Опирание конька на стену

Обновлено: 18.05.2024

Коньковая балка. Секреты установки в одиночку.

Для простоты сборки и экономии средств - крыша простая двухскатная. Стропила наслонные. Опираются на коньковую балку. Стойки конька опираются на стену по центру дома.

Всё должно быть просто и надёжно.

Стойки под конёк делаем наборные из трёх досок 150*50. Высотой 3 метра.

На центральной стене в качестве мауэрлата у нас закреплена доска:

Центральная стена Центральная стена

К ней слева и справа прибиваем, выставляя их строго вертикально (по уровню), две доски длиной 3 м. Они опираются торцом на армопояс.

Между ними вставляем ещё одну тоже длиной 3 метра и сплачиваем их все между собой гвоздями. Вот так:

Устройство узла опирания стропил на мауэрлат, в коньке и на стенах

И еще одно пояснение с цитой из курса лекций профессора Залесского В. Г. прочтен-
ных им в императороском техническом училище в 1904 г. «Стропильные ноги в наслон-
ной системе рассчитывают, как наклонные балки, нагруженные равномерно, причем,
принимая за пролет горизонтальное расстояние между опорами, наибольший изгибаю-
щий момент выражается той же самой формулой, как и для балки, лежащей горизонталь-
но». Перефразируя слова профессора можно сказать так: наслонное стропило, установ-
ленное под углом к горизонту, рассчитывается как обычная горизонтальная балка длиной
равной горизонтальной проекции стропилине. В общем, на начальном этапе сбора вер-
тикальных нагрузок и определения схемы узлов опирания стропил не нужно зацикли-
ваться на угол наклона скатов крыши и делать из этого разного рода умозаключения.
Следует принимать нагрузки действующими на горизонтальную поверхность, а сами
стропилины считать горизонтальными балками. В тех же лекциях приведено доказатель-
ство отсутствия распора в стропилах с опорами: одна из которых шарнирно неподвиж-
ная, другая — шарнирно подвижная. Из книги савельева.

От себя добавлю шел 2019, а люди все спорят есть ли распор в наслонных сторопилах. Зачем спорить возьмите да посчитайте реакции от верт. нагрузок! Нет горизантольной реакции просто физически. Есть только распор от прогиба и ветра в наслонных стропилах.

Как правильно смонтировать коньковый прогон на фронтоны стен

Наслонные стропила двускатной крыши, не имеющие верхней опоры, не являются достаточно устойчивыми и потому любое сильное воздействие снаружи или изнутри сможет привести к повреждениям крыши. Казалось бы - выхода нет, ремонт крыши неизбежен. Ан нет! Есть несколько вариантов решения проблемы.

Наиболее рациональным (и наиболее дешевым) является монтаж горизонтальной балки опирающейся на противоположные друг другу фронтоны дома или смонтированного на вертикально расположенных упорах. Эту балку и называют прогоном.

На прогон опираются стропильные ноги кровельной системы. Он является « позвоночником» прочно удерживающим « скелет» крыши и обеспечивающим его жесткость.

Какими бывают прогоны

Прогоны бывают цельными и составными.

Цельные прогоны изготавливаются из одного куска древесины и укладываются своими концами на противоположные фронтоны стен.

Однако при большой длине, из –за того, что на них действуют серьезные изгибающие нагрузки, они становятся слишком громоздкими. Громоздкими настолько, что их изготовление обходится дорого, а монтаж возможен исключительно при помощи грузоподъемных механизмов. Между тем, в этом нет необходимости в случае если будут укладываться легкие кровельные материалы (например, ондулин).

Кроме того они практически сразу изогнутся под собственным весом.

При больших длинах конькового прогона его рационально делать составным. Для того чтобы нагрузки не деформировали и не разрушили его необходимо установить вертикальную стойку на которую прогон будет опираться и передавать часть действующих нагрузок.

Правила монтажа коньковых прогонов

Опирание концов конькового прогона будет осуществляться на противолежащие фронтоны здания.

До начала монтажа необходимо подготовить места укладки конька, очистить их от строительного мусора.

Перед монтажом необходимо проверить горизонтальность отверстий предназначенных для монтажа конькового прогона. Сделать это можно при помощи лазерного уровня или любого другого современного прибора.

Совет. Перед укладкой конькового прогона на фронтоны обмотайте его концы гидроизоляционным материалом. Этим вы увеличите срок службы конькового прогона. Для этой цели прекрасно подойдут пленки Ондутис.

После укладки еще раз проверьте горизонтальность. На этот раз следует положить на прогон строительный уровень. Наиболее достоверный результат покажет уровень большой длины.

