Подвесные стропила: конструкция и узлы, стропила, расчет, устройство и схема навесных стропил, крепление

Подвесные стропила: конструкция и узлы, стропила, расчет, устройство и схема навесных стропил, крепление.

Как сделать висячие стропила – варианты конструкции, правила устройства узлов крыши

Перед тем, как построить крышу дома, необходимо изучить возможные варианты стропильных систем и выбрать оптимальную схему в зависимости от индивидуальных особенностей конструкции. Наиболее распространенные конструкции стропильных ферм представляют собой системы натяжения, подходящие для зданий с внутренней несущей стеной, и системы подвески, в которых стропила могут опираться только на внешние стены крыши. В этой статье пойдет речь об узлах и конструкции подвесных стропил.

Устройство висячих стропил

Подвесные стропила не зря называются – по сути, они всегда находятся в подвешенном состоянии и не имеют никакой другой опоры, кроме внешних стен здания. Несмотря на кажущуюся ненадежность, подвесные стропила достаточно эффективны и могут полностью выполнять свою функцию в пролетах длиной до 17 м.

Конечно, подвесные стропила сами по себе не будут стоить много, но они используются в сочетании с полной системой, которая включает в себя множество дополнительных элементов для создания крупных единиц, таких как фермы и арки.

Примером прямой фермы является конструкция, состоящая из двух стропил, соединенных вверху, что придает ферме треугольную форму. В горизонтальной плоскости устанавливается стропила, представленная обыкновенной деревянной балкой. Конечно, он может быть металлическим, но тогда его следует называть галстуком.

Роль анкерного бруса трудно переоценить – стропила под нагрузкой постоянно пытаются нарушить треугольную форму фермы, а анкерный брус этому эффекту препятствует. Кроме того, результирующая сила расширения передается не на стены, а на саму анкерную тягу, так что в здании присутствуют только вертикальные силы.

Натяжитель можно установить на любом вертикальном уровне, но для этого нужно точно знать, в чем его функция. Например, если патрубок расположен внизу стропил, его также можно использовать в качестве балки перекрытия для рассказа ниже. Если под крышей находится жилая комната, защелку следует поставить повыше, чтобы не допустить постройки мансарды.

В случае больших пролетов необходимо дополнительно укрепить узлы подвесных стропил. Если пролет между стенами превышает 6 м, стропила укрепляют подкосами и подвесами, а опоры – из двух соединенных между собой балок.

Устройство подвесных стропил может осуществляться по нескольким схемам, и их стоит рассмотреть подробно.

Треугольная шарнирная арка

По типу конструкции она по праву считается одной из самых простых. Конструктивно такая схема заключается в создании простой треугольной фермы, состоящей из двух стропил, обращенных к коньку. Стропила внизу опираются на горизонтальную балку, а на нижнем ярусе стропила крепятся к стропилам. Для правильного функционирования такой конструкции высота гребня должна быть больше 1/6 пролета лонжерона.

В такой схеме, которая считается традиционной, основная нагрузка прикладывается к стропилам, изгибая их так, чтобы они расходились в разные стороны. Эта сила компенсируется сухожилием, которое, работая под натяжением, помогает разгрузить стропильную систему. Оправка в этом случае не относится к числу несущих элементов, поэтому вместо деревянной детали можно использовать металлическую.

Для уменьшения изгибающей нагрузки на стропила элементы конька в этом случае монтируют с небольшим отклонением от центральной оси. Такое расположение создает дополнительные силы с противоположными векторами. Это не только снижает нагрузку на стропила, но и позволяет использовать балки меньшей толщины, что является прямым способом законной экономии.

Треугольные навесные арки чаще всего используют для создания мансардных крыш, а анкерные балки внизу конструкции отлично служат балками перекрытия. Все следующие диаграммы подвесных болтов сорваны треугольными арками, в которых дополнительные элементы повышают лишь жесткость болтов.

Шарнирная арка с бабкой

Это сложнее, чем предыдущий, но его можно использовать для промежуток дольше, чем на 6 м. Основная проблема в случае длинных стропил – это длительное удаление патрона, которое подлежит значительным нагрузкам и изгибам под весом rapter. Для соблюдения таких нагрузок используется головка – деревянный луч для подвешивания натяжной стержень. При необходимости также необходимо использовать металлические полосы с достаточной прочностью на растяжение.

