Наслонные стропила: чем отличаются от висячих, способы их крепления

чем отличаются от висячих, способы их крепления

Тема статьи – наслонные стропила. Стропильная система крыши дома – основа кровельной конструкции, ее назначение – сформировать кровлю, плюс выдерживать нагрузки от кровельного материала и снега, который будет ложиться зимой толстым слоем. Нельзя сбрасывать со счетов и ветровые нагрузки. Необходимо обозначить, что стропильная система может собираться разными способами, где используются стропила наслонные или висячие. Наша задача – рассказать о первых, о том, как их собирают, как соединяют между собой и другими элементами стропильной системы крыши.

Стропильная система крыши наслонного типаИсточник tues.ru

Что собой представляют наслонные стропильные ноги

Итак, наслонные стропила – это брусы или толстые доски, которые формируют скаты крыши. Нижним концом они упираются в мауэрлат, верхним в коньковый прогон. Отличительная черта наслонных стропильных ног – это их упор на конек крыши дома.

В конструкции с висячими стропилами коньковый брус не используется.

Необходимо отметить, что многие мастера-кровельщики свое предпочтение отдают именно наслонной разновидности. Все дело в том, что их использование – это более прочная кровельная конструкция, потому что в ней присутствуют две опорные системы: мауэрлат и конек. Во-вторых, собрать такую стропильную систему проще. Обычно это делают прямо на крыше, поднимая предварительно на нее все требуемые элементы. При этом есть возможность подогнать какой-то элемент прямо по месту его установки, чем добивается максимальная точность сборки кровельной конструкции в целом. Соответственно достигается максимальное качество конечного результата

В качестве стропильных ног обычно используют доски толщиной не менее 50 мм и шириной 150 мм. Если кровельная конструкция – это больших размеров сооружение со скатами значительной площади, то в качестве стропильных ног устанавливают брусы с минимальным сечением 100х100 мм.

Минимальное сечение доски для стропил – 50х150 ммИсточник doskirnd. ru

Необходимо отметить, что в каждом конкретном случае стропильную систему рассчитывают, где конечным результатом выступает сечение стропил. Для этого учитывают природные нагрузки, действующие в регионе, где возводится дом, плюс вес используемого кровельного материала. Этот же расчет определяет и шаг установки стропильных ног. Необходимо отметить, что два этих расчетных показателя зависят друг от друга. И зависимость эта прямая. То есть, чем больше сечение стропил, тем больше шаг их установки. И наоборот.

Добавим, что в расчете используют также и угол наклона скатов крыши. Этот параметр влияет на сечение и шаг монтажа стропильных ног. Чем угол наклона ската больше, тем меньше действуют на него нагрузки. Тем меньшего сечения досок можно будет использовать. С шагом монтажа надо обязательно провести дополнительный расчет.

Шаг стропил зависит от угла наклона ската крышиИсточник landshaft.guru

Разновидности стропил наслоного типа

Как таковой классификации не существует. Но необходимо понимать, что кровельная конструкция имеет определенные размеры, где в основе лежит длина стропильных ног и угол наклона крыши. Понятно, что длинные стропила подвергаются большим нагрузкам даже от собственного веса, поэтому могут изогнуться, создавая неровные плоскости скатов. Чтобы этого не происходило, под них устанавливают опорные конструкции. Их два вида:

  1. Под каждую стропильную ногу устанавливают по одной или несколько опорных столбов. Все зависит от длины стропильного элемента.
  2. Стропила
    укладывают под промежуточный прогон, который устанавливают на несколько опорных стоек. Обратите внимание на фото ниже, на нем показан как раз такой вариант. Обычно его используют в том случае, если пролет одного ската превышает 6 м.
Промежуточный прогон из бруса (доски) под стропильные ноги кровельной конструкцииИсточник yandex. uz

Если пролет меньше 6 м, то никакие подпорки под стропильные ноги не устанавливают. Правильно рассчитанные параметры брусов и досок, а это сечение и шаг установки, гарантируют надежность кровельной конструкции в целом. На нижней фотографии как раз такой вариант показан.

Стропильная система без промежуточного прогонаИсточник elita-mebel.ru

Вообще, с крышами небольшого размера все просто. Потому что компактность конструкции обеспечивает ее надежность в эксплуатации. И это своего рода экономия, потому что, чем меньше размеры, тем меньше можно использовать дополнительных элементов. В этом плане крыши больших размеров являются затратными, потому что для обеспечения надежности и устойчивости стропильной системы приходится усиливать их в парах.

Обратите внимание на фотографию ниже. На ней четко видно, что стропила между собой соединены поперечинами, которые называют затяжками. Так вот именно эти самые затяжки обеспечивают устойчивость стропил в парах, не давая им разъезжаться в разные стороны. А это может произойти, ведь любые нагрузки, действующие в разных направлениях, в сумме дают одно давление в одном направлении – в горизонтальном.

Надо также добавить, что затяжки могут быть установлены в разных местах, то есть на разном уровне. Обычно их три: у нижнего края, посередине, у конька. На фотографии показана кровельная конструкция двускатной крыши, стропила которой соединены двумя затяжками: средней и верхней.

Затяжки, используемые в конструкции двускатной крышиИсточник bonum.spb.ru

Правила соединения и крепления стропил

Стандартное крепление элементов стропильной системы – это вырубки и гвозди. Сегодня ассортимент расширился, применяются более простые способы крепежей, но не менее надежные. Давайте рассмотрим несколько вариантов крепления стропильных ног к мауэрлату и к коньковому брусу.

Крепления стропил к мауэрлату

Старый способ – это сделать вырубку, установить вырезанным место на мауэрлат и провести крепление двумя гвоздями. Сложность этого способа заключается в том, что приходится делать вырубку. Это вырез на стропильной ноге, сделанный так, чтобы стропила опустилась на мауэрлат, плотно прижимаясь торцами вырубки к мауэрлату, при этом сохраняя требуемый угол наклона ската крыши. На фото ниже этот вариант показан.

Соединение стропильной гони с мауэрлатом при помощи вырубки и гвоздейИсточник hdinterior.ru

К этому способу крепления нередко раньше добавляли проволоку, которую пропускали снизу мауэрлата, оборачивая стропилу и закручивая проволоку поверх последней.

Сегодня с приходом на рынок новейших строительных материалов и крепежных изделий, в том числе, способы крепления стали намного эффективнее и проще. В настоящее время огромной популярностью среди мастеров пользуются металлические крепежные элементы, которые сами крепятся к используемым деталям из пиломатериалов саморезами по дереву или болтами. К примеру, на фото ниже показан один из таких способов крепления.

Крепление стропил к мауэрлату металлическими уголками и болтамиИсточник kaktak.site

Вообще, болтовое соединение – одно из самых надежных. При этом оно позволяет провести упрощенный демонтаж, если стоит задача реконструкции кровельного сооружения или его капитального ремонта. При этом демонтируемые элементы остаются в качественно надежном состоянии.

Хотелось бы показать еще один вариант крепления стропил к мауэрлату, который чаще всего применяется при сооружении кровельных конструкции, возводимых над деревянными или каркасными домами. Состоит крепеж из двух частей: один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. Между собой они состыкованы подвижным соединением. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на нижнюю фотографию.

Подвижный способ крепления стропилы и мауэрлатаИсточник algoritm-stroy.ru

То есть стропила относительно мауэрлата может перемешаться, но при этом она надежно с ним соединена. Суть используемого крепежа состоит в том, что деревянные и каркасные дома подвергаются сильной усадке. Чтобы не произошло смешение и излом всех стыкуемых элементов, и используется подвижный вид крепежа.

В видео показано несколько способов крепления стропильных ног к мауэрлату:


Как сделать сращивание стропил по длине — виды соединений для монтажа

Крепление стропил к коньковому брусу

Теперь о креплении стропил к коньковому брусу, а также между собой. Как уже говорилось выше, отличительная особенность наслонной стропильной системы от висячей – наличие конька. Существует несколько вариантов крепления. Покажем некоторые из них и опишем преимущества каждого варианта.

В видео показана установка конька и наслонных стропил:


Существует ли кризис на рынке загородного домостроения – плакать и убегать, или бояться, но делать?

Заключение по теме

В заключении можно сказать лишь одно – наслонная стропильная система является традиционной. И обладает она повышенной прочностью и несущей способностью. Но всему этому она будет отвечать лишь в том случае, если правильно провести расчет деталей и узлов и грамотно провести монтаж.

краткое описание, схемы, устройство и особенности расчета

Стропила представляют собой основной опорный элемент конструкции любой крыши. Способов установки их существует множество. Очень часто кровли домов собирают, к примеру, на наслонных распорных стропилах. Их основной особенностью является то, что работают они в процессе эксплуатации кровли и на изгиб, и на сжатие. То есть передают на стены не только вертикальное, но и горизонтальное усилие.

Особенности конструкции

По сути, такие стропила являются переходным вариантом от наслонных безраспорных к висячим. Вертикальную нагрузку они передают через коньковый прогон и стойки. Распорное же давление такие стропила оказывают на стены из-за того, что крепятся к мауэрлату или балкам жестко. При таком способе фиксации в каркасе кровли неизбежно возникает горизонтальное напряжение. Схема наслонных стропил распорных, представленная ниже, демонстрирует принцип их работы наглядно.

Что нужно учитывать при составлении проекта

Перед монтажом крыши, конечно же, должны быть разработаны подробные схемы установки всех ее элементов, в том числе и стропил. При составлении проекта каркаса кровли прежде всего следует определиться:

  • с углом наклона наслонных стропил;
  • их сечением;
  • видом используемых пиломатериалов;
  • шагом установки;
  • способами крепления.

Каким должен быть угол наклона

К расчету этого параметра стоит подойти максимально ответственно. От того, насколько правильно будет выбран угол, напрямую зависит надежность и долговечность такой конструкции, как крыша с наслонными стропилами. Лучше всего, конечно, устроить над зданием кровлю покруче. В этом случае в доме можно будет оборудовать жилой чердак или мансарду. К тому же и смотрятся загородные здания с такими крышами солиднее. Однако обходятся крутые кровли, разумеется, дороже пологих.

Помимо особенностей эксплуатации будущей крыши и архитектуры здания, при выборе угла наклона скатов нужно учитывать еще и такие факторы, как:

  • общей вес используемого кровельного материала;
  • возможная снеговая нагрузка;
  • ветровая нагрузка.

Для каждого конкретного кровельного материала существует свой собственный минимально допустимый показатель угла наклона. Так, к примеру, для металлочерепицы он составляет 12-14 градусов, для шифера – 22 градусов и т. д. При разработке проекта это, конечно же, нужно учитывать.

Возможную ветровую и снеговую нагрузку на кровлю определяют по специальным таблицам, составленным для каждого конкретного региона. В большинстве районов России оптимальным углом наклона скатов с учетом этих показателей является 30-45 градусов.

Какие пиломатерилы выбрать

По вполне понятным причинам, самой важной частью каркаса крыши являются именно наслонные стропила. Конструкция (и узлы, и сами ноги) их, как основного в данном случае опорного элемента, должна быть максимально устойчивой и прочной. Поэтому к выбору пиломатериала для них нужно подойти как можно более ответственно.

Чаще всего для стропил крыш загородных домов используется сосновый брус. В такой древесине содержится очень много смол, а поэтому она довольно-таки устойчива к воздействию влаги. Помимо этого, сосновые пиломатериалы имеют достаточно большой запас прочности и не слишком дорого стоят.

Как сделать расчет наслонных стропил

Сечение бруса для опорных элементов каркаса кровли рассчитывают с учетом следующих факторов:

  • общего веса кровельного пирога;
  • шага между стропилами;
  • их длины.

Устанавливаться наслонные стропила могут с шагом от 50 до 120 см. В тех регионах, где зимой выпадает много снега, расстояние между этими элементами обычно делают поменьше. То же самое касается и крыш, отделанных тяжелым кровельным материалом, к примеру глиняной черепицей. Если же осадков в регионе в холодное время года выпадает не слишком много, можно сэкономить и установить стропила с большим шагом. В европейской части России при использовании для обшивки кровли ондулина или профилированного листа стропила обычно монтируют на расстоянии примерно в 80-100 см друг от друга.

Что касается необходимой длины ног, то ее определить довольно-таки просто. Конструкция наслонных стропил, как и любых других, такова, что во фронтальной проекции крыша дома обычно представляет собой равнобедренный треугольник. Поэтому для того чтобы рассчитать длину ноги, нужно просто разделить половину длины пролета здания на косинус угла наклона ската. К полученной цифре следует прибавить примерно 40 см на свесы.

Зная длину стропильных ног и определившись с расстоянием между ними, можно легко выяснить, какое у них должно быть сечение. Для этого нужно воспользоваться специальными таблицами. Чаще всего под стропила берут брус сечением 150х150 см. Под мауэрлат, поскольку на него в процессе эксплуатации приходится серьезная нагрузка, обычно используют материал потолще — 150х200 или 200х200 см.

Как крепят внизу

Мауэрлат к бетонным и кирпичным стенам обычно закрепляется на анкера, предварительно вмурованные в кладку или раствор. Способов же фиксации собственно самих стропил существует несколько:

  • путем врубки;
  • с использованием оцинкованных уголков и болтов;
  • с применением гвоздей, хомутов и проволоки.

Монтируются стропила при сборке каркаса крыши или непосредственно на мауэрлат, или на выступающие за пределы плоскости стены балки. В последнем случае крепление может выполняться двумя способами:

  1. На крутых крышах (более 35 градусов) врубка стропила в балку часто производится единичным зубом. В этом случае в ноге вырезается шип, а в ответной части – специальный упор. Собственно само крепление производится с использованием болта.
  2. На пологих кровлях для увеличения опорной площади соединение выполняется путем врубки с применением двойного зуба.

При креплении непосредственно на мауэрлат в стропиле вырезается только посадочное гнездо. Жесткая фиксация при этом производится чаще всего с использованием специальных оцинкованных перфорированных уголков. Их устанавливают по бокам ноги и закрепляют болтами. Чтобы снизить горизонтальную нагрузку на стены от крыши, иногда на стропило снизу также набивают брус (для упора в мауэрлат). Такой узел крепления обычно дополнительно фиксируется проволокой-катанкой. Ее вмуровывают в стену еще на этапе кладки или заливки армирующего пояса.

Иногда деревянные наслонные стропила закрепляют на мауэрлате и на узел из трех гвоздей. Это также довольно-таки надежный способ. В этом случае один гвоздь забивается в середине стропила, а два других под небольшим углом по обеим сторонам от него. При таком способе крепления также целесообразно дополнительно использовать проволоку-катанку. Иногда вместо нее применяются и специальные хомуты, обхватывающие стропило над мауэрлатом.

Как крепят сверху

Вверху наслонные стропила могут фиксироваться также несколькими способами. Иногда их крепят непосредственно на коньковом прогоне методом врубки, но чаще все же соединяют попарно над ним. В последнем случае собираться фермы могут методом «в полдерева» или с использованием толстых стальных пластин либо брусков.

Поскольку наслонные распорные стропила передают на стены в том числе и горизонтальную нагрузку, на больших пролетах их, как и висячие, иногда дополнительно соединяют попарно ригелем под коньком.

Порядок монтажа

Собирается наслонная система стропил дома этой разновидности следующим образом:

  • Из длинной доски вырезается шаблон, по которому в последующем раскраиваются стропила. Его использование позволяет сделать абсолютно одинаковые элементы, а следовательно, и собрать аккуратную крышу.
  • Устанавливаются крайние стойки (по фронтонам).
  • Между ними по уровню строго горизонтально натягивается неэластичный ориентировочный шнур.
  • К балкам перекрытия крепятся промежуточные стойки.
  • На них фиксируется коньковый прогон. Закреплять его на стойках можно методом вполдерева или уголками.
  • Монтируются крайние стропильные фермы.
  • С выбранным шагом устанавливаются промежуточные.

После того как основа каркаса кровли будет собрана, приступают к монтажу утеплителя, гидроизолятора, обрешетки и кровельного материала.

Дополнительные элементы наслонных стропил

Очень часто каркас этой разновидности устанавливают на больших домах с широкими прогонами. В этом случае, чтобы избежать необходимости использования толстого бруса, а следовательно, и ненужных расходов, в конструкцию кровли обычно включают дополнительные элементы — подкосы или подстропильные балки. Первые одним концом крепят в месте соединения стойки и лежня, а вторым, под углом в 45 градусов, – к самому стропилу. В результате получается дополнительная опора, не позволяющая ноге слишком сильно изгибаться при серьезных нагрузках. Срезать подкос нужно точно под углом в 45 градусов. Наличия зазоров между ним, стойкой и ногой не допускается.

Использование подстропильных балок позволяет собирать еще более надежные крыши на домах с очень широкими пролетами. В этом случае коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого вдоль стен сначала монтируются два лежня, на которые крепятся стойки. На них и укладываются балки, надежно поддерживающие наслонные стропила. Узлы крепления в данном случае выполняются по той же схеме, что и на мауэрлате. То есть в стропиле сначала выбирается посадочное гнездо, а затем оно крепится на балку с помощью уголков.

О чем нужно знать

Используют наслонные стропила распорные в основном только на домах с кирпичными, блочными или монолитными стенами. Связано это прежде всего с тем, что в данном случае крепление к мауэрлату производится жестко. На деревянные дома стропила этой разновидности не устанавливают, потому что такие здания после постройки способны давать сильную усадку. В результате жестко закрепленную на верхнем венце кровлю может просто-напросто повести. На таких домах стропила фиксируют к мауэрлату на специальных элементах – «салазках», обеспечивающих их подвижность.

Вывод

Как видите, рассчитать и установить наслонные распорные стропила самостоятельно не так уж и сложно. Однако, какой бы способ их крепления к мауэрлату, балкам и прогонам не был выбран, все работы нужно производить тщательно — с использованием качественных доборных элементов, без нарушения технологий. В противном случае крыша получится ненадежной и в скором времени потребует ремонта либо даже переустановки.

устройство конструкции, узлы, схема, шаг стропил

Крыша должна выдерживать большие нагрузки. Для придания ей крепости устраивается специальная конструкция, которая состоит из стропильных ферм и обрешетки. Ее предназначение — передать нагрузку от веса кровли и снежного покрова на внутренние опоры сооружения. Наслонные стропила используются в зданиях с небольшими пролетами или в сооружениях со средней несущей стеной или промежуточными опорами. Если таковые отсутствуют, то применяется конструкция из висячих стропил.

Правила и тонкости устройства наслонных стропил

Наслонной стропильной конструкцией можно перекрыть пролет, максимальная длина которого составляет от 6  до 6,5 метров. При условии, что внутри здания могут быть такие несущие конструкции, как колоны или стены, то появляется дополнительная возможность устанавливать на них стойки.

Одной из полезнейших вещей является скользящая опора для стропил, так как она позволяет прикрепить разные промежуточные стропилы к мауэрлату.

Схема наслонных стропил

Поскольку большие пролеты встречаются в частном строительстве довольно редко, то в индивидуальных постройках в основном применяются наслонные стропила.

По технологии  стропильная нога  опирается на мауэрлат (в случае с деревянной постройкой его функция передается верхнему ряду стены). Это узловое соединение считается особенно важным.

Если стропильные ноги стянуть при помощи ригеля, то величина пролета может быть увеличена до 8 м, при одной опоре – до 12 м, с использованием двух опор – до 16 метров.

Нельзя укладывать деревянные стропила на каменные стены. На них постоянно образовывается конденсат, который будет разрушать дерево. Чтобы оно не гнило, мауэрлат нужно заизолировать. То же нужно делать во всех местах, где дерево примыкает к конструкциям из камня или металла. В качестве изолирующего материала используется рубероид в 2 слоя или похожий материал.

Во время монтажа наслонной кровельной системы особого внимания заслуживает правильное закрепление стропил  на подстропильном бруске.

Схема креплений стропил

В первую очередь, нужно надежно закрепить мауэрлат. Он представляет собой  брус  со сторонами размером 140-160 мм. Делается это с помощью металлических штырей, которые бетонируют в стену не менее чем на 40 см. Таким же образом можно закрепить и болты.

С этой целью могут использоваться проволочные скрутки диаметром не меньше 6 мм. Они закладываются при возведении стен не выше, чем в третьем ряду кладки, считая с верхнего края.

Наслонные  стропила могут крепиться к мауэрлату с помощью скоб. К брусу, который кладут поверх внутренних наружных конструкций и называют «лежнем» предъявляют аналогичные требования.

При строительстве домов  используются наслонные стропильные системы, изготовленные из дерева. Использование таких элементов из металла или железобетона себя не оправдывает и, вообще, трудно реализуемо.

Для соединения и крепления деревянных стопил, опорных брусьев и других деталей удобно использовать соединения в виде шипов, зубьев и сковородень, которые широко применяются в плотницком деле.

Наслонная система, конструкция которой  выдерживает давление кровельного пирога и самой себя, должна быть хорошо рассчитана еще до того, как начнут укладывать стропила.

Когда срубы домов еще хорошо не высохли, и не произошла  их полная усадка, монтаж несущих конструкций кровли необходимо производить особенно внимательно.

Помните, что при коэффициенте усадки сруба дома (изготовленного из бревен или брусьев и имеющего высоту 3 метра), который составляет 4-6%, дом может за год усесть на 10-20 см. При этом могут пострадать несущие элементы крыши и вставленные столярные изделия. Вот почему размеры дома принято закладывать в проекте в двух вариантах – первоначальном и после усадки.