В случае отклонения конька от вертикали следует подложить под его торцов подкладки. Закреплять коньковый прогон следует после выставления его по вертикали.

Обязательной является проверка параллельности конька срезу стен. Выполняется проверка в 2 этапа:

Замеряется длина от конька до края среза стены. Замеры осуществляются по всем четырем краям фронтонов. Размеры на одном скате должны быть одинаковы.
Замеряются диагонали предполагаемых скатов. Длины диагоналей на одном скате должны быть одинаковы.

Пренебрегать описанными проверками не стоит. Монтаж конькового прогона с отклонениями от вертикали, несоответствие размеров может привести к проблемам при монтаже кровельных материалов , образованию протечек, необходимости провести авральный ремонт кровли.

Как можно усилить коньковый прогон

Бывают ситуации, когда кажется невозможным установить коньковый прогон требуемого сечения или требуемой длины. Как решить проблему?!

Ну, во- первых, можно установить вертикальные стойки под прогон. Они будут принимать на себя нагрузки воспринимаемые прогоном и не давать ему деформироваться или разрушаться. Они же позволят использовать в качестве прогона пиломатериалы меньшего сечения.

Во-вторых, можно уложить вместе два бруса меньшего сечения. Это позволит нагрузить коньковый прогон большими нагрузками.

Устройство узла опирания стропил на мауэрлат, в коньке и на стенах

Почему крышу нельзя опирать на газобетонную стену?

Передача нагрузки от кровли на газобетонную стену - достаточно распространенная ошибка в частном строительстве. Рассмотрим, откуда она появляется и как её не допустить?

Распорная или безраспорная?

По принципу опирания на стены кровельные конструкции бывают распорные, где части стропильной системы имеют жесткие крепления к мауэрлату и к коньковой балке (вся нагрузка приходится на стены) и безраспорные, где используются подвижные соединения и затяжки.

Опорный узел Опорный узел

На практике застройщики, считая систему безраспорной, опускают важные элементы конструкции, такие как обвязочный армопояс и мауэрлат. Мнение, что безраспорная стропильная система не нуждается в обвязочном поясе, является ошибочным. Даже в том случае, если мы сделали затяжку (доска или проволока, снимающая распорные нагрузки), то все равно остается остаточный распор, который можно было бы игнорировать для стены из кирпича, но не для газобетона.

Другая ситуация, когда безраспорную систему не удается сделать из-за ошибок в проектировании и строительстве. Для конструкции не производится профессиональный расчет, и все делается "на глаз". В результате безраспорная конструкция фактически получается распорной.

Что происходит с газобетоном?

Под собственным весом, снеговым и ветровыми нагрузками крыша проседает и передает боковые распорные нагрузки на стены, т.е. фактически отталкивает стены в разные стороны. При всех своих достоинствах газобетон не обладает высокими показателями сопротивления на смятие, поэтому стены разъезжаются в разные стороны и в них появляются трещины.

Как этого избежать?

Чтобы избежать такой ошибки, особенно если речь идет о самостоятельном строительстве, следует делать выбор в пользу более надежных конструктивных решений (не пренебрегать обвязочным железобетонным поясом и мауэрлатом).

Стойки под коньковый прогон. Начало моей крыши, первые трудности и их решение.

Изначально планируя предстоящую работу, все казалось более-менее просто. Но на деле, как обычно, все оказалось не так. И больше всего "волнений" мне принесла работа по установке стоек под коньковый прогон.

Сборка конструкции.

Это самое легкое, что здесь было.

Я взял две доски 150 на 50 мм, И соединил их через вставки из обрезков тех же досок.

Получилась балка с проемом 100 мм, в который потом будет вставляться коньковый брус.

Установка.

Вот здесь началось веселье. Когда рассуждаешь обо всем стоя внизу, на земле, то работа кипит. в голове . А когда стоишь наверху, и начинаешь все делать( особенно как я, в первый раз ), то возникают, мягко говоря, нюансы.

1. Поднять балку.

Не на верх, а просто поднять вертикально.

Ах, да. Я забыл сказать, что, как всегда, мы работали вместе с моей второй половинкой, так, что физические усилия были практически полностью, только на мне.

Но используя какой-нибудь упор сделать это не сложно.

2. Выставить и удерживать вертикально.

Вот здесь по-настоящему пришлось поволноваться.

Когда стоишь на краю перекрытия, при этом удерживаешь эту балку, и еще думаешь о том, чтобы с ней не улетела моя помощница. В таки моменты сжимается все!

А еще нужно и что-то делать, а не стоять и тупить.

❗ Поэтому главное - действовать обдуманно, но быстро.

Подняли, выставили по уровню, и последний этап:

3. Закрепить укосины.

Фиксировали по очереди.

