Соединение стропил между собой по длине: Сращивание стропил по длине — 5 способов с пошаговыми инструкциями!

Сращивание стропил по длине: соединение, удлинение между собой

При возведении крыши можно столкнуться с самыми различными трудностями. Приведем простой пример, рассчитав длину скатов, вы поняли, что приобретенные брусья слишком короткие. Как поступить в такой ситуации? Как произвести наращивание стропил? Этот элемент конструкции должен выдерживать большие нагрузки, а значит, быть прочным. Так как можно сделать соединение стропил между собой так, чтобы они не поломались во время эксплуатации? Какие методы предлагают использовать профессиональные строители?наращивание стропил

Вначале о материале для стропил

Сращивание стропил по длине может быть выполнено несколькими способами. И тут очень важную роль играет материал, из которого сделаны сами элементы. В редких случаях стропила выполняют из металла. В такой ситуации наращивание производится при помощи сварки или болтового соединения.

Чаще всего, стропила выполнены из древесины. Но и тут есть некоторые различия, а именно:

  • Элементы могут быть сделаны из брусьев или бревен. Первый вариант наиболее распространен. В этом случае сращивание стропил производится путем врубки;
  • Для этих целей могут применяться и одинарные доски. В этом случае сращивать стропила лучше встык или торцовым способом. Также применяется метод внахлест;
  • еще один вариант стропил – это сшитые попарно доски. Тут можно использовать способ внахлест или сращивание при расположении состыковочной линии в разбежку.

Методов как соединить  стропила между собой довольно много. Часть из них не требует особого умения, для других нужны дополнительные приспособления. Но в любом случае удлинение – это не самый лучший вариант. Нарастить стропила в длину можно, но цельные элементы будут все-таки прочнее. Поэтому перед их приобретением нужно все тщательно рассчитать.методы сращивания стропильных ног

Метод врубки

Наращивание стропил по длине производится разными способами, но часть из них пользуется наибольшей популярностью. Это связано не только с их проверенной надежностью, но и простотой выполнения. К одним из таких популярных методов сращивания стропил относится способ косого прируба. Его можно применять как в случае с брусьями, так и при использовании одинарных досок.

При выполнении такого соединения стропил следует соблюдать следующие правила:

  • Со стороны сопряженных частей брусьев или досок делается косая вырубка или спил. Его длина равняется удвоенному значению сечения стропил;
  • Спил или вырубка делается с выступом или торцами. Их высота должна равняться 0,15 от сечения стропил;
  • Чтобы соединение было прочным и надежным, нужно аккуратно делать спил. Не допускается заполнение щелей между стропилами в месте стыковки щепками, кусками фанеры или другим способом. Спилы должны идеально подходить друг к другу по конфигурации.

Место соединения стропил следует дополнительно укрепить. Каким способом – это зависит от материала, из которого выполнен элемент. Для стропил из бруса используют болтовое соединение. В этом случае отверстие просверливается посередине соединения. Чтобы болт не сминал древесину, следует использовать гайку. Если делается удлинение стропил из одинарной доски, то усиление крепления выполняется с помощью хомута, скрутки или гвоздей.

В качестве «укрепляющего» элемента могут выступать шпильки. В этом случае так же, как и в случае с болтами, проделывается сплошное отверстие, куда и вставляется деревянная шпилька. Еще один вариант соединения – это выступы внутри пропила. Но такую работу могут проделать далеко не все, даже имея хороший плотницкий опыт. Такой вариант наращивания стропил требует повышенной точности.сращивание стропил способом косого прируба

Применяем метод внахлест

Для домов или строений с небольшой по площади крышей часто применяют стропила из досок. Этот вариант считается дешевым, при этом достаточно надежным, конечно при условии, что материал подобран нужного качества и с требуемым сечением. В такой ситуации соединить стропила можно внахлест.

Для такого метода сращивания следует выполнить следующее:

  • Две доски укладывают внахлест, который должен составлять не менее одного метра. При этом место сращивания стропил должно находиться непосредственно над опорой;
  • Соединение проводится с использованием гвоздей. Они вбиваются в шахматном порядке на расстояние в ряде не менее 50 сантиметров;
  • Дополнительно можно укрепить такие составные стропила хомутами или скрутками;
  • Прежде чем соединить оба конца, следует проверить ровность досок относительно друг друга. Нельзя допускать перекосов.

Метод внахлест применяют в том случае, если длина стропил составляет не более шести с половиной метров. Если пролет больше, то нагрузка будет слишком большой для такого типа соединения.

Сращивать таким методом можно не только по длине. Спаренные стропила также изготавливают этим способом. Две доски накладывают друг на друга и «прошивают» гвоздями. В результате можно получить стропила нужного для вашей конструкции крыши сечения.сращивание стропил способом внахлест

Видео по теме:

Делаем соединение встык

Сращивание стропил по длине можно производить, соединяя их торцы. Такой метод, называемый встык, можно применять как для досок, так и для брусьев. А как правильно удлинить стропила этим способом? Для этого нужно сделать следующее:

  • Первым делом подготавливаем торцы. Их нужно тщательно выровнять, чтобы не было никаких зазоров и рубцов;
  • Далее, торцы состыковываются и сращиваются с помощью накладок. После чего закрепляются гвоздями;
  • Чтобы соединение стропил было надежным, важно правильно выбрать длину накладок. Тут все будет зависеть от материала. Если для стропил применяются доски, то длина накладок в месте сращивания должна быть как минимум в три раза больше, чем ширина доски. В случае использование деревянных брусьев, за основу нужно брать их сечение;
  • Длина накладки при сращивании также зависит от количества используемых гвоздей. Их вбивают в шахматном порядке. При этом следует помнить, что они могут расщепить тонкую накладку.

Если надо удлинить стропила из брусьев, то для крепежа можно вместо гвоздей применять болтовое соединение.  В таком случае берется подходящая накладка, желательно из металла, и просверливаются сквозные отверстия. После этого, вставляется болт и закручивается с другой стороны гайка. В обязательном порядке следует использовать шайбу. Такой способ сращивания полностью исключает риск деформации соединения стропил.сращивание стропил способом встык

Видео по теме:

Составной вариант

Соединение стропил внахлест можно произвести и другим способом. В таком варианте элемент не только удлиняется, но еще и увеличивается его сечение. Здесь срастить нужно не две, а три доски. Суть метода в следующем:

  • К одной доске с обоих ее концов внахлест сращиваются две другие доски. Между наращенными компонентами остается пространство, которое равняется толщине одинарного элемента. В результате получается стропила с разным сечением на концах;
  • В просвет между двойными компонентами устанавливаются вкладки. Их длина должна быть в два раза больше, чем толщина одинарной доски сращенных стропил. Расстояние между вкладками делается не менее двукратного значения их длины;
  • В оставшееся пространство можно плотно поместить минеральную вату или джут. Такая прослойка скомпенсирует усадку древесины;
  • Крепление проводится при помощи гвоздей, расположенных в шахматном порядке.

Такой способ сращивания стропил характерен тем, что сверху получается тонкий конец, а снизу толстый усиленный. Такой вариант конструкции применяют при возведении ломаной крыши и при установке диагональных стропильных ног.сращивание стропил составным вариантом

Где делать соединение

Очень важно правильно выбрать место, где будет производиться сращивание стропил. Дело в том, что такое, даже очень надежное соединение, все равно будет «слабее» чем цельный элемент. Поэтому, на выбранном участке изгибающий момент должен быть практически равен нулю.

Категорически не разрешается соединять стропила посередине. В этом месте самая большая нагрузка на изгиб. В первую же зиму, после обильного снегопада, стропила прогнутся именно в этом месте.

Существует одно важное правило. Место сращивания должно располагаться от ближайшей опоры не боле чем на пятнадцать процентов от длины стропил. В этом случае изгибающая нагрузка будет минимально, а значит, элемент не будет сильно деформироваться. При этом опора может располагаться как до, так и после места соединения. При этом в качестве опоры могут выступать следующие компоненты стропильной системы:

  • Мауэрлат. Этот брус располагается на вершине стены по всему периметру дома;
  • Коньковый прогон. Этот компонент считается опорой, если используется наслонная система. В этом случае верхние концы стропильных ног упираются непосредственно в прогон;
  • Промежуточные стойки и подкосы. Эти компоненты и служат для того, чтобы поддерживать «слишком» длинные стропила. Как правило, под место сращивания и подставляют подкосы.устройство стропильной системы и сращивание стропил

Только соблюдая эти правила удлиненная любым способом стропила будет выполнять свои функции и не поломается под нагрузками.

Посмотрите еще статьи:

Сращивание стропил по длине: СНиП, какие способы существуют?

Правильное сращивание стропил по длине гарантирует безопасность системы в различных условиях эксплуатации.

Применяя для сращивания способы, изложенные в статье, можно построить крышу любой, даже самой сложной конструкции, затратив на материалы минимум денег и используя лесоматериалы стандартных размеров.

Нюансы удлинения кровельных пиломатериалов

Основной элемент каркаса двухскатной крыши — сами стропила или, как их называют кровельщики, — стропильные ноги.

Стропила закрепляются в нужном положении с помощью системы распорок, прогонов, затяжек и раскосов.

Для строительства стропильных каркасов, перекрывающих значительные междустенные промежутки, и при возведении кровель сложной формы приходится использовать лесоматериалы нетипичного размера.