С такой вешалкой вы можете установить rapter, висящий с большим вешалкой, потому что его изгиб будет компенсирован. Наиболее важной проблемой при установке такой структуры состоит в том, что голова не может быть сжата, то есть нельзя использовать в качестве вертикальной стойки. Конечно, структура головы и вешалки очень похожи, но эти элементы встречают совершенно разные задачи.

Основным отличием между главой является то, что он приостановлен на узле карниза, а PUF прикреплен к нему с помощью терминалов. Чтобы создать PUF к требуемой длине, компоненты объединяются и регулируются ногтями и прикреплены винтами. Перед сборкой рассчитайте стресс стропила для достижения оптимальной структуры.

Такой дизайн редко используется из-за исставания. Однако идеи и принципы, которые стоят за ним, все еще применяются в других более современных стропильных системах.

Конструкция с приподнятой затяжкой

Эта диаграмма в основном используется при создании жилой площади под крышей. Высота размещения ручек в этом случае определяет высоту потолка будущего чердака. Поуф в такой структуре поднимается к хребту крыши, а тем выше он встроен, тем выше нагрузка должна противостоять.

Рамка Rafter использует Mauerlat в качестве опоры, а не слойки. Для того, чтобы крыша самостоятельно изменила свои размеры в зависимости от внешних факторов, стропила являются подвижными для специальных устройств, которые обеспечивают необходимую свободу структуры.

Если нагрузка на крышу сбалансирована, дизайн будет стабильным, но если прочность на одной стороне преобладает, крыша будет немного слегка. Для предотвращения такой ситуации rapter должен быть размещен за пределами стен по обе стороны здания.

В смысе с повышенным колышком, последний не играет роль поддержки. Только нагрузки на растяжку влияют на чердак под крышей или растягивающейся и нагрузкой на нагрузку в корпус на чердаке. В последнем случае стресс может использоваться для сборки потолков или изоляционных материалов.

Чтобы защитить затяжку от висит, вешалка установлена. Существует также нию: для небольших нагрузок и небольшой длины диска, вы можете просто добраться до транза и хребта, но для длинного диска с большими нагрузками вам понадобится несколько вешалок и дополнительное зажима с зажимами.

Шарнирная арка с ригелем

Эта диаграмма структуры похожа на предыдущую, но есть одно значение – вместо движущихся несущих элементов для сочлененной дуги с болтом использовался жесткий присоединение кабины, который вполне надежен. Строфты застряли в Mauerlatits или прикреплены к постоянным носителям. Благодаря изменению структур поддерживает нагрузки на напряжения в системе – основная нагрузка – это нагрузка на расширитель, работающую на MauerLate и стенками.

Стресс навсегда навсегда на вершине арки, но вместо стресса он сейчас сжимается. Наряду с изменением природы нагрузки имя галстука также изменяется – теперь он называется болтом. Такой лук с увеличением транза может работать только с небольшой нагрузкой, а с увеличением следует дополнительно усилить призма. Таким образом, он получается в традиционной трехмерной дуге, и в этом случае Mauerolat больше не нужен.

Арка с подвеской и подкосами

Такая схема является логическим продолжением темы арки с каналами. Арка с суспензией и концентрацией используется для соединения промежутков с промыслом до 14 м – в таких конструкциях, нагрузка настолько велика, что стропила изгибаются под вашим собственным весом. Подкадра служит для компенсации этих нагрузок.

Как правило, опоры нажатия в системе Rafter основаны на внутренних стенах, в то время как витающие пластины применяются только в том случае, если они отсутствуют. Эта проблема может быть решена с помощью Legara, которая является единственной доступной поддержкой.

Такие собранные строительные работы по следующему принципу:

    Рефракторы передают внешнюю нагрузку; Часть этой нагрузки должна принять протяжку подтяжки; Натяжитель тянет и тянет бочку для гитер; Корни схватывают сверху и вытянули, благодаря которому нажаты опоры нажатия.

