой распоркой, которая помогает передавать вес крыши конструкции на стены.

JOIST. Эти горизонтальные балки одновременно несут вес внутреннего пола и служат в качестве опоры потолка помещения. Балки поддерживаются основными горизонтальными опорными элементами, такими как балки, и промежуточными несущими балками, такими как летние балки.

КОРОЛЕВСКИЙ ПОСТ. Этот ключевой брус образует центральную точку фермы или геометрического опорного каркаса и часто используется в качестве пересечения для других элементов каркаса. Хотя с технической точки зрения это столб, он обычно подвешивается сверху и редко доходит до пола конструкции.

ТАБЛИЦА. Балка, которая образует горизонтальное основание конструкции и служит фундаментом или точкой крепления для вертикальных элементов каркаса, таких как стойки и стены.

ПОСТ. Любой вертикальный брус.

PURLIN. Верхние секции изгибов деревянного каркаса часто соединяются и укрепляются в горизонтальном направлении прогонами, которые также поддерживают настил крыши.

QUEEN POSTS. Эти вертикальные элементы рамы используются в ферме с двумя симметричными стойками вместо или в дополнение к одной центральной стойке.

РАФТЕР. Стропила для опор крыши, которые простираются вверх от стеновой плиты до самой верхней балки конька, называются стропилами. Иногда стропила и прогоны используются в комбинации. Основные стропила образуют наклонную линию двускатной крыши на каждом изгибе.

КОНЬК. Этот горизонтальный элемент, иначе известный как коньковая балка или коньковая плита, соединяет изгибы на вершине фронтона деревянного каркаса. Коньковые балки не всегда требуются, и их можно не использовать в некоторых конструкциях.

ЛЕТНИЙ ЛУЧ. Эта балка, которую иногда называют центральной балкой, обычно используется для перекрытия больших открытых пространств и поддержки веса других балок, например, балок в центре пола. Поскольку он должен выдерживать значительный вес, он часто является самым большим деревянным элементом в конструкции деревянного каркаса.

СТЯЖНАЯ БАЛКА. Вспомогательный элемент рамы, также известный как анкерная стяжка, устанавливается горизонтально между стропилами крыши, чтобы предотвратить расползание крыши из-за структурной (весовой) нагрузки.

Фотография предоставлена: Heritage Natural Finishes

Столярная терминология:

BIRDSMOUTH. Сложный разрез, сделанный в задней части или нижней части стропила, который позволяет дереву выходить за верхнюю пластину стены и за нее, обеспечивая большую опорную и крепежную поверхность.

BUTT. Одно из наименее сложных соединений, в котором ответные части имеют квадратную форму и просто стыкуются друг с другом.Поскольку это соединение имеет небольшую внутреннюю прочность и зависит от силы тяжести или крепежа, чтобы оставаться на месте, он обычно ограничивается пересечениями, которые не подвержены движению или сильным противодействующим силам, например, там, где деревянные стойки опираются на горизонтальные балки.

ЛЮБИМЧИК. Часто используемый сустав, который включает веерообразный бивень или шип, который входит в прорезь кармана аналогичной формы и сцепляется с ним. Клиновидная форма этого чрезвычайно прочного соединения предотвращает смещение или расслоение соединенных друг с другом бревен.

LAP. Соединение, в котором концы двух бревен обрезаются под одинаковыми углами и просто накладываются друг на друга или «внахлест», а затем скрепляются друг с другом. Поскольку направление волокон древесины сопрягаемых деталей является параллельным, эти стыки легко скрыть и часто незаметны. Соединения внахлест обычно используются для удлинения или удлинения бруса на длинных горизонтальных участках.

MORTISE & TENON. Часто используемое соединение в деревянных каркасах, оно включает в себя охватываемый конец (шип), прорезанный на конце одного бруса, который входит в соответствующий гнездовой приемник с квадратным вырезом (паз).Как и многие соединения деревянного каркаса, он часто фиксируется на месте с помощью дюбелей из твердой древесины или колышков, называемых стволами («гвозди для дерева»).

КАРМАННАЯ РЕЗКА. Подобно пазу, этот соединительный сосуд обычно «открыт» в двух измерениях; вырезанный на боковой или верхней поверхности древесины, он предназначен для получения шипа или бивня идентичной формы, образованного на конце сопрягаемой древесины.

СИДЕНЬЕ С СТУПЕНЧАТЫМ РАФРОМ. Улучшенный тип соединения «птичий рот» и перекрытия, он обычно включает в себя дополнительные разрезы в стропиле и пластине, чтобы противостоять толчкам вниз и наружу, а также движениям из стороны в сторону.

СПЛАЙН. Длинная относительно тонкая деревянная секция, используемая для соединения двух бревен или усиления стыка. Шпонку обычно накладывают между брусьями, и сборку крепят деревянными дюбелями.

ПЛЕЧО. Выступ, вырезанный на поверхности стыка; эта дополнительная грань увеличивает несущую способность балки за счет передачи направленной вниз силы непосредственно на стойку, в то время как шип сустава сопротивляется боковой нагрузке или растяжению.

ПРОХОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ. Описательный термин, используемый для соединений, в которых шип или бивень полностью проходит через паз или карман, прорезанный в принимающей древесине.

ЯЗЫК И ВИЛКА. Специализированное соединение, часто используемое для соединения верхних концов стропил, которые встречаются для образования пика или фронтона. Один конец бруса разрезается в виде открытой U-образной формы (вилка), а единственный язычок, образованный на пересекающейся древесине, плотно входит в пространство между концами вилки.

ТУСК. Шипообразное удлинение, образованное на конце бруса, которое входит в соответствующий паз или прорезь кармана; это соединение обычно включает дополнительный выступ или выступ, вырезанный на внешней стороне соединения.

КЛИН. Деревянная прокладка, вставленная в соединение, чтобы затянуть и зафиксировать пересекающиеся бруски на месте.