Если под рукой нет бруса или другого пиломатериала нужного размера, то приходится сращивать элементы, пока их общая длина не достигнет требуемой величины.

Материал стандартного размера при увеличении длины становится толще — это не всегда удобно и технологично.

Сращивание дает возможность увеличивать длину стропильных элементов без изменения их толщины и достигать таким образом проектных параметров.

Порядок сращивания стропил по длине, который при этом может использоваться, в основном зависит от предпочтений мастера.

Все способы одинаково надежны и позволяют получить стропила заданных геометрических и физических параметров.

Прежде чем приступать к объединению стропил, нужно немножко узнать о физических свойствах материалов, используемых на разных участках стропильной конструкции.

Деталям конструкции, расположенным в ее разных частях, приходится переносить механические нагрузки разной интенсивности.

В некоторых узлах вообще нельзя использовать сращивание стропил в длину, так как сращенный пиломатериал не обладает прочностью цельного.

Более того, в определенных местах даже цельный пиломатериал целесообразно усиливать дополнительными деталями.

В любом случае после сращивания стропильные ноги и весь каркас кровли должны быть гарантированно защищены от поломок.

Как правило, сращивание стропил в длину уменьшает жесткость конструкции, так как в месте сращивания образуется подобие пластического шарнира.

Чтобы снижение жесткости как можно меньше повлияло на прочность стропильной системы, сращивание стропил необходимо проводить в точках наименьшей нагрузки на изгиб. Такие места стропильной системы находятся поблизости от опор.

Главное правило при сращении в длину заключается в следующем — место соединения пиломатериалов не должно находиться от опоры на расстоянии большем, чем 15 % от величины пролета.

Кроме того, место сращения пиломатериалов по длине зависит от того, в качестве какой детали стропильного каркаса они впоследствии будут использоваться.

При объединении пиломатериалов, идущих на сооружение прогонов, нужно обеспечить одинаковую прочность будущей детали по всей длине.

Другая задача стоит при сращивании конькового прогона. Здесь потребуется определенный размер прогиба, так как только при этом высота коньковой планки будет одинаковой на всей ее протяженности.

Порядок сращивания стропил

В строительном деле есть несколько способов срастить лесоматериалы в длину. На выбор методики сращивания влияет расстояние между стропилами и имеющиеся в наличии крепежные и строительные материалы.

Самым быстрым способом соединить лесоматериалы и увеличить таким образом их длину является стыковка.

Для стыковки торцы обеих досок или брусьев должны быть обрезаны под углом 90 градусов.

Торцы должны предельно точно прилегать друг к другу — это обеспечит максимальную прочность стропила после сращивания.

С обеих сторон от стыка на пиломатериалы накладывают деревянные планки и закрепляют их гвоздями, вбивая крепеж в диагональном порядке.

Вместо деревянных накладок можно использовать металлические пластины с заранее просверленными в них в шахматном порядке отверстиями.

Следующий способ, который можно использовать для сращивания стропил, — метод косого прируба. В основном этот метод используют для соединения пиломатериалов квадратного сечения.

Торцы двух брусьев нужно срезать под углом 45 градусов. Длина среза должна быть вдвое больше ширины бруса.

Острые углы на обеих деталях стачивают под углом 90 градусов, глубина полученных площадок должна составлять 15 % от высоты сечения. Аналогично делают площадки на другом конце косого спила.

Соединив оба элемента, закрепляют место соединения болтом, закрутив его в середину стыка. Круглый проем под болт приходится делать заранее.

При этом важно, чтобы диаметр отверстия был равен диаметру крепежа или был немного меньше — тогда не возникнет люфт, а болт будет крепко держаться в стропиле.

Для сращивания ламелей проще всего использовать метод внахлест. Здесь от плотника не потребуется особой точности и мастерства, так как доски соединяют с нахлестом 100 см.

По всей площади нахлеста в хаотичном порядке вбивают гвозди. Вместо гвоздей иногда используют болты и шпильки.

При использовании такого крепежа приходится заранее просверливать в досках отверстия, но применение болтов и шпилек вместо гвоздей увеличивает надежность конструкции.

Сращивая стропила, нельзя забывать о том, что место соединения должно приходиться на наименее нагруженный участок стропильной конструкции.

Сращенные пиломатериалы нельзя использовать для установки в качестве диагональных стропил, так как этому элементу конструкции приходится выдерживать увеличенные нагрузки.

В то же время нельзя не отметить, что прочность ног, сделанных из сращенного пиломатериала, может превосходить прочность цельных досок или брусьев.

Удвоенные и комбинированные стропила

Нужно отличать сращивание от наращивания. Сращивание — это увеличение исходной длины пиломатериала, наращивание — увеличение диаметра.

Существуют способы, позволяющие одновременно увеличивать и длину, и диаметр стропила. К таким конструкциям относятся спаренные и составные стропила.

Удвоенные и комбинированные стропила — это удлиненные балки, выполненные из досок и используемые для определенных целей. Для удлинения в этом случае используют метод внахлест.

Спаренные стропила соединяют из нескольких обрезных досок, сшивая их в диагональном порядке гвоздями.

Для увеличения длины спаренного стропила его соединяют с аналогичной спаренной конструкцией.

Пиломатериалы в узле соединения должны заходить друг на друга с нахлестом не менее 100 сантиметров.

Такое соединение позволяет создать надежную балку из двух рядов досок, соединенных друг с другом с нахлестом.

Соединения должны располагаться по диагонали, чтобы стыки с обратной стороны накладывались на цельные части досок.

Спаренные стропила не уступают в надежности монолитному брусу, что дает возможность собирать из них каркас вальмовых и полувальмовых крыш.

Комбинированные ноги делают из трех досок. В этом случае между двумя обрезными досками равной длины и толщины укладывают третью.

Дополнительная доска входит в стропильный зазор минимум на один метр, но обычно, для большей надежности, ее вводят на треть собственной длины.

В итоге получается стропило, с одной стороны состоящее из двух планок, а с другой стороны — из одной. Все места соединения прошиваются гвоздями в диагональной очередности или скрепляются саморезами.

Просвет между двумя планками заполняют вставками из обрезков лесоматериала и закрепляют гвоздями в произвольном порядке.

Комбинированные стропила устанавливают тонкой стороной на коньковый прогон, а толстой — на опорную балку.

Комбинированные стропила позволяют экономить материал и достигать нужного диаметра в зависимости от нагрузки на стропильную ногу.

Видео:

Раздвоенная нижняя часть стропильной ноги дает возможность легко соединять стропило с опорной балкой.

Составные стропила — менее прочная конструкция, чем спаренные, их можно использовать только для возведения скатных кровель. Их не используют в каркасах вальмовых крыш.

Если в процессе работы вам понадобилось удлинить или расширить стропила, то не обязательно вызывать специалистов.

Достаточно использовать один из предложенных в статье способов, и в итоге вы получите конструкцию, не уступающую по прочности крыше, стропильная система которой состоит из цельных досок и брусков.

Наращивание стропил по длине: спаренные и составные стропила
Приступая к строительству крыши, многие интересуются, как удлинить стропила. Для этого между собой обычно соединяют короткие элементы конструкции: стропильные доски, брусья и прочее – это показано на фото. Добиться жесткости на изгиб в местах, где стыкуют стропила, получается редко – обычно там присутствуют пластинчатые шарниры. Для того, чтобы решить данную проблему, стык делают там, где возможности изгиба приближаются к нулю. 

При использовании пластинчатого шарнира, расстояние от него до опоры для стропил считают как 15% от длины пролета (шага установки стропил), где и располагают соединение. Поскольку расстояние пролетов между промежуточной опорой и мауэрлатом, коньковой и промежуточной опорами разная, то при стыковке стропил используют равноправную, а не равнопрогибочную схему, которая используется при стыковке прогонов. Что касается того, как стыковать стропила, то важно обеспечить одинаковую прочность, а не создать равный прогиб. А вот в коньковом прогоне главное – обеспечить равный прогиб, чтобы конек крыши оставался на одной высоте.

При сооружении вальмовых крыш задействуют стропила, направленные к внутренним или внешним углам стен. В этом случае стропильные ноги называют накосными стропилами. Они получаются более длинными, чем обычные, и становятся опорой для коротких стропил скатов.

Способы, как срастить стропила:

  • соединением встык;
  • косым прирубом;
  • соединение внахлест.
При соединении встык для того, чтобы все было надежно закреплено, у обоих стропил обрезают стыкуемые концы под прямым углом. Чтобы место соединения стропил не подвергалось прогибу, срез торца каждого элемента должен производиться под углом точно в девяносто градусов. Соединяют срезанные концы стропил металлическим крепежным элементом или накладкой из доски и закрепляют. С целью прикрытия стыка стропил с обеих сторон используют накладки из доски, для крепления которых берут металлические гвозди для стропильной системы. Прибивают их в шахматном порядке, через один. как удлинить стропила

Если используют метод косого прируба, соприкасающиеся концы стропил подрезают под углом в 45 градусов. Затем концы стропил соединяют вместе, и посередине скрепляются болтом, имеющим диаметр 12 или 14 миллиметров.

Что касается того, как нарастить стропила внахлест, то деревянные элементы накладывают друг на друга с нахлестом в метр или больше, точность среза стропил соблюдать не обязательно. Потом, как и в случае соединения стропил встык, гвозди прибивают по всей области соприкосновения сращиваемых элементов в шахматном порядке.