Длинные гонки используются для долгого повышения, по своей природе связанной с такой структурой. Лучшим решением является использование лесопилки, состоящего из двух жестко связанных ног. Натяжной луч прикреплен к ножкам с пряжкой.

Виды соединений отдельных элементов и узлов

Чтобы построить подвесные стропилы, достаточно высокое качество и надежные были оказаны, чтобы позаботиться о высококачественном соединении его элементов, выберите разъемы к системе Rafter, которая может служить в течение многих лет, которые могут быть использованы следующим образом:

Общее соединение. Этот метод используется для подключения верхних частей rapter или узла хребта. Удаление подстрижено под углом, выровненным и крепленным деревянным или металлическим накладками. Корпоративный шва. В этом методе верхние этапы стропил применяются и крепится винтом или дюбелем. Бронирование подключения. Перед сочетать стропила, они распиливаются до половины их толщины. Сборные элементы сопоставляются и закреплены пробуренным отверстием передачи с помощью винтового соединения. Тот же метод широко используется при установке капюшонов – зуб разрезан в нижней части стропила, который проводится к опорам и защищенным винтами или пластинами. Скользящее соединение. Этот метод подключения нижних частей rapter используется в системах с подвижной опорой. Специальные металлические элементы используются для подключения.

Расчет висячей стропильной системы

Крыша с подвесными стропилами должна быть рассчитана на этапе проекта – это позволяет избежать дальнейших проблем. Лучше всего выполнять расчет специалистов или использовать готовый проект, но если вы хотите, вы можете сделать всю работу самостоятельно, используя онлайн-калькулятор или более традиционные методы, чтобы сделать расчеты.

В обоих случаях потребуется знания:

    Поверхность и размер места фундамента; Присутствие посещаемости; Предполагаемая нагрузка нагрузки нагрузки; Угол наклона склона; Тип стропильной системы; Материал, из которого была сделана стена стенки; Материал покрытия крови.

Расчет подвесных стропил необходимо определить толщину rapter, их сборочное расстояние и форму необходимых связующих.

Монтаж висячих стропил

Выполнив все предварительные действия, можно переходить непосредственно к монтажу стропильной системы, который осуществляется по следующему алгоритму:

    Сначала отметьте центр крыши и высоту конька, а затем положите на фронтоны две доски с отмеченными точками; Затем нужно сделать шаблон для установки стропил, для чего нужно взять кусок доски и наклонить его одним концом к мауэрлату, а другим – разметить высоту конька, и сделать из этой доски крючки. ; Изготовить необходимое количество стропил по шаблону; Подготовленные и обрезанные стропила укладывают попарно; Устанавливается первая ферма и после сборки устанавливается в фронтоне здания с помощью саморезов или уголков с гвоздями для крепления; С другой стороны здания устанавливается вторая ферма; Между двумя установленными арками натягивается шнур, на который следует установить остальные фермы; Все остальные фермы следует устанавливать последовательно в соответствии с рассчитанным уклоном и уровнем.

После завершения монтажа подвесной стропильной системы можно переходить к следующим этапам сборки кровли.

Предложение

Деревянные подвесные стропила достаточно удобны и подходят для многих задач. Монтаж подвесной системы довольно прост – нужно только грамотно спланировать будущий проект и тщательно провести каждый этап его сборки.

Висячие стропила: обзор конструкций + схема установки висячих стропильных систем

Уже на этапе проектирования конструкции с целью определения варианта конструкции стропильной системы крыши. Однако выбор не сложный. При наличии внутренней капитальной перегородки для формирования кровли используют откидные стропила. Если таких перегородок нет, устанавливаются подвесные стропила, которые упираются исключительно в наружные стены.

Подвесные стропила применяются при строительстве однопролетных домов, промышленных зданий, цехов, торговых павильонов, устройства мансард без внутренних стен.

Содержание

Особенности конструкции висячих стропил

Почему стропила называют «висячими»? Потому что они буквально висят в пространстве между отсеками, упираясь только в внешние стены. Нет внутренней поддержки. Однако подвесная система благодаря своей конструкции не прогибается и может преодолевать пролеты до 14-17 м!