Подробнее Основы деревянного каркаса для дома:

Кросс-клееная древесина (CLT) — APA — The Engineered Wood Association

Инновационные панели из массива дерева предлагают новые масштабные возможности дизайна

Основы CLT

Поперечно-клееная древесина (CLT) — это крупногабаритная сборная массивная деревянная панель.Легкий, но очень прочный, с превосходными акустическими, противопожарными, сейсмическими и тепловыми характеристиками, CLT также быстро и легко устанавливается, почти не производя отходов на месте. CLT предлагает гибкость конструкции и низкое воздействие на окружающую среду. По этим причинам поперечно-клееная древесина оказывается очень выгодной альтернативой обычным материалам, таким как бетон, кладка или сталь, особенно в многоквартирном и коммерческом строительстве.

Панель CLT состоит из нескольких слоев досушенных в печи пиломатериалов, уложенных в чередующихся направлениях, скрепленных структурным клеем и спрессованных в сплошную прямую прямоугольную панель.Панели CLT состоят из нечетного количества слоев (обычно от трех до семи) и могут быть отшлифованы или обработаны перед отправкой. На заводе панели CLT разрезаются по размеру, включая дверные и оконные проемы, с помощью современных фрезерных станков с ЧПУ (ЧПУ), способных выполнять сложные разрезы с высокой точностью. Готовые панели CLT исключительно жесткие, прочные и устойчивые, выдерживают нагрузку со всех сторон.

Фотография любезно предоставлена ​​Structurlam Products, Ltd.

---

Общие приложения CLT

CLT обычно используется для длинных пролетов в стенах, перекрытиях и крышах.

---

CLT Размер

Готовые панели обычно имеют ширину от 2 до 10 футов, длину до 60 футов и толщину до 20 дюймов. Ширина до 18 футов и длина до 98 футов возможны, но редко.

---

Знак качества APA

Товарные знаки APA появляются только на продукции, производимой заводами-членами APA. Знак означает, что качество продукции подлежит проверке посредством аудита APA — процедуры, предназначенной для обеспечения соответствия производства стандартам производительности APA или стандарту, указанному в знаке.

---

Публикации CLT

Перекрестно-ламинированная древесина: CLT в Северной Америке по сравнению с импортной продукцией

Перекрестно-клееная древесина (CLT), производимая в Северной Америке, должна соответствовать строгим стандартам на продукцию и быть сертифицирована в соответствии со стандартом ANSI / APA PRG 320 для поперечно-клееной древесины с высокими эксплуатационными характеристиками. CLT, произведенный за пределами Северной Америки, может не соответствовать этим стандартам производительности.

Загрузить>

Стандарт ANSI / APA PRG 320 для поперечно-ламинированной древесины с номинальными характеристиками

Содержит требования и методы испытаний для аттестации и обеспечения качества для CLT с высокими эксплуатационными характеристиками, изготовленных из массивных пиломатериалов или конструкционных композитных пиломатериалов.

Загрузить>

---

Библиотека ресурсов

Ознакомьтесь с полным списком публикаций APA о перекрестно-ламинированной древесине в библиотеке ресурсов APA.

CE Center — Высококачественные, упругие, деревянные крыши

Анатомия деревянной крыши

Понимая действующие силы и принципы, а также некоторые программы и стандарты, которые могут повлиять на дизайн, давайте внимательнее рассмотрим все компоненты крыши с деревянным каркасом.Рассматривая каждый из них, мы можем углубиться в ту роль, которую они играют индивидуально и коллективно, в достижении высокопроизводительной системы, достаточно устойчивой, чтобы противостоять суровым условиям.

Шаг кровли

Самым фундаментальным и обычно наиболее заметным аспектом конструкции крыши является наклон или наклон поверхности крыши. Обычно это выражается в виде вертикального подъема в дюймах по сравнению с горизонтальным пролетом, обычно 12 дюймов, и на протяжении веков это было основой геометрии крыши с деревянным каркасом.Согласно большинству отраслевых протоколов, уклоны для распространенных типов крыш включают:

• Плоская крыша: менее 2:12 (менее 17 процентов)
• Низкий наклон: от 2:12 до 4:12 (от 17 до 33 процентов)
• Обычная скатная крыша: с 4:12 до 9:12 (от 33 до 75 процентов)
• Крутой уклон: 9:12 и выше (75 процентов и выше)

Фото любезно предоставлено Huber Engineered Woods

Скатные крыши предпочитают использовать при строительстве с деревянным каркасом, потому что они не требуют особого ухода и имеют длительный срок службы.

Хотя уклон влияет на стиль крыши и используемые материалы, а также на пространство внутри здания, основная цель наклонной крыши — отвод воды. Многие подрядчики по кровельным работам утверждают, что обычные или крутые крыши, как правило, дороже по первоначальным затратам, чем их аналоги с меньшим уклоном, из-за того, что для создания уклона используется каркас. Однако они также служат дольше, требуют гораздо меньшего обслуживания и лучше выдерживают воду с течением времени по сравнению с плоскими или пологими крышами.Поскольку наклонная крыша в основном предназначена для отвода воды, а не для ее удержания или полной герметизации, как в случае плоской крыши, выбор материалов шире. С другой стороны, строительство плоских крыш может быть дешевле с точки зрения конструкции, но подходящие для использования однослойные мембраны ограничены в выборе и обычно являются более дорогим материалом. Кроме того, в течение срока службы плоские крыши, вероятно, потребуют регулярного постоянного обслуживания и могут быть более подвержены протечкам. Самая большая проблема с плоскими крышами — это образование «луж», которое может возникнуть во время сильного дождя или снегопада.Дополнительный вес может вызвать провисание обшивки или субстрата и позволить воде скапливаться или «прудиться» на крыше и, таким образом, не дать ей стекать в водостоки. Либо может накапливаться снег и лед, что также препятствует сливу воды. Эта стоячая вода на крыше затем добавляет непредвиденный долгосрочный вес и означает, что кровельная мембрана должна быть полностью водонепроницаемой, чтобы избежать утечек — по сути, она действует как лайнер для бассейна или ванны. В то время как в некоторых коммерческих зданиях можно с успехом использовать плоские и пологие кровли, в жилых домах с деревянным каркасом чаще всего используются зенитные свойства наклонных крыш.