Вместо гвоздей можно использовать также шпильки, закрепляемые с обеих сторон шайбами и гайками. Соединение элементов стропильной системы должно происходить таким образом, чтобы на места стыка приходился минимум нагрузки. Чтобы соединять стропила с мауэрлатом, используют скобы для стропил.

Сопряжение стропил

Сопряжение – это соединение деталей, при котором они полностью или частично входят друг в друга. Стропила соединяют с мауэрлатом или балками путем врезки или с помощью зуба с шипом, создавая узлы.

Верхнюю часть стропильной ноги укладывают на коньковый прогон с частичным или полным соединением с другой стропильной ногой. Простая стропильная система, собранная из досок, оказывается не менее прочной, чем изготовленная с применением деревянного бруса и жердей. Доски наращивают или соединяют в определенном порядке, и в ряде случаев их применение оказывается более выгодным по сравнению с тяжелым брусом, как со стороны универсальности, так и экономии.

удлинение стропил

Можно привести такие примеры стропильных систем из доски, как конструкция крыши с чердаком, которые можно утеплить и переделать в мансарду. Для увеличения длины ног иногда используют стропила, соединенные при помощи двух досок с просветом. Особенность такой конструкции состоит в том, что в нижней части системы достаточно прикрепить одинарные стропила, а в верхней – спаренные элементы. 


     
Таким способом можно сэкономить на строительном материале, а сборка стропил друг с другом и с ригелем происходит проще. Вкладыши, выполненные из обрезков ног, укладывают между стропилами таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не больше семи высот соединенных досок. В таком случае гибкость стропила, спаренного между вкладышами, равна нулю, и оно может работать в качестве цельного элемента. При этом длина вкладышей должна составлять две высоты досок и больше (прочтите также: «Какое расстояние между стропилами, методика вычисления»).

Стропила из досок бывают двух видов: составные и спаренные.

Спаренные стропила

Спаренные стропила слагают не менее чем из двух досок, которые прикладываются друг к другу широкой стороной вплотную, не оставляя зазоров, и прошиваются по всей длине гвоздями в шахматном порядке, через один.

как зарезать стропила

Удлинение стропил из спаренных досок происходит одновременным соединением частей встык и внахлест ко второй стропильной доске, благодаря чему не только увеличивается длина элемента, но и его прочность. При выборе стропил необходимо обращать внимание на то, чтобы расстояние между стыками объединяемых досок соединения были более одного метра и располагались по изделию в шахматном порядке. Шарнирные соединения не должны находиться друг напротив друга, а каждый стык должен быть защищен цельной доской.

Накосные стропила – это самые длинные элементы стропильных систем, и самым лучшим материалом для их создания является спаренная стропильная доска.

Как срастить брус по длине, смотрите на видео:

Составные стропила

Такие элементы как составные стропила никогда не используют в качестве диагональных элементов. Для их создания две доски одинаковой длины укладывают на ребро и соединяют между собой вкладышем (третьей доской). Потом три доски приколачиваются гвоздями в два ряда. Длина вкладыша должна превышать две высоты доски.

Шаг монтажа стропил между вкладышами должен быть менее величины толщины соединяемых досок, умноженной на цифру семь. Первый вкладыш должен находиться в начале стропил – в этом случае стропильная нога будет равна толщине трех досок.

Верхняя часть стропила делается из одной доски, ее, как вкладыш, прикрепляют между боковыми досками гвоздями и монтируют на коньковый брус.

В том, как зарезать стропила, нет ничего сложного. Существует несколько способов увеличить длину стропил. Главное – сделать все правильно, учитывая малейшие нюансы, чтобы крыша получилась прочной и надежной, и стропильная конструкция долгие годы не нуждалась в ремонте.

как правильно сделать конек стропил

Строительство дома от фундамента до макушки — удивительное событие! Особенно, если какую-то часть работ вы делаете своими руками, живете и дышите будущим гнездом. И вы знаете, что какая бы усталость не накопилась к финишным работам, все равно все нужно делать грамотно и основательно. Особенно, когда дело касается крыши, где любые ошибки чреваты дорогостоящими неприятными ремонтами.

А потому, чтобы «зонт» вашего дома мечты служил исправно, правильно выполняйте все конструктивные узлы, особенно сращивание стропил в районе конька — это самая верхняя точка! А мы поможем вам разобраться с видами соединений и важными технологичными нюансами.

Полезная видео-инструкция:

Итак, для начала немного разберемся с понятиями.

Так, прогон – это дополнительная балка, которая ставится параллельно коньку крыши и мауэрлату. Говоря простым языком, этот тот же мауэрлат, только поднятый по уровню. И в итоге конек должен располагаться на определенном расстоянии от прогона – смотря какой угол крыши был выбран.

Конек – это горизонтальный элемент крыши, который соединяет в верхней точке оба ската крыши.

А главная задача соединительных элементов в коньке – создание надежной жесткости и прочности всей конструкции крыши. О чем сейчас и будет идти речь.

Всего есть три способа, как это сделать:

Способ №1. Внахлест

Этот способ отличается от всех предыдущих тем, что здесь стропила соединяются боковыми плоскостями и стягиваются шпилькой или болтом. Достаточно популярная технология на сегодняшний день.

Если дом деревянный, тогда в качестве опора для этого способа подойдет верхнее бревно или брус, а вот на блоки придется положить мауэрлат.

Самое популярное такое крепление — сращивание стропил вполдерева:

Можно, конечно, использовать металлическую фиксирующую пластину – но это только соединение, но никак не затяжка. Суть затяжки как раз в том, что она располагается ниже и берет на себя часть нагрузки.

Внахлест стропила в коньке чаще всего соединяются при помощи гвоздей. Обычно это крыши беседки, навесов, бани и гаража – здесь нет особых требований к прочности стропильной системы.

Способ №2. Соединение встык

Для этого вам нужно:

  • Обрезать под углом край стропила так, чтобы этот угол был равен углу ската крыши.
  • Сделать упор стропила.
  • Применить крепежный элемент.

Намного легче делать подобные обрезки по шаблону – просто изготовьте его заранее. Так все плоскости будут прилегать друг друга плотно.

Если вы скрепляете стропила гвоздями, берите их не менее двух.  Каждый из гвоздей забивайте в верхнюю полость стропил под углом так, чтобы гвоздь шел в срез второго стыкуемого стропила. Дополнительно укрепите сращивание стропил в коньке металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Или частично встык:

Суть этой конструкции в том, что кромки двух стропил подогнаны настолько точно, что равномерно распределяют друг с другом возложенную на них нагрузку. Но одним гвоздем это соединение будет мало закрепить – нужны еще металлические или деревянные насадки. Возьмите доску толщиной 30 мм, закрепите ее с одн

Как сделать расчет соединения стропил и узлов крепления своими руками, видео инструкция как удлинить стропила, усилить хребет и ендову, Ваш Загородный Дом

Таблица расчетов узлов и соединений
 
Мы уже подсчитали основные параметры для того чтобы вы могли сделать такие узлы как, удлинение стропил или их усиление. Данная таблица универсальна, в ней представлены минимальные требования к узлам. Мы также рекомендуем посмотреть видео инструкцию, которая представлена выше. Вы сможете с легкостью делать любые узлы.

 

Размер доски Ширина Х высоту Диаметр шпилек (мм) Количество шпилек (мм)
Не менее
Длина нахлеста (мм) Шаг между шпильками (мм) Расстояние от края доски (мм) Расстояние между рядами (мм) или шахматный порядок
40х100 10 2

(рекомендуем 3)

от 400

(рекомендуем 600)

300

 (рекомендуем 250)

50
40х150 10 3

(рекомендуем 3)

от 600

(рекомендуем 1000)

250

(рекомендуем 300)

50 60
40х200 10 3

(рекомендуем 4)

от 800

(рекомендуем 1200)

350

(рекомендуем 360)

50 100
50х100 12 2

(рекомендуем 3)

от 400

(рекомендуем 600)

300

(рекомендуем 250)

50
50х150 12 3

(рекомендуем 4)

от 600

(рекомендуем 1200)

350

(рекомендуем 360)

50 60
50х200 12 3

(рекомендуем 5)

от 800

(рекомендуем 1500)

350

(рекомендуем 280)

50 100
50х250 12 4

(рекомендуем 5)

от 1200

(рекомендуем 1600)

275

(рекомендуем 300)

50 150
100х200 14-16 3

(рекомендуем 5)

от 800

(рекомендуем 1500)

350

(рекомендуем 280)

50 100
100х250 14-16 4

(рекомендуем 5)

от 1200

(рекомендуем 1600)

275

(рекомендуем 300)

50 150

 

Любой узел зависит от выбранного вами дерева. В этой таблице представлены рекомендуемые и минимальные параметры.
Для изготовления соединения стропил, вам необходимо понимать следующие параметры:

  • 1-й столбик: это размер досок, который вы используете, от этого и будет зависеть ваш узел;
  • 2-й столбик: это размер шпилек, который необходимо использовать в узле;
  • 3-й столбик: количество шпилек; здесь вы можете сами выбирать, так как есть минимальные значения шпилек, меньше которых использовать нельзя; количество нагелей зависит, от размера нахлеста, который вы выбрали;
  • 4-й столбик: длина нахлеста, зависит от диаметра доски и есть минимальное значение и рекомендуемое, от того какой нахлест вы выберете, и будет известно, сколько нагелей и какой у них будет шаг;
  • 5-й столбик: это шаг между шпильками, у них есть также минимальные значения, но мы их не приводили, так как мы написали оптимальные значения;
  • 6-й столбик: это расстояние от края дерева, тут мы привели среднее значение, выбор остается за вами;
  • 7-й столбик: это расстояние между рядами; где то стоит прочерк и это обозначает, что будет один ряд нагелей, где стоит значение то там мы рекомендуем делать шахматный порядок, и под шпилькой забивать гвоздь, как представлено в примере ниже;

Мы вам объяснили, как пользоваться данной таблицей, если у вас остались вопросы, советуем посмотреть видео инструкцию представленную выше.