Одним из решений проблемы может быть использование висячих стропильных систем. В противном случае придется

  • ожидать окончательной усадки дома,
  • использовать стропила, которые имеют скользящие опоры,
  • укрепить все опорные конструкции, подставив под них в качестве компенсаторов усадки  винтовые домкраты.

В первом случае,  недостаток состоит в длительном ожидании, в последнем – требует высоких профессиональных навыков и точности во время проведения работ ручным способом.  А вот использование скользящих  креплений, которые можно считать саморегулирующими, дает дополнительные преимущества.

Например, скользящая конструкция прекрасно компенсирует свойство древесины давать усадку и способность «дышать» и деформироваться (хотя и незначительно) на протяжении всего срока службы.

Эту конструкцию делают следующим образом: на мауэрлат под нужным углом набивают брусок или делают вырубку нужной формы. Затем на него крепят уголок, одна полка которого загибается. Под загиб продевают рабочую рельефную пластину.

Пластина на стропиле закрепляется так, чтобы по направлению к коньку дома оставалось значительное расстояние для свободного скольжения, которое происходит в наружную сторону.

Приобретая соединение для скольжения, необходимо знать, что оно может быть разного рабочего размера (опорные площадки пластин находятся  на разном расстоянии). Выбирать его нужно, учитывая планируемую степень усадки здания. При этом обращают внимание, что распределение размера усадки будет происходить на стропила двух скатов.

Упор стропил на подстропильный брус является не единственным подвижным узлом стропильной конструкции. Конек также нуждается в устройстве шарнирного соединения какого-либо типа. Наслонные стропила можно соединять встык, используя металлические пластины. С торца оставляют значительный угол. Он не позволяет стропилам во время схождения упираться друг в друга. Можно использовать и другой вариант, когда стропила соединяются внакладку. В этом случае в обеих ногах делаются отверстия, через которые проходит болт.

 Конструкция наслонных стропил

Стропильную систему, в которой крепление верхнего узла осуществляется при помощи шарнира, а нижнего – при помощи шарнира и плавающего соединения (выше описывался вариант ползуна), принято называть  безраспорной. В такой системе не происходит передача нагрузок на мауэрлат , а через него – на стены.

В отличие от них, в распорной системе жестко выполняется коньковое соединение, а опора на мауэрлат происходит с помощью шарнира (как вариант, соединение «зубом»). В этом случае,на стены передаются раздвигающие усилия.

Такую систему, которая объединяет наслонные и висячие стропила, можно считать гибридной.

В этом случае происходит перераспределение нагрузки. Вес кровли принимают на себя исключительно стропильные ноги, которые соединены встык и работают на изгиб. Коньковый брус в этом случае перестает быть обязательным элементом стропильной системы, поскольку, практически, бездействует.

При распорной схеме особенно важно учитывать качество выполнения болтовых соединений. Их производят с помощью предварительно просверленных отверстий , диаметр которых должен быть на 1 миллиметр меньше диаметра шпильки или болта. В том случае, если они будут излишне большими, в процессе выбора деталью свободного хода может произойти повреждение мауэрлата.

Работа стропил будет отличаться   в зависимости от того, какие из соединений стропил будут работать в жестком режиме, а какие будут шарнирными.

Когда эксплуатация кровли происходит в нормальных условиях, без перегрузок, то вся нагрузка, которую испытывает стропильная система, равномерно распределяется на все ее элементы. Но с приходом зимы и выпадением снега на каждый скат приходится разная нагрузка. В случае плохо закрепленных или неправильно смонтированных стоек может произойти сдвиг кровли в сторону перегруженного ската. Возможность такого смещения наиболее вероятна,когда речь идет о безраспорной схеме. Проблему можно предотвратить, если надежно закрепить коньковый брус, исключая его продольные сдвиги.

В каком порядке производится устройство стропил

Технологический процесс устройства кровли состоит из следующих этапов:

  1. Приведенная таблица дает возможность рассчитать сечение стропильных ног, отталкиваясь от их длины;

    Сечение стропильных ног

  2. В случае, когда в наличии нет пиломатериалов, которые имели бы требуемую по проекту длину и толщину, их можно получить путем сращивания при помощи саморезов или гвоздей;
  3. Необходимо изготовить шаблон стропил, а если конструкция состоит из стоек и подкосов, было бы неплохо сделать шаблоны и для них;

    Помните, что при устройстве вальмовых крыш, которые в основном имеют 4 ската, важно принять во внимание некоторую особенность. Длина стропил, которые располагаются в месте, где происходит смыкание скатов, должна уменьшаться по мере спуска от конька в сторону мауэрлата. Ее называют диагональной стропильной ногой или накосной ногой. Поскольку вальмовая кровля имеет сложную конструкцию, шаблоны в этом случае изготавливаются для элементов скатов, которые являются основными. Все остальные элементы приходится собирать и подгонять непосредственно на месте.

  4. Подготовленные и подогнанные материалы поднимаются на кровлю;
  5. Монтаж начинают со стоек и конькового бруса (прогона)– это делается, когда они предусмотрены проектом. Для большей уверенности было бы неплохо дополнительно прикрепить стойки к несущим конструкциям сооружения. Такие меры предотвратят возможные, но нежелательные сдвиги;
  6. Учитывая вышеприведенныеправила, в дальнейшем  стропила устанавливают к крепежу и закрепляют наиболее подходящим способом к мауэрлату. В местах верхнего соединения их крепят к коньковому брусу  или закрепляют друг с другом;
  7. В случае, когда проектом предусмотрено применение горизонтальных схваток  (что в некоторой степени объединяет наслонные и висячие стропила), то на этом этапе происходит их крепление;
  8. В дальнейшем происходит установка подкосов, шпренгелей и других опорных элементов;
  9. Затем производят устройство отвесов, на которые влияет конструкция крыши и длина стропильных ног; Всевозможные осадки могут попадать на нижнюю часть ограждающих конструкций дома (стен). Чтобы это не произошло, кровля сооружается так, что в большинстве зданий выходит за пределы наружных стен на расстояние не менее 50 см. Если упор стропил на мауэрлат осуществляется при помощи зуба или шипа, к их нижнему краю, расположенному с боковой стороны, с целью удлинения прибивается специальный элемент – кобылка.
  10. В случае, когда проектом предусмотрено устройство кобылок, их необходимо обшить по всему периметру дома деревянной сплошной обрешеткой.

Следующий этап, когда наслонные  стропила, конструкция которых рассматривалась выше, обшиваются обрешеткой,  является последним перед производством кровельного пирога. В него входит устройство пароизоляции, гидроизоляции, а также работы по утеплению и покрытию кровли.

Система стропил двускатной крыши

При строительстве коттеджа желательно выбирать несложную конфигурацию кровли, так как каждый выступ, перелом или соединение увеличивают возможность протечек. Самая легкая в исполнении форма крыши – двускатная.

Основа любой скатной кровли – стропила. В частном строительстве их обычно делают из древесины. По типу конструкции системы стропил разделяют на наслонные и висячие. Система наслонных стропил отличается надежностью и простотой. Висячие конструкции применяются при перекрытии больших пролетов, но они сложнее при проектировании и обслуживании.

Наслонные стропила

В данном случае стропильные ноги устанавливаются на стены и прогон, лежащий на стойках. Наилучший вариант при этом – расстояние между стенами 5-8 м, когда центральная опора не требуется. Если есть внутренние несущие стены, расстояние может быть 14-16 м. Наслонные стропила имеют шаг, определенный расчетом, но не более 2 м.

При возведении мансарды, внешние стены выводят на требуемую высоту, внутренние – на 15-25 см выше верха перекрытия. Сверху укладываются лежни и для поддержки прогона конька устанавливаются стойки с шагом 4-6 м.

Каркас двускатной кровли, имеющей пролет больше 6 м, усиливается подкосом, который устанавливается между прогоном и стойкой. Угол между ними не должен превышать 40-45 градусов.

Есть два способа соединения стропил вверху:

  • Упор скосами торцов друг в друга и скрепление накладкой;
  • Стропила находятся рядом и соединяются болтовым соединением.

Чтобы увеличить жесткость конструкции, стропила вверху скрепляют при помощи затяжки, которую поддерживает и предохраняет от прогиба вертикальная подвеска.

Висячие стропильные системы

Пролеты в таком случае перекрываются стропильными фермами. Их сначала изготавливают на земле, а затем устанавливаются краном. Самые простые висячие стропильные системы выполняют из треугольных ферм, которые состоят из затяжки и двух стропил. Распор воспринимает затяжка, а стены – только вертикальную нагрузку.

Ферма устанавливается, в отличие от наслонных стропил, на деревянную прокладку, а не на мауэрлат. Шаг между ними – 3-4 м. В сложных конструкциях используют металлические элементы. Экономически такая система стропил всегда менее выгодна по сравнению с наслонной. Помимо этого, она и тяжелее, поскольку требует больше материала.

Стропильная система является важнейшим конструктивным элементом всего здания. От грамотности ее устройства зависит срок эксплуатации дома.

 

 

Наслонные стропила: особенности конструкции | Дневники ремонта obustroeno.club

Andrey

2670 0 0

Среди всех существующих стропильных систем одной из самых популярных является наслонная конструкция. Но что представляют собой наслонные стропила, какими достоинствами обладают и как устроена подобная система? На эти распространенные вопросы новичков я подготовил подробные ответы, с которыми вы можете ознакомиться ниже.

Наслонные стропильные системы визуально не отличаются от других вариантов конструкций

Что представляет собой наслонная система

Наслонная конструкция представляет собой обычную скатную кровлю. Главная же ее особенность заключается в том, что она опирается не только на внешние стены, но и внутренние несущие элементы, к которым могут относиться не только стены, но и колонны. Такое решение обладает двумя важными достоинствами:

  • Позволяет укладывать стропила на большие пролеты, так как часть нагрузки с них снимается, и передается на внутренние несущие стены;
  • Разгружают наружные стены и, соответственно, фундамент.

Наслонные системы укреплены стойками и другими деталями, передающими нагрузку на внутренние стены

Конечно, конструкция не лишена минусов, а точнее, одного минуса — элементы каркаса, которые передают нагрузку от крыши внутренним стенам, занимают чердачное пространство. Поэтому системы наслонного типа не применяются в случаях, когда чердак планируется использовать как жилой этаж. Других недостатков, можно сказать, нет.

Детали стропильной системы

Для удобства разобьем все детали, из которых состоит наслонная стропильная система, на две группы:

  • Базовые элементы каркаса. К ним относятся те детали и узлы, которые формируют каркас кровли;
  • Подстропильные (вспомогательные) элементы. Предназначены для повышения несущей способности каркаса, его жесткости и надежности.

Базовые элементы

Итак, к базовым элементам можно отнести следующие детали и узлы:

  • Мауэрлат. Представляет собой брус или бревно, которое укладывается на стены для предотвращения неравномерной нагрузки на них. Другими словами, это основа крыши, которая воспринимает на себя все нагрузки, и равномерно передает их на несущие стены;

Мауэрлат обеспечивает равномерное распределение нагрузки на стены

  • Стропильные ноги (СН). Это основные элементы, которые формируют скат крыши. По сути, они представляют собой наклонные балки из досок или бруса.

В нижней части СН крепятся к мауэрлату, а в верхней — опираются на коньковый прогон или друг на друга;

  • Стропильная ферма. Является также базовым элементом каркаса, основанным двумя ответными (смежными) СН;

Коньковый прогон представляет собой несущую балку, расположенную по центру конструкции

  • Коньковый прогон. Представляет собой горизонтальную балку, которая связывает все фермы между собой, проходя сквозь их коньковый узел;

Стык двух стропил и прогона обеспечивают коньковый узел

  • Коньковый узел. Является вершиной фермы, образованной стыком стропильных ног и коньковом прогоном. Правда, иногда каркас собирают без конькового прогона, если конструкция небольшая;
  • Коньковые (диагональные) стропила. Представляют собой угловые ноги, которые устанавливаются на стыке боковых и торцевых скатов вальмовых крыш. У двухскатной крыши они отсутствуют;
  • Нарожники. Это стропила, которые крепятся к мауэрлату и коньковым ногам.

Вот и все базовые детали каркаса крыши. Отмечу, что они абсолютно такие же, как и у других стропильных каркасов, к примеру, висячих. Разница заключается в установке вспомогательных узлов, с которыми ознакомимся ниже.

Вспомогательные детали

Подстропильные элементы включают в себя следующие детали:

  • Затяжка (ригель, схватка подстропильная балка). Неукрепленная ферма оказывает распор на стены, т.е. вектор нагрузки направлен не только вертикально вниз, но и наружу в горизонтальной плоскости. При помощи горизонтальных схваток, которые соединяют две ответные ноги, эта нагрузка уменьшается.

Надо сказать, что подстропильные балки могут располагаться как возле конькового узла, так и у основания фермы;

Основные подстропильные укрепляющие детали

  • Лежень. Выполняет ту же функцию, что и мауэрлат, но, в отличие от последнего, укладывается на внутренние стены;
  • Прогоны. Горизонтальные балки, которые связывают между собой стропильные ноги на одном из скатов;
  • Опоры. Это вертикальные стойки, которые могут подпирать различные участки каркаса, и передавать нагрузку на лежень. Чаще всего они устанавливаются для снятия нагрузки с конькового бруса, т.е. по центру каркаса;
  • Подкосы. По сути, эти подкосы выполняют ту же функцию, что и опоры, т.е. снимают нагрузку со скатов, и передают их несущим конструкциям. Разница заключается лишь в том, что располагаются они не вертикально, а под наклоном. Чаще всего подкосы подпирают стропильные ноги, тем самым снижая изгибающий момент.

На схеме распорная система стропил

Конструкции со стойками, подпирающими коньковый брус, называются распорными, так как оказывают на стены большие распорные нагрузки. Чтобы их снизить, необходимо использовать затяжки и подкосы.

Как я уже говорил, благодаря всем этим элементам прочность наслонных стропил значительно возрастает.

Несколько слов о креплениях

Что представляют собой наслонные стропила мы выяснили. Теперь давайте напоследок ознакомимся с вариантами креплений основных узлов, а именно:

  • СН к мауэрлату;
  • СН к коньковому прогону.

Крепление стропил к мауэрлату

Надо сказать, что всевозможных вариантов креплений существует великое множество. Поэтому далее рассмотрим наиболее современные и распространенные:

  • Пазовым способом. В мауэрлате выбирается паз по ширине ноги, который выпиливается под углом наклона скатов. Дополнительно нога фиксируется шурупами и металлическими уголками;

Фиксация ноги пазовым способом осуществляется с использованием крепежного уголка

  • Путем зарезки. В этом случае край стропильной ноги зарезается так, чтобы она упиралась не только в горизонтальную поверхность мауэрлата, но и вертикальную, т.е. в ноге вырезается прямой угол;

Ползун обеспечивает скользящее крепление ноги

  • При помощи ползуна. Ползун представляет собой крепежный элемент, состоящий из петли и скользящей опоры. Благодаря такому крепежу ноге предоставляется определенная степень свободы.

Крепление ног подобным способом применяется обычно для срубов и брусовых домов, которые дают большую усадку. Ползун позволяет избежать перекосов кровли, но, в то же время, сохраняет устойчивость системы.

Чтобы не выполнять зарезку СН под прямым углом, можно реализовать соединение при помощи опорного бруска, который накладывается на нижнюю кромку стропила, в результате чего упирается в вертикальную поверхность мауэрлата.

Закрепить ногу на мауэрлате можно как при помощи запила, так и с использованием опорного бруска

Крепление к коньку

Фермы могут крепиться к прогону также несколькими способами:

  • Методом накладки. Это наиболее простой вариант, при котором край ноги зарекается под углом наклона кровли, т.е. в рабочем положении СН линия реза должна быть вертикальной, для обеспечения максимальной площади соприкосновения с балкой. Затем стропило фиксируется на балке уголком;

Крепление к прогону пазовым способом требует зарезки ног

  • Путем зарезки. В этом случае края ног закрепляются так, что при состыковке с ответной ногой образуется паз для балки. Дополнительная фиксация осуществляется уголком и шурупами;

Жесткое защемление является наиболее простым способом крепления ферм к прогону

  • Методом защемления. Принцип такого крепления предельно простой — к ферме над балкой и под ней крепятся затяжки, в результате чего происходит жесткое защемление прогона.

Вот, собственно, и все важные моменты устройства наслонных систем.

Вывод

Мы с вами выяснили что представляют собой наслонные стропила, а также разобрались из каких узлов состоит подобная стропильная система. Если я какой-то момент я упустил или вы что-то не поняли, пишите комментарии, и мы обсудим все интересующие вас нюансы.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен 12 декабря 2017г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора — добавьте комментарий или скажите спасибо!

Наслонные и висячие стропила

Наслонные и висячие стропила это два наиболее распространённых вида стропильных систем. Стропила относятся к числу очень важных архитектурных элементов, не уступающих по значению фундаменту, стенам, крыше и инженерным коммуникациям. А это значит, что стропильная система должна создаваться исключительно профессионалами (архитекторами высокого класса).

Но… это лишь теория. Сплошь и рядом в жизни совсем другой подход берёт верх. Обыкновенные строители, часто даже просто рабочие, проектируют стропильные системы безо всяких чертежей, полагаясь на практический опыт и смётку. Под угрозой не только они сами, но и крыша.

Итак, обращаемся к специалисту. Что он должен знать и о чём иметь представление? Чтобы стропильная основа кровли оказалась идеальной, следует учитывать такие моменты:

  • Нужная заказчику форма крыши;
  • Общий вид дома и тип кровельного покрытия.

Только опираясь на эти параметры, проектировщик может определить существенные моменты будущей стропильной системы – шаг и сечение стропил, углы наклона на скатах. Конечно же, надлежит принять во внимание инженерные коммуникации и те детали, с которыми стропила будут соприкасаться. Очень важен вид будущей стропильной системы. Не углубляясь в сугубо технические моменты, можно сказать, что существует две основных категории – стропила висячие и наслонные. Каждая из этих категорий имеет свою специфическую область применения. Суть обоих видов стропил – в таблице ниже.

Висячие и наслонные стропила: различие и сходство

Висячие стропилаНаслонные стропила
Большое здание без опорВнутренние опоры есть
Фиксация по периметруМного точек фиксации
Значительные распирающие усилияМалый распор
Необходимость усиленияУсиление не требуется

Итак. Если здание достаточно крупное, но внутренних опор или просто перегородок внутри нет, чаще всего используют висячие стропила, которые позволяют обеспечить пролёты и в семь, и в десять, и если очень надо в двенадцать метров. Опорой здесь служат только мауэрлаты. Такие длинные пролёты в жилом доме, даже многоквартирном, попросту не встречаются. А вот в производственных цехах, ангарах, мастерских, на складах, в торговых, офисных и выставочных учреждениях висячие стропила используют очень широко.

С пролётам и фиксацией разобрались. Крайне весомым негативным свойством висячих стропил является то, что они сильно распирают стены. Возникает даже необходимость в компенсирующих затяжках (ригелях). Опытные проектировщики стараются установить ригели как можно ниже, чтобы растягивающая нагрузка оказалась минимальной, и можно было использовать брус сравнительно малого сечения. «Сравнительно» потому что в любом случае он не будет меньше пяти на двадцати сантиметров сечением.

Наслонные стропила нужны для опоры кровли жилых домов. Их преимуществом является большая простота в исполнении и экономия в материалах. Значит, вся кровельная часть здания будет легче, что бережёт деньги, снижает нагрузку на фундамент. Благодаря наличию внутренних стен, стропила имеют дополнительную точку опоры, снижая тем самым нагрузку на наружные стены.

узел опирания стропил на мауэрлат, висячие стропильные системы, как правильно закрепить и положить деревянные распорные брусья, варианты диагональной ноги


Наслонные стропила, опирающиеся на деревянную обвязку стен здания (мауэрлат, подстропильный брус), либо – на верхний венец деревянного сруба, применяются в зданиях с небольшими пролетами. Каковы элементы их конструкции и порядок устройства – далее в статье.

Максимальный размер пролета, который позволяет перекрыть наслонная стропильная система без внутренних опор – 6-6,5 м. Если внутри здания имеются несущие конструкции – стены или колонны, на них можно установить стойки.

Стягивая стропильные ноги ригелем, величину пролета можно увеличить до 8 м, применяя одну опору – до 12, а при помощи двух опор – до 16 м.

В индивидуальном жилищном строительстве пролеты большего размера встречаются редко, поэтому наслонные конструкции могут быть применены почти в любом частном доме.

Поскольку здесь устраивается опирание стропил на мауэрлат (в деревянном здании его роль выполняет верхний ряд стены), узел этого соединения очень важен.

Класть стропила прямо на каменную стену нельзя, так как это будет приводить к образованию конденсата и гниению деревянный частей конструкции. Нуждается в изоляции и сам мауэрлат.

Важная информация! Устройства гидроизоляции требует не только узел опирания стропил на мауэрлат, но и любые примыкания дерева к каменным или металлическим конструкциям. Для этого используется двойной слой рубероида или другого подобного материала.


Детали конструкции наслонных стропил 1-стропильная нога 2-мауэрлат 3-скрутка 4-наружная несущая стена 5-врубка 6-лежень 7-внутренняя несущая стена 8-гидроизоляция
То, как правильно закрепить стропила на подстропильном брусе – очень важный момент при монтаже наслонной кровельной системы. Прежде всего, надежно должен быть закреплен сам мауэрлат – для этого используют либо металлические штыри, бетонируемые в стену на глубину не менее 40 см, либо – закрепляемые таким же образом болты.