Конструкция стержневой конструкции в сравнении с конструкцией фермы

После определения наилучшего уклона крыши для конкретного здания, следующим соображением в системе с деревянным каркасом является тип конструкции крыши: балочная конструкция на месте или предварительно изготовленные стропильные фермы. Каждая система будет опираться на размерные пиломатериалы или конструкционную древесину, которые образуют структуру стены под ней, и каждый тип конструкции крыши имеет свои преимущества и недостатки.

Фото любезно предоставлено Huber Engineered Woods / источник: www.hometips.com

Деревянный каркас для кровельных конструкций из клееной древесины опирается на стропила, вырезанные в полевых условиях, для обеспечения правильного наклона крыши, свесов и деталей.

• Каркас кровли из палочки: Крыша из палочки состоит из отдельных стропил, каждый прорезанный и закрепленный застройщиком для формирования формы и наклона линии крыши. Все элементы крыши обычно разрезаются и устанавливаются на месте. Стропила имеют наклон, прикреплены к верхней части каркаса стены и располагаются на наклоне для создания уклона крыши.Гибкость — это область, в которой крыша из палочки часто имеет преимущество. Хотя фермы могут быть адаптированы для многих типов конструкций, они могут не справиться со сложными конструкциями крыш, которые включают в себя специальные функции, такие как многочисленные слуховые окна, шатры, перекатывающиеся шатры или башни башен. Палка построена также имеет преимущество в конструкциях, которые должны соответствовать чердакам или соборным потолкам, поскольку стропильные фермы обычно используют чердачное пространство для структурного оформления фермы, а не для жилого пространства, и не могут быть изменены без ущерба для их прочности.

Фото любезно предоставлено Huber Engineered Woods

Деревянная конструкция фермы для каркаса крыши обычно считается более рентабельной, чем конструкция палки, и способна предлагать индивидуальные решения.

• Конструкция фермы: Фермы крыши обычно представляют собой треугольную предварительно спроектированную сборку, изготовленную из пиломатериалов размером 2 на 4 или других размеров, которые разрезаются и прижимаются друг к другу гвоздями. Множественные фермы, обычно расположенные на расстоянии 16 или 24 дюймов по центру, используются для создания основного каркаса крыши.Фермы обычно проектируются и производятся вне строительной площадки в соответствии с точными спецификациями и могут эффективно производиться серийно, что сокращает затраты, размер кровельной бригады и задержки из-за ошибок, которые могут возникнуть на крышах из палки. Ферменные системы проектируются и изготавливаются по индивидуальному заказу для конкретной работы и не могут быть изменены на месте без перепроектирования. Несмотря на то, что в конструкции из стержней все пиломатериалы для каркаса можно купить на месте и быстро доставить, обычно считается, что стропильная система крыши более экономична.Это стало настолько общепринятым, что во многих областях стропильные фермы заменили традиционный каркас из стержней, что позволило сэкономить трудозатраты и упростить процесс устройства кровли. Кроме того, используя передовое компьютерное моделирование, производители ферм могут создавать конструкции с учетом необходимых нагрузок и компактных форм с минимальными отходами.

Обшивка кровли

Обшивка крыши, служащая структурной обшивкой, которая связывает стропила или фермы на месте, поддерживает кровельное покрытие и передает нагрузку этого материала, а также временные нагрузки от снега, льда и ветра на стропила или фермы.Забитая гвоздями обшивка становится основой для крепления кровельного покрытия. В начале 20 века большую часть обшивки кровли делали из обрезных деревянных досок. Сегодня для обшивки кровли обычно используют фанеру или плиты с ориентированной стружкой (OSB).

• Фанера: Сконструированная из склеенных слоев ортогонально уложенных друг на друга деревянных шпонов, спрессованная горячим способом, фанера представляет собой структурную панель, устойчивую к сжатию и расширению. Хотя фанера легче, чем OSB, под воздействием воды она подвержена расслаиванию и ослаблению, что может привести к потере прочности обшивки и нарушению крепления гвоздей.В худшем случае в течение длительного периода времени придется снять кровельное покрытие и заменить обшивку.

• Обычная OSB: В OSB точно вырезанные древесные волокна смешиваются со связующими на основе смол и ориентируются в четырехслойном процессе, при котором два основных слоя ориентируются перпендикулярно двум поверхностным слоям. Затем панель отверждается под сильным нагревом и давлением для образования прочной связи между прядями. Обшивка OSB широко используется в жилищном и коммерческом строительстве как альтернатива фанере.Обычные OSB-панели обычно тяжелее и менее абсорбируют, чем фанера.

Фото любезно предоставлено Huber Engineered Woods

Системы обшивки кровли с водонепроницаемым барьером, интегрированным в высокопроизводительные конструкционные деревянные панели с проклеенными швами панелей, устраняют необходимость в войлоке, повышая при этом устойчивость дома.

• High-Performance OSB: Обычная OSB может набухать края при воздействии влаги. Тем не менее, высокоэффективные OSB с большей водостойкостью теперь легко доступны и являются обычным явлением.Он обработан по краям и поверхностям, чтобы не допустить попадания воды, вздутия краев и других повреждений. Высокоэффективные OSB считаются качественной альтернативой фанере и товарным OSB. Было доказано, что он намного более долговечен как во время строительства, так и во время суровых погодных явлений.

Подложки

Изначально использовавшаяся для временной защиты от непогоды, подкровельная подстилка в настоящее время является неотъемлемой частью всей кровельной системы. Он обеспечивает дополнительный слой защиты поверх обшивки в дополнение к окончательному кровельному покрытию, чтобы не допустить попадания воды и влаги.Строительные нормы и правила также требуют наличия подкладки в интересах сохранения целостности кровельной системы с учетом таких вещей, как сопротивление огню, ветровому дождю, поднятию ветра и проколам. Правильный выбор конкретного материала подкладки зависит от множества факторов в дополнение к кодексу, в том числе от уклона крыши, используемого готового кровельного материала и климата. Например, подкладочный материал, который хорошо работает под металлической крышей на жарком и влажном Юге, может не выдержать холодного северо-восточного климата под деревянной черепицей.В таком случае важно понимать возможности и подходящие приложения для различных типов подложки, а также их способность хорошо работать.