 

Ошибки при соединение стропил встык
 
При соединение стропил многие допускают ошибки но которые не допустимы:
1 Не ставят под узлом упор, данное соединение не обозначает что можно делать мосты и не ставить упоры, последствия такого будет повреждение крыши и проседание ее.
2 Неправильный шаг шпилек и гвоздей: если сделать недопустимый шаг то дерево может начать разрушатся и у каждого есть допустимый и не допустимый шаг.
3 Неправильный диаметр шпилек и гвоздей, это зависит от размеров дерева а многие делают это на глаз.
4 не устанавливают уплотнитель между досок что приводит к появление в кровле мостиков холода
Это основные ошибки при изготовление данного метода.
 

Формулы для самостоятельного расчета соединения
 
Если вы решили не пользоваться готовой таблицей и хотите самостоятельно все рассчитать, то мы вас научим:
 
1й этап — определяем диаметр шпилек – он должен быть не менее 8мм и не более 0.25 от толщины соединяемого элемента, и при расчете учитывайте смятие и изгиб самой шпильки. Вы можете подсчитать по формуле самостоятельно размер нагели:
 

dш = 0.25*S
 
— Диаметр шпильки (но не менее 8мм)
 
S — Толщина одного из соединяемых элементов (толщина одной доски или бруса)
 
К примеру: соединяемый элемент у нас равен 50 мм это толщина дерева, и выходит, что размер нагели получается = 12

 
2й этап — определяем длину нахлеста узла – рекомендуемая длина должна быть больше или равна 4ем высотам стыкуемых элементов, и считается по формуле:
 

а> = 4h
 
а — Длина нахлеста
 
h — Высота доски
 
К примеру: высота доски у нас = 200мм * 4, то есть минимальный нахлест будет = 800 мм

 
3й этап — шаг между нагелями и расстояние от края доски – он должен быть не менее 7 диаметров шпилек, а от края дерева не менее 3х диаметров и выбирается конструктивно. К примеру: возьмем нагель 12мм, соответственно расстояние между ним будет = 7* 12 = 84мм, то есть это минимальное расстояние. Далее нам нужно сделать конструктивное решение, расстояние считается от края дерева 3*12 = не менее 36мм это минимальное значение.
Шаг шпилек рассчитывается по данной формуле:
 

S1 = 7d (min)

 
Расстояние от края доски рассчитывается по данной формуле:
 

S3 = 3d (min)

 
4й этап — нужно определить количество нагелей в узле, считаем это по следующим формулам:
 

nшпил = N/Т*nшв > = 2
 
nшпил – Количество шпилек
 
N – Расчетное усилие
 
nшв – Количество швов
 
Т = 0.35cd
 
c — Толщина доски см
 
d — Диаметр шпильки см

 
5й этап — нужен, если у вас нагели находятся более чем в один ряд, и расстояние между рядами делается не менее 3, 5;
Расстояние между рядами рассчитывается по формуле:
 

S2 = 3,5d (min)

 

Удлинение стропил с помощью таблицы
 

Приведем пример: возьмем дерево 50Х200 и нам нужно сделать удлинение стропил, для этого смотрим в таблицу.
Диаметр нагелей необходимо использовать 12, количество же должно быть не менее 3х. Это зависит от длины нахлеста, сам же нахлест делаем не меньше 800. Соответственно нагелей будет 3, а шаг между ними будет 350мм. Если же взять рекомендуемый размер нахлеста 1500, то шпилек будет 5 или 6, и шаг между ними уже будет 280. От края дерева отступаем не менее 40мм, но советуем 50. Далее видим такой столбик, как расстояние между рядами, где то прочерк, а где то стоят цифры. Это обозначает, что где прочерк, то нагели устанавливаются в ряд, но не на одной линии, чтобы не пошла трещина. Там где стоит цифра, мы советуем делать шахматный порядок, либо в 2 ряда. По данным параметрам и собираем этот узел, и точно также собираем узлы с другими размерами. Это удлинение стропил мы собрали, и установили нагели, пробили гвозди в шахматном порядке. Мы советуем использовать гвозди.
 

Усиление стропил с помощью таблицы
 

Далее приведем пример усиления ендовой или хребта:
По таблице берем, к примеру, размер досок 50х200 и нам нужно собрать хребет 12 метров с помощью не семетричного соединения.
Для этого мы берем шпильки 12 размера, расстояние между ними берем, к примеру, 350. Далее подсчитаем количество нагелей (так как длина нам нужна 12000мм- 100мм отступаем от края и шаг нагелей 350 = 34 шпильки). Советуем их устанавливать в шахматном порядке, и в таком же порядке пробивать гвозди. Все, мы собрали данный узел. По данной таблице, вы можете собрать почти любое не семетричное соединение. Все эти узлы делаются исходя из расчетов СНИП, и из конструктивных решений.

 

Часто задаваемые вопросы

 
Вопрос: С помощью данной таблицы, можно считать любые не семетричные соединения?

Ответ: Да, любые, только смотрите минимальные и максимальные показатели, не выходите за них и тогда у вас будут получатся любые узлы с заявленными требованиями.

 
 
Вопрос: Можно ли сделать удлинения стропил с минимальными показателями ?

Ответ: Да, можно, все показатели даже минимальные проверенные по всем нагрузкам исходя из СНИП.

 
 
Вопрос: А не проще купить дерево для хребта толще в 2 раза и не делать усиление?

Ответ: Так как при монтаже кровли, как правило, используют стандартное дерево, то многим проще сделать усиление, если вам проще купить, то лучше купите, но это выбор каждого. Мы просто предоставляем выбор.

Сращивание стропил

При сооружении крыши для большого знания может возникнуть вопрос как нарастить стропильную ногу. Брус или доска обычно имеют длину 6 м, что недостаточно для изготовления конструкций больших размеров. Часто проблема соединения элементов возникает при установке накосных (диагональных) ног четырехскатной крыши, поскольку их длина в среднем составляет от 5 до 10 метров.

При сращивании контролируют жесткость узлов и несущую способность. В этом случае особенно важно подобрать сечение конструкции так, чтобы она могла выдерживать постоянные нагрузки и массу снега. Чтобы выполнить расчет сечения стропильной ноги, пользуются достаточно простыми формулами.

Подбор сечения

Перед началом расчета собирают нагрузки на стропила. Они бывают двух видов: постоянные и временные. Постоянные включают в себя массу всех слоев крыши:

  • подшивка;
  • стропила;
  • утеплитель;
  • обрешетка;
  • кровельное покрытие.

Массу пароизоляции и гидроизоляции можно не учитывать. Можно использовать примерные значения. Для крыши с покрытием из металлической черепицы постоянная нагрузка принимается равной 60 кг/м2, из битумной — 70 кг/м2, из керамической — 120 кг/м2.

Снеговая нагрузка зависит от климатического региона. Она указана в СП «Нагрузки и воздействия». Чтобы не запутаться, пользуются специальными картами. При угле наклона кровли более 45 градусов снеговую нагрузку считают равной нулю.

После нахождения массы кровли выполняют расчет. Его делают по двум предельным состояниям: на прочность и на прогиб.

Первая формула расчета на прочность — для поиска расчетной нагрузки:

q1= (1,1*gn*cosα + 1,4*pn*cosα2)*a,

  • где q1 — расчетная нагрузка,
  • gn — постоянная нагрузка,
  • pn —снеговая нагрузка,
  • cosα — косинус угла наклона кровли,
  • a — шаг стропил.

Дальше находят расчетный изгибающий момент M = 0,125*q1*l2*100. Здесь l2 — величина пролета стропильной ноги в квадрате. Следующий шаг — нахождение расчетного момента сопротивления W. Для этого M делят на расчетное сопротивление древесины изгибу, равное 130 кг/см2.

W = b*h3/6. W уже известно, b — это ширина сечения стропила, которую принимают 5 или 10 см. В уравнении остается только одно неизвестное h — высота стропильной ноги.

Следующий расчет на изгиб. В первую очередь находят нагрузку:

q1н = (gн* cosα + pn*cosα2)*a.

Очень похоже на первый вариант, но без коэффициентов. После этого вычисляют момент инерции I = (5* q1н*l3*200)/(384*1000). l3 — пролет ноги в кубической степени. I = b*h4/12. I известно, b берут такое же, как и в первой части расчета. В уравнении остается одно неизвестное h. После двух вычислений из h для стропильной ноги назначают то, которое больше. Это будет минимальным размером.

Также при выборе высоты стропильной балки стоит учесть толщину утеплителя. Его укладывают при использовании подкровельного пространства в качестве мансарды или теплого чердака. Толщину теплоизоляционного материала выбирают в зависимости от климатического региона. Рекомендуют высоту стропил назначать на 2—3 см больше. Это нужно для обеспечения вентиляционного зазора.