Сначала ловили уровень в оной плоскости и закрепляли.
А потом в перпендикулярной.

Здесь я использовал 2-х метровые доски 10 на 50 мм. Для временного крепежа вполне достаточно, Но гвоздей или саморезов лучше не жалеть.

✅ И потом главное все перепроверить. Ну я и проверил.

Без переделок не обойтись.

Не знаю, как у кого, но мне на каждом этапе моей стройки, приходилось что-то исправлять. Вот и здесь.

Не знаю как я вообще заметил, глядя снизу вверх, но одна стойка у меня получилась выше по уровню на 150 мм.

✅ Эту ошибку я сделал из-за того, что место установки этой балки было ниже по уровню, по сравнению с двумя другими, поэтому нужно было это учитывать. Вот я и учел. Но ничего, главное заметил, хотя и пришлось все заваливать заново и переделывать.

Установка конькового прогона на фронтоны стен

Обязательное условие установки наслонных стропил — обеспечение их верхней части опорой. В односкатных крышах этот вопрос решается просто: стены строятся разной высоты, на них укладываются мауэрлатные балки, на которые в свою очередь настилаются стропила.

В двухскатной крыше можно поступить, также: выстроить внутреннюю стену на требуемую высоту и уложить на нее мауэрлат. Затем на низкие внешние и высокую внутреннюю стены разложить стропила. Однако это решение ограничивает варианты планировок чердачного помещения, которое все чаще используют как мансарду. Да и для обычных чердачных крыш, этот вариант не выгоден, т.к. требует значительных финансовых затрат на возведение высокой внутренней капитальной стены. Поэтому на чердаке внутреннюю стену заменяют горизонтальной балкой установленной на подпорках или опертой на противостоящие друг другу фронтоны стен. Горизонтальную балку, уложенную на крыше, называют прогоном.

Само название: прогон, говорит о том, что эта балка «прокинута» от стены до стены, хотя на самом деле, например, в вальмовых крышах он может быть короче. Самое простое конструкторское решение по установке конькового прогона, это уложить мощную балку на фронтоны стен без каких-либо дополнительных подпорок (рис 24.1).

рис. 24.1. Пример установки конькового прогона, без дополнительных опор, на стены мансарды.

При этом для расчета сечений прогонов нагрузка, действующая на них должна собираться с половины горизонтальной проекции площади крыши.

В зданиях с большими размерами прогоны получаются длинными и тяжелыми, скорее всего, их придется монтировать подъемным краном. Для изготовления прогона найти ровный брус из цельного дерева длиной более 6 м довольно проблематично, поэтому для этих целей лучше использовать клееную балку или бревно. В любом случае, концы прогонов, замуровываемые в стены фронтонов, нужно обработать антисептиками и завернуть в рулонный гидроизоляционный материал. Торцы цельнодеревянных балок скашивают под углом примерно 60° и оставляют открытыми, в нише они не должны упираться в материал стены (рис. 25). Скашивание конца балки увеличивает площадь торца и благоприятствует лучшему влагообмену всей балки. Если прогон проходит сквозь стену, то в месте опирания на стену, его тоже обматывают гидроизоляционным материалом. Балки пропускают сквозь стены из архитектурных соображений затем, чтобы обеспечить свес кровли над фронтонами, хотя его можно достичь и выносом за стену обрешетки. Прогоны, пропущенные через стену образуют разгружающие консоли. Нагрузка давящая на консоли старается выгнуть прогон вверх, а нагрузка действующая на пролете — вниз. Таким образом, общий прогиб прогона в середине пролета становится меньше (рис. 24.2).

Рис. 24. 2. Прогон с консолями.

Если использовать в качестве прогона бревно, то его не обязательно отесывать на два канта, достаточно подтесать в месте опирания стропил и в месте опирания прогона на стены. Длинные прогоны нецелесообразно делать цельнодеревянными, проходящие по расчету на прочность и прогиб они, тем не менее, могут прогнуться под собственным весом. Их лучше заменять строительными фермами.

Сечение прогона подбирается по расчету по первому и второму предельному состоянию — на разрушение и на прогиб. Балка, работающая на изгиб должна отвечать следующим условиям.

1. Внутреннее напряжение, возникающее в ней при изгибе от приложения внешней нагрузки, не должно превышать расчетного сопротивления древесины на изгиб:

где σ — внутреннее напряжение, кг/см²; М — максимальный изгибающий момент, кг×м (кг×100см); W — момент сопротивления сечения стропильной ноги изгибу W = bh²/6, см³; Rизг — расчетное сопротивление древесины изгибу, кг/см² (принимается по таблице СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» или по таблице);

2. Величина прогиба балки не должна превышать нормируемого прогиба:

f = 5qL³L/384EJ ≤ fнор, (2)

где Е — модуль упругости древесины, для ели и сосны он составляет 100 000 кг/см²; J — момент инерции (мера инертности тела при изгибе), для прямоугольного сечения равный bh³/12 (b и h — ширина и высота сечения балки), см4; fнор — нормируемый прогиб балки, для всех элементов крыши (стропил, прогонов и брусков обрешетки) он составляет L/200 (1/200 длины проверяемого пролета балки L), см.