Обычно существует четыре основные категории подкладочных материалов: войлок, синтетика, самоклеящиеся ледо- и водонепроницаемые барьеры и деревянные структурные панели со встроенным влагостойким барьером. Каждый из них обсуждается более подробно следующим образом:

Инженерная древесина | Доска обрезная Eastside

Удовлетворение инженерных и эстетических требований современных домов с их высокими стенами, заполненными окнами, требует прочности, прямолинейности и устойчивости от коллекторов и стоек.Инженерная древесина обеспечивает все три, что делает ее надежным выбором для беззаботных стен. Ниже представлены виды производимой конструкционной древесины:

Клееный брус (LVL)

LVL производится путем склеивания тонкого шпона в большую заготовку. Волокна всех слоев шпона в заготовке LVL параллельны продольному направлению. Полученный продукт отличается улучшенными механическими свойствами и стабильностью размеров, которые обеспечивают более широкий диапазон ширины, глубины и длины продукта, чем у обычных пиломатериалов.LVL является членом семейства конструкционных деревянных изделий из композитных пиломатериалов (SCL), которые обычно используются в тех же конструкционных приложениях, что и обычные пиломатериалы и пиломатериалы, включая стропила, коллекторы, балки, балки, бортовые доски, стойки и колонны.

Клееный брус (LSL) и пиломатериал с ориентированной прядью (OSL)

Эти LSL имеют длину 24 фута и используются для создания этой изогнутой стены и не деформируются или не деформируются.

LSL и OSL изготавливаются из стружки из стружки с высоким соотношением длины к толщине.В сочетании с клеем пряди ориентируются, формируются в большой мат или заготовку и прессуются. LSL и OSL обеспечивают хорошую удерживающую способность крепежа и механические характеристики соединителя и обычно используются в различных приложениях, таких как балки, коллекторы, шпильки, ободные доски и компоненты столярных изделий. Эти продукты являются членами семейства конструкционных деревянных изделий из композитных пиломатериалов (SCL).

Клееный брус (CLT)

Фото предоставлено APA — Ассоциация инженерной древесины

CLT — универсальная многослойная панель из бруса.Каждый слой досок укладывается поперек соседних слоев для повышения жесткости и прочности. CLT можно использовать для длинных пролетов и всех сборок, например полы, стены или крыша.

Пиломатериал из параллельных прядей (PSL)

Фото предоставлено APA — Ассоциация инженерной древесины

PSL состоит из длинных нитей шпона, уложенных параллельно и склеенных вместе с помощью клея, чтобы сформировать законченный структурный профиль. Прочный, прочный материал, он обладает высокой несущей способностью и устойчив к сезонным нагрузкам, поэтому он хорошо подходит для использования в качестве балок и колонн при строительстве столбов и балок, а также для балок, коллекторов и перемычек при строительстве легких каркасов.PSL является членом семейства конструкционных деревянных изделий из композитных пиломатериалов (SCL).

Клееный брус (GLULAM)

Фото предоставлено APA — Ассоциация инженерной древесины

Клееный брус состоит из нескольких слоев объемной древесины, склеенных с помощью влагостойких клеев, образуя большой прочный конструктивный элемент, который можно использовать в качестве вертикальных колонн или горизонтальных балок, а также изогнутых, арочных форм. Клееный брус — единственное изделие из древесины, которое может изготавливаться изогнутой формы, что обеспечивает широкую гибкость дизайна.

Фанера

Фанеру — деревянную конструкционную панель — иногда называют оригинальным деревянным продуктом. Он изготовлен из листов поперечно-ламинированного шпона и склеен под действием тепла и давления с помощью прочных, влагостойких клеев. За счет изменения направления волокон шпона от слоя к слою прочность и жесткость панели в обоих направлениях максимизируются.

Ориентированно-стружечная плита (OSB)

Фото предоставлено APA — Ассоциация инженерной древесины

OSB представляет собой деревянную конструкционную панель, изготовленную из прядей древесины прямоугольной формы, которые ориентированы вдоль, а затем уложены слоями, уложены в маты и скреплены влагостойкими термоотверждаемыми клеями.Отдельные слои ориентированы поперечно, чтобы обеспечить прочность и жесткость панели. OSB, производимая в виде огромных сплошных матов, представляет собой сплошную плиту неизменно высокого качества без перехлестов, зазоров и пустот.

Двутавры

Фото предоставлено APA — Ассоциация инженерной древесины

Элементы конструкции двутавровой формы, предназначенные для использования в строительстве перекрытий и крыш. Двутавровая балка состоит из верхней и нижней полок разной ширины, соединенных перемычками разной глубины.Фланцы выдерживают обычные напряжения изгиба, а перегородка обеспечивает характеристики сдвига. Двутавровые балки предназначены для перевозки тяжелых грузов на большие расстояния при использовании меньшего количества пиломатериалов, чем габаритные балки из массивной древесины, размер которых необходим для выполнения той же задачи.

Фермы крыши

Это структурные рамы, основанные на треугольном расположении перемычек и поясов для передачи нагрузок на точки реакции.

Источник: Википедия

Как построить беседку

Добавьте стильного украшения своему заднему двору.

Мэтт Вебер

Беседки долгое время были популярным дополнением к дому, потому что они добавляют стиль и характер жилому пространству на открытом воздухе. Они могут различаться по размеру и дизайну, чтобы соответствовать разным ландшафтам, и имеют дополнительное преимущество — рассеивать солнечный свет (но не слишком много) в тех областях двора, где люди любят отдыхать и развлекаться.

Именно поэтому Стив и Блейкни пристроили новую беседку на заднем дворе. Задний дворик дома был прекрасным местом для встреч, в нем есть костровище, достаточно места для сидения и даже джакузи.Однако гидромассажная ванна подвергалась воздействию прямых солнечных лучей, которые могут стать невыносимыми в разгар жаркого лета в Алабаме. Беседка стала хорошим решением для украшения патио и смягчения жары и яркости яркого солнца.