Выбор места для стыка

Сращивание стропил по длине выполняют там, где изгибающий момент практически равен нулю. Не разрешается делать стыковку в середине пролета. В этом месте изгиб сильнее всего, а любое (даже самое качественное соединение) ослабляет сечение и создает шарнир. При воздействии нагрузок нога в этом месте прогнется. Скорее всего, это произойдет в первую же снежную зиму.

Расстояние от места соединения до ближайшей опоры должно составлять 0,15*l, где l — длина пролета. При этом точками опоры считаются места опирания стропильной ноги на:

  • мауэрлат;
  • коньковый ригель;
  • промежуточные стойки;
  • подкосы.

Величина пролета принимается равной расстоянию между двумя соседними опорами, между которыми планируется сращивание элемента. Такое же правило действует при монтаже накосных балок.

Методы выполнения работ

Сращивание стропильных ног по длине выполняют тремя методами:

  • встык;
  • косым прирубом;
  • внахлест.

Для того чтобы обрезать концы доски или бруса под заданным углом, используют стусло. Этот инструмент позволяет строго соблюдать геометрию и обеспечивать максимальную плотность стыков.

Соединение встык

Этот вариант считают самым быстрым. Но при выполнении работ не стоит торопиться. Важная задача в этом случае — отрезать концы досок в месте стыка под идеальным прямым углом. В противном случае велика вероятность смещений и подвижек в процессе эксплуатации.

Торцы соединяют друг с другом. После этого делают накладку с двух сторон из древесины или металла. Пластина из металла должна иметь специальные отверстия для крепежа (гвозди или саморезы). Деревянный элемент фиксируют четырьмя способами:

  • на гвозди;
  • на саморезы;
  • на болты;
  • на шпильки.

Элементы крепежа располагают в шахматном порядке. Саморезы и гвозди использовать не рекомендуют. Их нужно больше, чем болтов или шпилек, что существенно ослабляет сечение.

Профессиональные строители при выполнении работ обычно предпочитают шпильки, поскольку этот вариант удобнее. Шпилькой скрепляют стропило и две накладки насквозь. При закручивании гаек предусматривают шайбу. Она предотвращает втапливание крепежа в дерево.

Соединение косым прирубом

Вариант позволяет добиться надежной фиксации. Это особенно актуально при наращивании накосных ног. Сложность заключается в том, что концы балок подпиливают под углом.

Крепление делают на один болт или шпильку. В середине стыка просверливают сквозное отверстие для болта. Его диаметр должен точно совпадать с диаметром крепежа или быть на 1 мм меньше. Чаще всего используются детали с размером сечения 12 или 14 мм. Если отверстие будет слишком большим, возникает вероятность прогиба.

Как и в предыдущем случае при закручивании гаек используют шайбы. Ширина стыка принимается 2h, где h — высота сечения балки. При спиливании угла на доске или брусе, нужно предусмотреть вертикальные участки сверху и снизу, высота которых равна 0,15h.

Сращивание стропил внахлест

Метод позволяет получить жесткое соединение. Длину нахлеста назначают не менее 1 м. Вариант отлично подойдет для новичков, поскольку в этом случае нет необходимости строго контролировать угол среза.

Доски соединяют между собой на гвозди, саморезы, болты или шпильки. Крепеж располагают в шахматном порядке. Важно не забыть про шайбы при закручивании гаек.

Спаренные стропила

Если длина стропильной ноги больше 6 метров (размеры пиломатериала), потребуется сращивание. Вместо этого можно использовать спаренные стропила. Их изготавливают из двух или более досок. Ширина каждой обычно назначается 10 см.

Доски крепят между собой на гвозди в шахматном порядке. Расстояние между крепежами в каждом ряду назначается 50 см. Также для стягивания используют болты или шпильки. Наращивание по длине делают встык. Каждая доска в сечении смещается относительно соседних на 1 метр. Так удается добиться того, что даже в месте стыка есть цельная часть. По всей длине прочность сечения примерно одинаковая, нет ослабленных участков.

При сращивании нескольких досок между ними укладывают 1 см минеральной ваты или джута. Это нужно на того, чтобы скомпенсировать усадку древесины.

Составные стропила

Составная балка представляет собой систему из спаренного участка и одинарного. В нижней части пролета используется спаренная доска. При этом соединение делается на деревянные вкладыши (бобышки). Толщина бобышек принимается равной толщине одинарной ноги в верхней части. Расстояние между соседними вкладышами не превышает 7h.

Нижние элементы соединяются между собой в местах установки бобышек. Для фиксации используют гвозди, саморезы, болты или шпильки.

Крепление нижней и верхней части конструкции осуществляют внахлест. Одинарная нога входит между спаренных. Величина нахлеста должна быть не меньше 1 метра. Чтобы закрепить узел используют те же приспособления, что и при соединении нижней части балки.

Составные ноги не отличаются такой надежностью и жесткостью, как спаренные. Но их преимущество — экономия материала. Такой способ можно использовать для стропил, но не рекомендуется при изготовлении накосных диагональных элементов.

Чтобы избежать соединения стропил по длине, можно использовать клееную древесину. На заводе изготавливают балки для больших пролетов до 12 м. Но такой материал стоит ощутимо дороже, поэтому сращивание балок используют в целях экономии.

Сращивание стропил по длине между собой при монтаже кровле крыши дома, с оперением на балку, видео инструкция как сделать узел внахлест самостоятельно, Ваш Загородный Дом

Инструкция по сращиванию стропил по длине внахлест
 
Здесь идет пошаговое описание, как сделать сращивание стропил по длине внахлест:Для наращивания стропил вам понадобится: Доски, гвозди.

1. Первым этап это приложение двух досок друг к другу, сам же узел зависит от угла нагрузки, на данном пример он составляет 1.6 метра.
1.1 Так как дерево будет немного рассыхается между досками необходимо уложить уплотнитель, для отсечения мостика холода
1.2 Также рекомендуем зафиксировать все саморезами, они нужны только для удобства работы.
1.3 Рассверливаем отверстие для шпилек, их будем устанавливать в шахматном порядке не на одной линии, размер шпилек зависит от размера досок, и учитывается индивидуально, в данном примере они = 12мм

 

Высверливаемым отверстие для шпильки
 

2. Монтируем шпильки и затягиваем их так чтобы шайба немного ушла в дерево.

 

Затягиваем шпильки
 

3. Забиваем гвозди точно в таком же порядке как и шпильке но семерично.

 

Забиваем гвозди в стропила
 
На данной инструкции мы вам показали, как правильно сращивать стропила по длине.
 

Часто задаваемые вопросы

 
Вопрос: Какой из методов лучше внахлест или встык?

Ответ: Внахлест делается намного проще, встык делается сложней но передает лучше нагрузку на небольшой %, выбор только за вами.

 
 
Вопрос: Из каких досок делать данное удлинение?

Ответ: Из тех которых вы делаете монтаж вашей кровле, так как у вас все расчеты именно на ваше сечение доски, вот его и нужно использовать.

 
 
Вопрос: Можно ли установить только шпильки а гвозди не устанавливать?

Ответ: Не рекомендуем, так как гвозди действуют как скобы, а они со временем раскручиваются но они действуют в основном чтобы не было отрыва а гвозди сдерживают.

17. Найти длину обыкновенного стропила

Этот раздел взят из книги Айры Самуэля Гриффита «Столярные работы». Также доступны от Amazon: столярные изделия.

Найти длину общего стропила . Первый метод. Теоретическая длина стропила обозначена центральными линиями на рис. 45-а и 48. При оценке общей длины запаса для стропила с хвостом следует учитывать длину хвоста или длину смотровой площадки.

Наиболее часто используемые поля — это половина, треть и четверть.Из рассмотрения рис. 43 видно, что длина обыкновенного стропила — это гипотенуза прямоугольного треугольника, ноги которого — подъем и наклон крыши. Таким образом, проблема определения длины общего стропила, когда подъем и бег известны, состоит лишь в решении уравнения c2 = a2 + b2.

Рис. 47. Снятие отвеса при первом срезе сиденья.

Практические плотники не сочли бы целесообразным тратить время на поиск длины стропила таким способом, поскольку для каждого изменения подъема или пробега потребуется довольно длительное решение.Вместо этого они обнаружили, что для каждого шага бега стропила длина стропила увеличивается пропорционально, а отношение подъема к бегу остается неизменным, Рис. 44. Следовательно, с таблицей, в которой длина стропила для каждого длина пробега, для каждого из общих шагов, длина стропила для любого данного шага может быть найдена путем простого умножения константы, заданной на величину пробега для этого конкретного стропила.

Рис. 48. Длина стропила.

Рис. 49 показывает такую ​​таблицу, разработанную для довольно большого числа шагов.Из этой таблицы будет видно, что число, принимаемое в качестве константы для пробега, составляет 12 «, и что увеличение в дюймах на фут пробега берется на другом элементе квадрата кадрирования. Стропила домкрата, как будет показано позже это всего лишь сокращенный общий стропила, поэтому то, что сказано об общем стропиле, также верно для стропила домкрата, однако, у домкрата есть дополнительный разрез, который будет обсуждаться в другом разделе.

Пример:

Определите длина обыкновенного стропила дома с пролетом 25 футов и четвертью шага, без хвоста.

Рис. 49. Таблица обрамления обыкновенного стропила.

Решение:

Run = 12 ‘

Длина на фут прогона для четверти шага = 13,42 «

12,5 X 13,42″ = 167,75 «= 13,98′

(Ищем ближайшее дробное значение .98 в таблице десятичного числа

эквивалентов в Приложении III, 63/64 или практически 1 ‘) Стропила должна быть в кадре длиной 14’.