Сначала просчитываются изгибающие моменты М (кг×см). Если на расчетной схеме изображено несколько моментов, то просчитываются все и выбирается наибольший. Далее путем несложных математических преобразований формулы (1), которые мы опускаем, получаем, что размеры сечения балки можно найти, задавшись одним из его параметров. Например, произвольно задавая толщину бруса, из которого будет изготовлена балка, находим ее высоту по формуле (3):

где b (см) — ширина сечения балки; W (см³) — момент сопротивления балки изгибу, вычисляется по формуле: W = M/Rизг (где М (кг×см) — максимальный изгибающий момент, а Rизг — сопротивление древесины изгибу, для ели и сосны Rизг = 130 кг/см²).

Можно и наоборот, произвольно задать высоту бруса и найти его ширину:

После этого балку с вычисленными параметрами ширины и высоты по формуле (2) проверяют на прогиб. Здесь необходимо заострить ваше внимание: по несущей способности стропило рассчитывается по наибольшему напряжению, то есть по максимальному моменту изгиба, а на прогиб проверяется сечение, которое находится на наиболее длинном пролете, то есть на участке, где самое большое расстояние между опорами. Прогиб для всех: одно-, двух- и трехпролетных балок проще всего проверить по формуле (2) то есть, как для однопролетных балок. Для двух- и трехпролетных неразрезных балок такая проверка на прогиб покажет немного неверный результат (чуть больший, чем будет на самом деле), но это только увеличит запас прочности балки. Для более точного расчета нужно использовать формулы прогиба для соответствующей расчетной схемы. Например, такая формула указана на рисунке 25. Но еще раз повторим, что лучше внести в расчет некоторый запас прочности и считать прогиб по простой формуле (2) на расстоянии L равном самому большому пролету между опорами, чем найти формулу соответствующую расчетной схеме загружения. И еще на что нужно обратить внимание, по старому СНиПу 2.01.07-85 оба расчета (на несущую способность и на прогиб) велись на одну и ту же нагрузку. В новом же СНиПе 2.01.07-85 говорится, что снеговую нагрузку для расчета на прогиб нужно принимать с коэффициентом 0,7.

рис. 25.1. Пример расположения прогонов на Т- образной крыше

рис. 25.2. Пример расположения прогонов на Т- образной крыше

рис. 26. Нагрузки действующие на прогоны Т- образной крыши.

Если после проверки балки на прогиб он на самом длинном участке будет не более L/200, то сечение оставляют таким, каким оно получилось. При прогибе больше нормативного, увеличиваем высоту балки или подводим под нее дополнительные опоры, но сечение нужно вновь пересчитать по соответствующей расчетной схеме (с учетом введенных опор).

Если кто-то сумел дочитать до этого места, то скажем, что самое сложное в этом расчете не запутаться в единицах измерения ( в переводе метров в сантиметры), а все остальное… Умножить и разделить несколько цифр на калькуляторе много знаний не требуется.

В конечном итоге появятся всего две цифры: требуемая для данной нагрузки ширина и высота прогонов, которые округляют в большую сторону до целого числа.

Если вместо бруса (цельного, клееного или собранного на МЗП) будет использоваться бревно, то следует учесть, что при работе на изгиб, вследствие сохранности волокон, несущая способность бревна выше, чем у бруса и составляет 160 кг/см². Момент инерции и сопротивления круглого сечения определяется по формулам: J = 0,0491d³d; W = 0,0982d³, где d — диаметр бревна в вершине, см. Моменты сопротивления и инерции бревна, отесанного на один кант, равны J = 0,044d³d, W = 0,092d³, на два канта — J = 0,039d³d; W = 0,088d³, при ширине отеса d/2.

Высота прогонов и стропил, в зависимости от нагрузок и архитектурного решения крыши, может быть самой разнообразной. К тому же, силы, давящие на стены, особенно это касается прогонов, достигают больших величин, поэтому крышу, как, впрочем, и все остальное, нужно проектировать заранее, еще до строительства дома. Например, в схему дома, можно ввести внутреннюю несущую стену и разгрузить прогоны либо сделать на фронтонах стен капители, поставить под прогоны укосы и тем самым уменьшить их прогиб. Иначе будет довольно трудно стыковать разновеликие по высоте прогоны между собой и согласовывать высотные отметки с фронтонами стен.