Беседки обычно строятся с четырьмя опорными стойками, соединенными наверху стропилами и декоративными поперечинами. Обычно построенные из пропитанной древесины, кедра или красного дерева, они представляют собой довольно простые конструкции по конструкции, но вы должны помнить о некоторых базовых методах строительства, чтобы конструкция беседки прослужила долгие годы.

Посты поддержки

Для адекватной поддержки деревянных перекрытий, а также для придания перголе прочного вида, вам, вероятно, потребуется использовать 6 × 6 для опорных столбов. Для очень маленькой беседки с расстоянием между стойками всего от 4 до 6 футов подойдут опоры 4 × 4. Для чего-то большего, однако, приклад 6 × 6 не только будет иметь более мощный вид и большую грузоподъемность, но и 6 × 6 также будет противостоять скручиванию, присущему более тонким 4×4. Убедитесь, что материал стойки рассчитан на контакт с землей.

Чтобы вписать перголу в существующий ландшафт, их обычно строят под углом к ​​дому или ближайшему строению. Выложите места столбов кольями и веревкой, используя метод 3-4-5, чтобы обеспечить квадратные углы.

Большинство беседок строятся квадратом к ближайшей строительной конструкции.

Выкопайте ямы для столбов в соответствии с глубиной, определенной вашими местными строительными нормами, чтобы пройти ниже линии замерзания в вашем районе. Уплотните почву на дне отверстий для столбов, добавьте гравий для дренажа, затем закрепите основание столбов бетоном, убедившись, что столбики расположены по отвесу и идеально совмещены с соседними местоположениями столбов.Дважды и трижды проверьте свои размеры во время установки. Использование веревки вдоль лицевой стороны столбов может помочь создать квадратную планировку.

Стойки изготовлены из пропитанного бруса 6 × 6, рассчитанного на контакт с землей.

Установка высоких столбов 6 × 6 — это работа двух человек. Один человек должен отвесить и выровнять столб, в то время как второй рабочий закрепляет основание бетоном и прикрепляет подпорки, которые удерживают столб по вертикали, пока бетон высыхает. Связи сделаны из досок 2 × 4, прибитых к двум соседним сторонам столба под углом к ​​земле, чтобы поддерживать стойки.Как только столб будет отвесным, скобы можно закрепить, прикрепив их к земле (прибив колья к основанию скреп).

Повторите эту процедуру для всех четырех опорных столбов.

Беседка, показанная в этой статье, покрывала существующий бетонный внутренний дворик, а одна из опорных стоек находилась во внутреннем дворике и была прикреплена к стене дома.

В условиях влажной почвы строители должны были укрепить опору столба дополнительным гравием и бетоном.

Имейте в виду, что даже после того, как столбы станут отвесными, квадратными и установлены в бетон, они все равно могут сместиться.Чтобы обеспечить квадратную, отвесную и жесткую сборку на протяжении всего строительства, воспользуйтесь рекомендациями профессиональных подрядчиков по обрамлению и закрепите все временными поперечными распорками 2 × 4 для перекрытия столбов (прибитых к бокам). Потратьте немного времени на любую рабочую площадку с черновым каркасом, и вы увидите в действии всевозможные временные крепления и блокировки. Следуйте этому примеру и используйте все необходимые распорки, чтобы облегчить выполнение проекта во время строительства.

Размер пиломатериалов

Ключом к созданию перголы являются ее визуальные пропорции.При использовании стоек 2 × 6 балки и поперечины должны быть больше, иначе верх конструкции будет выглядеть малоразмерным и анемичным. Вы также должны учитывать допустимый пролет в зависимости от размера перголы, которую вы строите. Например, 12-футовый пролет слишком велик для доски 2 × 6. Он не только будет выглядеть слабым на вид, но и со временем провиснет. Большинство строителей используют минимум 2 × 8 для верхних элементов каркаса, и это для небольшой беседки.

На этой беседке строитель Рики Чавес использовал 2 × 12 для балок, 2 × 10 для стропил и 2 × 4 для слоя декоративных прогонов, закрепленных поверх стропил.

Конструкция хвостовика

Установка прямоугольных столбов и отвеса выполняется двумя людьми.

Типичный дизайн перголы — это хвосты всех горизонтальных досок, вырезанные с декоративным рисунком. Хвосты придают беседке фирменный элегантный дизайн и могут быть вырезаны в изогнутый зубчатый профиль или более угловатую геометрическую форму — или что-то среднее между ними. Самый длинный край досок всегда должен располагаться наверху, но, если не считать этого практического правила, узор полностью зависит от вас.Поэкспериментируйте с дизайном на бумажном шаблоне, пока не придете к желаемому виду.

Прикрепите распорки столбов к земле, чтобы они удерживались на месте, пока бетон высыхает.

После того, как определитесь с выкройкой стропила, разрежьте первое стропило и используйте его в качестве шаблона для разметки остальных.

Вырежьте узор, используя ручную циркулярную пилу и лобзик (для создания крутых кривых и соединения пересекающихся разрезов). После резки первой балки используйте ее в качестве шаблона, чтобы вырезать хвосты на каждой подходящей балке.Сделайте то же самое для стропил и прогонов. Балки, стропила и прогоны могут иметь различную конструкцию хвостовика, но каждый тип доски должен соответствовать друг другу.

Тонкое лезвие лобзика разрезает изогнутый профиль.

Отшлифуйте профиль во избежание сколов.

Балки

Следующий этап строительства — установка балок. Двойные балки прикрепляются к верхней части беседки и соединяют боковые стойки друг с другом.

Установите балки горизонтально поперек боковых стоек.

Опять же, установка — это работа двух человек, требующая двух лестниц. После того, как вы выровняли балку на нужной высоте на опорных стойках, убедитесь, что она идеально ровная, и прикрепите ее к стойке с помощью каркасных гвоздей, чтобы временно удерживать ее на месте, пока вы не сможете сделать правильное соединение с болтом. Прикрепите подходящую балку к противоположной стороне двух столбов.

Повторите то же самое для противоположной стороны беседки.