Если хвост является частью стропила, действуйте так, как описано, добавляя прогон хвоста или длина смотровой, к бегу стропила.

На рис. 50 показан квадрат кадрирования, содержащий, помимо прочих данных, длины стропила на фут пробега. Чтобы использовать данные, относящиеся к общей длине или длине стропильного домкрата, (1) рассмотрите пробег как 12 «, взятый на язык; (2) выберите на лезвии вдоль его внешнего края метку в дюймах, которая представляет подъем крыши на фут бег, необходимый для определения заданного шага; (3) число, расположенное непосредственно под этой отметкой, при чтении поперек лезвия в месте, обозначенном «Длина обычного стропила на фут бега», указывается длина на фут для данного конкретного подъема или шага.

Рис. 50. Квадратная деталь каркаса.

В качестве проверки для расчета длины стропила предлагается следующая процедура: выбрав прогон 12 «на языке и рост дюймов на фут прогона на лезвии, поместите один квадрат на другой, как показано на рис. 51, используя ту сторону квадрата, разделенную на дюймы и двенадцатые. Не используйте конец лезвия, закругленный угол делает невозможным обеспечить требуемую точность. Предельная точность требуется, если константа должна использоваться для стропил значительной длины запустить.Прочитайте диагональную длину между числами, представляющими пробег и подъем. Считайте целое число дюймов в футах, а дроби в дюймах и снимите все дробные остатки с очень остроконечной пары делителей. Прочитайте это расстояние делителя с помощью сотой шкалы на кадрирующем квадрате. Результат, если работа выполнена очень точно, должен быть таким же, как и результаты, полученные с помощью вычислений из таблиц, даже с точностью до десятых. При обычной работе, где большая точность не требуется, плотники иногда определяют эту константу для данного шага, размещая квадрат кадрирования, как на рис.4o или 47, взявшись за язык, а на лезвии подъем, отмечая вдоль языка и лезвия. Расстояние между этими отметками затем читается на квадрате, размещенном вдоль края.

Второй метод: При определении длины стропила одинаково распространенной практикой является укладка квадрата кадрирования, как показано на рис. 45-а.

В этом положении вырезан вырез сиденья, ср. Участок 18, а также короткая острая линия, начерченная вдоль другого члена квадрата у верхнего края стропила.Квадрат перемещается с использованием тех же чисел и другого начертания. Эту операцию повторяют столько же раз, сколько стоят ноги на стропиле. С интервалом 24 ‘операция будет повторяться 12 раз.

Если бы бег не был в четных футах, квадрат был бы размещен столько раз, сколько было полных футов в беге. Кроме того, было бы выдвинута та дробная часть, у которой доля пробега составляла 12 «. Например, при пробежке 12 ‘7», с крышей для подачи, квадрат был бы продвинут 12 раз, используя число 12 на язык и 6 на лезвии.В дополнение к этому квадрат будет продвигаться с использованием 7/12 из 12 «или 7» на языке и 7/12 из 6 «или 3» на лезвии. Поскольку эти числа не позволяют достаточному квадрату опираться на стропила, чтобы дать полную строку, как только указывается предельный предел длины стропила, квадрат можно сдвинуть вверх, используя набор чисел, который был использован впервые, то есть 12 «и 6». На обычных стропилах эта последняя операция упрощается отмечая, что дробный пробег, деленный на 12, умножается на 12. Всегда конечная позиция квадрата, следовательно, может быть получена простым сдвижением элемента, используемого при разметке последней полной линии ножки, которая параллельна срезу сиденья. , дополнительное расстояние, равное дробному футу всего пробега, рис.44. Длина хвоста получается аналогично, Рис. 44.

Рис. 51. Поиск длины стропила путем масштабирования.

Рис. 52. Раскладка стропила.

Галстук с воротником и стропильные

Nick Gromicko, CMI® и Ben Gromicko

Хомуты и стропила являются горизонтальными элементами каркаса крыши, каждый из которых имеет свои цели и требования. Домашние инспекторы должны быть знакомы с этими конструктивными элементами и различиями между ними, поскольку они не одинаковы.

collar rafter tie

В физике натяжение — это сила тяги, которую твердый предмет оказывает на другой предмет. Элементы натяжения представляют собой твердые объекты (или элементы конструкции), которые подвергаются осевым растягивающим усилиям или растяжению.Воротники и стропила являются примерами натяжных элементов.

Натяжная стяжка — это конструктивный элемент, подверженный натяжению сетки.

Стяжные хомуты

«Воротничная стяжка» — разговорная фраза, которая используется среди подрядчиков, строителей и инспекторов, но обычно не используется в строительной или инженерной документации. Правильная фраза на самом деле «воротник луча». В этой статье мы будем использовать «галстук воротника».

Хомут для галстука — это натяжной хомут в верхней трети противоположных двускатных стропил, который предназначен для противодействия отделению стропила от ребристой балки во время периодов несбалансированных нагрузок, например, вызванных подъемом ветра или несбалансированными нагрузками на крышу от снега.Международный жилой кодекс 2015 года не требует наличия воротничков (или воротниковых балок). Однако в тех ситуациях, когда они указаны, в верхней трети крыши между противоположными стропилами обычно устанавливаются хомуты или хребты. В районах с сильным ветром подъем может оторвать крышу дома, если он не прикреплен надлежащим образом.

Хомуты должны быть не менее 1 x 4 дюйма (номинальные), на расстоянии не более 4 футов от центра.

Другие факты о галстуках:

  • Они могут или не могут потребоваться, в зависимости от юрисдикции.Инспекторы InterNACHI не должны называть отсутствие воротничков галстуком как дефект, если они не знают, что воротничные галстуки требовались в юрисдикции, где дом находится во время строительства дома.
  • Хомуты, вероятно, не нужны, если для крепления стропил к гребню использовались одобренные металлические соединители.
  • Там, где они необходимы, они должны быть установлены на каждом другом стропила, где стропила находятся на 24-дюймовых центрах.
  • Галстуки с воротником, вопреки распространенному мнению, не препятствуют распространению стен.

Стропильные стропы

Стропильная стяжка — это натяжная стяжка в нижней трети противоположных двускатных стропил, предназначенная для противодействия внешней тяге стропила под нагрузкой. Во многих ситуациях вы обнаружите, что потолочные балки, установленные параллельно стропилам, предназначены для работы в качестве стропильных стяжек. Модель макета крыши ниже показывает стандартную стропильную стяжку.

collar rafter tie

Стропильные стропы установлены между противостоящими стропилами и должны быть установлены как можно ближе к верхней плите.

Стропильные стойки противостоят внешней тяге, которую стропила оказывают на наружные стены. Они помогают предотвратить распространение стен из-за веса крыши. Когда стены расправятся, доска риджа может провисать. Обвисший хребет является одним из признаков того, что конструкция крыши может не иметь достаточных стропильных связей. Стропильный галстук образует нижний пояс простой треугольной фермы крыши.

Когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам, инспекторы могут обнаружить стропильные стропы, установленные над потолочными балками, в качестве элементов каркаса каждые 4 фута, проходящих над потолочными балками, соединяющих противоположные стропила.

Стропильные стяжки должны быть не менее 2 х 4 дюйма (номинальные).

Другие факты о стропильных стропах:

  • Стропильные стропы требуются всегда, если крыша не имеет структурного (самонесущего) гребня или не построена с использованием инженерных ферм. Отсутствие стропильных связей является серьезной структурной проблемой в крыше с обычным каркасом.
  • В большинстве домов потолочные балки также служат стропильными стяжками.
  • Если стропилины ориентированы перпендикулярно потолочным балкам, стропильные стропы следует устанавливать чуть выше потолочных балок.Галстуки обычно опираются на балки.
  • Если стропила установлены на 24-дюймовых центрах, стропила обычно устанавливаются на каждом другом стропиле.
  • Нередко можно увидеть стропильные галстуки размером 2 x 4 дюйма или 2 x 6 дюймов.

Усилие натяжения

Стропила и стяжки подвергаются огромным силам натяжения. Эти силы делают обеспечение связи с досками стропила критической проблемой. Сила в каждом галстуке увеличивается с обратным уклоном. Таким образом, чем больше уклон крыши, тем слабее тяга наружу.

Тяга наружу

Нагрузка на конструкцию может быть рассчитана на основе сочетания мертвой нагрузки или веса самой конструкции, нагрузки под нагрузкой, которая варьируется для разных конструкций, снеговой нагрузки и ветровой нагрузки.

В простой двускатной крыше стропильные плиты несут живые и мертвые нагрузки, которые толкают как вниз, так и наружу к верхней части несущих стен. Эта горизонтальная внешняя тяга может быть значительной. Чтобы противостоять этой горизонтальной направленности наружу, Международный жилой кодекс требует, чтобы каждая пара стропил была надежно соединена друг с другом с помощью сплошной потолочной балки, а также для установки несущей балки для крыш с уклоном менее 3:12 (см. иллюстрацию ниже).

collar rafter tie

Потолочные балки

Если потолочные балки не соединены со стропилами на верхней стенной плите, балки, соединенные выше на чердаке, должны быть установлены в виде стропильных связей или должна быть предусмотрена непрерывная стяжка. Если потолочные балки не параллельны стропилам, стропильные стропы должны быть установлены. Если потолочные балки или стропильные балки не предусмотрены, гребень, образованный этими стропилами, должен опираться на стену или балку.