При использовании длинных и тяжелых прогонов можно применить так называемый «строительный подъем». Это изготовление балки в виде коромысла. Высоту «коромысла» делают равной нормативному прогибу прогона. Нагруженная балка прогнется и станет ровной. Метод пришел к нам от предков. Они в рубленых домах при укладке матиц и переводов (балок) подтесывали бревна снизу, по всей длине, делая подтес глубже в средней части, и при необходимости, подтесывая края балок сверху. Коромыслообразные балки со временем прогибались под собственным весом и становились прямыми. Это технологический прием используется довольно часто, так, например, изготавливаются предварительно напряженные железобетонные конструкции. В повседневной жизни вы этого просто не замечаете, поскольку конструкции выгибаются, и без того небольшой строительный подъем становится совсем не заметным для глаз. Для уменьшения прогиба балки так же можно вводить под нее дополнительные подкосы. При невозможности установить подкосы или сделать «строительный подъем» можно увеличивать жесткость балки изменением ее сечения: на тавровое, двутавровое или решетчатое — ферму с параллельными поясами либо изменить сечение подкладыванием под опоры консольных балок, то есть делать ее низ в виде несовершенной арки.

Опирание прогонов на стену обеспечивается поперечным боковым упором и должно быть рассчитано на смятие древесины. В большинстве случаев достаточно обеспечить нужную глубину опирания и подложить под брусок деревянную подкладку на двух слоях рубероида (гидроизола и т. п.). Однако проверочный расчет древесины на смятие провести все-таки нужно. Если опирание не обеспечивает требуемую площадь, при которой смятие не произойдет, площадь деревянной подкладки нужно увеличить, а ее высота должна распределить нагрузку под углом 45°. Напряжение смятия рассчитывается по формуле:

где N—сила давления на опору, кг; Fсм—площадь смятия, см²; Rсм90 — расчетное сопротивление смятию древесины поперек волокон (для сосны и ели Rсм90 = 30 кг/см²).

Нужно обратить особое внимание на стену под опиранием конькового прогона. Если ниже расположено окно, то от верха перемычки до низа прогона должно быть не менее 6 рядов армированной кладки, в противном случае над окном нужно укладывать усиленные железобетонные перемычки по внутренней стороне фронтона. Если планировка дома позволяет, коньковые прогоны не следует делать длинными и тяжелыми, их лучше разделить на два однопролетных прогона либо оставить один и добавить под него опору. Например, планировка дома, изображенного на рисунке 25, подразумевает устройство перегородки в помещении под вторым прогоном. Значит, в перегородке можно установить шпренгельную ферму и разгрузить коньковый прогон, а ферму затем скрыть обшивкой, предположим, гипсокартоном.

Рис. 26.1. Бесстропильная крыша

Другой путь разгрузки коньковых прогонов лежит в том, что можно просто увеличить количество укладываемых прогонов, например, установить по скатам крыши по одному или по два разгружающих прогона. При значительном увеличении числа балок встает вопрос, а зачем нам здесь вообще стропила, обрешетку можно сделать прямо по прогонам. Это действительно так. Такие крыши называются бесстропильными (рис. 26.1). Однако в мансардных утепленных крышах остро встает вопрос просушки утеплителя, поэтому подобие стропил все же делать придется. Для обеспечения воздушного продуха нужно будет вдоль скатов (в том же направлении, как укладываются стропила) на прогоны набить деревянные бруски, например, 50×50 или 40×50 мм, обеспечивая тем самым продух высотой 50 или 40 мм.

Примечание. Ранее, здесь и далее по тексту в формулах встречаются вот такие нелепицы: d³d, это немного режет глаза, но с математической точки зрения это правильная запись. Она показывает что переменная находится в 4-ой степени. Поскольку записать, 4-ой степени на языке вебсайта «ломает» красоту формулы, приходится прибегать к такой записи. То же относится и к подкоренным выражением: все, что в скобках, входит под знак корня.

Пример расчета сечения прогонов.

Дано: загородный дом 10,5×7,5 м. Расчетная нагрузка на крышу по первому предельному состоянию Qр=317 кг/м², по второму предельному состоянию Qн=242 кг/м². План крыши с размерами указанными на рисунке 26.