Выполните окончательное соединение, просверлив два направляющих отверстия 1/2 ″ через стойки и двойные балки.

При определении высоты балок имейте в виду, что это будут самые нижние горизонтальные элементы конструкции, поэтому не забудьте оставить достаточную высоту под потолком. Стропила и прогоны будут располагаться сверху, и вся конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы логически эстетически интегрироваться с любой близлежащей структурой (крышей в показанном проекте).

Закрепите каждый угловой узел двумя болтами 1/2 дюйма, шайбами ​​и гайками.

Когда все балки закреплены на месте, просверлите две 1/2 дюйма.отверстия полностью через балки и стойки на каждом соединении и закрепите каждый угловой узел двумя 1/2 дюйма. болты лага. Затяните шайбу и гайку на конце каждого болта.

Две пары балок выдержат вес стропил и прогонов беседки.

Используйте распорки 2 × 4, чтобы удерживать опорную конструкцию по вертикали и под прямым углом при строительстве беседки.

Стропила

Обычно стропила немного меньше балок и устанавливаются вертикально, перекрывая балки под углом 90 градусов и нависая с каждой стороны декоративными стропильными хвостовиками.

Стропила перекрывают балки под углом 90 градусов.

Расстояние между стропилами зависит от ваших визуальных предпочтений и размера беседки. Обычно расстояние между стропилами составляет от 16 до 20 дюймов. Самым важным правилом при расстановке интервалов является соблюдение одинакового расстояния между всеми стропилами. Сначала установите передние и задние стропила, прикрепив их к поверхности опорных стоек над балкой.

Установив верхние и задние стропила на место, с помощью сабельной пилы срежьте верхнюю часть опорных стоек заподлицо с верхом стропил.

Установите все оставшиеся стропила на равном расстоянии между передними и задними стропилами. Установите каждое стропило точно перпендикулярно балкам и прибейте стропила к балкам (по два гвоздя на каждое соединение).

Обрежьте стойки заподлицо с верхней частью стропил.

Purlins

Последним слоем бруса в этом проекте были прогоны 2 × 4, которые были установлены вертикально над стропилами под углом 90 градусов, по сути, образуя решетку. Прибиваясь гвоздями к стропилам, два крайних прогона по сторонам беседки прикрепляют так, чтобы они совпадали с верхними краями крайних балок.Остальные прогоны устанавливаются с равным интервалом между двумя боковыми прогонами.

Обратите внимание, что слой обрешетки — это дополнительное декоративное украшение, которое лучше всего подходит для больших пергол. Меньшие конструкции перголы часто не используют прогоны, или в некоторых случаях меньшие прогоны 2 × 2 используются в качестве украшения.

Консервант

Отметьте места стропил, чтобы они были равномерно распределены между передними и задними стропилами.

Окрашивание и герметизация древесины водостойким покрытием — это разумный способ добавить нужный цветовой тон, а также защитить древесину от воды и повреждений насекомыми.Кедр и красное дерево содержат натуральные консервирующие масла, которые помогают защитить от заражения насекомыми и гниения, но обработанная древесина значительно дешевле. Однако обработанный пиломатериал обязательно должен быть покрыт защитным покрытием. Тогда возникает вопрос, когда обрабатывать пиломатериалы, а ответ заключается в том, насколько они влажные.

Стропила в этом проекте изготавливаются из размеров 2 × 10, что на один размер меньше, чем балки 2 × 12.

Обработка пиломатериалов консервантами на водной основе оставляет влагу в древесине.Вот почему свежие пиломатериалы PT часто поступают от поставщика влажными, и влага может препятствовать проникновению пятен и красок. Для достижения наилучших характеристик лакокрасочных покрытий и морилки дайте обработанной древесине высохнуть в течение 2–4 недель перед нанесением. Точно оценить, сколько времени потребуется обработанной древесине для высыхания, сложно, и многое зависит от того, сколько времени прошло с момента обработки, выдержки пиломатериалов на солнце, окружающей погоды и т. Д.

Прибейте стропила к балкам, используя по два гвоздя на каждом стыке.

Последние мысли

Несмотря на простоту конструкции, строительство беседки требует столярного опыта, надежных электроинструментов и разумных решений на этапе планирования. Найдите время, чтобы тщательно спланировать каждый аспект проекта, особенно делая конкретные заметки о том, как прикрепить перголу к существующей конструкции, если это то, что требуется для вашего проекта. Думать наперед и мысленно проходить каждый этап проекта поможет обеспечить успех, долголетие и благоустройство заднего двора, которым вы можете с гордостью похвастаться перед своими соседями.

Поверх стропил устанавливают слой прогонов 2х4 под углом 90 градусов к стропилам и крепят таким же образом.

Боковое примечание

Правильные материалы

Для этого проекта домовладельцы выбрали пиломатериал от компании Everwood Treatment Company, которая использует консервант на основе азола меди Wolmanized. Собранная вручную древесина сорта № 1 была обработана микронизированным веществом CA-C для обеспечения контакта с землей, что соответствует всем требованиям строительных норм.

Это отличный строительный материал для доков, настилов, пергол, подпорных стен, заборов, столов для пикника, ящиков для цветов, дорожек, подоконников и конструктивных элементов. Обозначение S4S означает, что пиломатериал отшлифован с четырех сторон для придания законченного профессионального вида. Древесина Wolmanized Outdoor получила знак «Good Housekeeping Seal», была сертифицирована исследовательскими лабораториями Home Innovation Research Labs как отвечающая требованиям к термитостойким материалам в Национальном стандарте экологичного строительства и подтверждена всемирно признанным EcoSpecifier.Он поставляется с ограниченной гарантией для большинства жилых помещений и, в довершение всего, стоит меньше, чем альтернативы, такие как тропические лиственные породы и искусственное дерево. Посетите www.everwoodtreatment.com.

---

Рекомендуемые статьи

Как построить А-образную раму

Одной из самых прочных конструкций является А-образная рама, каркас которой состоит просто из ряда треугольников. Основания треугольников — это балки, поддерживающие пол, а стороны — стропила, удерживающие совмещенные стены и крышу.Простота конструкции и сравнительно низкая стоимость делают его популярным выбором для загородных домиков или автономных домов. Его основой может служить любой стиль фундамента.