Конечно, висячие стропила – это только часть стропильной системы, по отдельности они не используются. Их используют только в сочетании с другими элементами (стропила, балки, кладка, толкаемые опоры и т. Д.), С помощью которых стропила образуют фермы или арки.

В случае подвесных стропил простейшая ферма состоит из двух стропил, соединенных вверху под углом (в виде треугольника). Стропила соединяются по горизонтали стяжками, которые обычно представляют собой деревянные балки. Но также он может быть выполнен из металла, например, из профилированного металла. Такая полоса называется рантом.

Натяжные стержни выполняют важную функцию. Стропила, прикрепленные к коньку и прислоненные к стенам, имеют свойство раздвигаться. Проволока скрепляет их вместе и поддерживает треугольную форму дуги. Возникающее в результате расширение не передается на стены, и горизонтальные силы нейтрализуются. Таким образом, на внешние стены через подвесные стропила передаются только вертикальные силы.

Напряжение не обязательно размещается внизу фермы, иногда оно смещается вверх ближе к коньку. Какую работу должна выполнять собачка, зависит от типа конструкции арки. Если пуф расположен в основании стропил, он также служит балкой перекрытия для этажа ниже. В случае мансарды удобно разместить прогон над стропильными основаниями, чтобы можно было уложить пол во всю высоту потолка.

Если пролет между стенами более 6 м, стропила подвесить на силовых опорах и вешалках (передних опорах). Пуф не образует единого целого и состоит из двух составных балок.

Есть несколько вариантов возведения конструкции с использованием подвесных стропил. Рассмотрим их все по отдельности.

Конструкция #1. Треугольная шарнирная арка

Самая простая ферма в виде треугольника. Он состоит из двух сходящихся на коньке стропил. Нижние основания опираются на горизонтальное дерево. К основанию «треугольника» прикреплена вершина. Для правильного функционирования системы высота конька в конструкции должна быть не менее 1/6 пролета фермы.

Эту схему можно назвать классической. В нем стропила работают на изгиб, они стремятся раздвинуться, а прогон поддерживает их и воспринимает растягивающие нагрузки (работает на растяжение). Это не несущий элемент, поэтому его можно заменить стяжкой из стального проката.

Для уменьшения степени изгиба стропил коньковый узел делают эксцентричным. Благодаря этому при внешних нагрузках (погодные условия, вес кровли, собственный вес и т. Д.) Помимо ожидаемого изгиба стропил появляется изгибающий момент в обратном направлении. В результате можно не только уменьшить изгибающий момент, но и использовать стропила меньшего сечения. Соответственно, это позволяет снизить затраты на строительство.

Как правило, такая конструкция подвесных стропил используется при строительстве мансарды. В этом случае подвесные стропила играют роль балок перекрытия мансарды.

Конструкция #2. Арка шарнирная с бабкой

Более сложная схема, которая нужна для перекрытия пролетов пролетом более 6 м.

Проблема с такой компоновкой – длинная рулевая тяга, которая будет подвергаться огромным нагрузкам и, следовательно, изгибаться под собственным весом. Во избежание провисания натяжение подвешивается над коньком. Как? С помощью дополнительного элемента – головы. Это деревянный брус, который действует как подвеска. Если подвеска металлическая, ее называют стяжкой. Для этого часто используется обычный металлический стержень, который на практике хорошо работает на растяжение.

Таким образом, с помощью подвесной балки можно поддерживать длинную прядь и компенсировать ее прогиб. Сама голова состоит из двух частей балки, соединенных между собой (в середине конструкции).

Конструкция головы проста, но строители часто допускают ошибки в ее исполнении. Самое главное: голова должна работать только на растяжение, а не на сжатие. Его не следует путать со стойкой, опираясь на балку в сборе и карниз. В этом случае элемент будет сжат, а не растянут.

Такая ошибка может быть связана с тем, что стойка и головка очень похожи по своей конструкции. Однако их назначение, как и принцип действия, совершенно разные. Головка, в отличие от стойки, не связана жестко с собачкой. Его навешивают на карниз, к его нижней части фиксаторами прикрепляют защелку.