1. Находим нагрузки по предельным состояниям, действующим на первый прогон:

qр = Qр×a = 317×3 = 951 кг/м
qн = Qн×a = 242×3 = 726 кг/м = 7,26 кг/см

2. Рассчитываем максимальный изгибающий момент, действующий на этом прогоне (формула на рис. 25):

М2 = qр(L³1 + L³2)/8L = 951(4,5³ + 3³)/8×7,5 = 1872 кг×м

3. Произвольно задаемся шириной прогона, b=15 см и по формуле (3) находим его высоту:

h = √¯(6W/b) = √¯(6×1440/15) = 24 см,
где W=M/Rизг = 187200/130 = 1440 см³

По сортаменту пиломатериалов ближайшая подходящая балка имеет размеры 150×250 мм. Выбираем ее для последуещего расчета.

4.На самом длинном пролете проверяем прогон на прогиб по формуле (2).

Сначала определяем нормативный прогиб: fнор = L/200 = 450/200 = 2,25 см,
затем расчетный: f = 5qнL²L²/384EJ = 5×7,26×450²×450²/384×100000×19531 = 2 см,
где J = bh³/12 = 15×25³/12 = 19531 смˆ4

Условие выполнено 2 см < 2,25 см, прогиб прогона получился меньше нормативно допустимого. Сечение первого прогона определили, будет применен брус размерами 150×250 мм. Если бы расчетный прогиб получился больше нормативного, то нужно увеличить сечение (лучше высоту) прогона.

5. Находим нагрузки, действующуе на второй прогон.

От расчетной равномерно распределенной для первого предельного состояния она будет равна: qр = Qр×b = 317×3 = 951 кг/м;
для второго предельного состояния qн = Qн×a = 242×3 = 726 кг/м = 7,26 кг/см

В точке соединения прогонов от действия первого прогона на второй прогон будет приложена сосредоточенная сила Р (формула на рис. 25):

6. Сначала нужно определить по какой формуле будем просчитывать максимальный изгибающий момент на втором прогоне, для этого находим соотношения сил Р/qрL и длин приложения силы c/b (см. рис. 25):

Рр/qрL = 2051/951×7,5 =0,29; c/b = 4,5/3 = 1,5

c/b получилось больше, чем p/qрL, значит максимальный момент рассчитываем по формуле:

Ммах = ab(qрL + 2Pр)/2L = 4,5×3(951×7,5 + 2×2051)/2×7,5 =10112 кг×м

7. Произвольно задаемся шириной прогона, b=20 см и по формуле (3) находим высоту прогона:

h = √¯6W/b = √¯(6×7778/20) = 48 см,
где W=Mмах/Rизг = 1011200/130 = 7778 см³

Брусьев такой высоты в сортаменте пиломатериалов нет, значит принимаем решение взять два бруса размерами 200×250 мм, уложить их друг на друга, скрутить шпильками и сшить стальными пластинами МЗП либо изготовим балку с деревянными связями. Таким образом получим балку шириной 200 и высотой 500 мм.

8. Проверяем составную балку на прогиб по формуле рисунка 25. Сначала определяем нормативный прогиб:

fнор = L/200 = 750/200 = 3,75 см

Затем расчетный, в нашем случае он рассчитывается как сумма прогибов от приложения к балке равномерной нагрузки и сосредоточенной силы:

Расчетный прогиб получился меньше нормативного 2,1 см < 3,75 см, значит составная балка удовлетворяет нашим требованиям. Таким образом, первый прогон принимаем из цельного бруса 150×250, второй — составным, общей высотой 500, а шириной 200 мм.

Расчет явно показывает, что введением под место пересечения прогонов дополнительной подпорки можно было бы исключить сосредоточенную силу и уменьшить сечение второго прогона, а при данных в примере размерах строения, сделать его равным первому прогону.

Пример проверки узлов опирания прогонов на смятие.

Проверяем площадь опирания прогонов на стены для того, чтобы не произошло необратимого смятия древесины или разрушения материала стены. Предположим, что стены фронтонов выполнены из газосиликата D500. Предел прочности газосиликата D500 на сжатие составляет 25 кг/см², предел прочности древесины сосны на сжатие в опорных частях конструкций под углом 90° к волокнам составляет 30 кг/см². Для недопущения разрушения материала стены и необратимого смятия древесины должны соблюдаться условия:

N/F ≤ Rсж — для материала стены;
N/Fcм ≤ Rc.90° — для древесины

В данном примере получилось, что древесина имеет большую прочность, чем материал стен. Расчет будем производить на недопущение разрушения материала стены, т.е. напряжение сжатия не должно превысить 25 кг/см².

Находим величину давления первого прогона на стены (формулы на рис. 25, нагрузка qр на странице примера расчета прогона):

Вычисляем площадь опирания концов первого прогона:

F=N/Rсж = 2556/25 =103 см
где N=2556 кг (наибольшая из сил давящих на стену), а Rсж = 25 кг/см².

