Надежность крыши с наклонной поверхностью по большей части определяет ее стропильная ферма, которую создают особым образом настеленные металлические или деревянные балки – стропильные системы. Они становятся своеобразным проводником нагрузок, которые создаются весом крыши, ветром, снегом, на внутренние опоры и несущие стенки. Главная фигура во всей такой конструкции – треугольник, знаменитый в геометрии как намного более жёсткая фигура.
Надежность крыши с наклонной поверхностью по большей части определяет ее стропильная ферма, которую создают особым образом настеленные металлические или деревянные балки – стропильные системы. Они становятся своеобразным проводником нагрузок, которые создаются весом крыши, ветром, снегом, на внутренние опоры и несущие стенки. Главная фигура во всей такой конструкции – треугольник, знаменитый в геометрии как намного более жёсткая фигура.
В зависимости от технологии и условий укладки отличают наслонные и висячие. Основное их отличие в наличии или отсутствии средней несущей стенки или промежуточных опор. Существует два главных варианта устройства наслонных систем:
- две точки опоры – прогон и мауэрлат;
- три очки опоры – в качестве добавочной опоры между ними выступает подкос или прогон на стойках.
В результате детали системы работают подобно балкам – исключительно на изгиб. При одних и тех же параметрах крыша с такой системой получается легче всякой другой, потому как для нее нужно меньше материала, исходя из этого, и затрат в деньгах.
Часто приходится ставить единую кровельную конструкцию над несколькими пролетами, тогда, наслонные и висячие фермы могут менять друг друга: в которых есть промежуточные опоры, используют первые, там, где нет – вторые.
Содержание:
Наслонные конструкции и узлы
Крыша с наслонными стропильными системами является самым лучшим вариантом для домов для жилья, потому как в качестве добавочной опоры выступят межкомнатные перегородки. Точкой опоры в такой конструкции становится коньковый прогон, к которому прикрепляют стропила.
Какой может быть система
Конструкция бывает распорной или безраспорной. Будут распирать стропильные системы стены или нет зависит от правильного их сочленения и правильного устройства узлов опирания.
Безраспорная система
Стропильные системы в такой системе работают на изгиб и не предоставляют на стенки дома распирающего давления в горизонтальном положении. Исключить появление ненужных нагрузок на поверхность стен можно тремя способами.
Стропило нижним концом либо прошивают бруском, либо упирают в мауэрлат. Для крепежа применяют врубку зубом. Для добавочной страховки его можно фиксировать к стенке, применяя проволоку или хомут. Что касается верхних кончиков, их свободно кладут на прогон. Если крыша щипцовая, их прикрепляют только к прогону (между собой – нет) подобно креплению скользящей опоры, скажем, горизонтальной врубкой.
Расчет наслонных стропильных систем для такой установочной схемы требует высокой внимательности и точности, иначе можно получить в итоге взамен безраспорной распорную схему. Благодаря этому для крыш с двумя уклонами лучше применять следующую схему.
опирание низа стропильных систем без врубки в мауэрлат с закреплением верха, не даёт распора на поверхность стен
Рассмотрим, как лучше всего проводить крепление в таких вариантах. Низ стропильные системы делают на ползунке, другими словами оставляют подвижным, а верх прикрепляют:
- связывая болтом или гвоздевым боем,
- либо уперев в прогон кончики, либо один в другой, их связывают с помощью МЗП (пластины железные зубчатые) или древесных прибоин.
опирание низа стропильных систем без врубки в мауэрлат с защемлением конькового узла, не даёт распора на поверхность стен
Избежать распора можно и на случай жёсткого защемления конькового узла, причем низ в то же время делают на ползуне. В результате, появляющийся в прогоне изгибающий момент оказывается самым большим, а несущая способность стропильных систем, благодаря меньшему прогибу, увеличивается. Аналогичным образом, при жёстком защемлении конькового узла, обеспечивается конкретный прочностный запас системы.
Во всех перечисленных вариациях придерживаются общего правила: один из опорных кончиков исполняют на скользящей опоре, допускающей поворот, тогда как другой на шарнире дает возможность лишь поворот.
Приспособление стропильных систем данного типа на крышах, где коньковый прогон невозможно зафиксировать от горизонтального смещения, оказаться может статически нестабильным и требует принятия конкретных мер для увеличения стойкости, скажем, установки горизонтальной схватки.
работающая на сжатие схватка отчасти снимает распор со стен
Крыши с четырьмя скатами или с кирпичными и каменными фронтонами в данном отношении вполне стойки, однако ставить схватки все же рекомендуется.
Распорные системы
стропильные системы упертые обоими концами в мауэрлат и прогон показывают распор
Конструкция позволяет в данном варианте через опорные ноги передавать оказанное на них давление на поверхность стен. Это очень легко представить – достаточно в вышеприведенных типах крепежа сменить ползуны на вариант шарнирного жёсткого крепления, как конструкция при передаче полученного напряжения внутри станет оказывать распирающее влияние, давление на поверхность стен.
Как увеличить жесткость системы
Для увеличения жесткости воспользуйтесь несколькими вариантами.
- Введение ригеля (затяжки). Сверху опорной системы создают жёсткий треугольник, который и воспринимает нагрузку в горизонтальном положении. Часто если есть наличие ригеля прогон не ставят, а коньковый узел за счёт накладок делают жёстче.
- Установка подкосов. На случай больших пролетов, исходя из требований прочности или из-за ограничения прогибов, возникает необходимость значительно сделать больше опорные ноги в поперечном сечении, что, разумеется, нежелательно. Этого получиться избежать, если под угол не менее 45° к горизонтали установить подкосы, которые воспринимают весомую часть распора. Аналогичным образом уменьшается прогиб опорной ноги и становится проще ее стык по длине.
Среди допустимых промежуточных вариантов можно подчеркнуть применение:
- одновременно затяжки и подкосов;
- подкосов без прогона и стойки.