Это могут быть и проволочные скрутки Ф не менее6 мм, закладываемые при возведении стен на расстоянии не выше 3 рядов кладки от верхнего края.

Иногда также используют крепление скобами стропил к мауэрлату. Сам мауэрлат – это брус со стороной 140-160 мм. Те же требования предъявляются и к лежню – брусу, идущему по внутренним несущим конструкциям.

В домостроении используют деревянные наслонные стропильные системы, поскольку применение металлических или железобетонных элементов здесь весьма сложно реализуемо, если вообще возможно.

Поэтому для крепления стропил между собой, а также — ко всем видам опорных брусьев и прочих деталей широко используются различные плотницкие соединения – шип, зуб, сковородень.

Поскольку в наслонной системе на конструкцию приходится давление ее самой и кровельного пирога, все эти нагрузки следует учесть, перед тем, как правильно положить стропила.

Особого внимания требует монтаж кровельных несущих конструкций на сырые деревянные срубы, где еще не прошла усадка.

Важная информация! Коэффициент усадки сруба из бревна или бруса составляет 4-6%. При высоте стен около 3 м через год она может сократиться на 10-20 см, что может отрицательно сказаться и на вставленной столярке, и на несущих элементах крыши. Эти цифры закладываются в проект изначально (размеры дома даются в двух вариантах – изначальном и «послеусадочном»)

Можно использовать висячие стропильные системы. Иначе — решение проблемы возможно несколькими способами: выждать окончания усадки, либо установить стропила со скользящими опорами, либо поставить под все опорные конструкции винтовые домкраты (компенсаторы усадки).


Детали крепления стропильной системы 1-кровельный материал 2-гидроизоляция 3-обрешетка 4-кобылка 5-подшивочные доски 6-скрутка из прутка 7-стропила 8-болты 9-доски перекрытия 10-теплоизоляция 11-балка перекрытия 12-скоба 13-подкос 14-коньковый брус 15-мауэрлат

Недостатки первого способа понятны – это длительное ожидание. Последний также не оптимален, так как потребует ручных операций высокой точности. Скользящие крепления являются фактически саморегулирующимися и имеют дополнительное преимущество.

Дерево – живой материал, и даже после усадки будет «дышать» постоянно. Конечно, деформации не будут столь значительными, но будут возникать постоянно – и скользящая конструкция отлично их компенсирует.

Выглядит она следующим образом: на мауэрлат, с набитым под нужным углом бруском, либо сделанной вырубкой нужной формы, крепится уголок, одна из полок которого загнута. Под загиб продевается рабочая рельефная пластина.

Поскольку направление скольжения будет направлено наружу, пластину лучше закрепить на стропиле таким образом, чтобы как можно большее расстояние для свободного хода оставалось по направлению к коньку здания.

При приобретении скользящего соединения следует помнить, что их рабочий размер (расстояние между опорными площадками пластин) может быть разным.

Оно выбирается в зависимости от планируемой степени усадки и должно быть не меньше нее (нужно обратить внимание, что реальные размер усадки будет распределяться на стропила обоих скатов).

Важная информация! Необходимо помнить, что опирание стропила на подстропильный брус – не единственный подвижный узел этой конструкции. В коньке также следует предусмотреть шарнирное соединение того или иного типа. Стропила наслонные могут соединяться встык при помощи металлических пластин, при этом нужно оставить достаточный угол в торцах, чтобы при схождении стропила не упирались друг в друга. Второй вариант – соединение стропил внакладку, при помощи сквозного отверстия в обеих ногах, чрез которое проходит один болт.

Характеристики стропильных ног

На основании полученного значения нагрузок делается расчет стропильной ноги, её длина и поперечное сечение, в зависимости от выбранного материала, вида крыши и типа стропил – наслонных или висячих. Некоторые виды сложных крыш могут содержать и те и другие.

А в вальмовых кровлях, кроме стропильных ног используются еще и укороченные стропила, которые называются нарожниками и требуют так же своего расчета. Кроме этого в расчете нуждаются все дополнительные элементы стропильной системы, такие, как затяжки, подкосы, стойки и ригели, поскольку на них приходится определённая нагрузка, передающаяся от стропил.


выбор сечения и длины стропильной ноги

Длина стропильной ноги зависит, прежде всего, от размеров здания, а также от уклона скатов кровли, который получается от выбранной формы крыши. Обычно, длину стропила стараются делать не более 6 м, так весь пиломатериал, поступающий в продажу, имеет именно эту максимальную длину. Но случается, что размеры дома требуют стропил большей длины, в этом случае их наращивают. В основном длинные стропильные ноги бывают у накосных (диагональных) стропил, при возведении вальмовых или полувальмовых крыш.

На выбор сечения стропильной ноги оказывают влияние множественные факторы:

  • нагрузки постоянные и временные;
  • вид кровельного материала;
  • уклон скатов;
  • тип крыши;
  • размеры дома;
  • климатические условия;
  • качество материала для изготовления стропильных ног.

Для устройства крыши используют древесину хвойных пород. Но, при выборе необходимо следить, чтобы не попадались доски или брусья с синевой, множеством больших сучков.

Влажность древесины должна составлять не более 20-22%, поскольку слишком влажное дерево, по мере высыхания будет изменяться в размерах, а это в свою очередь может привести к нарушению герметичности кровли и другим негативным последствиям.

Лучше всего, если расчет стропильной системы будет производить специалист. В настоящее время достаточно фирм, которые предлагают такие услуги.

Можно самостоятельно рассчитать стропильные ноги, размеры и длину, если воспользоваться готовыми калькуляторами в интернете. Стоит только ввести в программу нужные размеры, а программа сама уже выдаст готовый результат сечения, длины и шага стропил.


шаг между стропилами

В строительстве частных жилых домов, как правило, используются доски сечением 50х150 мм при изготовлении стропил крыш любой конфигурации. Шаг стропильных ног равняется примерно 1 метру, в зависимости от выбранного вида кровельного материала, количества снега в зимнее время и уклона крыши.

Так, для крыш, уклон которых составляет более 45 градусов, шаг стропил выбирается в пределах 1,2-1,4 м, а для регионов с большими снежными нагрузками это расстояние будет 0,6-0,8 м.

Также следует обращать внимание на тип кровельного материала. Самым тяжелым считается натуральная черепица. Сечение стропильных ног соответственно будет увеличиваться, если будет большая длина стропильных ног и их шаг.

Конструкции наслонных стропил

Любая стропильная система, где верхний узел крепления выполнен шарнирно, а нижний – имеет шарнир и плавающее соединение (ползун, как в варианте, приведенном выше) относится к безраспорным. В них распирающие нагрузки не передаются мауэрлату, а через него – стенам. Распорные стропила – схема, где коньковое соединение выполняется жестко, а опора на мауэрлат – с шарниром, например при помощи соединения «зубом», и она передает раздвигающее усилие стенам.

По сути, это гибридная схема, объединяющая наслонные стропила и висячие, особенно при низко расположенной в наслонных горизонтальной схватке.

При этом, за счет того, что усилие от веса кровли принимают на себя непосредственно стропильные ноги, соединенные встык, и работающие на изгиб, коньковый брус практически не работает, и становится необязательным элементом системы.

Важная информация! Все болтовые соединения выполняются через предварительно просверленные отверстия, диаметром на 1 мм меньше диаметра болта или шпильки. Если сделать их слишком большими, пока деталь будет выбирать свободный ход – может быть поврежден мауэрлат. Особенно это касается распорной схемы.

В зависимости от того, какие соединения сделаны жесткими, а какие — шарнирными, разные варианты стропил и работать будут по-разному.

В условиях нормальной, ненагруженной эксплуатации, как правило, все элементы стропильной системы испытывают примерно одинаковую нагрузку.

Однако в зимнее время, с выпадением снега, различный вес, как правило, воздействует на каждый из скатов.

Если плохо закреплены или неверно смонтированы стойки – это может привести к сдвигу кровли в сторону более нагруженного ската.

Особенно это касается безраспорной схемы, где существует возможность смещения. Проблема решается надежным креплением конькового бруса от продольных сдвигов.

Особенности монтажа стропильных ног

Крепление стропильных ног к мауэрлату самый ответственный момент во всей постройке крыши. От правильности выполненного соединения стропил и мауэрлата зависит прочность всей конструкции крыши.

Существует два способа крепления – скользящее и жесткое, каждое из которых подходит под определённый вид стропил – висячих или наслонных.

Жесткое крепление исключает любые подвижки, повороты или изгибы стропил. Это достигается изготовлением запилов на самом стропиле и последующем закреплении стропильной ноги с мауэрлатом при помощи металлических скоб, проволоки или длинных гвоздей, а также с использованием металлических уголков.

Скользящее соединение, или как его часто называют «шарнирное», может иметь две степени свободы. Такое соединение часто используется при строительстве деревянных домов, чтобы дать крыше свободу постепенно оседать на сруб, который в течение нескольких лет может давать усадку. В этом случае соединение стропильных ног на коньке не делается жестким. Сама стропильная нога при скользящем сопряжении соединяется с мауэрлатом с помощью запила и укреплением с боков двумя гвоздями, забиваемых наискосок, по отношению друг к другу или путем забивания одного гвоздя сверху вниз в стропильную ногу с проникновением в мауэрлат.

Другие способы – использование металлических пластин, в которых имеются отверстия для гвоздей или соединение стропила и мауэрлата металлическими скобами.

При строительстве вальмовой крыши диагональная стропильная нога часто получается больше 6 метров в длину, поэтому требует наращивания.


спаренное стропило

Это достигается спариванием двух досок, которые применяются при устройстве обычных стропил. Диагональные стропила всегда длиннее рядовых, к тому же они испытывают нагрузку в полтора раза превышающую ту, которая приходится на обычные стропила, так как на них опираются еще и накосные ноги.

Чтобы сделать усиление стропильных ног, для них устраивают подкосы, имеющие вид вертикальных стоек. Обычно устанавливают не больше двух стоек. Для усиления накосных стропильных ног так же устанавливают стойку или подкос. Стойка должна опираться на на деревянную подкладку, которая располагается непосредственно на перекрытие, если это железобетонная плита, или на затяжку, которая может одновременно являться потолочной балкой перекрытия.

Подкосы опираются на лежень и ставятся под углом 45-50 градусов. Угол установки подкоса может изменяться, главная задача подкосов – это максимальная возможность принят на себя нагрузку от стропила.

Подготовка стен под монтаж крыши.

Перед началом выкладывания кирпичных карнизов со свесами

размечают положение архитектурного элемента. Затем устанавливают
причалки
и раскладывают на стене первого ряда кирпич требуемого профиля.

Ряды кладки карнизов

выполняют
«тычками» из целых кирпичей
. При этом свес каждого ряда кладки выпускается не более чем
на 1/3 длины кирпича
, а общий
вынос
неармированного кирпича —
не более 0,5 толщины стены
(п.1 узел 13).

Карнизы

с общим выносом
более 0,5 толщины стены
следует устраивать из армированной кирпичной кладки на растворе марки
не ниже М-25
.
Карнизы
из сборных железобетонных элементов — так же анкеруют в кладке стены.

Расстояние от верха чердачного перекрытия

до опоры
крыши
следует выполнять:

  • до низа мауэрлата — не более 500 мм
    ;
  • до низа среднего лежня — не более 400 мм
    .

Если конструкция стен

завершается усилением
кирпичными карнизными свесами
(узел 13), то
мауэрлаты
закрепляют на защемлённых кладку пробках .

В кирпичных стенах антисептированные или просмоленные пробки

(узел 1) защемляют в кирпичной кладке цементным
раствором М-100
с шагом
1…1,5 м
(равным шагу стропил , который зависит от нагрузки
на крышу
) или укладывают
на монолитный пояс
по периметру стен дома
с закладными деталями
под крепление
мауэрлата и лежней
.

Последующие работы выполняют после схватывания раствором пробок с кладкой

(через 2-3 суток). Надёжнее будет крепление крыши, если эти пробки заранее будут защемлены в стену во время её кладки.

Если перекрытие уже выполнено (как в нашем примере — из железобетонных плит), то покрытые антисептиком и просмоленные снизу
мауэрлаты
(п.3 узел 1) укладываются на несущую кирпичную стену дома
по двум слоям толя
и крепятся к защемлённым в стену деревянным
пробкам
(п.2 узел 1).

ПРИМЕЧАНИЕ:

Если
стены заканчиваются
без усиления
карниза кладкой со свесом
, то
оголовок кладки
стен необходимо закрепить
монолитным поясом
.
В монолитных поясах
(узел 16) защемлённые винтовые закладные детали устанавливают
с шагом расстановки стропильных ног
согласно проекту.

Мауэрлаты

и другие части
стропил
, соприкасающиеся с монолитным поясом , также должны быть изолированы прокладками из рулонных гидроизоляционных материалов (двумя слоями толи) — это предохранит их от возможной сырости и загнивания.

В небольших хозяйственных постройках с пролетом

между несущими стенами
до 5 м
допускается монтировать стропила
по поперечным прогонам
, так называемые
навесные стропила
.

Узел крепления навесных стропил к стенам дома показан на рис.1-2.

Навесные стропила

крепят на деревянную раму из
лежней
(
мауэрлатов
)
по периметру стен
.
Прогонами
могут служить и деревянным перекрытием дома при монтаже
навесных стропил
.

Раму под прогоны

закрепляют на конструкции стен при помощи
деревянных пробок
(рис.1-2 поз.3), защемлённых в кладку, или при помощи
анкерных болтов
(узел-15 поз.3)
монолитного пояса по периметру стен
под будущую
крышу
с встроенными в него
затяжными креплениями под мауэрлат или лежень
.

Укладку элементов крыш

в направлении
перекрываемого пролета
надлежит выполнить с соблюдением установленных проектом размеров глубины опирания их на несущие конструкции
и зазоров между сопрягаемыми элементами
.

Расчет массы кровельного пирога

Перед тем как провести расчет длины стропильной ноги, потребуется вычислить массу кровельного пирога. Для этого нужно будет взять простую формулу, по которой нужно плюсовать массы одного квадратного метра всех слоев кровельных материалов, а результат умножить на 1,1 – коэффициент коррекции, который улучшит надежность конструкции на 10 %.

Получается, что обычный расчет массы кровли можно выразить так: (масса 1 м2 обрешетки + масса 1м2 кровельного материала + масса 1 м2 гидроизоляционного покрытия + масса 1 м2 слоя утеплителя) × 1,1 = масса кровельного пирога, в которую входит коэффициент коррекции. Если планируется укладывать один из распространенных кровельных покрытий, то нагрузка на стропильную систему не выйдет за пределы 50 кг/м2.

Создавая проект односкатной или двускатной кровли, достаточно опираться лишь на массу кровельного пирога, равную 50 кг/м2. По такому принципу можно соорудить каркас кровли повышенной прочности, чтобы в будущем можно было изменить тип кровельного материала без повторного расчета системы стропил.

Расчет сечения, длины и шага стропил

Порядок расчета следующий:

  1. Находят давление на 1м2 стропильной ноги. Для этого значение нагрузки на квадратный метр крыши умножают на коэффициент 0.8 (шаг стропил).
  2. По таблице подбирают необходимое сечение и длину стропил исходя из полученных данных.
  3. Дополнительно длину стропил можно всегда найти по теореме Пифагора + прибавить несколько сантиметров на карнизный свес.

Строительство сложных вальмовых крыш

Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.

Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.

Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:

Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.

Краткие сведения об устройстве стропильной системы и ее проектировании

Стропильной системой называют балки, на которые опирается крыша, а сами стропила опираются на несущие стены по периметру здания. При этом под ними часто создают мауэрлат (так называются брусья, на которые опираются стропила). Стропила могут существенно отличаться по своему внешнему виду, используемым материалам и по их количеству. Они отличаются также допустимой максимальной нагрузкой, которую могут выдержать. В то же время, стропилами определяется форма крыши и зачастую материал кровельного покрытия

Для создания проекта стропильной системы настоятельно рекомендуется обратиться в специализированное архитектурное бюро, поскольку это очень сложная работа. Для правильного расчета при проектировании необходимо вычислить максимальную ветровую нагрузку (даже если ветры в этой местности не частые и не сильные), величину осадков зимой и летом, знать массу кровельного материала с обрешеткой под него и т.д. Именно на основании таких вычислений определяется толщина несущих стен периметра здания. Если неправильно был произведен расчет, то возможны различные неприятные последствия от деформации кровли до «разъезда» и обрушения несущих стен.

Вернуться к оглавлению

Комбинированные элементы

Минус дерева в том, что оно со временем деформируется под воздействием нагрузок.


Поэтому используют комбинированные стропила из деревянных и металлических элементов.

Металлические применяются для повышения несущей способности конструкции.

К ним относятся ригели, подкосы, бабки и т.п.

Минусом такой стропильной системы является накопление конденсата на металле, что в свою очередь может спровоцировать загнивание деревянных частей.

Общие сведения

Вальмовая крыша представляет собой конструкцию, которая состоит из четырех скатов. Торцевые ее скаты, называются вальмами, отсюда и такое название. Если разбить кровлю на простые геометрические фигуры, то получится, что она состоит из следующих элементов:

  • Двух трапеций — это боковые плоскости, как у обычных двускатных аналогов;
  • Двух треугольников — это и есть вальмы.

Следует отметить, что вальмовые кровли бывают с разными углами скатов, т.е. угол наклона боковых плоскостей может отличаться от угла наклона вальм. Смотрятся они даже интересней, чем аналоги с одинаковым углом наклона.


Скаты вальмовой кровли представляют собой две трапеции и два треугольника

Одной из главных достоинств такой кровли является ее привлекательный внешний вид — она смотрится сложней и оригинальной двускатной крыши. Кроме того, имеются и другие достоинства:

  • Обеспечивает надежную защиту от осадков;
  • Подвергается меньшим ветровым нагрузкам.

Единственное, эта конструкция не подходит для использования чердачного пространства в качестве жилого помещения. Правда, выходом в таком случае является полувальмовая крыша. Она представляет собой практически обычную двускатную крышу, но края торцов скошены.


Полувальмовые крыши можно использовать для обустройства жилого чердака

Соответственно, полувальма не препятствует обустройству на чердаке жилого этажа, так как чердачное пространство практически не уменьшается. Но, в то же время, кровля приобретает гораздо более привлекательный внешний вид. Единственное высота конька должна быть достаточно большой.

Автоматический каркас — открытые концы стропил

24:48

5447 — Основы крыши

4:57

6123 — Шатровая крыша

4:07

6124 — Двускатная крыша

4:01

6125 — Односкатная крыша

3:29

6126 — Гамбрель Крыша

3:25

6127 — Крыша крыла чайки

4:10

6128 — Полувальмовая крыша

5:10

2420 — Голландская двускатная крыша

7:05

6129 — Создание и отображение крыш на многоуровневой структуре

6:27

6130 — История с половиной крыши

6:21

6131 — Автоматические слуховые окна

7:12

25 — Рисование крыш вручную

1:49:34

10202 — Веб-семинар с советами и рекомендациями по крыше

2:37

704 — Строительство новой крыши при обслуживании существующей крыши

2:46

728 — Обнаружение пересечений плоскостей крыши

15:15

26 — Строительство слуховых окон

5:40

708 — Молдинг фриза

3:11

710 — Создание крыши над Г-образным домом с фронтонами

1:30

714 — Расширить наклон вниз

1:14

716 — Установка минимального размера ниши на крыше

4:36

733 — Базовые линии наклонной крыши

11:58

737 — Взрывающиеся слуховые окна, созданные с помощью автоматических инструментов слуховых окон

2:10

746 — Рисование изогнутых и бочкообразных крыш

4:59

747 — Создание куполообразной крыши для круглого или круглого здания

6:03

1956 — Расклешенная крыша

4:59

709 — Составная изогнутая крыша

7:50

1500 — Диалоги, влияющие на дизайн крыши

9:19

1502 — Софиты, фасции и желоба

3:31

1503 — Использование инструмента линии двускатной крыши

7:47

1507 — Крыши над заливом, коробчатые и носовые окна

5:42

1510 — Проектирование несущей части крыши Кейп-Код на стенах 2-го этажа

9:01

1511 — Проектирование несущей части крыши Кейп-Код на стенах 1-го этажа

2:07

1512 — Крышные группы

6:42

1514 — Соответствующие отметки конька крыши

3:16

1515 — Подъем и опускание плоскостей крыши

6:05

1517 — Рисование голландской двускатной крыши вручную

16:11

1521 — Чертеж слуховых окон вручную

10:40

1522 — Создание декоративного слухового окна вручную

5:32

1527 — Создание вальмовой крыши с изогнутыми карнизами

6:13

1530 — Чертеж парапетных стен с плоской крышей

7:49

1532 — Размещение и модификация световых люков

2:54

1533 — Редактирование бордюра и шахты светового люка

9:07

1955 — Усовершенствованные крыши — надстройка с тремя фронтонами

11:21

505 — Создание сборки крыши SIP

15:05

1030 — Автоматический каркас — Открытые концы стропил — Подобшивка и обшивка

Умеренно большой прогиб слабоопорных многослойных балок с межслойным скольжением

Свободно опертая балка с полусинусоидальным начальным прогибом под действием полусинусоидальной нагрузки

В первом примере рассматривается полностью защемленная свободно опертая трехслойная балка с межслойным скольжением , имеющую начальный прогиб в виде полуволны синусоиды:

$$\begin{aligned} \hat{w}(x) = \hat{w}_{a} \sin \left( \lambda x \right) ~,~~\lambda =\frac{\pi }{l} \end{align}$$

(41)

Этот элемент, показанный на рис.{1/2}~~,~\nonumber \\&\theta (x) = \frac{2 EA_1 \left( \left( l-2 x \right) \sinh \left( \frac{\delta l}{2} \right) — l \sinh \left( \frac{1}{2} \delta \left( l- 2 x \right) \right) \right) }{4 EA_1 \sinh \left( \frac{\delta l}{2} \right) + EA_2 \delta l \cosh \left( \frac{\delta l} {2} \справа) } \end{выровнено}$$

(49)

В данном случае решение было найдено с помощью программного пакета Mathematica v 12.2 \psi }{4} \gamma \left( \gamma + 2 \hat{w}_{a} \right) \end{aligned}$$

(50)

с

$$\begin{align} \psi = \frac{ EA_e EA_2 \delta l \cosh \left( \frac{\delta l}{2} \right)} }{4 EA_1 \sinh \left( \frac{\delta l}{2} \right) + EA_2 \delta l \cosh \left( \frac{\delta l}{2} \right) } \end{aligned}$$

(51)

Наконец, применяя правило Галеркина к уравнению. (22) дает в сочетании с уравнениями.2 {\gamma} + {\bar{k}} {\gamma} = q_0 \end{выровнено}$$

(52)

который решается с учетом текущих параметров пучка.