Выходит, что для опирания прогона шириной 15 см нужен «зацеп» на стену равный всего 103/15 = 7 см и при этом не произойдет необратимого смятия древесины и разрушения газосиликатных блоков стены. Поэтому длину опирания прогона на стену примем конструктивно, например, равную 15 см.

Находим величину давления на стены второго прогона:

RD = qр L/2 + bPр/L =951×7,5/2 +4,5×2051/7,5 =4797 кг
RE = qр L/2 + aPр/L =951×7,5/2 +3×2051/7,5 =4387 кг

Вычисляем площадь опирания концов второго прогона:

F=N/Rсж = 4797/25 =192 см,
где N=4797 кг (наибольшая из сил давящих на стену).

Для опирания второго прогона шириной 20 см нужен «зацеп» на стену не менее 192/20 = 10 см. И здесь длину опирания прогона на стену примем конструктивно, равным 15 см.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Важный этап при монтаже односкатной крыши — крепление стропил: правила, способы, инструкция

При любой форме крыши, в том числе и односкатной, основу кровельной конструкции выполняет стропильная система. Она должна быть прочной и долговечной.

Элементы выполняются только из качественного дерева хвойных пород, обработанного специальными защитными составами.

Имеют значение правильность и прочность соединений, а также точный расчет стропил, проведенный перед началом работ.

Как выполнить работу правильно?

Будущая кровля должна не только надежно защищать дом от осадков и других погодных явлений, но и служить украшением здания. Поэтому при выборе варианта системы стропил учитывают климатические факторы, а монтаж производится в определенном порядке, позволяющем сделать конструкцию красивой, прочной и устойчивой.

Всю работу проводят в несколько этапов:

Две доски поднимают на потолочное перекрытие, соединяют их концы, а другие разводят и устанавливают на опорную балку.

Способы крепления

Схема крепления стропил несложна. Она представляет собой параллельные доски, уложенные с опиранием на две стены сруба. Для правильной установки стропильных ног используют переходные деревянные элементы.

Можно выбрать способ крепления на мауэрлат (балку, уложенную в основание стен), на верхнюю часть стены, а также использовать верхнюю обвязку.

Стропильные ноги устанавливают наклонно под определенным углом. Чтобы сделать крепление прочным, искусственно увеличивают площадь контакта отдельных элементов двумя способами:

делают врубки;
запиливают верхние и нижние края стропильных ног.

Шаг стропил зависит от разновидности материала и составляет от 60 до 90 см. Монтаж стропильной системы производят по следующей схеме:

Монтаж несущего бруса вдоль стены здания. По торцу здания укладывают рубероид, а на него – подготовленный брус.
При подготовке бруса и стропил планируют вылет доски над свесом крыши. Расстояние вылета зависит от угла ската и составляет около 40 см.
Доска врезается для прочности в мауэрлат.

Фиксация стропильной ноги

Стропильная нога – это элемент стропильной или несущей системы. Она представляет собой наклонную балку, составляющую основу каркаса.

На нее крепится обрешетка, а также системы теплоизоляции, пароизоляции, гидроизоляции, обеспечивающие комфортную атмосферу в доме.

Эта основная составляющая кровли, которая формирует скаты и углы наклонов.

Стропильные ноги принимают на себя основную нагрузку и равномерно распределяют ее по площади кровли. Известно два типа крепления стропильных ног к мауэрлату:

Жесткое или неподвижное
Скользящее (на основе шарниров) обеспечивает подвижность и принимает нагрузку при усадке здания.

В конструкции односкатной крыши используются, преимущественно, скользящий тип креплений стропильных ног, поскольку вероятность усадки здания под воздействием климатических явлений довольно высока.

Скользящий тип фиксации позволяет учесть факторы, под действием которых могут разрушаться узлы креплений. К тому же обеспечивается возможность некоторого перемещения деталей друг относительно друга.

Таким образом, стропилинам предоставляется возможность адаптации к усадке стен.

Разновидности фиксации

Основные типы фиксации:

Если крыша возводится над постройкой со стенами равной высоты, она относится к разряду наслонной.
Если скат формируется стропильным треугольником, то применяется висячий тип стропильных ног.

Если наслонные стропильные ноги устанавливаются под углом к опорным элементам фиксации, то площадь соприкосновения их с мауэрлатом слишком мала. С целью увеличения площади контакта и защиты от перемещений применяется способ фиксации с запилом.

Благодаря запилу верхнего или нижнего края стропильной ноги площадь опоры значительно увеличивается, и, как следствие, повышается устойчивость соединения. Запил может быть выполнен вертикально или горизонтально.

Разновидности крепежа

При креплении стропил односкатной крыши применяется три вида крепежей: крепежные метизы, деревянные соединительные элементы и металлические элементы. Рассмотрим подробнее.