Защелка необходимой длины собирается из компонентов путем стыковки их косой или прямой фаской и закрепления винтами. Собачка соединена с подвеской зажимом.

Рассматриваемая система подходит для сельскохозяйственных и промышленных зданий с большими пролетами. Однако в первоначальном виде он больше не используется и считается устаревшим. Однако некоторые его элементы успешно используются в строительной практике при создании арок других типов.

Конструкция #3. Арка шарнирная с приподнятой затяжкой

На этом рисунке натяжение не размещено в нижней части лука, а перемещается вверх, ближе к спине. Чем выше расположен патрубок, тем больше он растягивается.

Конструкция с приподнятыми пуфами применяется при строительстве мансардных помещений. Высота потолка в этом случае напрямую зависит от высоты пуфа.

В основе конструкции стропил крыши лежит мауэрлат, а не пуф. Причем застежка не жесткая, а подвижная, скользящая как ползунок. Он может компенсировать изменения размера (подвижности) луча, возникающие при изменении влажности и температуры.

Если к балкам приложить равномерную нагрузку, система в любом случае будет устойчивой. Если нагрузка на одну сторону больше, стропильная система сместится в сторону преобладающей нагрузки. Чтобы этого не произошло и обеспечить устойчивость кровли, стропила устанавливают с вылетом с двух сторон, снаружи стен.

В такой арке подвеска не является опорой, а подвергается растягивающим нагрузкам в конструкции парапета и растягивающим и изгибающим нагрузкам в конструкции чердака.

В мансардных помещениях балки перекрытия часто используются в качестве балок для потолка или утеплителя. Устанавливается вешалка, чтобы она не провисала. Если ожидаемые нагрузки небольшие, а пуф короткий, подвеску прибивают к транцу и коньку, закрепляя стыки двумя досками с обеих сторон.

Если затяжка относительно продолжительная, используют несколько подвесов, каждая из которых прибивается гвоздями. Более высокие нагрузки требуют дополнительного использования зажимов.

Конструкция #4. Арка шарнирная с ригелем

Схема аналогична предыдущей, с той лишь разницей, что нижняя скользящая скоба в узле карниза заменена на аналогичную жесткую. Фермы забиваются в мауэррешетку или жестко фиксируются опорными стержнями.

Замена опоры меняет характер напряжений в арке. Конструкция становится опорной балкой с растягивающими силами, действующими на стены и мауэролат.

Болт вставляется в верхнюю часть арки. Это меняет назначение натяжителя. Он больше не растягивается, его действие основано на сжатии. Натяжной элемент называется болтом.

Арка с одним приподнятым карнизом рассчитана на небольшую расширительную нагрузку. В случае высоких нагрузок дополнительно к транцу монтируется отвал. Получаются подвесные стропила, конструкция и узлы которых аналогичны обычной трехпролетной арке. Им больше не нужен мауэрлат.

Конструкция #5. Арка с подвеской и подкосами

Схема, дополняющая арочную систему с головой. Его применяют, когда длина стропила настолько велика (до 14 м), что вызывает значительный прогиб под собственным весом. Чтобы уменьшить напряжения изгиба, системе помогают двухтактные опоры, поддерживающие стропила.

Обычно стойки упираются в внутренние стены. Однако их нет в подвесных системах, поэтому стойки подпираются единственным существующим ограничителем – головкой. Получается жесткая конструкция со следующим принципом действия: стропила прогибаются под действием внешней нагрузки, давят на подпорку, подвеска растягивается и тянет коньковую балку на себя, одновременно притягивая и верхние части стропила, подоляться стропилам.

Поскольку в этой системе используются длинные стропила, используется соответственно длинное стропило. Как правило, он состоит из двух частей балки (может быть неразъемной), соединенных в середине пролета диагональными или прямыми болтами. Соединение пинцета с головкой осуществляется через зажим.

По сути, все существующие подвесные дуги являются вариациями обычного трехшарнирного изгиба. Все остальные дополнения – перемычки, фрамуги, подкосы – только увеличивают жесткость стропил. Они также не меняют грузоподъемность.

Основные узлы: виды соединений элементов

Каждая из рассмотренных выше структур будет правильно работать только при правильном подключении всех основных узлов. Только тогда они будут выполнять свою функцию, не деформируясь под воздействием внешних факторов.