Далее рассматривается трехслойная балка прямоугольного сечения, имеющая следующие размеры: пролет \(l=1,0\) м, толщина слоя \(h_1 = h_3 = 0,01\) м, \ (h_2 = 0,0102\) м, ширина \(b = 0,1\) м. Конструктивный элемент имеет восходящую начальную деформацию оси балки, амплитуда которой \(\hat{w}_a\) составляет 1% пролета l , т.е.4\) выбран Н/м. Для этих параметров нелинейное уравнение Ур. (52) имеет только одно действительное решение: \(\gamma =0,010672\). Таким образом, никакого сквозного перехода не происходит.

Чтобы проверить точность представленной теории пучков, ее решение сравнивается с результатами гораздо более дорогого в вычислительном отношении анализа методом конечных элементов (КЭ) в программном комплексе Abaqus [23]. Анализ КЭ основан на предположении о плоском напряженном состоянии. Следовательно, она не включает гипотезу Эйлера-Бернулли и, следовательно, имеет более высокую точность, чем предлагаемая теория пучков.В отличие от балочной модели, где толщина прослоек равна нулю, в КЭ модели прослойки представлены очень тонкими когезионными зонами толщиной 0,1 мм, т. е. \(h_1/100\). В свою очередь толщина среднего слоя уменьшается вдвое на это значение (т. е. \(h_2 = 0,01\) м), чтобы общая высота элемента конструкции оставалась неизменной. Три слоя дискретизированы четырехугольными элементами плоского напряжения с восемью узлами на элемент, в то время как линейные когезионные элементы с четырьмя узлами на элемент используются для когезионных зон.Тангенциальная жесткость связных элементов соответствует модулю скольжения K балочной теории, а для их нормальной жесткости задано значение 10 000, умноженное на K , поскольку в балочной модели нормальная жесткость бесконечна. Каждая из мягких шарнирных опор реализована за счет кинематической связи наружных поверхностей центрального слоя в дополнительном узле. В общей сложности модель КЭ имеет примерно 48 000 степеней свободы по сравнению с одной степенью свободы одночленного приближения Ритца, используемого для решения уравнений балки.

Первый результат, показанный на рис. 5, представляет собой прогиб слегка изогнутого элемента вдоль его пролета, нормированный на прогиб в середине пролета \(w_{ref}\) соответствующей линейной балки с прямой осью балки, где одна опора может двигаться горизонтально. Эталонное отклонение \(w_{ref}\) по пролету l составляет \(w_{ref}/l=0,0106\) [1]. Результат теории луча показан черной сплошной линией; черные круглые маркеры относятся к решению КЭ модели. Видно, что нелинейный прогиб обеих моделей практически идентичен, с разницей менее 1%.Этот результат подтверждает как предложенную теорию балки, так и выбранное приближение Ритца для прогиба с единственной функцией формы для рассматриваемой задачи.

Рис. 5

Нормированный прогиб нелинейной слегка изогнутой, нелинейной прямой и линейной прямой свободно опертой балки с межслойным проскальзыванием под действием полусинусоидальной нагрузки и линейная балка (где одна опора подвижна в горизонтальном направлении) с прямой осью , т.е.т. е., \(\hat{w}_a=0\), сплошной красной линией и сплошной синей линией соответственно. Прогиб середины пролета нелинейной прямой балки на 11 % меньше, чем у нелинейной слегка изогнутой балки, что показывает, насколько важно учитывать очень малую начальную деформацию (здесь 1 % пролета балки) в нелинейных соотношениях деформация-перемещение. когда опоры полностью закреплены. Реакция линейной прямой балки больше, чем у нелинейной прямой балки, и в настоящей задаче почти равна реакции слегка изогнутой нелинейной балки.Чтобы лучше понять последний результат, который на первый взгляд удивителен, на рис. 6 представлен прогиб середины пролета w ( l /2), деленный на \(w_{ref}\), как функция нормализованной амплитуды начальной кривизны \(\hat{w}_a\)/l. Этот график показывает, что при \(\hat{w}_a/l=-0,01\) отношение \(w(l/2)/w_{ref}\) равно единице, т. е. нелинейный и линейный прогиб равны. В диапазоне \(-0,01< \hat{w}_a/l < -0,005\) прогиб миделя криволинейной балки даже несколько больше, чем у линейной балки с одной горизонтально подвижной опорой.Для \(\hat{w}_a/l < -0,01\) и \(\hat{w}_a/l > -0,005\) (т.е. также для прямой нелинейной балки \(\hat{w}_a /l =0\)) прогиб нелинейного элемента меньше, чем линейного. Например, если \(\hat{w}_a\) составляет 10% пролета (т.е. \(\hat{w}_a / l=\pm 0,1\)), нелинейное отклонение середины пролета составляет всего 4% от пролета. линейный.

Рис. 6

Нормированный срединный прогиб нелинейной слегка изогнутой свободно опертой балки под действием полусинусоидальной нагрузки в зависимости от нормированной амплитуды начального прогиба

На рис. 12}\) (сплошные линии) и \(\varDelta u_{23}\) (штриховые линии) на x / l для тех же случаев, ( i ) слегка изогнутый нелинейный пучок (черные линии), ( ii ) нелинейная балка с прямой осью (красные линии) и ( iii ) линейная балка с прямой осью (синяя линия).Для случая ( i ) решение модели плоскости КЭ показано маркерами. Эти величины деформации нормированы с помощью \(w_{ref}\). Во-первых, отмечается превосходное соответствие между решениями для слегка искривленного нелинейного стержня из предложенной балочной теории и модели КЭ. Кроме того, становится очевидным серьезное влияние геометрических нелинейностей на межслоевое скольжение. В то время как для линейной прямой балки два межслойных проскальзывания равны и имеют наибольшее значение на левой опоре, для нелинейных элементов ( i ) и ( ii ) отклонение между \(\varDelta u_{12}\) и \(\varDelta u_{23}\) становится больше по направлению к опорам.{(0)}\) деленная на \(w_{ref}\), как функция x / l .{(0)}\) тождественно равен нулю для линейного прямого элемента.

Рис. 8

Нормированное продольное перемещение центральной оси нелинейной слабоизогнутой, нелинейной прямой и линейной прямой свободно опертой балки с межслойным проскальзыванием под действием полусинусоидальной нагрузки

На рис. и послойные нормальные силы \(N_1\), \(N_2\) и \(N_3\) слегка изогнутой (черные линии), а также прямой нелинейной балки (красные линии).Эти величины нормированы на максимальную нормальную силу в нижнем слое геометрической линейной балки \(N_{ref}=N_{3(l)}(x/l=0,5)\). Видно, что небольшой начальный прогиб \(\hat{w}_a /l = -0,01\) меняет знак общей нормальной силы Н (сплошные линии). В то время как в прямой балке N есть сила растяжения, в криволинейной балке это сила сжатия. Кроме того, видно, что на границах нормальная сила в среднем слое \(N_2\) совпадает с Н согласно соответствующему граничному условию (1).(33), которая затем спадает почти до нуля по направлению к центру пучка. Поскольку в балке с начальным прогибом N есть сжимающая сила, осевая сила в верхнем слое над \(N_{ref}\) в середине пролета равна \(N_1(x/l=0,5)/N_{ref}< -1\), а в прямой балке растягивающая сила Н вызывает \(N_1(x/l=0,5)/N_{ref}>-1\).

Рис. 9

Суммарные и послойно нормированные осевые усилия нелинейной слабоизогнутой и нелинейной прямой свободно опертой балки, нагруженные полусинусоидальной нагрузкой

Суммарный изгибающий момент M и моменты в отдельных слоях \(M_1 \), \(M_2\), \(M_3\), показанные на рис.10 черными линиями для нелинейной криволинейной балки и красными линиями для нелинейной прямой балки нормированы на максимальный общий изгибающий момент линейной балки, т. е. \(M_{ref}=M_{(l)}(x= 1/2)\). Наиболее важным наблюдением является то, что из-за малой начальной кривизны \(\hat{w}_a/l=-0,01\) максимальный габаритный момент M становится несколько больше, чем в линейной прямолинейной балке, при этом он составляет 11% меньше в прямолинейном нелинейном пучке.

Рис. 10

Суммарный и послойный нормированные изгибающие моменты нелинейной слабоизогнутой и нелинейной прямой свободно опертой балки, нагруженной полусинусоидальной нагрузкой

пучок исследуется на основе этого примера.Для этого на рис. 11 сравнивается коэффициент прогиба рассматриваемого криволинейного элемента (при \(\alpha l=13,3\); черная линия) с прогибом жестко связанной балки (\(\alpha l=\infty \) ; синяя линия) и балка без связи (\(\alpha l=0\); красная линия). Как и ожидалось, прогиб балки без взаимодействия с горизонтальным слоем наибольший (т. е. в 3,6 раза больше, чем у гибко связанной балки), а у балки с полной связкой — наименьший (т. е. в 1,8 раза меньше, чем у гибко связанной балки). ).{(0)}/w_{ref}\), поведение аналогичное, как показано на рис. 13.

Рис. 11

Нормированный прогиб трех нелинейных слабоизогнутых свободно опертых балок с разной межслойной жесткостью под действием полусинусоидальной нагрузки

Рис. на полусинусоидальную нагрузку

Рис. 13

Нормированное продольное перемещение центральной оси трех нелинейных слабоизогнутых свободно опертых балок с различной межслойной жесткостью, нагруженных полусинусоидальной нагрузкой load

Во втором примере снова рассматривается свободно опертая балка, но с произвольно распределенным начальным прогибом и под произвольно распределенной нагрузкой.В этом случае нелинейный отклик, а также начальная кривизна аппроксимируются разложением в конечный ряд в соответствии с уравнениями (38) и (39) на основе следующих функций формы:

$$\begin{aligned} \varPhi _i( x) = \varPsi _i(x) = \sin \left( \lambda _i x \right) ~,~~\lambda _i = \frac{i \pi }{l}~,~~i=1,\ldots ,n \end{выровнено}$$

(53)

Эти функции формы соответствуют собственным функциям линейной балки с межслоевым скольжением (см., например,г., [3]) и тем самым удовлетворить граничным условиям в прогибе w . {( i)} \right) \end{выровнено} \end{выровнено}$$

(56)

Обратите внимание, что \(\delta _{ij}\) в уравнении.{(2)}=0,005\) м. Таким образом, начальный прогиб в этом примере направлен вверх вдоль всей оси балки против положительной координаты z . Элемент, показанный на рис. 14, подвергается нагрузке, равномерно распределенной по левой половине пролета,

$$\begin{aligned} q(x)=q_0 \left( H(x)-H(xl/2 )\справа) \end{выровнено}$$

(61)

, где H обозначает функцию Хевисайда, и, как и в предыдущем примере, амплитуда нагрузки равна \(q_0=1.4\) Н/м.

Рис. 14

Пример 2: свободно опертая балка с начальным прогибом, состоящим из полуволны синусоиды и синусоиды, под действием равномерно распределенной нагрузки на левую половину

На рис. 15 показан нормированный прогиб \(w/w_ {ref}\) как функция x / l , где \(w_{ref}\) обозначает максимальное отклонение соответствующей прямой линейной балки при той же нагрузке, т. е. \(w_{ref}( х=0,425l)=0,006868\) м. Можно видеть, что с членами ряда \(n=3\) решение балочной теории (черная сплошная линия) практически идентично решению КЭ для плоского напряжения (круговые маркеры).Отклонение также можно очень хорошо аппроксимировать двумя членами ряда (\(n=2\)), сравните с пунктирной черной линией. Однако с одним членом ряда (\(n=1\)) влияние асимметричного начального прогиба и асимметричной нагрузки на прогиб нельзя уловить, как показано черной пунктирной линией. Кроме того, на этом рисунке показано как нормализованное отклонение нелинейного прямого луча (сплошная красная линия), так и линейного прямого луча (сплошная линия), оба из которых больше, чем у слегка изогнутого нелинейного луча.

Рис. 15

Нормированный прогиб нелинейной слабоизогнутой, нелинейной прямой и прямолинейной свободно опертой балки с межслойным проскальзыванием под действием нагрузки, равномерно распределенной по левой половине элемента

На рис. 16 представлены нормированные межслойные проскальзывания \(\varDelta u_{12}/w_{ref}\) (сплошные линии) и \(\varDelta u_{23}/w_{ref}\) (штриховые линии) снова слегка изогнутой балки для \(n = 1\) (синие линии), \(n =2\) (красные линии) и \(n =3\) (черные линии) члены рядов соответственно, а также соответствующие результаты КЭ-анализа.Этот пример также показывает, что два межслоевых смещения \(\varDelta u_{12}/w_{ref}\) и \(\varDelta u_{23}/w_{ref}\), которые можно хорошо аппроксимировать двумя членами ряда , все больше отклоняются друг от друга на концах балки, где имеют противоположную кривизну. Нормированные межслоевые сдвиги прямой нелинейной балки (красные линии) и линейной балки (синяя линия), которые изображены на рис. 17 дополнительно к выходу слегка изогнутой балки (черные линии), демонстрируют влияние начального прогиба по этой переменной ответа.

Рис. 16

Нормированные межслоевые скольжения нелинейной слабоизогнутой свободно опертой балки с межслоевым скольжением, на которые действует нагрузка, равномерно распределенная по левой половине балки.{(0)}/w_{ref}\) необходимы как минимум три члена ряда, как показано на рис.18 демонстрирует (черная сплошная линия). Учет двух членов ряда (черная пунктирная линия) приводит к видимому отклонению от решения КЭ (круговые маркеры). Аппроксимация одним членом ряда (черная пунктирная линия) не приводит к разумному результату. Продольное смещение нелинейного прямого луча, которое также показано красной сплошной линией, имеет совершенно иную картину, чем у слегка изогнутого луча.

Рис. 18

Нормированное продольное смещение центральной оси нелинейной слабоизогнутой, нелинейной прямой и линейной прямой свободно опертой балки с межслойным скольжением под действием нагрузки, равномерно распределенной по левой половине балки

Слегка изогнутой защемленно-мягкая шарнирная балка, нагруженная полусинусоидальной нагрузкой

Балка третьего примера, показанная на рис.19 зажат на левом конце и мягко шарнирно опирается на правый конец и подвергается нагрузке в виде полуволны синусоиды согласно уравнению (42).2{EJ}_{\infty}\right) \ Биггр .2\справа) \cosh (\alpha l)\biggr ) \Biggr ) \end{выровнено} \end{выровнено}$$

(63)

Обратите внимание, что \(w_l(x)\) было определено в соответствии с процедурой, описанной в [8].

Рис. 19

Пример 3: слегка изогнутая защемленно-мягкая шарнирная балка, нагруженная полусинусоидальной нагрузкой тесно связана с отклонением \(w_l(x)\) линейного луча.{(0)}(x,\gamma)\), \(\varDelta u_{12}(x,\gamma)\) и \(\varDelta u_{23}(x,\gamma)\) этой границы проблема значения с уравнениями. (30), (37), представляющие граничные условия на левой опоре, и уравнения. (30), (32), (33), представляющие собой граничное условие на правой опоре, находится, как описано в предыдущем примере. Полученное кубическое уравнение для весового коэффициента \(\gamma\) имеет один корень, потому что начальное отклонение настолько мало, что не может произойти перехвата. Так как полученные таким образом выражения очень громоздки, их здесь нельзя привести.

На рисунке 20 показан нормированный прогиб \(w/w_{ref}\) рассматриваемой слегка изогнутой балки вдоль оси балки x / l в результате представленной теории балки (черная сплошная линия), а также как из сравнительного анализа напряжений в плоскости КЭ (круговые маркеры). Как и в предыдущих примерах, разница между этими двумя результатами незначительна. Этот результат подтверждает как представленную теорию, так и выбранную функцию формы в соответствии с уравнением. (64). Обратите внимание, что и в этом примере эталонное решение \(w_{ref}\) является максимальным отклонением соответствующей линейной прямой защемленно-мягкой шарнирной балки, \(w_{ref}=w_{lin}(x=0.545л)=0,00661\) м. Для иллюстрации влияния начального прогиба и геометрической нелинейности также показаны нормированные прогибы прямой нелинейной балки и прямой линейной балки (с одной горизонтально подвижной опорой). Можно видеть, что в этом примере максимальное отклонение изогнутой балки на 25% меньше, чем линейная характеристика, и на 21% меньше, чем у геометрически нелинейной балки с прямой осью.{(0)}\) слегка изогнутой балки очень хорошо согласуются с данными КЭ анализа, как видно на рис.{(0)}\) изогнутой и прямой нелинейных балок точно перевернуты вдоль всей оси балки x / l .

Рис. 21

Нормированные межслоевые плашки нелинейной слабоизогнутой, нелинейной прямой и линейной прямой защемленно-мягкой шарнирной балки с межслойными плашками, нагруженными полусинусоидальной нагрузкой

Рис. 22

Нормированные продольные смещения центральной ось нелинейной слабоизогнутой, нелинейной прямой и линейной прямой защемленно-мягкой шарнирной балки с межслоевым скольжением, находящейся под действием полусинусоидальной нагрузки

Конечно-элементные модели пониженного порядка нелинейных колебаний пьезоэлектрических слоистых балок с приложениями к НЭМС

Abstract : В этой статье представлена ​​конечно-элементная модель пониженного порядка для нелинейных колебаний пьезоэлектрических слоистых балок с применением к НЭМС.В этой модели геометрические нелинейности учитываются через нелинейную зависимость деформация-смещение фон Кармана. Оригинальность электромеханической формулировки методом конечных элементов заключается в том, что электрическое состояние системы полностью описывается всего несколькими переменными для каждой пьезоэлектрической пластины, а именно электрическим зарядом, содержащимся в электродах, и напряжением между электродами. Из-за геометрической нелинейности пьезоэлектрическое срабатывание вносит оригинальный параметрический член возбуждения в уравнение равновесия.Формулировка пониженного порядка дискретизированной задачи получается путем разложения неизвестного вектора механического смещения на базис собственных мод короткого замыкания. Особое внимание уделено вычислению неизвестных коэффициентов нелинейной жесткости модели пониженного порядка. Из-за особой формы нелинейностей фон Кармана эти коэффициенты вычисляются точно один раз для заданной геометрии путем задания соответствующих узловых смещений в настройках нелинейных статических решений.Наконец, модель низкого порядка вычисляется с помощью оригинального метода продолжения, основанного исключительно на гармониках. Затем наш численный инструмент проверяется путем вычисления нелинейных колебаний механически возбуждаемой однородной балки, поддерживаемой с обоих концов, на которые ссылаются в литературе. Исследован также более сложный случай нелинейных колебаний слоистого наномостика с пьезоэлектрическим приводом. Интересные вибрационные явления, такие как параметрическое усиление или зависимость частотного отклика от длины участка, выделяются, чтобы помочь в разработке этих наноустройств.

Элемент динамической жесткости для анализа свободных колебаний расслоенных многослойных балок

Элемент динамической жесткости для анализа изгибных колебаний расслоенных многослойных балок разработан и впоследствии используется для исследования собственных частот и мод двухслойных конфигураций балок. Используя теорию изгиба балки Эйлера-Бернулли, используются основные дифференциальные уравнения и репрезентативные частотно-зависимые переменные поля выбираются на основе решения этих уравнений в замкнутой форме.Затем накладываются граничные условия, чтобы сформулировать динамическую матрицу жесткости (DSM), которая связывает гармонически изменяющиеся нагрузки с гармонически изменяющимися смещениями на концах балки. Исследуется изгибная вибрация иллюстративного примера задачи, характеризующейся зоной расслаивания переменной длины. Два компьютерных кода, основанные на традиционном методе конечных элементов (МКЭ) и аналитических решениях, представленных в литературе, также разработаны и используются для сравнения. Собственные частоты и моды неповрежденного и дефектного луча, полученные с помощью предложенного метода DSM, представлены вместе с результатами FEM и аналитическими результатами, а также доступными в литературе.