Крепежные метизы

Крепежные метизы предполагают вбивание или ввинчивание в дерево. При соединении стропил с мауэрлатом или верхней обвязкой используют:

Ершенные гвозди длиной 150-200 мм. Данный метод появился давно и отличается простотой.
Кровельные скобы п-образной формы. Метод также надежен и прост.
Саморезы и шурупы.
Болты. Ими крепят сквозные крепления.

Деревянные соединительные элементы

Деревянные соединительные элементы применяются для скользящих креплений. Этот способ применяется для домов из бруса.

Вся конструкция имеет возможность «дышать» под воздействием погодных условий. Применяются следующие элементы:

Косынки – треугольные накладки, повторяющие по форме угол крепления конька и стропил.
Ригели – деревянные доски-накладки с подрезанными на угол наклона стропил краями.
Нагели – деревянный крепежный элемент, работающий на сдвиг.

Металлические детали

Металлические крепежные детали из оцинкованной стали применяют в современных постройках. Они надежны, прочны и долговечны.

Дополнительно применяют пассивированные соединительные элементы, хорошо защищенные от коррозии. Применяют следующие типы креплений:

Металлические уголки для дерева.
Перфорированные металлические пластины (используют для крепления стропил в месте стыка).
Металлический ассиметричный уголок.

Нюансы при строительстве сарая

При строительстве крыши сарая стропильные ноги крепят к несущим стенам или к мауэрлату. Для увеличения длины применяют так называемые кобылки – бруски для свеса.

В зависимости от типа постройки используют три вида стропильных ног. Они по разному передают нагрузку стенам и фундаменту:

Верхняя их часть закреплена жестко. Нижняя – имеет свободное крепление на металлический элемент (так называемую скользячку).

Во время монтажа стропильных ног сначала устанавливают фронтонные и тыльные, а потом, ориентируясь на протянутую леску, и остальные.

Расстояние между стропилами не должно превышать метра.

Затем устанавливают дополнительные свесы (кобылки) и последней обрешетку.

Особенности при постройке навеса

Над пристройкой к дому или навесом возводят односкатную крышу, примыкающую к стене или крыше основной постройки. Нижние концы крепятся обычным способом к мауэрлату. Особенность – в монтаже верхней части стропильных ног.

В качестве предварительного этапа определяют требуемый угол наклона.
Затем, учитывая угол перепада, делается монтаж деревянной конструкции из бруса.
Крепление каркаса стропил со стеной главной постройки обязательно должно быть подвижным, поскольку из-за разной скорости усадки могут пойти трещины
Между балкой и стеной прокладывают эластичную прослойку из монтажной пены или другого мягкого материала с низкой теплопроводностью.
Если крыша навеса примыкает к крыше основной постройки, то прилегающий скат демонтируют и ставят стропильные ноги от конька основной крыши к мауэрлату пристройки.

Чтобы герметизировать места примыканий стропильных ног к крыше или стене выполняют монтаж кровельного фартука (планка с отворотами, герметизирующая стыки и швы).

Видео по теме

Смотрите интересное и полезное видео про монтаж стропильной системы:

Заключение

При монтаже каркаса кровли очень важно правильно подобрать крепежи и зафиксировать все элементы. Это обеспечит надежную защиту от любых механических воздействий, включая ветровую нагрузку.

Читайте также:

Опирание конька на стену

Коньковая балка. Секреты установки в одиночку.

Устройство узла опирания стропил на мауэрлат, в коньке и на стенах

Как правильно смонтировать коньковый прогон на фронтоны стен

Какими бывают прогоны

Правила монтажа коньковых прогонов

Как можно усилить коньковый прогон

Устройство узла опирания стропил на мауэрлат, в коньке и на стенах

Почему крышу нельзя опирать на газобетонную стену?

Распорная или безраспорная?

Что происходит с газобетоном?

Как этого избежать?

Стойки под коньковый прогон. Начало моей крыши, первые трудности и их решение.

Сборка конструкции.

Установка.

1. Поднять балку.

2. Выставить и удерживать вертикально.

3. Закрепить укосины.

Без переделок не обойтись.

Установка конькового прогона на фронтоны стен

Пример расчета сечения прогонов.

Пример проверки узлов опирания прогонов на смятие.

Важный этап при монтаже односкатной крыши — крепление стропил: правила, способы, инструкция

Как выполнить работу правильно?

Способы крепления

Фиксация стропильной ноги

Разновидности фиксации

Рекомендации по укреплению узлов

Разновидности крепежа

Крепежные метизы

Деревянные соединительные элементы

Металлические детали

Нюансы при строительстве сарая

Особенности при постройке навеса

Видео по теме

Заключение