Стропила стыкуются под углом и стыкуются, накладываются внахлест или обшиваются. Этот узел называется гребнем. Стыковое соединение состоит из соединения концов срезанных под углом балок и фиксации их металлическими или деревянными зажимами. При соединении перекрытий верхние части стропил прибивают и фиксируют болтом с гайкой или дюбелем.

Стыковой сварной шов полудеревья аналогичен сварному шву внахлест. Однако в этом случае вершины стропил накладываются друг на друга, сделав пропилы, равные половине толщины древесины. Затем распиленные элементы соединяются между собой, просверливается сквозное отверстие и саморезами прикручиваются стропила.

В конструкции арок также присутствует (например, в обычной трехшарнирной арке) соединение нижней части стропил с защелкой – узел карниза. Соединение выполняется с помощью растрового стыка с одинарным или двойным зубом и закрепляется саморезами. Для крепления также можно использовать короткие доски или листы, которые прибивают в местах стыка стропил с обвязкой.

Приподнятая балка воротника врезается в стропила внахлест с полурахлестом, а затем прикручивается саморезами.

В устройстве с приподнятой сваей или фрамугой стропила соединяются с мауэром. В этом случае используются скользящие раскосы (скользящего типа) или жесткие опорные раскосы. Раздвижное крепление осуществляется с помощью металлических скользящих опор, допускающих незначительные перемещения стропил. Для жесткой фиксации используются зубы, также можно использовать опорную планку.

Общие принципы расчета висячих стропил

Как вы уже заметили, подвесная стропильная система относится к сложным конструкциям и требует соответствующих расчетов, основанных на многих факторах. Неправильные конечные параметры приведут к тому, что крыша не сможет выдержать потенциальные нагрузки, что приведет к деформации и обрушению.

Поэтому расчет подвесных стропил желательно доверить профессионалам или воспользоваться уже готовым проектом дома. В крайнем случае, расчеты можно произвести с помощью одного из онлайн-калькуляторов, которых много в Интернете.

Для расчетов используются следующие данные:

    Размеры помещения перекрытия; наличие чердака; ожидаемая максимальная нагрузка; угол наклона; вид стропильной конструкции; материал, из которого сделаны стены; кровельный материал.

В результате расчетов необходимо определить:

    сечение стропил; размер стропильной ступени; форма ферм.

Монтаж висячих стропил

После того, как стропила выбраны и их расчет, можно переходить к монтажным работам.

Устройство для подвешивания стропил на строительной площадке выполняется по следующей схеме:

    Для аккуратности и удобства следует разметить центр крыши и высоту конька. Для этого в середине двускатной стены временно крепятся две доски и на них отмечается высота конька. Сделайте шаблон для стропил. Возьмите доску, прижмите ее нижним концом к мауэрлату, а верхним – к отметке высоты гребня. Отметьте положение верхнего и нижнего вырезов. По шаблону сделайте необходимое количество стропил. В зависимости от их будущего расположения в ферме их следует разметить на правом или левом стропиле. Разместите их попарно (так как каждая ферма состоит из двух стропил – правого и левого). Начнем с установки первой фермы (арки). Соедините оба стропила вверху внахлест, встык или пробивку. Установите распорки и, если этого требует конструкция, опоры для передней бабки и толкателей. Поднимите стропильную конструкцию на крышу и установите ее на двускатном конце здания. Крепление к мауэрланту производится с помощью уголков и гвоздей или саморезов. Установите такую ​​же арку сбоку от другого фронтона. Проденьте веревку между парой двускатных арок так, чтобы остальные арки фронтона были выровнены и размечены уровнем. Остальные арки располагаются между двускатными стенами на расстоянии, указанном в проекте. Высота арок регулируется верёвкой палочек. Чтобы исправить небольшие погрешности в размерах, отрегулируйте высоту, подложив под стропила деревянные доски.

На этом установка стропил завершена. Теперь можно переходить к следующим кровельным работам: укладке утеплителя и гидроизоляции, заливке стропил и укладке рубероида.

Оцените статью
Добавить комментарий