1. Введение

В последние десятилетия многослойные конструкции находят широкое применение в гражданских, судостроительных, механических и аэрокосмических конструкциях, в первую очередь благодаря их многочисленным привлекательным характеристикам, таким как высокая удельная жесткость, высокая удельная прочность, хорошее сопротивление продольному изгибу. , и формуемость в сложные формы, и это лишь некоторые из них. Замена традиционно металлических структурных компонентов многослойными композитами привела к новым и уникальным задачам проектирования.Металлические конструкции проявляют в основном изотропные свойства материала и режимы разрушения. Напротив, композитные материалы анизотропны, что может привести к более сложным видам разрушения. Расслоение является распространенным видом отказа в многослойных структурах. Оно может возникать из-за потери сцепления между двумя слоями конструкции, из-за межслойных напряжений, возникающих из-за геометрических или материальных неоднородностей, или из-за механических нагрузок. Наличие расслоения может значительно снизить жесткость и прочность конструкций.Уменьшение жесткости повлияет на вибрационные характеристики конструкций, такие как собственные частоты и формы колебаний. Изменения собственной частоты, как прямой результат уменьшения жесткости, могут привести к резонансу, если уменьшенная частота близка к частоте возбуждения.

Динамическое моделирование гибких расслоенных многослойных балок интересовало многих исследователей. С увеличением использования ламинированных композитных структур также возросла потребность в точных моделях расслаивания.Самые ранние модели расслоения, сформулированные в 1980-х годах [1], касались вибрации двухслойных многослойных балок, где слои подчинялись теории изгиба балки Эйлера-Бернулли. Предполагалось, что верхняя и нижняя неповрежденные части расслоившегося сегмента свободно вибрируют независимо друг от друга; в результате эта модель известна как расслаивание «свободного режима». Позже было обнаружено, что свободная мода занижает собственные частоты для расслоений вне средней плоскости из-за неограниченного проникновения лучей друг в друга.Это было учтено в 1988 году [2] ограничением поперечных перемещений верхней и нижней балок равными. Полученная в результате модель, известная как модель расслаивания в «ограниченном режиме», намного точнее предсказывает поведение вибрации для расслоения за пределами средней плоскости. Однако с точки зрения моделирования режим с ограничениями является просто предельным случаем модели расслоения свободного режима, из которой он может быть получен. Таким образом, в настоящем исследовании будет исследована модель расслоения свободной моды, и модель расслоения ограниченной моды может быть получена таким же образом, как представлено.Также стоит отметить, что, как правило, многослойная композитная балка может иметь ортотропные свойства многослойного материала, что приводит к характеру связи смещения. Модель, используемая в этом исследовании, предполагает изотропный материал и не может быть легко применима к многослойным композитным балкам, армированным волокном, поскольку, как правило, будет иметь место реакция на кручение и/или растяжение в сочетании с изгибной вибрацией [3–5]. В то время как модель, используемая в этом исследовании, предполагает наличие изотропных материалов (т. е. отсутствие сопряженного отклика), предлагаемый метод можно расширить, сохранив условия непрерывности расслаивания, чтобы включить более реалистичный составной отклик.

Точность динамического анализа и расчета вынужденной реакции гибкой конструкции в значительной степени зависит от надежности используемого метода модального анализа и результирующих собственных частот и мод. Существуют различные численные, полуаналитические и аналитические методы извлечения собственных частот системы. Традиционный метод конечных элементов (FEM) имеет долгую и хорошо зарекомендовавшую себя историю и является наиболее часто используемым методом модального анализа. МКЭ представляет собой общий систематический подход к формулированию постоянной массы элемента и матриц жесткости для данной системы и легко адаптируется к сложным системам, содержащим изменения в геометрии или нагрузке.Неоднородная геометрия, например, часто моделируется как ступенчатая кусочно-однородная конфигурация. Обычная формулировка FEM, основанная на полиномиальных функциях формы, приводит к постоянным матрицам массы и жесткости и приводит к линейной задаче на собственные значения, из которой можно легко извлечь собственные частоты и моды системы. Lee [6], среди прочего, исследовал анализ свободных колебаний многослойных балок с расслоением с использованием обычного FEM. На основе послойной теории были выведены уравнения движения из принципа Гамильтона, для постановки задачи был разработан метод конечных элементов (МКЭ), а также исследовано влияние местоположения, размера и количества расслоений на частоты колебаний расслоившихся балок [6]. ].В течение последнего десятилетия многослойные и композитные элементы стали доступны в некоторых коммерческих пакетах программного обеспечения и используются для анализа вибрации композитных конструкций.

В качестве альтернативы можно использовать полуаналитические формулировки, такие как так называемый метод динамических конечных элементов (DFE) [7, 8], для проведения структурно-модального анализа. Гибридная формулировка DFE обеспечивает более точный метод прогнозирования, чем традиционные методы моделирования и моделирования FEM, что позволяет уменьшить размер сетки.Основным принципом DFE является формулировка взвешенного остаточного интеграла, обеспечивающая общую процедуру систематического моделирования. Слово Dynamic в аббревиатуре DFE относится к частотно-зависимым функциям формы, используемым для выражения перемещений, которые, в свою очередь, приводят к матрице жесткости системы. Метод DFE следует той же типичной процедуре, что и FEM, формулируя уравнения элементов, дискретизированные в локальной области, где матрицы жесткости элементов строятся, а затем собираются в единую глобальную матрицу.О применении DFE для анализа свободных колебаний расслоенной двухслойной балки сообщалось в более ранней работе авторов [9].

Аналитические методы, а именно динамическая матрица жесткости (МДЖ), применялись также для вибрационного анализа изотропных [10, 11], многослойных [12–14], композитных элементов конструкций [15] и балочных конструкций [15, 16]. ]. Подход DSM использует общее решение в замкнутой форме основных дифференциальных уравнений движения системы для формулировки частотно-зависимой матрицы жесткости.DSM описывает свободные колебания системы и демонстрирует свойства инерции и жесткости системы. Основываясь на этой теории точных стержней, DSM дает точные результаты для простых структурных элементов, таких как однородные балки, используя только один элемент [10, 11]. Банерджи и его коллеги [10–16] разработали ряд формулировок DSM для различных конфигураций балок, в которых метод поиска корней, предложенный Виттриком-Вильямсом (W-W) [17], использовался для определения собственных значений системы.DSM также использовался Wang et al. [18] для моделирования балки с трещинами. Ванг [19] также исследовал влияние сквозной трещины на моды свободных колебаний, аэроупругий флаттер и дивергенцию композитного крыла. Борнеман и др. [20] представили явные выражения DSM для связанных композитных балок, демонстрирующих как материальную, так и геометрическую связь. Эти выражения впоследствии были использованы для разработки формулы DSM с трещинами, и была исследована свободная вибрация композитных балок с двойной связью и трещинами.С учетом этих соображений метод DSM для одиночной балки можно модифицировать для точного моделирования расслоенных многослойных балок. Предварительный анализ двухслойного расщепленного пучка на основе DSM также был представлен в более ранней работе авторов [21].

Цель этой статьи состоит в том, чтобы представить формулировку DSM для анализа свободных колебаний расслоившейся двухслойной балки с использованием модели расслоения свободной моды. Расслоение представлено двумя неповрежденными сегментами балки; по одному на каждую верхнюю и нижнюю секции расслоения.Отслоившаяся область ограничена с обеих сторон неповрежденными полноразмерными балками. Поперечные смещения балок регулируются теорией изгиба тонкой балки Эйлера-Бернулли. Деформация сдвига и инерция вращения, обычно связанные с теорией балки Тимошенко, не учитываются. Для гармонических колебаний разрабатываются основные уравнения, которые используются в качестве основы для разработки DSM. Непрерывность сил, моментов, перемещений и уклонов на концах расслоения обеспечивается, что приводит к DSM системы.Сборка элементных матриц МДС и применение граничных условий приводит к нелинейной задаче на собственные значения дефектной системы. Кроме того, два компьютерных кода, основанные на традиционном методе конечных элементов (МКЭ) и аналитических решениях, приведенных в литературе [7, 8], с учетом тех же условий непрерывности, также разработаны и используются в качестве эталона для сравнения. Модель FEM использует кубические интерполяционные функции Эрмита аппроксимации для выражения изгибных функций смещения, то есть переменных поля и весовых функций [22, 23].Модели DSM и FEM используются для вычисления собственных частот иллюстративного примера задачи, характеризующейся зоной расслоения переменной длины. Затем значения частоты сравнивают с литературными. Обсуждаются также некоторые модальные характеристики системы.

2. Математическая модель

На рис. 1 показаны общая система координат и обозначения для расслоившейся балки с общей длиной 𝐿, длинами неповрежденных сегментов балки 𝐿1 и 𝐿4, длиной расслоения 𝑎 и общей высотой 𝐻1.Эта модель включает общее расслоение, которое может включать слоистые композиты или двухслойные изотропные материалы с различными материальными и геометрическими свойствами выше и ниже плоскости расслоения. Таким образом, верхний слой имеет толщину 𝐻2, модуль Юнга 𝐸2, плотность 𝜌2, площадь поперечного сечения 𝐴2 и второй момент площади 𝐼2. Нижний слой имеет соответствующие свойства с индексом 3. Вершины отслоения возникают на станциях 𝑥2 и 𝑥3, а кручение, сдвиговая деформация, осевое (эффект коробления и осевая деформация) и внеплоскостное расслоение не учитываются.В этих обозначениях общее уравнение движения 𝑖-й балки Эйлера-Бернулли в свободном колебании записывается в виде [8, 9]: (1) Для гармонических колебаний поперечные перемещения можно описать в частотной области с помощью преобразования 𝑤𝑖(𝑡)=𝑊𝑖sin(𝜔𝑡), (2) где 𝜔 — круговая частота возбуждения системы, 𝑊𝑖 — амплитуда смещения 𝑤𝑖, индекс «𝑖» — номер сегмента луча. Обратной подстановкой (2) в (1) уравнения движения сводятся к виду(3) Общее решение 4-го порядка, однородное дифференциальное уравнение (3) можно записать в следующей форме: 𝑊𝑖 (𝑥) = 𝐴𝑖λcos𝑖𝑥𝑖𝐿𝑖 + 𝐵𝑖λsin𝑖𝑥𝑖𝐿𝑖 + 𝐶𝑖λcosh𝑖𝑥𝑖𝐿𝑖 + 𝐷𝑖λsinh𝑖𝑥𝑖𝐿𝑖, (4 ) которое представляет изгибное смещение 𝑊𝑖 сегмента балки «𝑖», 𝐿𝑖 — длина сегмента балки, а 𝜆𝑖 — безразмерная частота колебаний, определяемая как: 𝜆𝑖4=𝜔2𝜌𝑖𝐴𝑖𝐸𝐼𝑖𝐿4𝑖. Коэффициенты 𝐴𝑖, 𝐵𝑖, 𝐶𝑖 и 𝐷𝑖  (𝑖=1,…,4) оцениваются для удовлетворения требований непрерывности перемещений сегментов балки и граничных условий системы.Как также наблюдалось и сообщалось несколькими исследователями [8, 9], включение расслоения в модель балки приводит к связи между осевым и поперечным движением расслоившихся сегментов балки. Это в первую очередь связано с требованиями непрерывности, предъявляемыми к концам расслоившихся балок на вершинах расслоения. Поскольку предполагается, что поперечные сечения концов расслоения остаются плоскими после деформации, концы верхней и нижней балок должны иметь одинаковое относительное осевое положение после деформации, предотвращая межслойное скольжение.Поскольку срединные плоскости (предполагаемые нейтральными осями сегментов балки) в расслоенных сегментах расположены на расстоянии от срединных плоскостей неповрежденных сегментов, они не будут иметь одинаковой осевой деформации, если не будет приложена какая-либо внутренняя осевая сила. Эта приложенная осевая сила полностью получена и обсуждается в [2], однако окончательный результат будет кратко представлен здесь для полноты картины.


Учитывайте отслоение наконечника после деформации. В соответствии со схемой нумерации на рис. 1 и, поскольку внешняя осевая нагрузка не приложена, верхний и нижний сегменты балки должны иметь равные и противоположные внутренние осевые силы, то есть 𝑃3=−𝑃2, приложенные для предотвращения межслойного проскальзывания (рис. 2) , где𝑃3=Λ∗𝑊1𝑥2−𝑊4𝑥3.(6)𝑊𝑖 — наклон 𝑖-го сегмента балки, где «штрих» представляет дифференцирование относительно продольной оси балки, 𝑥, а параметр Λ∗ определяется как 7) который можно упростить, если известна форма поперечного сечения. Имея явные выражения (6) и (7) для внутренней осевой силы, условия непрерывности для изгибающего момента можно получить следующим образом: 𝑥2 = 𝑀2𝑥2 + 𝑀3𝑥2-𝑃2𝐻32 + 𝑃3𝐻22, (8) AT𝑥 = 𝑥3:14𝑥3 = 𝑀2𝑥3 + 𝑀3𝑥3-𝑃2𝐻32 + 𝑃3𝐻22.(9) Используя выражение (8) и предыдущие условия (6) и (7) для внутренней осевой силы и отмечая, что из теории балки изгибающие моменты и поперечные силы в сегменте балки «𝑖» связаны со смещениями, 𝑊𝑖, через 𝑀𝑖=− 𝐸𝐼𝑖𝑊𝑖, а 𝑆𝑖 = 𝐸𝐼𝑖𝑊𝑖, соответственно, можно записать𝐸𝐼1𝑊1𝑥2 = 𝐸𝐼2𝑊2𝑥2 + 𝐸𝐼3𝑊3𝑥2𝑊 + λ4𝑥3-𝑊1 𝑥2,(10) для 𝑥=𝑥2, где 𝐻𝜆=214𝐿2𝐸𝐴2𝐸𝐴3𝐸𝐴2+𝐸𝐴3. (11)

Аналогично, используя (9) для 𝑥=𝑥3, можно вывести аналогичное соотношение. Два граничных условия на неповрежденных концах балки, непрерывность перемещений и уклонов на концах расслоения приводят к 12 уравнениям.Наряду с дополнительными четырьмя уравнениями, полученными в результате непрерывности изгибающих моментов и поперечных усилий на концах расслоения, всего 16 уравнений можно использовать для решения 16 неизвестных, 𝐴𝑖−𝐷𝑖 для каждой балки, 𝑖=1,…,4, как показано в (4). Этот метод решения, основанный на нахождении матрицы коэффициентов системы, именуемый в настоящем документе «Метод коэффициентов ( CM )», использовался для прогнозирования вибрационного поведения различных систем различной сложности (см., например,г., [7, 8]). Тем не менее, это остается методом решения относительно конкретной проблемы. Таким образом, в дальнейшем этот метод переформулируется в эквивалентную, но более удобную формулировку DSM.

С помощью условий непрерывности в области расслоения можно найти соотношение связи, чтобы уменьшить общее количество неизвестных с восьми (𝐴𝑖−𝐷𝑖, 𝑖=2,3, для верхней и нижней балок в области расслоения) до четырех. Особый интерес представляют условия непрерывности смещения и уклона на вершинах расслоения, из которых можно вывести связь между коэффициентами для верхней и нижней балки.Исходя из требования равенства смещения и наклона каждой балки в вершинах расслоения, поперечные смещения сегментов балки 2 и 3 можно связать следующим соотношением: λcos2λsin2λcosh3λsinh3-λ2𝐿2λsin2λ2𝐿2λsin2λ2𝐿2λsinh3λ2𝐿2λcosh3⎤⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩𝐴2𝐵2𝐶2𝐷2⎫⎪⎪. ⎪⎬⎪⎪⎪⎭ = ⎡⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣0λ10103𝐿30λ3𝐿3λcos3λsin3λcosh4λsinh4-λ3𝐿3λsin3λ3𝐿3λsin3λ3𝐿3λsinh4λ3𝐿3λcosh4⎤⎥⎥⎥ ⎥⎥⎥⎥⎦⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩𝐴3𝐵3𝐶3𝐷3⎫⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎭.(12) Точно так же, используя непрерывность поперечных сил и моментов на вершинах расслоения и соотношения теории балок, реакцию поперечной силы и изгибающего момента на вершинах расслоения можно представить как функцию обоих наборов коэффициентов, записанную как: ⎧ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪⎪⎪⎩𝑆𝑥 {𝐹} = 2𝑀𝑥2𝑆𝑥3𝑀𝑥3⎫⎪⎪⎪⎬⎪⎪⎪⎭ = 𝐵1⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩𝐴2𝐵2𝐶2𝐷2 (13) где матрицы 𝐵𝑖 являются функциями геометрии задачи и условий непрерывности, связанных с коэффициентами с помощью соотношений теории пучков и (4).Используя соотношения, данные в выражениях (12) и (13), вектор силы можно записать как функцию только одного набора коэффициентов (т. е. 𝑖=2 или 𝑖=3). Здесь был сделан выбор в пользу коэффициентов верхней балки, 𝐴2−𝐷2, в качестве эталонных параметров. Следовательно, из выражений (12) и (13) можно записать: 𝐴𝐅=𝐁𝐚, где𝐚=2𝐵2𝐶2𝐷2𝑇, (14) кроме того, из (4) конечные смещения и наклоны могут быть связаны с вектором коэффициентов, 𝐚, через следующее выражение: 𝑊𝐮=𝐃𝐚, где 𝑥3𝑇.(15) Наконец, использование выражений (14) и (15) приводит к 𝐅=𝐁𝐃−𝟏𝐮=𝐊𝐮, (16) где 𝐊=[𝐾(𝜔)] — частотно-зависимая динамическая матрица жесткости системы. Стандартный процесс сборки, аналогичный FEM, приводит к нелинейной проблеме собственных значений системы: 𝐾(𝜔)𝑈={0},(17) где [𝐾(𝜔)] — общая (глобальная) матрица динамической жесткости, а {𝑈} — вектор ограничений свободы системы. Решение задачи состоит в нахождении собственного значения 𝜔 и соответствующего собственного вектора {𝑈}, удовлетворяющих (17) и граничным условиям, накладываемым, например, методом штрафа [22].Существуют мощные алгоритмы для решения линейной проблемы собственных значений (т. е. собственных частот системы), возникающие в результате дискретных моделей или моделей с сосредоточенными массами. В случае нелинейной собственной задачи (17), включающей частотно-зависимые матрицы динамической жесткости, возникающие из формулировок DFE или DSM, можно использовать метод поиска корней Виттрика-Вильямса (WW) [17] для определения собственных значений системы . Алгоритм WW — это простой метод вычисления количества собственных частот системы, которые ниже заданного значения пробной частоты.Метод использует метод деления пополам и свойства последовательности Штурма матрицы динамической жесткости для сходимости на любой конкретной собственной частоте системы с любой желаемой точностью. Это позволяет решать для любого конкретного номера частоты без необходимости решения для всех предыдущих частот, что является требованием некоторых линейных решателей собственных значений. Следовательно, соответствующие моды могут быть оценены [10–17, 24].

3. Численные испытания

Численные проверки были выполнены для подтверждения предсказуемости, точности и практической применимости предложенного метода DSM.Формулировки DSM и FEM, а также метод коэффициентов (CM) были запрограммированы в кодах Matlab. Для решения нелинейной задачи на собственные числа (17), полученной в результате формулировки DSM, использовался метод поиска определителя; безразмерная частота сканировалась в поисках конкретной частоты 𝜔, которая сделала бы детерминант глобальной матрицы динамической жесткости равным нулю, |𝐾(𝜔)|=0, соответствующий собственный вектор которого {𝑈} представлял степени свободы форма моды, связанная с собственной частотой.Линейная задача на собственные значения, полученная в результате традиционной формулировки МКЭ, была решена с использованием функции «eig» в Matlab. Использование безразмерной частоты (5) в расчетах удалило материальные зависимости из системы при условии, что материал был изотропным или, по крайней мере, ортотропным с главными осями, совпадающими с декартовой системой координат на рис. 1.

В дальнейшем рассмотрен наглядный пример неподвижно-неподвижной однородной двухслойной расслоенной балки. Собственные частоты системы с центральным разделением, около миделя (𝐿1=𝐿4), различной длины до 60% размаха (0≤𝑎/𝐿≤0.6), расположенные симметрично по срединной плоскости балки и окруженные неповрежденными сегментами балки. Эта конфигурация с расщепленным пучком также была представлена ​​и исследована в [1, 2, 8, 9]. DSM использовался для вычисления собственных частот и форм колебаний в различных случаях расслоения. В качестве эталонов для сравнения были использованы результаты ссылок [1, 8] и ссылки [2] для ограниченного режима для проверки представленного здесь метода решения. Как также предложено в [1], первые несколько частот были рассчитаны для длины расслоения, равной 0.0002 𝐿 и показал незначительные расхождения с показателями сплошной неповрежденной балки для проверки численной нестабильности, когда длина разделения становится чрезвычайно малой. Влияние продольного движения верхней и нижней частей расщепленной области на частоты, рассмотренное в [1], для этого класса задач-примеров здесь не учитывалось.