Планирование А-образной рамы

Самая распространенная форма — равносторонняя — балки и стропила равной длины расположены под углом 60 градусов друг к другу. Однако вы можете использовать разные углы для изменения формы (см. «Общие углы между перекрытиями и стропилами» ниже). А-образную раму можно построить практически любого размера, просто варьируя количество треугольников и их размеры, но кабина со спальным чердаком должна иметь стропила длиной не менее 20 футов, чтобы обеспечить достаточное пространство для головы на обоих этажах.Для небольшой конструкции, подобной описанной здесь, три человека могут поднять собранные треугольники на место без помощи специального оборудования. Конструкция со стропилами более 24 футов может оказаться слишком громоздкой для команды любителей. Обрамляйте двери и окна в торцевых стенах. Для большой А-образной рамы запланируйте много окон, чтобы интерьер не был слишком темным.

Инструменты для А-образной рамы

• Отвертка
• Циркулярная пила
• С-образные зажимы
• Электродрель
• Молот
• Уровень плотника
• Плотницкая площадь
• Отвес
• Гаечный ключ
• Сабельная пила

Материалы А-образной рамы

• 1 на 2, 2 на 4
• 2 на 6, 2 на 8
• Обработанные давлением 2 на 6, 2 на 10, 4 на 4
• Фанера для наружных работ (3/4 дюйма)
• Клей для дерева
• Обычные гвозди (2 дюйма, 2 1/2 дюйма, 3 1/2 дюйма)
• Гвозди обычные оцинкованные (2 1/2 дюйма, 3 дюйма, 3 1/2 дюйма)
• Гвозди с кольцевой стойкой (2 1/2 дюйма)
• Винты для дерева (1 3/4 дюйма No.8)
• Кровельные материалы
• Болты с квадратным подголовком (5/8 дюйма на 6 дюймов; 1/2 дюйма на 4 дюйма, 6 дюймов)
• Стяжные винты (1/2 дюйма на 4 дюйма)
• Анкеры и гвозди универсальные и обрамляющие
• Лестница деревянная
• Бетонная смесь

Анатомия А-образной рамы

Эта равносторонняя А-образная рама с шириной 20 футов с каждой стороны опирается на тройные балки размером 2 на 10, обработанные давлением, поддерживаемые опорами из кирпичных блоков. Треугольники, расположенные на расстоянии 24 дюймов друг от друга, образованы стропилами 2 на 8, соединенными в вершинах фанерными косынками и зажатыми внизу парами обработанных давлением балок 2 на 6.(Для кабины большего размера, чем эта конструкция, потребуется соответственно более крупный каркасный брус.) На торцевых стенах и под спальным чердаком между стропилами крепятся горизонтальные воротниковые балки 2 на 6. Стропила торцевых стен удвоены, чтобы обеспечить ровную поверхность для крепления гвоздей для внешней обшивки. Спальный чердак, к которому ведет лестница, обрамлен перилами, прикрепленными к столбам и стропилам. Коленные перегородки по бокам кабины обеспечивают скрытые места для хранения вещей. Палуба опирается на балки размером 2 на 6, расстояние между которыми составляет 16 дюймов.Столбы для перил крепятся к балкам настила. Лестница установлена ​​на бетонных основаниях и крепится к настилу металлическими анкерами. Вся открытая древесина — это пиломатериалы, обработанные под давлением. Показана кровля из битумной черепицы.

Угол между перекрытиями и стропилами общий

(Длина стропил, длина балки, угол стропила / балки, угол стропила / стропила)

16 футов, 12 футов, 68 градусов, 22 градусов
16 футов, 14 футов, 64,1 градуса, 26 градусов
16 футов, 16 футов, 60 градусов, 30 градусов
20 футов, 12 футов, 72.5 градусов, 17,5 градусов
20 футов, 14 футов, 69,5 градусов, 20,5 градусов
20 футов, 16 футов, 66,4 градусов, 23,6 градусов
20 футов, 20 футов, 60 градусов, 30 градусов

Резка А-образных балок и стропил

1. Чтобы быстро разрезать балки и стропила, сделайте приспособление для каждого разрезаемого угла.
2. Отметьте обрезную доску под углом балок или стропил и положите ее на рабочую поверхность.
3. Поместите по 2 на 4 с каждой стороны доски и закрепите их винтами.
4. Совместите 1 на 2 с меткой и прикрутите его к 2 на 4 в качестве направляющей для резки.
5. Проведите циркулярной пилой по направляющей, прорезав пропил через все три доски.
6. Снимите обрезную доску и замените ее балкой или стропильной балкой с размеченной длиной.
7. Совместите метку с пропилом и обрежьте доску.
8. Обрежьте другой конец так, чтобы оба среза были под углом к ​​середине.

Сборка треугольников А-образной рамы

1. Закрепите концы двух балок вокруг основания стропила, совместив концы и края досок, и просверлите отверстие диаметром 5/8 дюйма в трех слоях.
2. Скрепите доски вместе с помощью болта с квадратным подголовком 5/8 на 6 дюймов, шайбы и гайки.
3. Таким же образом прикрепите противоположные концы балок к основанию другого стропила.
4. Из 3/4-дюймовой фанеры для наружных работ вырежьте две треугольные косынки под тем же углом, что и у А-образной рамы.
5. Соедините верхние концы стропил вместе и закрепите косынки с каждой стороны шва с помощью столярного клея и 1 3/4 дюйма шурупов № 8.
6. Добавьте второй болт с квадратным подголовком к каждому стыку балки и стропила.
7. Соберите оставшиеся треугольники таким же образом, но прикрепите косынки только к одной стороне каждого торцевого треугольника.
8. Оставляя по крайней мере 7 футов высоты над головой, отметьте оба стропила каждого треугольника на торцевых стенах и под чердаком для балок воротника. Для каждого треугольника вырежьте две опорные балки, чтобы они поместились между внешними краями стропил, а затем закрепите их болтами, как вы делали балки.
9. Отрежьте распорки 1 на 2 по ширине балки и закрепите их 2-дюймовыми общими гвоздями между всеми парами балок балок и воротниковых балок с интервалом в 2 фута.
10. Удвойте стропила концевых треугольников: отрежьте четыре куска стропильного бруса — два, чтобы поместиться между балками и воротником, и два — между балками и пиками стропил, и прибейте их к внешней стороне стропил гвоздями 2 1/2 дюйма. .