Концы потолочных балок должна быть внахлест минимум 3 дюйма, или встык над несущими перегородками или балки и toenailed к элементу подшипника.Если потолочные балки используются для обеспечения сопротивления стропильной тяге, перекрывающиеся балки должны быть зафиксированы вместе в соответствии с таблицей R802.5.1 (9) в IRC. Например, если дом имеет уклон 4:12, стропила находятся на 16-дюймовых центрах, снеговая нагрузка составляет 30 фунтов на квадратный дюйм, а размах крыши составляет 28 футов, вам нужно восемь обычных 16-и гвоздей (или 40-футовых гвоздей) в каждое стропильное соединение. Это много гвоздей, которые может искать домашний инспектор.

Потолки собора

Потолки собора популярны во многих домах, но у них есть особые проблемы с нагрузкой на стропила, которая толкает наружу наружные стены.Открытые хомуты и ребристые балки решают многие из этих проблем. Чем выше связь, тем меньше рычагов доступно для противодействия силам наружу. Многие соборные потолки часто показывают признаки движения, такие как трещины гипсокартона. Наиболее эффективный способ уменьшить внешнюю тягу — это использовать структурную ребристую балку.

Нижний пояс фермы

В обычных стропильных конструкциях нижний пояс служит натяжной связью между внешними стенами.Внесение изменений в установленные фермы не допускается. Разрезание любой фермы, особенно на нижнем поясе, нарушает структурную целостность фермы. Если инспектор обнаружит, что аккорд фермы был обрезан, он / она должен рекомендовать обратиться к инженеру-строителю.

Нижний пояс фермы не следует прикреплять к перегородке внутренней стены. Прикрепление нижнего пояса фермы к внутренней стене может привести к тому, что элементы полотна, рассчитанные на растяжение, станут элементами сжатия.Когда нижний пояс прикреплен к верхней плите внутренней стены, домашний инспектор может наблюдать растрескивание внутренней отделки в углу готовой стены и потолка.

Нижняя треть Третья

Старые строительные нормы и правила позволили устанавливать стропильные стропы очень высоко над верхней панелью стены, на две трети расстояния между верхней панелью и гребнем. IRC 2012 года теперь ограничивает это расстояние до одной трети расстояния между плитой и гребнем.Например, если в недостроенном гараже есть крыша с уклоном 4:12 и пролет крыши 24 фута, стропильные стропы должны быть расположены на расстоянии не более 16 дюймов от плиты в соответствии с современными строительными стандартами.

Натяжение

На приведенном ниже макете каркаса крыши показана стандартная стяжка воротника. Поскольку нагрузка приложена вниз, натяжение в галстуке воротника увеличивается.

collar rafter tie

Сжатие

На рисунке ниже показана ферменная ферма столбов.Поскольку нагрузка прикладывается вниз, сжатие увеличивается на столбах.

collar rafter tie

Изгибающий момент

Изгибающий момент возникает, когда сила превращается из прямой формы в изогнутую или угловую. На рисунке ниже показан галстук с воротником и стропилами на стенах с традиционным каркасом. Когда нагрузка прикладывается вниз, стропила переходят в изгибающий момент под хомутом воротника. Этот изгибающий момент оказывает наружное давление на стены, делая их из отвеса.

collar rafter tie

Резюме

В целом, воротнички и стропила выполняют разные функции, но оба являются важными элементами кровельного каркаса, и инспекторам полезно знать об их различиях, чтобы правильно вызывать дефекты.

InspectorSeek.com

,
соединений стропил — определение — английский язык

Примеры предложений с «соединениями стропил», память переводов

патент-wipoA складная, развертываемая структура (1100) для конструкции имеет нижнюю ступицу (1101), имеющую первую центральную ось, наборы гусеницы (1103), мачты (1104) и стропила (1105), шарнирно соединенные с нижней ступицей (1101), друг с другом и с верхней ступицей (1102) таким образом, что позволяет складывать каркас (1100) в один, два или три небольших пакета и для развертывания в структурном каркасе, поддерживающем полы, стены и крышу для закрытой конструкции. патентная конструкция wipoA для портальной рамы, для здания, содержащая опору (15), стропила (17), закрепленный на одном конце к опоре (15) под углом к ​​нему, и наклонный элемент (21), охватывающий угол между стойкой (15) и стропила (17), причем стойка (15) и стропила (17) определяются двумя удлиненными элементами поперечного сечения в форме канала, расположенными вплотную друг к другу, их базовые стенки находятся в контакте и отличающийся тем, что указанный упорный элемент (21) соединен на одном конце со стропила (17) соединительной деталью (36), включающей пластину (39), прикрепленную в лицевом контакте, по меньшей мере, с одной из копланарных боковых стенок Члены канала стропила (17). патент-wipo. Стропила содержит профили, позволяющие прикрепить неподвижный конец мембраны к указанным стропилам, используя как круглую трубу, так и профиль в форме буквы С, непрерывно устанавливаемый вдоль стропила, чтобы обеспечить водонепроницаемое соединение между стропила и Изобретение относится к укрытию, содержащему переднюю опорную конструкцию, выровненную по существу в продольном направлении указанного укрытия, и включающую в себя по меньшей мере две передние стойки (7) и заднюю опорную конструкцию, включающую по меньшей мере две задние стойки (8). ), причем указанные опорные конструкции выполнены на расстоянии друг от друга в направлении ширины укрытия, причем множество, по меньшей мере, по существу горизонтальных стропильных балок (1) выровнены параллельно друг другу перпендикулярно продольному направлению указанного укрытия и расположены на расстоянии друг от друга. расстояние друг от друга, стропила балки соединены своими первыми концами к конструкции задней опорной и, в точке между их фи первый и второй концы, к первой опорной конструкции, и крыша настил (2), выполненный над указанной стропильные балки (1). патент-wipo Стропила (5) соединена с первой стойкой (1) в первой секции между 1/10 л и 3/10 л и со второй и третьей стойкой (2, 3) во второй секции между От 4/10 л до 6/10 л и до четвертой стойки (4) в третьей секции между 7/10 л до 9/10 л. Патенты wipoA Вращающаяся приводная труба, установленная на внутренней стропила, имеет кабели, подключенные к Приводная труба с пружиной подключена к каждому кабелю для регулирования минимального натяжения кабеля. патенты-wipoA портальная конструкция содержит раму (10) вертикальных опорных стоек (18), стропила (20) каждый из которых соединен с опорной стойкой и к гребню (22), а также карнизы балки, соединяющая опорные столбики и застекленные крыши установлен на нем. Патенты-wipo. Предусмотрен зажим для остекления (100), содержащий: стропильный соединитель (120) для соединения зажима (100) с концом продольно проходящего стропила (20) для удерживания материала остекления в первой плоскости; и ограничитель (140) остекления, обеспечивающий при использовании поверхность, проходящую, по существу, перпендикулярно указанной первой плоскости. патент-wipo Настоящее изобретение, в отношении традиционного здания, относится к способу строительства стропил для лошадиных лап, сконструированных для соединения под наклонными углами с боковыми поверхностями карниза с обеих сторон из числа стропил (обычных стропил), которые представляют собой основные компоненты кровли и имеют форму подковы на ее концах. патент-wipoA тонкая стальная стропила в Н-профиле, состоящая из плинтуса (511) с соответствующими частями верхних стропил (511) и прижимных балок (611), соединенных вместе с помощью болтов для формирования всего стропила. Патентная структура крыши wipoA (10) здания, которое имеет пару стропильных балок (12 и 12а) и пару стоек карниза (16 и 16а), проходящих между балками стропила (12 и 12а) и соединенных с ними, включает в себя множество первых полосовых полос (22 и 22b). патент-wipo. Настоящее изобретение направлено на укрытие для навеса, которое включает в себя первую и вторую экструзионные стойки (14), опорную балку (10), соединяющую первую и вторую стойки (14), множество стропил (8), установленных на опорная балка (10) и, по меньшей мере, одна панель крыши (6), соединенные со стропилами (8). Патенты-wipoОткрыто широкое разнообразие кровельных досок, боковых досок и досок пола (7), соединенных со стропилами, шпильками и балками (9) без видимых гвоздей (13). патент-wipoA способ сращивания ламинированных пленок, включающий этапы сращивания протяженных слоев основной пленки (3, 4) друг с другом в основной форме стропила в соединительной части между задней концевой частью и верхней концевой частью ламинированных пленок (1, 2), имеющие расширенные слои основной пленки (3, 4) и слои герметика (5, 6), чтобы сделать соединенную часть ламинированных пленок в достаточной степени способствующей изготовлению упаковочного пакета и обеспечить превосходную воздухонепроницаемость и герметичность для сама соединительная часть и обеспечивает прочность на растяжение, необходимую для ламинированных пленок, к соединительной части, чтобы исключить необходимость временной остановки упаковочного устройства, когда соединительная часть ламинированных пленок проходит упаковочное устройство, чтобы повысить работоспособность и эффективность работы, а также увеличить урожайность материала. Патентная заявка. Согласно способу изобретения упомянутая рама, называемая стальной рамой (8), содержит два стальных стропила, которые жестко соединены друг с другом, и каждый из которых снабжен нижней частью, подобной ноге. патент-wipo Первые полосовые полосы (22 и 22b) имеют противоположные дистальные концы, проходящие между балками стропила (12 и 12а) и соединенные с ними. tmClassАксессуары для дренажных устройств (в частности, для крыш), а именно: накидные зажимы, колена, соединительные детали, выпускные отверстия, стропильные кронштейны, держатели, рукава, зажимы для труб, отрезки труб с установленными грязевыми поддонами и стержнями с проушинами, стержни желоба и без них, сетчатые фильтры , головные уборы, муфты, подвесные соединители, угловые элементы для водосточных труб, отводы водосточных желобов, крышки для напорных труб, клапаны для дождевой воды и детали для вышеуказанных товаров и устройств tmClassАксессуары из пластика для дренажных устройств (в частности, для крыш), а именно накидные зажимы, колена , концевые соединительные элементы, выпускные отверстия, стропильные кронштейны, держатели, рукава, хомуты, патрубки с встроенными грязевыми поддонами и без них, сетчатые фильтры, насадки, наконечники, муфты, подвесные соединители, угловые детали для водосточных труб, изгибы желоба, опорная труба крышки, клапаны для дождевой воды и детали для вышеуказанных товаров и устройств патент-wipoСистема пожаротушения включает в себя линию подачи, обычно проходящую по ширине пространства и обычно расположены между стропилами и рядом спринклеров, соединенных с линией подачи. патент-wipoПары стропильных балок (10, 11, 12) соединяются друг с другом с помощью беговых балок (18, 19). патентов-wipoA устройства для подъема конструкции крыши включает в себя кронштейн (151), соединенный с каждым из стропил фермы в (111 и 112) и элемент подъема (155), соединенный с кронштейнами (151) на опорный конец и имеющим подъемный конец расположен над кровельным покрытием (122) для обеспечения возможности применения подъемного усилия для подъема конструкции крыши (10). Соединители tmClassTimber, а именно: углы, просверленные листы и плиты из металла, металлические балки для соединения деревянных конструкций, опорные стойки, подвесные балки, опорные кронштейны для стропила, перфорированные ленты, втулки основания для вождения, ручки, закрывающие выступы, а именно крышки для ящиков, дверей и ворот из металла, для крепления с помощью навесных замков, навесных замков, катушек и металлических петель патент-wipo. Система световых люков может быть адаптирована для различных отверстий в крыше, изменяя длину стропила и прогона и угол между подключенные потолочные светильники. WikiMatrixВысокие внутренние стойки (Staver) соединены кронштейнами (bueknær), а также соединены с наружными стенами с помощью стропильных проходов, создавая прочную конструкцию с боков. патент-wipoФотоэлектрическая черепица снабжена каркасом из пластика с обычными средствами для крепления к стропилам крыши и характеризуется средствами для стабильного электрического и механического соединения между соседними черепицами.