Таблица 1 суммирует результаты DSM для первых двух собственных частот системы. Результаты DSM сравниваются с результатами, представленными Wang et al.[1] и Делла и Шу [8] и Эрдейи и Хашеми [9]. Модель DSM включает всего три элемента; один неповрежденный элемент на каждом конце расслоения, представляющий собой неповрежденные сегменты балки (1 и 4), полученные с использованием методов, описанных в [25, 26], и один полностью расслоившийся элемент (рис. 1). Собственные частоты DSM прекрасно согласуются с частотами, указанными в ссылках [1, 7], с максимальной разницей в 0,24% (см. последнюю строку в таблице 1), что можно просто объяснить широким использованием матричных манипуляций в обоих случаях. Методы DSM и CM (результаты, полученные с помощью кода на основе CM, разработанного авторами [23], здесь не приводятся, поскольку было обнаружено, что они полностью совпадают с табличными частотными данными и графиками, приведенными в литературе).Также стоит отметить, что авторы обнаружили небольшое несоответствие между значениями 2-й собственной частоты (61,67, 60,76, 55,97, 49,00, 43,87, 41,45, 40,93, соответственно), представленными в таблице  1 в [1], и теми же данными, приведенными в 5-й столбец таблицы  1 из [8], цитируется и сообщается из [1] (см. 5-й столбец таблицы 1). Обычные собственные частоты МКЭ, полученные на основе послойной теории, как сообщал Ли [6], также представлены для сравнения (последние два столбца в таблице 1). Было обнаружено отличное совпадение между результатами DSM и FEM.


0 0.5
9
Длина делимонации Настоящая DSM Wang et al., Как сообщалось в [8, таблица 1] DELLA и SHU [8]
Mode 1 Режим 2 Режим 1 Режим 2 Режим 2 Режим 1 Режим 2
9

ITACT
22.39 61.67 22,39 61,67 22,37 61,67 22,36 61,61
0,1 22,37 60,80 22,37 60,76 22,37 60,76 22,36 60,74
0,2 0.2 22.36 55.99 22.35 55.97 55.97 22.36 55.97 22.35 55.95
0.3 22,24 49,00 22,23 49,00 22,24 49,00 22,23 48,97
0,4 21,83 43,89 21,83 43,87 21,83 43,87 21.82 43.86
20.89 41.52 41.52 41.45 41.45 20.89 41.45 41.45 41.50
0,6 0,6 19.30 41.03 19.29 40.93 19.30 40.93 19.28 41.01

002

Сплит-бал [22] интерполяционные функции, также была разработана [23]. Метод взвешенных невязок применяется к дифференциальным уравнениям (3), описывающим свободные колебания двухслойных расслоенных балок. Остаток был сделан ортогональным виртуальному смещению по области определения элемента, и было выполнено два интегрирования по частям, чтобы снизить требования к непрерывности функций смещений.Для определения уравнений системы элементов использовался принцип виртуальной работы. Как было показано ранее, дифференциальное растяжение верхнего и нижнего слоев должно присутствовать, чтобы поверхности расслоения оставались плоскими после деформации (т. е. отсутствие межслойного скольжения на поверхностях расслоения). Формулировка FEM приводит к дополнительному члену жесткости, отсутствующему при включении межслойного проскальзывания. Эта «жесткость расслоения» приводит к увеличению жесткости системы на вершинах расслоения (для получения дополнительной информации о МКЭ с расщепленным лучом читатель может обратиться к [23]).В таблице 2 приведены первые две собственные частоты, полученные с использованием разработанной (кубической модели Эрмита) конечно-элементной модели (МКЭ) с 6- и 10-элементной дискретизацией отслоившейся области срединной плоскости (60% размаха). Неповрежденные сегменты балки моделировались однолучевыми элементами. Как видно из таблицы 2, частоты FEM демонстрируют сходимость к результатам DSM по мере увеличения количества элементов. Обычные собственные частоты FEM, указанные Ли [6], также представлены для справки.

5

Длина отслоения Присутствует DSM МКЭ; 6 элементов ФЭМ; 10 элементов Paylowere FEM [6]
Mode 2 MODE 1 MODE 2 MODE 1 MODE 2 MODE 1 MODE 2

Целый 22,39 61,67 22.36 61,61
0,5 20,89 41,52 20,89 41,57 20,89 41,55 20,88 41,50
0,6 19,30 41,03 19,29 41.08 19.29 19.29 41.04 19.28 41.01 41.016 41.01

0000601

Рисунок 3 показывает первые два натуральных мода от 2-слоистых пучков, с 60% от ранополитенного расслаивателя, по сравнению с теми нетронутой конфигурации.Стоит отметить, что традиционные модели на основе МКЭ характеризуются постоянной массой и матрицами жесткости с ограниченным числом полных степеней свободы (DOF), то есть количеством узлов, умноженным на количество степеней свободы на узел. Соответственно, собственные моды, полученные из обычной модели FEM, являющиеся собственными модами основной линейной проблемы собственных значений, имеют ту же размерность, что и полные степени свободы модели FEM. В отличие от обычного МКЭ (например, балочного элемента Эрмита с 4 степенями свободы), DSM и частотно-зависимые матрицы МКЭ формулируются на основе допущений о непрерывном элементе, что вводит бесконечное число степеней свободы в каждом элементе (см., например,г., [11–17, 25, 26]). Следовательно, с помощью этих методов можно найти дополнительные виды вибрации. Эти режимы являются результатом стремления знаменателя глобальной матрицы жесткости к нулю и, соответственно, стремления определителя глобальной матрицы жесткости к бесконечности, |𝐾(𝜔)|→∞. Также известные как полюса системы, они могут представлять реальные формы физических колебаний, описывая структуру, вибрирующую при нулевых узловых смещениях [18, 25] за пределами отслоившейся области. Путем упрощения установлено, что знаменатель матрицы жесткости в этом случае имеет следующий вид: 𝜆DEN=cos2𝜆cosh3−1.(18) Хотя формы колебаний полюсов не были важны в этом анализе с аналитической точки зрения, их соответствующие собственные частоты важны при использовании более продвинутых методов решения корней [18, 25]. Моды нулевого смещения также наблюдались и описывались в литературе для других структурных конфигураций (см., например, [18, 24–26]). Существуют также определенные частоты, захваченные с помощью системного модального анализа, формы колебаний которых, хотя и возможны математически, не представляют физически допустимых смещений.Эти режимы — например, второй режим (𝜆 = 31,0) в случае настоящего исследования — являются просто результатом допущений свободной модели [5]. Они соответствуют взаимному проникновению лучей, как показано на рисунке 4, и не будут присутствовать в анализе режима с ограничениями. Как видно на рисунке 4, вибрация верхней и нижней расслоенных балок недопустима из-за нелинейных явлений, таких как контакт, который нельзя смоделировать в частотной области. Подобные недопустимые режимы частичного и полного взаимопроникновения также описаны в литературе [27].Помимо рассмотренных выше реальных собственных форм колебаний, полюсов и недопустимых мод взаимопроникновения, при малых амплитудах колебаний расщепленный слоистый стержень может проявлять моду на частоте, соответствующую моде расслоения-раскрытия. На рис. 5 показан первый режим раскрытия для расслоившейся балки с толщиной верхней балки, равной 40 % высоты неповрежденной балки, 60 % пролета, расслоением вне средней плоскости, полученным с использованием 3-элементных моделей DSM и FEM (узлы FEM визуализируются). . Подобные режимы открывания также описаны в литературе (см., например,г., [7, 8]).



4. Заключение

На основе «точной» формулировки динамической матрицы жесткости (DSM) был разработан новый элемент для анализа свободных колебаний расслоенной слоистой балки с использованием модели расслаивания свободных мод. Элемент DSM использует решение в закрытой форме для основного уравнения системы и является «точным» в пределах ограничений теории. Для однородных балок с расслоением в центральной плоскости 6-элементная модель расслоившейся системы обеспечивает превосходное согласие с моделями, представленными в литературе.Также кратко обсуждалась традиционная модель конечных элементов. Также были изучены и проиллюстрированы естественные режимы системы, поведение полюса и режимы открытия для расслоений как в средней, так и вне средней плоскости.

Благодарности

Авторы выражают признательность за поддержку, оказанную NSERC, Стипендией выпускников Онтарио (OGS) и Университетом Райерсона, а также рецензентов за их полезные комментарии.

Узел фермы коньковой крыши. Как узлы крыши связаны друг с другом?

Места крепления стропил должны обеспечивать необходимую прочность каркаса крыши.Важно правильно подобрать технологию монтажа элементов стропильной системы между собой и крепления их к несущему контуру, чтобы готовая кровля была способна выдерживать расчетные нагрузки.

Особенности конструкций крыш

Задачей наслонных и висячих стропильных систем является наиболее равномерная передача нагрузки подстропильной конструкции, которая, в свою очередь, распределяет нагрузку на несущие стены и фундамент здание. Подстропильная конструкция обычно представляет собой мауэрлат (брус, уложенный вдоль на каждую несущую стену).Также это могут быть опоры пола (уложенные поперек стены) или верхний венец сруба из бруса или бревен.

Выбор способа крепления стропил к мауэрлату зависит от их типа. Слоистая конструкция заставляет мауэрлат работать на сдвиг, а висячие фермы на сжатие, направление которого совпадает с ориентацией несущих стен.

Затяжка

Монтаж двускатной крыши требует монтажа стропильной системы наслонного или висячего типа.Чтобы смонтировать жесткую висячую стропильную ферму, не передающую распорные нагрузки на стены, необходимо правильно выполнить узлы крепления горизонтальных перемычек — затяжек и ригелей.

В зависимости от того, какая конструкция крыши выбрана, затяжка может монтироваться в основании стропил и служить балкой перекрытия. Стропильная ферма, которая крепится к мауэрлату, для ее придания жесткости снабжена ригелем — перемычкой, расположенной ближе к коньку. В мансардных крышах ригели служат основой для обшивки потолка.

Узел соединения при установке затяжки рекомендуется выполнять методом «врезка в стропило полупанелью» с использованием крепежного шурупа. Такой способ крепления требует точной подгонки элементов, так как при больших зазорах, в местах сопряжения, место крепления под нагрузкой может разрушиться.

Более простой способ – установка внахлест. В этом случае перемычка делается из доски или двух досок, установленных по обеим сторонам стропильной ноги. В качестве крепежа используются гвозди.Узел может быть и болтовым соединением, но это снизит несущую способность стропил на 20%.

Еще один вариант – установить перекладину врасплох. Установка данного вида сборки стала возможной после изобретения гвоздевых пластин. Конструкция способна выдерживать высокие нагрузки – надежность обеспечивается за счет плотного прилегания деталей и прочной фиксации с обеих сторон за счет большого количества зубьев на пластине.

Сечение бруса или доски для изготовления распорного ригеля должно соответствовать сечению стропила.

Мауэрлат: узлы крепления стропильных ног

Опора деревянных стропил на мауэрлат может быть выполнена по двум технологиям :

  • жесткое крепление к мауэрлату;
  • скользящее крепление к мауэрлату.

При жестком креплении полностью исключены всякого рода смещения стропильной ноги, упирающейся в мауэрлат (изгибы, сдвиги, кручение). С этой целью при монтаже стропильной системы кровли установку стропил можно производить с помощью подшивного бруса, который предотвращает проскальзывание стропильной ноги в месте опирания.Боковые смещения при таком способе соединения исключаются за счет установки металлических уголков.

Во втором варианте жесткого крепления стропильной ноги к мауэрлату необходимо сделать запил (седло) внизу стропила или доски. Плоскость опоры должна быть горизонтальной; для этого врезку в стропилах делают под углом, соответствующим уклону ската. Для закрепления узла с обеих сторон стропила вбиваются под углом по гвоздю (внутри мауэрлата они должны пересекаться), третий гвоздь вбивается вертикально через стропило в мауэрлат.


Скользящее крепление обычно используется при устройстве стропильной системы на доме из бруса или бревна. Основой для опирания стропильных ног в этом случае является не мауэрлат, а верхний венец сруба. Во избежание деформации кровли при усадке дома необходимо выполнить узел с определенной степенью свободы для стропильной ноги. Нередко для этой цели используется специальное крепление из металла – выдвижная опора («салазки»). Его верхняя часть представляет собой петлю, которая смещается по направляющей, закрепленной на стропильной ноге, при изменении геометрии бревна.


Применяются и другие способы монтажа скользящего узла. В стропильной ноге делается врез, балка устанавливается врубкой на верхний венец, после чего закрепляется одним из следующих способов:

  • с помощью одного вертикально забитого гвоздя;
  • с помощью забитых с двух сторон гвоздей, пересекающихся в мауэрлате;
  • с помощью кронштейна;
  • путем одинарной фиксации стальными фиксирующими пластинами.
Такой способ крепления оставляет возможность перемещения элементов системы относительно друг друга при изменении геометрии строительных конструкций.

Соединения коньков

Устройство стропильной системы кровли с двумя скатами предполагает наличие в верхней части кровли горизонтального ребра, образующегося в результате стыка скатов — конька. Коньковый узел может выполняться несколькими способами, выбор зависит от типа стропильной системы и особенностей самого здания.

Наслонная конструкция предполагает крепление стропильных ног к коньковому прогону – горизонтальной балке, расположенной на стойках параллельно длинным стенам дома.Верхние концы стропильных ног следует обрезать под углом, соответствующим углу наклона скатов. Примыкание обрезанных концов стропил к коньку должно быть максимально плотным. В качестве крепежа используются гвозди. Наклонные стропила применяют при возможности установки на внутреннюю стену стоек или столбчатых опор для крепления конькового прогона. Кроме того, стены необходимо оборудовать мауэрлатом для поддержки стропил.

Сборка фермы висячего типа требует соединения верхних концов пары стропильных ног.Для этого торец каждой из стропил срезается под углом, равным углу наклона крыши, балки соединяются плоскостями среза – требуется обеспечить их натяг. Их закрепляют двумя гвоздями, забитыми под углом в верхние плоскости стропил. Затем с каждой стороны прибивается деревянная накладка или металлическая пластина, которые закрывают стык.


Для придания коньку необходимой прочности можно выполнить врубку на полдерева: в этом случае вместо плоскости сопряжения стыка стропила соединяются уступом.Далее сверлится сквозное отверстие под шпильку или болт диаметром 12 или 14 мм, для крепления используются гайки с широкими шайбами.

Если вам предстоит установить скользящие опоры на стену сруба или создать примыкания (стыки стропил с мауэрлатом) с определенной степенью свободы, особое внимание следует уделить коньку. Рекомендуется делать подвижный соединительный узел, чтобы кровля не деформировалась при неравномерной усадке конструкции. С этой целью концы стропил соединяют шарниром из металлической пластины.

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Особенностью вальмовой крыши является форма ее скатов: длинные скаты трапециевидные, концевые скаты (вальмы) треугольные. Монтаж такой стропильной системы требует установки диагональных (наклонных) стропильных ног, которые образуют треугольные скаты. Принцип крепления диагональных стропил в верхней части зависит от конструктивных особенностей основной части крыши. Он может быть образован из висячих ферм, а может представлять собой каркас с коньковым прогоном и наслонными стропилами, прикрепленными к мауэрлату.

Если наслонные стропильные ноги трапециевидных скатов опираются на коньковый брус (прогон), то стропила должны опираться на консоли конькового прогона. Консольные вылеты под стропильный каркас должны быть 100-150 мм. Нижняя часть диагональных стропильных ног крепится к мауэрлату или брусу, закрепленному на стене.


Если стропила нужно опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног.Шпренгель со стойкой монтируется, если стропильные ноги выполнены из доски. Диагональные стропила опираются на шпренгели. В ситуации, когда для изготовления стропильных ног использовался брус, стропила можно крепить к прибою – доске толщиной 5 мм и более, закрепленной на стропильной ферме.

На наклонных стропилах, запиленных под углом, соответствующим углу наклона вальмового ската, для обеспечения плотного соединения с фермой или прибоем. Для прочности гвоздевого соединения можно дополнительно использовать хомуты и проволочные скрутки.

Укороченные стропильные ноги (распорки) опираются верхней частью на стропило, нижняя часть крепится к мауэрлату на стене. Узел крепления к диагональной балке может быть выполнен :

  • запил с гвоздевым способом крепления;
  • через разъем;
  • путем крепления брусков сечением 50х50 мм с обеих сторон и по всей длине диагональных стропил и шпонок.

Вспомогательные элементы

Для повышения жесткости и надежности кровельных конструкций часто требуется установка подкоса, дополнительного прогона или опорных стоек.Стропильные прогоны обеспечивают стропильной ноге дополнительную точку опоры. Прогон представляет собой горизонтальную балку, закрепленную на вертикальных стойках, параллельных коньку. Точка крепления выполняется с помощью металлических уголков или внутреннего металлического стержня и внешнего прямого кронштейна.


Подкосы деревянные стропильные позволяют уменьшить пролет стропильных ног (в том числе стропил). Угол наклона раскоса к горизонтальной плоскости должен быть не менее 45°. Если стропило из бревна или бруса, подкос врубают с установкой стального шпона под углом 90° к стыку, либо стык закрывают снаружи накладкой.

При необходимости усиления каркаса крыши необходимо установить подкос под каждую стойку, на которую опирается наслонное стропило. При этом все стойки одного ската упираются в общую ложе. Для крепления используются скобы.

Особого внимания требуют подкосы крайних пролетов, подвергающиеся максимальной снеговой и ветровой нагрузке. Места крепления при монтаже стойки к стойке или прогону выполняются с помощью накладок и болтов.

При проектировании любого жилого дома архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций в зависимости от ее конструктивных особенностей.Надо сказать, что не всех будущих домовладельцев устраивает обычная двускатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними. Многих привлекают более сложные конструкции, добавляющие особой привлекательности и оригинальности строению. Другие, более практичные домовладельцы, отдают предпочтение мансардным конструкциям, которые одновременно могут служить и крышей, и вторым этажом.

Основу любой крыши составляет индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности.Сделать выбор нужного каркаса крыши будет намного проще, если заранее разобраться, какие виды и схемы стропильных систем применяются в строительной практике. После получения такой информации станет более понятно, насколько сложны в монтаже такие конструкции. Особенно это важно знать, если каркас крыши предполагается возводить самостоятельно.

Основные функциональные задачи стропильных систем

При устройстве скатных кровельных конструкций стропильная система представляет собой каркас для покрытия и удержания материалов «кровельного пирога».При правильном монтаже каркасной конструкции будут созданы необходимые условия для правильных и неутепленных видов крыш, защищающих стены и внутренние помещения дома от различных атмосферных воздействий.


Конструкция крыши также всегда является завершающим архитектурным элементом внешнего оформления здания, поддерживая своим внешним видом его стилистическую направленность. Тем не менее конструктивные особенности стропильных систем должны в первую очередь отвечать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать кровля, и только потом — эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

  • Количество осадков в разные периоды года.
  • Направление и средняя скорость ветра в районе возведения здания.
  • Планы использования подкровельного пространства — устройство в нем жилых или нежилых помещений, либо использование его только в качестве воздушной прослойки для теплоизоляции находящихся ниже помещений.
  • Разнообразие планируемого кровельного материала.
  • Финансовые возможности домовладельца.

Атмосферные осадки и сила ветровых потоков дают очень чувствительную нагрузку на конструкцию кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не следует выбирать стропильную систему с малым углом наклона скатов, так как на их поверхности будут задерживаться снежные массы, что может привести к деформации каркаса или кровли или протечкам.

Если местность, где будет вестись строительство, славится своими ветрами, то лучше выбрать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы возникающие резкие порывы ветра не сорвали отдельные элементы кровли и кровли .

Основные элементы конструкции крыши
Детали и узлы стропильных систем

В зависимости от выбранного типа стропильной системы используемые конструктивные элементы могут существенно различаться, однако есть детали, которые присутствуют как в простых, так и в сложных стропильных системах.


К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

  • Стропильные ноги, образующие скаты крыши.
  • — деревянный брус, закрепленный на стенах дома и служащий для закрепления на нем нижней части стропильных ног.
  • Конек — место соединения рам двух скатов. Обычно это самая высокая горизонтальная линия крыши и служит опорой, на которой фиксируются стропила. Конек может быть образован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или закрепленными на коньковой доске (прогоне).
  • Обрешетка – это рейки или брусья, устанавливаемые на стропила с определенным шагом и служащие основанием для укладки выбранного кровельного материала.
  • Подпорные элементы, куда можно брать станины, прогоны, стойки, подкосы, связи и другие детали, служат для увеличения жесткости стропильных ног, подпирания конька, соединения отдельных частей в общую конструкцию.

Помимо вышеперечисленных конструктивных деталей в него могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на усиление системы и оптимальное распределение нагрузок кровли на стены здания.

Стропильная система делится на несколько категорий в зависимости от различных особенностей ее конструкции.

чердачное помещение

Прежде чем перейти к рассмотрению разных видов крыш, стоит разобраться, каким может быть чердачное помещение, так как многие хозяева с успехом используют его как подсобное и полноценное жилое помещение.


По конструкции скатные крыши можно разделить на бесчердачные и чердачные. Первый вариант называется именно так, потому что пространство под крышей имеет небольшую высоту и используется только как воздушная прослойка, утепляющая здание сверху. Такие системы обычно включают или имеют несколько скатов, но расположенных под очень небольшим углом.

Мансардная конструкция, имеющая достаточно большую высоту конька, может использоваться по-разному, быть утепленной и неутепленной. К таким вариантам можно отнести мансардный или фронтонный вариант.Если выбрана крыша с высоким коньком, то обязательно нужно учитывать ветровые нагрузки в регионе, где строится дом.

Откос склона

Для определения оптимального уклона скатов кровли будущего жилого дома в первую очередь необходимо посмотреть на уже построенные малоэтажные соседние дома. Если они стоят не один год и стойко выдерживают ветровые нагрузки, то их конструкцию можно смело брать за основу. В том же случае, когда собственники поставили цель создать эксклюзивный оригинальный проект, непохожий на стоящие рядом постройки, необходимо ознакомиться с конструкционными и эксплуатационными особенностями различных стропильных систем и произвести соответствующие расчеты.