Возведение треугольников А-образной рамы

1. Отметьте места треугольников на балках с интервалом в 2 фута.
2. Струпья от гвоздей — 1 фут длиной 2 на 4 — на внутренней стороне внешних балок с каждой стороны меток для переднего торцевого треугольника.
3. С помощью пары помощников поднимите и поместите концевой треугольник на балке между струпьями.
4. Прикрепите треугольник по вертикали и скрепите его двумя гвоздями размером 2 на 4, прибитыми по диагонали между стропилами и внешними балками так, чтобы верх каждой распорки находился на расстоянии не менее 4 1/2 футов от основания стропил.
5. Поместите и прикрепите оставшиеся треугольники таким же образом, закрепив их гвоздями 1 на 2 с каждой стороны соседнего треугольника.
6. Когда все треугольники закреплены, удалите корки и прикрепите треугольники к балкам, установив многоцелевой каркасный анкер с каждой стороны каждой балки.В районе с сильным ветром используйте ураганные стяжки. Прибейте нижние уголки треугольников к балкам.
7. Обшить внешнюю часть каркаса, укладывая настил для встряхивания, или панели 4 на 8 из 5/8-дюймовой фанеры для наружных работ для металлической кровли или битумной черепицы. Работайте снизу вверх, закрепляя оболочку общими гвоздями на 2 1/2 дюйма. Оставьте зазор 1/8 дюйма вокруг панелей и расположите стыки в шахматном порядке. После того, как вы уложите нижний ряд панелей, снимите распорку.
8. Покройте пол фанерой.

Последние штрихи

Если А-образная рама включает чердак, снабдите его лестницей или лестницей и прочными перилами. Положите колоду, если вы ее строите, на тот же фундамент, что и основная конструкция, и окружите ее перилами. Купите палубные лестницы в строительном центре или соорудите их на месте. При строительстве установите изоляцию между балками пола, стропилами и стойками торцевых стен.

---

Перепечатано с разрешения Cabins & Cottages , опубликовано Fox Chapel Publishing, 2011.

---

Первоначально опубликовано: 25 ноября 2011 г.

% PDF-1.4 % 291 0 объект > эндобдж xref 291 151 0000000016 00000 н. 0000003372 00000 н. 0000004491 00000 н. 0000005012 00000 н. 0000005506 00000 н. 0000005656 00000 н. 0000005806 00000 н. 0000005955 00000 н. 0000006104 00000 п. 0000006255 00000 н. 0000006403 00000 п. 0000006553 00000 н. 0000006702 00000 н. 0000006851 00000 н. 0000007002 00000 н. 0000007151 00000 н. 0000007296 00000 н. 0000007445 00000 н. 0000007594 00000 н. 0000007742 00000 н. 0000007890 00000 н. 0000008039 00000 н. 0000008187 00000 н. 0000008337 00000 н. 0000008487 00000 н. 0000008637 00000 н. 0000008786 00000 н. 0000008936 00000 н. 0000009086 00000 н. 0000009237 00000 п. 0000009387 00000 п. 0000009537 00000 н. 0000009687 00000 н. 0000009837 00000 н. 0000009987 00000 н. 0000010137 00000 п. 0000010288 00000 п. 0000010438 00000 п. 0000010589 00000 п. 0000010740 00000 п. 0000010891 00000 п. 0000011036 00000 п. 0000011186 00000 п. 0000011337 00000 п. 0000011488 00000 п. 0000011638 00000 п. 0000011789 00000 п. 0000011940 00000 п. 0000012091 00000 п. 0000012242 00000 п. 0000012393 00000 п. 0000012543 00000 п. 0000012694 00000 п. 0000012838 00000 п. 0000012989 00000 п. 0000013140 00000 п. 0000013289 00000 п. 0000013440 00000 п. 0000013590 00000 п. 0000013740 00000 п. 0000013890 00000 н. 0000014040 00000 п. 0000014189 00000 п. 0000015419 00000 п. 0000015678 00000 п. 0000015930 00000 п. 0000017149 00000 п. 0000017391 00000 п. 0000018616 00000 п. 0000018638 00000 п. 0000019447 00000 п. 0000019469 00000 п. 0000020163 00000 п. 0000020185 00000 п. 0000020923 00000 п. 0000020945 00000 п. 0000021689 00000 п. 0000021711 00000 п. 0000022427 00000 н. 0000022449 00000 п. 0000023193 00000 п. 0000023441 00000 п. 0000024664 00000 п. 0000025893 00000 п. 0000027119 00000 н. 0000027368 00000 н. 0000027622 00000 н. 0000027644 00000 н. 0000028347 00000 п. 0000028369 00000 п. 0000029130 00000 н. 0000030240 00000 п. 0000030294 00000 п. 0000030350 00000 п. 0000030404 00000 п. 0000030458 00000 п. 0000030512 00000 п. 0000030566 00000 п. 0000030620 00000 н. 0000030675 00000 п. 0000030730 00000 п. 0000030785 00000 п. 0000030840 00000 п. 0000030895 00000 п. 0000030950 00000 п. 0000031005 00000 п. 0000031060 00000 п. 0000031115 00000 п. 0000031170 00000 п. 0000031225 00000 п. 0000031280 00000 п. 0000031335 00000 п. 0000031390 00000 н. 0000031445 00000 п. 0000031500 00000 п. 0000031555 00000 п. 0000031610 00000 п. 0000031665 00000 п. 0000031720 00000 н. 0000031776 00000 п. 0000031832 00000 п. 0000031888 00000 п. 0000031944 00000 п. 0000032000 00000 н.