Следует иметь в виду, что изменение тангенса и нормальных значений силы ветра зависит от того, насколько велик уклон скатов кровли — чем круче угол наклона, тем большее значение нормальные силы и тем меньше касательные. Если крыша наклонная, то на конструкцию сильнее действует тангенциальная ветровая нагрузка, так как с подветренной стороны подъемная сила увеличивается, а с наветренной уменьшается.


Зимняя снеговая нагрузка также должна учитываться при проектировании крыши.Обычно этот фактор рассматривают в комплексе с ветровой нагрузкой, так как снеговая нагрузка на наветренной стороне будет значительно меньше, чем на подветренной. Кроме того, на склонах есть места, где обязательно будет скапливаться снег, дающий большую нагрузку на этот участок, поэтому его следует укрепить дополнительными стропилами.

Уклон кровли может варьироваться от 10 до 60 градусов и должен выбираться не только с учетом совокупной внешней нагрузки, но и в зависимости от кровельного покрытия, которое планируется использовать.Этот фактор учитывается потому, что кровельные материалы различаются по своей массе, для их крепления требуется разное количество элементов стропильной системы, а значит, и нагрузка на стены дома будет разной, и насколько она будет велика, тоже зависит от угла наклона крыши. Не менее важны особенности каждого покрытия с точки зрения сопротивления проникновению влаги – в любом случае многие кровельные материалы нуждаются в том или ином уклоне для обеспечения беспрепятственного стока ливневых вод или таяния снега.Кроме того, при выборе ската крыши нужно заранее продумать, как будет осуществляться процесс уборки и ремонтных работ на крыше.

При планировании того или иного угла скатов кровли необходимо знать, что чем меньше стыков между листами покрытия, и чем они плотнее, тем меньше можно сделать уклон ската, конечно, если он не предполагается устраивать в чердачном помещении жилое или подсобное помещение.

Если для покрытия кровли используется материал, состоящий из мелких элементов, например, керамическая черепица, то уклон скатов необходимо делать достаточно крутым, чтобы вода никогда не задерживалась на поверхности.

Учитывая вес кровельного материала, необходимо знать – чем тяжелее покрытие, тем больше должен быть угол наклона скатов, так как в этом случае нагрузка будет правильно распределяться на стропильную систему и несущие стены.

Для покрытия кровли могут использоваться следующие материалы: либо профильный лист, оцинкованная сталь, волнистые асбестобетонные и битумно-волокнистые листы, цементная и керамическая черепица, рубероид, мягкая кровля и другие кровельные материалы. На рисунке ниже показаны допустимые углы наклона для различных типов кровли.


Основные конструкции ферменных систем

В первую очередь стоит рассмотреть основные виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые используются во всех конструкциях крыши. Основные варианты делятся на многоуровневые, подвесные, а также комбинированные, то есть включающие в свою конструкцию элементы как первого, так и второго типа систем.

крепеж для стропил

Многослойная система

В зданиях, где предусмотрены внутренние несущие стены, часто устанавливается наслонная стропильная система.Ее намного проще установить, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают надежную поддержку ее элементов, а кроме того, для такой конструкции потребуется меньше материалов.


Для стропил в этой системе определяющим ориентиром является коньковая доска, на которой они закреплены. Беснапорный тип эшелонированной системы может комплектоваться в трех вариантах:

  • В первом варианте верхняя сторона стропил закрепляется на коньковой опоре, называемой скользящей, а нижняя их сторона фиксируется врубкой к мауэрлату.Дополнительно стропила в нижней части крепятся к стене проволокой или скобами.

  • Во втором случае стропила в верхней части подрезаются под определенным углом и соединяются между собой при помощи специальных металлических накладок.

Нижний край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.


  • В третьем варианте стропила жестко скреплены в верхней части брусками или обработанными досками, расположенными горизонтально, параллельно друг другу с обеих сторон стропил, соединенных под углом, а между ними защемлен коньковый прогон.

В нижней части для фиксации стропил используются скользящие крепления, как и в предыдущем случае.

Необходимо пояснить, почему для фиксации стропил на мауэрлате часто используют скользящие крепления. Дело в том, что они способны уберечь несущие стены от чрезмерной нагрузки, так как стропила жестко не закреплены, а при усадке конструкции имеют возможность перемещаться, не деформируя общую конструкцию кровельной системы.

Этот вид крепления используется только в многоуровневых системах, что также отличает их от подвесного варианта.

Однако в ряде случаев для наслонных стропил применяется распорная система, при которой нижний конец стропил жестко закрепляется к мауэрлату, а для снятия нагрузки со стен в конструкцию встраиваются затяжки и подкосы . Этот вариант называется сложным, так как включает в себя элементы ярусной и висячей системы.

В основе каждой крыши лежит большое количество балок, стропил, стоек и прогонов, которые в совокупности называются стропильной системой. За многовековую историю видов и способов его организации накопилось немало, и каждый имеет свои особенности в построении узлов и разрезов.О том, какой может быть стропильная система двускатной крыши и как должны крепиться стропила и другие элементы системы, поговорим подробнее.

Конструкция стропильной системы двускатной крыши

В разрезе двускатная крыша представляет собой треугольник. Он состоит из двух прямоугольных наклонных плоскостей. Эти две плоскости соединяются в высшей точке в единую систему коньковой балкой (прогоном).

Теперь о компонентах системы и их назначении:

  • Мауэрлат — балка, соединяющая крышу и стены здания, служит опорой для стропильных ног и других элементов системы.
  • Стропильные ноги — образуют наклонные плоскости крыши и являются опорой для обрешетки под кровельный материал.
  • Коньковый прогон (бортик или конек) — объединяет две плоскости крыши.
  • Затяжка — поперечная деталь, соединяющая противоположные стропильные ноги. Служит для повышения жесткости конструкции и компенсации разрывных нагрузок.
  • Грядки — брусья, расположенные вдоль мауэрлата. Перераспределить нагрузку с крыши.
  • Боковые прогоны — опора для стропильных ног.
  • Стойки — перенос нагрузки с прогонов на станины.

Кобылка все еще может присутствовать в системе. Это доски, которые удлиняют стропильные ноги, образуя свес. Дело в том, что для защиты стен и фундамента дома от атмосферных осадков желательно, чтобы крыша заканчивалась как можно дальше от стен. Для этого можно взять длинные стропильные ноги. Но стандартной длины пиломатериала в 6 метров для этого зачастую недостаточно. Заказывать нестандартное очень дорого.Поэтому стропила просто наращивают, а доски, с помощью которых это делается, называют «кобылками».

Конструкций стропильных систем довольно много. В первую очередь они делятся на две группы – с наслонными и висячими стропилами.

С висячими стропилами

Это системы, в которых стропильные ноги опираются только на наружные стены без промежуточных опор (несущих стен). Для двускатных крыш максимальный пролет составляет 9 метров. При установке вертикальной опоры и подкосной системы ее можно увеличить до 14 метров.

Висячий тип стропильной системы двускатной крыши хорош тем, что в большинстве случаев нет необходимости устанавливать мауэрлат, а это упрощает монтаж стропильных ног: не нужно делать пропилы, достаточно спилить доски. Для соединения стен и стропил используется вагонка – широкая доска, которая крепится на шпильки, гвозди, болты, ригели. При такой конструкции компенсируется большая часть распирающих нагрузок, воздействие на стены направлено вертикально вниз.

Типы стропильных систем с висячими стропилами для различных пролетов между несущими стенами

Стропильная система двускатной крыши для небольших домов

Есть дешевый вариант стропильной системы, когда она представляет собой треугольник (фото ниже).Такое строение возможно, если расстояние между наружными стенами не более 6 метров. Для такой стропильной системы можно не рассчитывать угол наклона: конек должен быть поднят над затяжкой на высоту не менее 1/6 длины пролета.

Но при такой конструкции стропила испытывают значительные нагрузки на изгиб. Для их компенсации либо берут стропила большего сечения, либо подрезают коньковую часть таким образом, чтобы частично их нейтрализовать.Для придания большей жесткости в верхней части с двух сторон прибиваются деревянные или металлические пластины, которые надежно скрепляют вершину треугольника (тоже см. не на фото).

На фото также показано, как нарастить стропильные ноги для создания свеса крыши. Делается выемка, которая должна выходить за линию, проведенную от внутренней стенки вверх. Это необходимо для смещения места разреза и снижения вероятности поломки стропила.

Коньковый узел и крепление стропильных ног к подкладной доске простым вариантом системы

Для мансардных крыш

Вариант с установкой ригеля — используется при .В данном случае она является основой для подшивки потолка помещения снизу. Для надежной работы данного типа системы вырез ригеля должен быть бесшарнирным (жестким). Оптимальный вариант – полупан (см. фото ниже). В противном случае крыша станет неустойчивой к нагрузкам.

Обратите внимание, что в этой схеме присутствует мауэрлат, а стропильные ноги должны выходить за пределы стен для повышения устойчивости конструкции. Для их закрепления и стыковки с мауэрлатом делается вырез в виде треугольника.В этом случае при неравномерной нагрузке на скаты крыша будет более устойчивой.

При такой схеме почти вся нагрузка ложится на стропила, поэтому их надо брать большего сечения. Иногда поднятую затяжку усиливают подвесом. Это необходимо для предотвращения его провисания, если он служит опорой для материалов обшивки потолка. Если затяжка короткая, ее можно закрепить по центру с обеих сторон досками, прибитыми к гвоздям. При значительной нагрузке и длине таких страховок может быть несколько.В этом случае также достаточно досок и гвоздей.

Для больших домов

При значительном расстоянии между двумя наружными стенами устанавливаются передняя бабка и подкосы. Эта конструкция имеет высокую жесткость, так как компенсируются нагрузки.

При таком большом пролете (до 14 метров) сделать цельную затяжку сложно и дорого, т.к. она делается из двух балок. Соединяется прямым или косым срезом (рисунок ниже).

Для надежной стыковки место соединения усилено стальной пластиной, закрепленной на болтах.Его размеры должны быть больше размеров пропила – крайние болты вкручиваются в массив дерева на расстоянии не менее 5 см от края пропила.

Чтобы схема работала правильно, необходимо правильно сделать распорки. Они передают и распределяют часть нагрузки от стропильных ног на затяжку и обеспечивают жесткость конструкции. Металлические полосы используются для усиления соединений.

При монтаже двускатной крыши с висячими стропилами сечение пиломатериалов всегда больше, чем в системах с наслонными стропилами: точек передачи нагрузки меньше, следовательно, на каждый элемент приходится большая нагрузка.

Со стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами их концы опираются на стены, а средней частью на несущие стены или колонны. Какие-то схемы разрывают стены, какие-то нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Безпорные схемы и узлы разрезов

Дома из бревна или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двускатной крыши должна быть безраспорной.Поговорим о видах таких систем подробнее.

Простейшая безраспорная схема стропильной системы представлена ​​на фото ниже. В нем стропильная нога опирается на мауэрлат. В этом варианте он работает на изгиб, не пробивая стену.

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. У первых опорная площадка обычно скошена, при этом ее длина не больше поперечного сечения балки. Глубина реза не более 0.25 его высоты.

Верх стропильных ног укладывают на коньковый брус без крепления к противоположному стропилу. По конструкции получаются две односкатные крыши, которые примыкают (но не соединяются) одна с другой в верхней части.

Гораздо проще собрать вариант со стропильными ногами, закрепленными в коньковой части. Они почти никогда не дают тяги по стенам.

Для работы этой схемы стропильные ноги внизу крепятся с помощью подвижного соединения.Для крепления стропильной ноги к мауэрлату сверху забивается один гвоздь или снизу подкладывается гибкая стальная пластина. На фото варианты крепления стропильных ног к коньковому прогону.

Если кровельный материал планируется тяжелый, необходимо увеличить несущую способность. Это достигается увеличением сечения элементов стропильной системы и усилением конькового узла. Он показан на фото ниже.

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш устойчивы при наличии равномерных нагрузок.Но на практике такого почти никогда не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой раскоса на высоте около 2 метров или подкосами.

Варианты стропильных систем с утяжками

Установка стяжек повышает надежность конструкции. Чтобы он нормально работал, в местах его пересечения со стоками нужно прибить к ним гвозди. Сечение бруса для схватки используется такое же, как и для стропил.

Крепятся к стропильным ногам ботами или гвоздями. Возможна установка с одной или с двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Чтобы система была жесткой и не «ползла» даже при аварийных нагрузках, достаточно в этом варианте предусмотреть жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности ее смещения по горизонтали крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Стропильные системы с раскосами

В этих вариантах для большей жесткости добавляются стропильные ноги, которые еще называют подкосами. Их устанавливают под углом 45° по отношению к горизонту. Их установка позволяет увеличить длину пролета (до 14 метров) или уменьшить сечение балок (стропил).

Подкос просто подставляется под нужным углом к ​​балкам и прибивается с боков и снизу. Важное требование: раскос должен быть аккуратно обрезан и плотно прилегать к стойкам и стропильной ноге, исключая возможность его прогиба.

Системы со стропильными ногами. Вверху распорная система, внизу безспейсерная система. Узлы правильной рубки для каждого расположены рядом. Ниже — возможные схемы крепления стойки

Но не во всех домах средняя несущая стена расположена посередине. При этом возможна установка подкосов с углом наклона относительно горизонта 45-53°.

Связи необходимы, если возможна значительная неравномерная усадка фундамента или стен.Стены могут сидеть по-разному на деревянных домах, а фундаменты на слоистых или пучинистых грунтах. Во всех этих случаях рассмотрим установку стропильных систем такого типа.

Система для домов с двумя внутренними несущими стенами

Если в доме две несущие стены, устанавливаются две стропила, которые располагаются над каждой из стен. Кровати укладываются на промежуточные несущие стены, нагрузка от стропильных балок передается на кровати через стойки.

В этих системах коньковый прогон не устанавливается: он дает силы расширения.Стропила в верхней части соединяются между собой (врубаются и стыкуются без зазоров), стыки усиливаются стальными или деревянными накладками, которые прибиваются гвоздями.

В верхней системе без расширения сила расширения нейтрализуется затяжкой. Обратите внимание, что затяжка размещается под бегом. Тогда он работает эффективно (верхняя схема на рисунке). Устойчивость могут обеспечить стойки, либо расшивка – балки, установленные наискосок. В распорной системе (на фото она ниже) поперечина представляет собой поперечину.Он устанавливается над прогоном.

Есть вариант системы со стойками, но без стропил. Затем к каждой стропильной ноге прибивается стойка, которая вторым концом опирается на промежуточную несущую стену.

Крепление стойки и затяжка в стропильной системе без стропильного прогона

Для крепления стоек используются гвозди на 150 мм и болты на 12 мм. Размеры и расстояния на рисунке указаны в миллиметрах.


















Скатная крыша дома состоит из большого количества частей, каждая из которых особым образом соединена с другими.Такое соединение называется кровельным узлом. В этой статье мы поговорим конкретно о узлах соединения, как оно осуществляется, какие технологии используются, какие крепления используются.

Основные части конструкции крыши

Прежде чем перейти непосредственно к разбору темы статьи, необходимо указать, из каких элементов (деталей) состоит конструкция крыши. Перечислим все основные детали и укажем их назначение.

    Мауэрлат .Это брус, который укладывается на стены дома, расположенные по периметру здания. Назначение мауэрлата – равномерно распределять нагрузки, исходящие от стропильной системы. Ведь если нет мауэрлата, то каждое стропило будет давить на стену точечно. И именно в этом месте произойдет разрушение стеновой конструкции.

    стропильные ноги . Делают их либо из досок толщиной не менее 50 мм, либо из бруса. Стропила являются основой крыши, именно они формируют скаты и несут на себе все нагрузки, действующие на конструкцию крыши.

    Скейтборд . Это самая верхняя балка, установленная горизонтально. Его назначение – поддержка верхних концов стропильных ног. Именно он формирует конек крыши.

Это три основных элемента крыши, о которых пойдет речь далее. Конечно, это далеко не все детали крыши, и нельзя сказать, что другие менее важны. Просто эти три элемента образуют саму структуру. Добавим только, что в некоторых конструкциях крыш отсутствует коньковый прогон.Просто верхние концы стропил упираются друг в друга. Такой тип стропил называется висячим, а с коньковым прогоном наслонным.

Чтобы конструкция крыши была самой надежной , необходимо, чтобы узлы крыши были правильно соединены. При этом необходимо учитывать силу действующих нагрузок и их направление.

Как соединить элементы конструкции крыши

С недавнего времени соединение деревянных крыш осуществляется с помощью насечек.То есть вырезают элементы конструкции крыши, чтобы соединить их по одной достаточно широкой плоскости. Поэтому, чтобы детали кровли не снижали свои прочностные характеристики, а также несущую способность, их подбирали с достаточно большим поперечным сечением. И это не экономично. То есть чем больше сечение пиломатериала, тем он дороже.

Сегодня кардинально изменилась технология крепления узлов и деталей кровельной конструкции.Для этого используют болты, дюбели или металлические перфорированные профили. Последние изготавливаются из оцинкованной стали, что позволяет эксплуатировать крепеж длительное время без потери качества. При этом производители предлагают достаточно широкий их ассортимент для каждого типа узла. На фото ниже показаны некоторые из этих креплений.

Следует отметить, что перфорированные профили постепенно вытеснили все остальные виды крепежа благодаря прочности, надежности и простоте крепежных работ.Ведь для этого нужно всего лишь установить профиль в нужном месте и закрепить его на различных деталях саморезами по дереву или ершовыми гвоздями.

Теперь посмотрим, как крепят детали конструкции крыши друг к другу. В принципе существует два вида соединения: мауэрлат-стропила, стропило-коньковый прогон. Остальные детали соединяются параллельно этим стыкам. О них тоже пойдет речь.

Соединение мауэрлата и стропил

Вариантов крепления на самом деле огромное количество, от обычных гвоздей до перфорированных профилей.Например, на фото ниже показан вариант, где в качестве крепежа используется обычная проволока. То есть в самом стропиле делается сквозное отверстие, куда вставляется проволока диаметром 6 мм. Также делают отверстие в мауэрлате или в балке перекрытия.

Затем в это отверстие просовывают концы проволоки и закручивают, прижимая стропильную ногу к мауэрлату. Соединение на самом деле прочное и надежное, но процесс трудоемкий.

Можно использовать вместо проволоки металлическую ленту толщиной 3 мм.Она просто оборачивает два соединяемых элемента и через полосу крепится к ним саморезами, чаще гвоздями. В последнем случае нет необходимости сверлить сквозные отверстия в металле. обратите внимание , что на нижнем фото крепление осуществляется к армированному поясу анкером, что повышает прочность и надежность соединения.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услуги по расчету кровли под ключ и любой сложности.Вы можете напрямую пообщаться с представителями, посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Следующий вид крепления – перфорированный уголок из оцинкованной стали. Самый удобный вариант, но и самый надежный. Для этого уголок просто устанавливается так, чтобы он плотно прижимался к плоскости мауэрлата и стропильной ноги своими монтажными полками. Крепление осуществляется саморезами или гвоздями.

Крепить уголки можно не только саморезами или ершовыми гвоздями.Есть еще один более надежный вариант, где используются болты. Правда, под них придется делать отверстия, что увеличивает затратное время на проведение данного вида работ. Но в данном случае качество превыше всего. На фото ниже показан именно такой вариант крепления. Обратите внимание, что к мауэрлату уголок крепится саморезами, а к стропильной ноге – болтом. В этом случае один болт используется для соединения двух уголков, расположенных на противоположных концах стропила.

И еще вариант крепления — на ползунок .Это особый вид застежки, состоящий из двух частей. Один крепится к мауэрлату, второй к стропильной ноге. При этом обе части не плотно соединяются друг с другом. Делается это специально для того, чтобы стропила могли смещаться относительно мауэрлата при тепловом расширении пиломатериала. Это значит, что не будет никаких нагрузок, действующих на стык двух частей крыши. На фото ниже показан этот вариант подключения.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с наиболее популярными проектами домов комбинированного типа от строительных компаний, представленных на выставке малоэтажных домов.

Соединение стропил с коньковым прогоном

Второй основной узел деревянной крыши — стык стропильной ноги с коньковым брусом . На самом деле сборка стропильной фермы коньковой крыши очень сложна, ведь на ней стыкуются две стропильные ноги и брус. При этом все элементы располагаются в разных плоскостях, имеется в виду стропила и брус. Это означает, что для их соединения придется использовать более одного крепежа.

    Для соединения стропил между собой используют перфорированную пластину .Их два, устанавливаются по разные стороны стропильных ног для повышения прочности и надежности.

    Перфорированные уголки, соединяющие стропила с мауэрлатом. Их четыре, по две на каждую стропильную ногу, устанавливаемые с разных сторон.

Следует отметить, что крепления могут осуществляться не только саморезами или гвоздями. Часто мастера используют болты для соединения парных креплений.

Обратите внимание на другой тип крепления.Здесь используются только углы. Этот вариант используется, если в качестве конькового бруса устанавливается доска толщиной 50 мм.

Еще один интересный вариант крепления стропильных ног к коньковому пролету, для чего используются специальные перфорированные профили сложной формы . По сути, это кронштейны, в которые вставляется стропильная нога. Кронштейн не только скрепляет детали между собой, он поддерживает стропила, уменьшая нагрузку на его конец.

Представленные на выставке строительные компании регулярно проводят акции для своих клиентов, помогая существенно сэкономить.На нашем сайте вы можете найти. Вы можете напрямую пообщаться с представителями, посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Обратите внимание на все вышеперечисленные варианты соединения стропил между собой. На них хорошо видно, что концы стропильных ног соединены друг с другом плотно, для чего их приходится подпиливать под определенным углом. Без подпиливания можно обойтись, если использовать сложный монтажный замок, состоящий из нескольких пластин, скрепленных между собой болтами. На фото ниже хорошо виден этот вариант подключения.

Соединение висячих стропил

Стропильная система этого типа отличается от наслонной тем, что не имеет конькового прогона . То есть стропильные ноги в верхней части (коньке) упираются друг в друга. Чтобы они не расходились в разные стороны, стропила соединяют между собой горизонтальной затяжкой. Последняя представляет собой доску, расположенную на любом расстоянии по высоте: сверху, снизу или посередине.

Следует отметить, что висячие стропила не монтируются отдельно на крышу.Из них на земле собираются фермы, которые в готовом виде устанавливаются на крышу дома. При этом все элементы фермы соединяются между собой перфорированными пластинами.

Описание видео

В видео мастер рассказывает как собрать стропильную ферму с помощью перфорированных пластин и гвоздей:

Другие типы узлов

Как было сказано выше, в конструкции крыши много деталей. Поэтому расскажем и покажем еще несколько важных узлов соединения.

Если пролет дома более 6 м, то под каждое стропило устанавливается стойка, которая сама должна опираться либо на бетонное основание, либо на балку перекрытия. В этом случае соединение стойки со стропильной ногой осуществляется обычными досками, как показано на фото ниже. Хотя можно использовать перфорированные металлические пластины.

Под коньковую балку также устанавливаются вертикальные опорные стойки , которые крепятся друг к другу перфорированными пластинами.Но в некоторых кровельных конструкциях используется совсем другой подход к решению установки конькового прогона. Под балку монтируются укосины из брусков, которые крепятся к коньку специальными креплениями из металла. На фото ниже показан один из вариантов крепления такого типа.

Очень часто при устройстве стропильной системы возникает необходимость удлинить сами стропила. Сделать это несложно, при этом мастера используют несколько технологий, где используют различные дополнительные крепления.

Описание видео

На видео показан один из вариантов удлинения стропил:

Кровельные конструкции бывают нескольких разновидностей по своей форме. Практически все модели имеют большое количество одинаковых элементов. Но среди них есть одна конструкция, которая существенно отличается от остальных. Это четырехскатная крыша . Его отличительной особенностью является то, что стропила своими верхними краями соединяются в одну точку, которая называется коньковым узлом.

Итак, для того, чтобы соединить стропильные ноги между собой, нужна опора, к которой они крепятся.Существует несколько способов обеспечить высокую надежность узла. На фото ниже показан один из них, в котором используются П-образные перфорированные металлические монтажные профили.

Заключение по теме

На самом деле мы рассмотрели лишь малую часть соединительных узлов крепления стропильной системы крыши. Но даже на их примере становится понятно разнообразие деталей и узлов. То есть конструкция кровли представляет собой сложную систему, состоящую из большого количества различных элементов и частей, по-разному связанных между собой.

Конструкция стропил – это скелет крыши, который обязан принимать на себя и равномерно распределять вес кровельных материалов. Если правильно собрать деревянный каркас под утеплитель, гидроизоляционную пленку и финишное покрытие, то удастся добиться заметного увеличения несущей способности стропильной системы.

Основные элементы стропильной системы

Деревянный каркас крыши собирается из таких деталей, как:

  • мауэрлат — своеобразная основа для кровельных элементов, крепится по всему периметру здания к верхнему краю наружные стены для того, чтобы рассеять давление кровельного пирога;

    Мауэрлат служит основой каркаса крыши

  • Стропильные ноги — незаменимые детали деревянного каркаса крыши, определяющие угол наклона скатов и вид верхней части дома;
  • коньковый прогон — брус, закрепленный в горизонтальном положении и наподобие хребта, соединяющий все стропила каркаса крыши в их верхней части;

    Коньковый прогон располагается точно посередине здания

  • Боковой прогон — горизонтальный брус, отличающийся от конькового тем, что он закреплен посередине стропильных ног каждого ската крыши;
  • затяжка – распорка, соединяющая два противоположных стропила, чтобы они не разъезжались;

    Затяжки и подкосы необходимы для правильного распределения нагрузки на мауэрлат

  • Стойки — вертикальные элементы каркаса, размещаемые под коньком и боковыми прогонами для поддержки стропил и конькового бруса, а также при необходимости подставляемые под среднюю часть стропильные ноги;

    Стойки могут поддерживать не только конек крыши, но и стропила

  • подкосы — детали, которые упираются в ложе, за счет чего стропильные ноги становятся более устойчивыми;
  • станина — брусок, укладываемый по верхнему краю внутренней стены здания параллельно коньку и служащий площадкой для крепления стоек и подкосов;

    Станина расположена на внутренней стене параллельно мауэрлатной балке

  • Конек кровли — участок совмещения двух скатов, вдоль которого устанавливается сплошная обрешетка, необходимая для усиления описываемой части кровли;

    Конек формируется в самой высокой зоне стропильной системы

  • кобылки — элементы, используемые при обустройстве свеса, когда стропильные ноги недостаточно длинные;

    Кобылки удлинители стропильных ног

  • Свес крыши — участок деревянного каркаса, предохраняющий стены дома от попадания большого количества атмосферных осадков;

    Карнизный свес предназначен для защиты стен от дождя.

  • обрешетка — брусья или доски, прибитые перпендикулярно стропилам и служащие площадкой для крепления кровельных материалов.

    Доски обшивки укладываются перпендикулярно стропилам

Основные соединительные узлы

Основными узлами стропильной системы являются:

  • стропильная ферма — соединение стропильной пары, растяжек, а также стоек и раскосов;
  • коньковый узел — соединение двух противоположных стропил;
  • звено из мауэрлата и опирающееся на него стропило;
  • модуль, включающий в себя прогон, стеллаж и спальное место;
  • соединение стропил с подкосом и стойкой.

Наиболее сложным звеном каркаса крыши, по мнению автора, является стропильная ферма, которая отличается тем, что:


Коньковый узел также имеет ряд особенностей:


Стропила и мауэрлат становятся единым звеном , характеризующийся следующим:


Модуль из прогона, стойки и станины образован забиванием в их стыки строительных скоб, стальных дюбелей или подкладок из стальных полос.

Узел станины, стойки и прогона позволяет разделить нагрузку между наружными и внутренними стенами здания

Подкосы, стойки и стропила собираются в единый модуль, создавая врубки.Чтобы их соединение не было слабым, используются строительные скобы.

Узел подкосов, стоек и стропил позволяет смягчить нагрузку на внутреннюю стену дома

Способы крепления стропил

В нижней части стропила могут быть соединены как с мауэрлатом, так и с балками перекрытия . Иногда, например, при каркасном строительстве их закрепляют прямо на стене. А в верхней части стропильные ноги совмещаются с коньком. Каждый помеченный узел может быть создан несколькими способами.

Соединение мауэрлата

Жесткое крепление стропил на мауэрлате гарантирует отсутствие смещения монтажных элементов. Выполняется вырезанием в определенной последовательности:

  1. Для ускорения работы изготавливается шаблон из куска доски или плотного картона. На заготовке проводят линию, отступив от бокового края расстояние, равное 1/3 ширины стропила, а затем отмечают точку соприкосновения с мауэрлатным брусом, по которой проводят вторую линию перпендикулярно первый.

    Если ширина стропила более 200 мм, то запил делают на глубину 70 мм

  2. Под углом наклона ската крыши шаблон подставляют к краю мауэрлата, убедившись чтобы отмеченная на деревяшке точка находилась строго напротив угла балки. От него карандашом проводят две линии – вертикальную и горизонтальную, в результате чего на заготовке получается треугольник, который аккуратно вырезается.
  3. Изготовленный шаблон оценивают на правильность, кладя его на мауэрлат в нескольких местах.Если сделанный паз оказался меньше или больше необходимого, то выкройку делают заново, исправляя допущенную ошибку.
  4. Шаблон кладется на горизонтально расположенное стропило. Треугольник на выкройке обведен карандашом. То же самое проделывают с другими стропильными ногами. При этом следите за тем, чтобы горизонтальная линия паза на выкройке всегда находилась в одном и том же месте на стропиле. В противном случае будут созданы зазубрины на разном расстоянии от конька.
  5. Начерченные на стропилах треугольники вырезаются ручной пилой.Инструментом работают медленно, чтобы случайно не увеличить глубину паза в стропильной ноге. Обладая навыками работы с электропилой, этим приспособлением можно делать углубления. Правда, надо учитывать, что инструмент, работающий от сети, гораздо хуже слушается руки и способен уйти в сторону.

    Треугольный вырез позволяет стропилу упираться в мауэрлат

  6. Правильность размеров сделанных пазов проверяют выкройкой.При обнаружении несоответствий надрез подправляют ножовкой.
  7. Две крайние стропильные ноги ставятся сверху дома. Их вставляют в мауэрлат пазами, закрепляют по бокам металлическими уголками или скобами.
  8. По нижнему краю между двумя установленными элементами натягивается веревка. Затем к мауэрлату поочередно крепятся оставшиеся стропильные ноги.

Технология крепления стропильных ног к мауэрлату с накладкой подкоса может быть учтена строителями без опыта.При таком способе создания узла, как отметил автор статьи, возможно изменение положения стропил до тех пор, пока оно не станет полностью правильным.

Для соединения основных элементов каркаса крыши с мауэрлатом полосой подкоса выполняют следующие действия:


При устройстве каркаса крыши для деревянного каркаса, который всегда дает усадку, предпочитают использовать скользящий способ крепления стропил к мауэрлату. Благодаря ему удается избежать деформации стропильной конструкции и ухудшения устойчивости верхнего ряда бревен, заменяющего мауэрлат.

Выбор скользящих стропил оправдан только тогда, когда для основных элементов каркаса крыши предусмотрена коньковая балка, в которую они могли бы опираться своей верхней частью.

При креплении стропил на мауэрлат скользящим способом выполняются определенные действия:


Наслонный способ крепления стропил к мауэрлату принимается, когда покупной пиломатериал оказался короче необходимого. Также этот способ крепления основных элементов стропильной системы применяют при ремонте крыши сложной конфигурации.

При креплении стропил на мауэрлат наслонным способом выполняется всего 3 задачи:


Видео: установка стропил

Комбинация с балками перекрытия

Крепить стропила к балкам перекрытия можно только будучи уверенным, что стены здания выдержат давление каркаса крыши. Все-таки при отсутствии мауэрлата нагрузка на дом не равномерная, а точечная.

Без страха и сомнений стропила крепят к балкам перекрытия, если возводят легкую мансардную крышу.При этом в качестве потолочных балок используются доски сечением 5х15 см.

Стропила крепятся не к мауэрлату, а к балкам чердака, если точно известно, что они выдержат оказываемое давление

Для прочного закрепления стропильных ног на балках перекрытия выполнить следующие задачи:


настенное крепление

Если по каким-то причинам стропила необходимо закрепить непосредственно на стенах, то их обязательно нужно будет соединить затяжкой.Она, как лично убедился автор статьи, помогавший строить крышу хозяйственного помещения, снимет с дома часть напряжения, передаваемого стропилами.

Стропила никогда не должны быть соединены напрямую с наружными стенами здания, если они построены из пено- или газоблоков. Эти материалы свободно передают свою влагу древесине и не способны удерживать крепеж.

На стене стропила можно закрепить надвижным способом, но это не самое разумное решение.

Для надежной фиксации стропильных ног на стенах необходимо принять определенные меры:

  1. Под прямым углом сделать на стропилах запил с одним зубом.
  2. Установите стропила на стены торцом и вбейте в них гвоздь длиной 10-12 см.
  3. При необходимости прикрепите к боковым сторонам стропил металлические уголки.

Поскольку конек крыши испытывает серьезное давление со стороны всей стропильной системы, кровельщики с большим опытом создают коньковый узел пятью способами: встык, на балке, внахлест, в паз, в полдерева.

Для создания конькового узла путем соединения противоположных стропил встык выполните следующие действия:


При креплении стропил к балке, а точнее к специальному коньковому прогону действуют особым образом:


При соединении стропил с балкой конек делается не остроконечным, а плоским.

Если коньковый узел выполняется путем скрепления стропил внахлест, то потребуется выполнить несколько простых задач:


Для соединения стропильных ног в коньковый узел с помощью паза выполняется несколько умелых столярных действий:


Выбрав способ соединения стропил в полдерева, сделайте следующее:


Видео: возведение каркаса крыши с соединением стропил с коньковым прогоном

Возведение стропильной системы не следует начинать до ее можно разобраться в особенностях крепления стропил к другим элементам несущей конструкции крыши.Кстати, среди различных способов крепления стропильных ног есть варианты не только для опытных строителей.

Изоляция скатной крыши под стропилами

Пожалуй, самое популярное решение для скатных крыш, при установке изоляции между стропилами и под ними для достижения наилучшего эффекта используется глубина конструкционных бревен. Его универсальность является ключом к его популярности, независимо от того, используется ли он для достижения:

  • эффективное помещение на крыше в новостройке, где изоляция стропил нежелательна
  • реконструкция существующей крыши с запасом свободного пространства под потолком, или
  • проект преобразования чердака в комнату на крыше

Позволяет укладывать изоляцию на водонепроницаемую крышу либо после закрепления кровельного покрытия на новом здании, либо без нарушения прочного существующего кровельного покрытия в рамках реконструкции.

Современные целевые значения коэффициента теплопередачи означают, что установка изоляции только между стропилами редко является приемлемым вариантом. Использование теплоэффективного материала для получения максимальной выгоды от максимальной глубины стропил означает, что слой изоляции под стропилами может быть сведен к минимуму, что упрощает монтаж.

Изоляционные плиты из жесткого полиизоцианурата (PIR) (такие как Celotex XR4000 и GA4000) являются одними из наиболее термически эффективных общедоступных изоляционных материалов на рынке.В зависимости от специфики крыши можно полностью заполнить стропила или, в большинстве случаев, оставить воздушный зазор 25 мм или 50 мм между верхней поверхностью изоляции и кровельной мембраной.

Требуемый уровень тепловых характеристик диктует толщину изоляции под стропилами – обычно от 25 мм до 65 мм пенополиуретана PIR. Это может быть плита общего назначения (можно рассмотреть Celotex TB4000 и GA4000), за которой следует отдельная гипсокартонная плита.В качестве альтернативы, использование термоламината с жесткой изоляцией PIR, предварительно приклеенной к гипсокартону (например, Celotex PL4000), означает установку изоляции и потолочной облицовки за одну операцию, что сокращает затраты на хранение, резку и фиксацию.

Стекломинеральная вата ISOVER (GMW) — это еще один вариант изоляции между стропилами в виде рулона или войлока. Гибкий характер GMW означает, что рулон или войлок можно точно вырезать и установить с трением между стропилами, тем самым минимизируя воздушные зазоры и максимизируя тепловые характеристики.Кроме того, GMW (например, ISOVER Metac) также обладает присущими ему акустическими преимуществами, которые помогут улучшить акустический комфорт помещения под крышей, а также тепловой комфорт. После установки стропила будут отделаны примерно таким же образом — либо термоламинатом, либо плитой PIR общего назначения, а затем отдельной гипсокартонной плитой.

Ключевые аспекты

При использовании продуктов Celotex или ISOVER вы должны удостовериться, что использование продукта соответствует всем применимым национальным строительным нормам и правилам, а также местным, национальным и другим применимым стандартам, относящимся к вашему строительству или применению, включая требования в отношении пожарной и действующие ограничения по высоте.В дополнение к техническому описанию изделия см. следующие документы по изделию:

.

Фрагмент здания приведен только в иллюстративных целях. Это не совет, и на него нельзя полагаться.


Изоляционные изделия
Название продукта Диапазон толщины Размеры Лямбда
Целотекс GA4000 50–100 мм Ширина 1200 мм, длина 2400 мм 0.022
Целотекс PL4000 25–65 мм (+12,5 мм гипсокартон) Ширина 1200 мм, длина 2400 мм 0,022
Целотекс TB4000 20–40 мм Ширина 1200 мм, длина 2400 мм 0.022
Изовер Метак 50–200 мм Ширина 1,2 м, длина 3,2–9,3 м 0,034
Целотекс XR4000 110–200 мм Ширина 1200 мм, длина 2400 мм 0.022

Как установить теплоизоляцию на стропила скатной крыши?

Инструкция по монтажу теплоизоляции Thermano поверх стропил скатной крыши

Инструкция по монтажу двухслойной теплоизоляции Thermano поверх стропил скатной крыши

При укладке теплоизоляционных панелей в два слоя они обеспечивают превосходную защиту как от низких, так и от высоких температур наружного воздуха.Дополнительным преимуществом являются значительные герметизирующие и газонепроницаемые характеристики всей системы теплоизоляции. Установка двух слоев панелей Thermano аналогична установке одного слоя.

Большая часть тепла уходит из здания через крышу, когда ее теплоизоляционный барьер плохой. Хорошая система теплоизоляции крыши обеспечивает как высокий тепловой комфорт в помещении, так и экономию затрат на отопление. Сэндвич-панели с наполнителем PIR — лучший выбор, когда нам нужны изоляционные материалы высшего класса A++.

 

Сколько стоит теплоизоляция скатной крыши?

Улучшение теплоизоляции или установка теплоизоляции в новостройке – это всегда хорошая инвестиция. Thermano значительно снижает затраты на отопление дома, чтобы достичь 100% возврата инвестиций за 3-4 отопительных сезона.

 

 

Поэтапное утепление стропил скатной крыши

Сборка из двух слоев изоляционных панелей обеспечивает идеальную защиту от холода и жары.Дополнительным преимуществом является отличная герметичность всей системы по давлению и газу. Процедура сборки двух слоев панелей Thermano мало чем отличается от монтажа одного слоя.

1. Вы понадобится следующее, чтобы установить панели термано:

  • Панели термано
  • Датчик
  • Полиуретановая пена низкого давления
  • алюминиевая уплотнительная лента
  • Паровый дыхательный мембран
  • Battens и счетчик Battens
  • длинных и коротких шурупов
  • Доски

2.  Установка начинается с крепления досок к выровненной передней части стропила. Доски должны быть до 30 см в длину.

3.  Далее укладывается первый ряд первого слоя панелей Thermano. Очень важно следующие ряды прикреплять в шахматном порядке, то есть попеременно. В случае первого слоя теплоизоляции защита стыков между панелями алюминиевой лентой не обязательна, но рекомендуется.

4. Панели можно крепить к стропилам с помощью стабилизирующих винтов. Если на момент монтажа погодные условия благоприятны – нет ветра и осадков – нет необходимости дополнительно закреплять панели Thermano. Именно так обстояло дело с представленной здесь конструкцией.

5. Панели Thermano укладывают последовательно – ряд за рядом, постепенно перекрывая первый слой панелей следующим – поверхностным. Стыки между панелями второго слоя необходимо закрепить алюминиевой лентой, чтобы обеспечить максимальную теплоизоляцию всей системы.Одновременно укладывается пародышащая мембрана на уже уложенные панели и начинается сборка обрешетки и контробрешетки в заданном ряду.

6.  Винты потребуются для сборки основания. Рейки крепятся короткими шурупами, а контррейки длинными. Они должны проходить через обрешетку, оба слоя панелей Thermano и анкер на глубине 30 мм. Длинные саморезы устанавливаются через каждые 40 см поочередно. Один перпендикулярно стропилу, а другой под углом 67°, слегка плоский.

7. Правильный угол определяется с помощью шаблона, предоставленного производителем панелей Thermano. Достигнув конька крыши, не забудьте заполнить все щели пеной низкого давления. Теплоизоляция конька должна быть сплошной.

В представленном здесь примере инвестор выбрал очень хорошую защиту конструкции. Два слоя панелей Thermano толщиной 100 мм гарантируют идеальный тепловой режим внутри как суровой зимой, так и жарким летом.Отличные теплоизоляционные параметры панелей Thermano обеспечиваются благодаря очень низкому значению лямбда. Их устойчивость к влаге и повреждениям, вызванным грызунами, позволяет панелям служить вам десятилетиями.

 

Монтаж системы теплоизоляции Thermano…

  • Мы можем обеспечить отличные теплоизоляционные характеристики для нашего дома, чтобы они служили поколениям. Сэндвич-панели с наполнителем PIR чрезвычайно прочны, их срок службы сравним со сроком службы кирпичной кладки.Thermano не впитывает воду и отлично противостоит заражению и поражению вредителями, в том числе грызунами, куницами и птицами.

  • Мы зеленеем. Высокоэффективная система теплоизоляции снижает расход энергии на отопление, что, в свою очередь, снижает выброс загрязняющих веществ в атмосферу.

  • Сэндвич-панели с наполнителем PIR отлично подходят для установки над стропилами. Этот вариант установки обеспечивает наилучшую защиту от теплопотерь здания, так как в теплоизоляции отсутствуют мостики холода.

 

Подробнее

Если у вас есть вопросы, обращайтесь к техническим консультантам Thermano.

+48 801 000 807

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.