Показаны страницы 1. Найдено 31 предложения с фразой rafters connections.Найдено за 9 мс. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они приходят из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

21 Итерация | R для Data Science

Введение

В функциях мы говорили о том, как важно уменьшить дублирование в вашем коде, создавая функции вместо копирования и вставки. Сокращение дублирования кода имеет три основных преимущества:

  1. Намного легче понять цель вашего кода, потому что ваши глаза обращается к тому, что отличается, а не то, что остается прежним.

  2. Проще реагировать на изменения требований. Как ваши потребности изменения, вам нужно только внести изменения в одном месте, а не помните, чтобы изменить каждое место, которое вы скопировали и вставили код.

  3. Вероятно, у вас будет меньше ошибок, потому что каждая строка кода используется в большем количестве мест.

Одним из инструментов уменьшения дублирования являются функции, которые уменьшают дублирование, выявляя повторяющиеся шаблоны кода и выделяя их в независимые фрагменты, которые можно легко использовать повторно и обновлять. Другим инструментом уменьшения дублирования является итерация , которая помогает вам, когда вам нужно сделать одно и то же для нескольких входов: повторить одну и ту же операцию для разных столбцов или для разных наборов данных.В этой главе вы узнаете о двух важных итерационных парадигмах: императивное программирование и функциональное программирование. С императивной стороны у вас есть инструменты, такие как циклы for и while, которые являются отличным местом для начала, потому что они делают итерацию очень явной, поэтому очевидно, что происходит. Однако циклы for довольно многословны и требуют совсем немного бухгалтерского кода, который дублируется для каждого цикла for. Функциональное программирование (FP) предлагает инструменты для извлечения этого дублированного кода, поэтому каждый общий шаблон цикла получает свою собственную функцию.Как только вы овладеете словарем FP, вы сможете решить много общих итерационных задач с меньшим количеством кода, большей простотой и меньшим количеством ошибок.

Предпосылки

После того, как вы освоите циклы for, предоставляемые Base R, вы изучите некоторые из мощных инструментов программирования, предоставляемых purrr, одним из базовых пакетов tidyverse.

Для петель

Представьте, что у нас есть этот простой кусок:

Мы хотим вычислить медиану каждого столбца. Вы могли бы сделать с копировать и вставить:

Но это нарушает наше эмпирическое правило: никогда не копируйте и не вставляйте более двух раз.Вместо этого мы могли бы использовать цикл for:

Каждый цикл for состоит из трех компонентов:

  1. Выход : выход <- вектор ("double", длина (x)) . Прежде чем начать цикл, вы всегда должны выделять достаточно места для выхода. Это очень важно для эффективности: если вы растете цикл for на каждой итерации с использованием c () (например), цикл for будет очень медленным

    Общий способ создания пустого вектора заданной длины - это вектор () функция.У него есть два аргумента: тип вектора («логический», «Целое число», «двойник», «символ» и т. Д.) И длину вектора.

  2. последовательность : i в seq_along (df) . Это определяет, что зациклить: каждый цикл цикла for присваивает i разное значение из seq_along (df) . Полезно думать о и как местоимении, как «это».

    Возможно, вы раньше не видели seq_along () . Это безопасная версия знакомый 1: длина (л) , с важным отличием: если у вас есть вектор нулевой длины, seq_along () делает правильные вещи:

    Вы, вероятно, не намеренно создадите вектор нулевой длины, но их легко создать случайно.Если вы используете 1: длина (х) вместо из seq_along (x) , вы, вероятно, получите ошибочное сообщение об ошибке.

  3. Корпус : вывод [[i]] <- медиана (df [[i]])) . Это код, который делает работа. Он запускается многократно, каждый раз с другим значением для и . Первая итерация будет выполнять выходных данных [[1]] <- медиана (df [[1]]) , второй будет работать с выходом [[2]] <- медиана (df [[2]]) и т. д.

Вот и все, что нужно для цикла for! Сейчас самое время попрактиковаться в создании базовых (и не очень) циклов, используя приведенные ниже упражнения.Затем мы перейдем к некоторым вариантам цикла for, которые помогут вам решить другие проблемы, которые возникнут на практике.

Упражнения

  1. Запись для циклов:

    1. Вычислите среднее значение каждого столбца в тонн .
    2. Определите тип каждой колонки в . Полеты .
    3. Вычислите количество уникальных значений в каждом столбце ирисов .
    4. Генерация 10 случайных нормалей из распределений со средними значениями -10, 0, 10 и 100.

    Подумайте о выводе, последовательности и теле до того, как вы начнете писать петля.

  2. Исключите цикл for в каждом из следующих примеров, взяв Преимущество существующей функции, которая работает с векторами:

  3. Совмещайте свои функции написания и для циклических навыков:

    1. Написать цикл for, который печатает () текст песни к детской песне «Алиса верблюд».

    2. Преобразуйте детскую стишок «десять в постели» в функцию.Обобщить это любое количество людей в любой спальной структуре.

    3. Преобразуйте песню «99 бутылок пива на стене» в функцию. Обобщить на любое количество любого сосуда, содержащего любую жидкость на любая поверхность.

  4. Обычно можно увидеть циклы, которые не распределяют выходные данные и вместо этого увеличить длину вектора на каждом шаге:

    Как это влияет на производительность? Разработайте и проведите эксперимент.

Для вариаций петли

После того, как у вас есть базовый цикл for, вы должны знать о некоторых вариациях.Эти варианты важны независимо от того, как вы выполняете итерации, поэтому не забывайте о них, как только вы освоите методы FP, о которых вы узнаете в следующем разделе.

Существует четыре варианта основной темы цикла for:

  1. Изменение существующего объекта вместо создания нового объекта.
  2. Цикл по именам или значениям, а не по индексам.
  3. Обработка выходов неизвестной длины.
  4. Обработка последовательностей неизвестной длины.

Модификация существующего объекта

Иногда вы хотите использовать цикл for для изменения существующего объекта. Например, помните наш вызов из функций. Мы хотели изменить масштаб каждого столбца во фрейме данных:

Чтобы решить эту проблему с помощью цикла for, мы снова подумаем о трех компонентах:

  1. Выход : у нас уже есть выход - он такой же, как вход!

  2. Последовательность : мы можем рассматривать фрейм данных как список столбцов, поэтому мы можем перебрать каждый столбец с seq_along (df) .

  3. Кузов : применить rescale01 () .

Это дает нам:

Как правило, вы будете изменять список или фрейм данных с помощью этого вида цикла, поэтому не забывайте использовать [[, а не [. Возможно, вы заметили, что я использовал [[ во всех моих циклах for: я думаю, что лучше использовать [[ даже для атомарных векторов, потому что это дает понять, что я хочу работать с одним элементом.

Looping pattern

Существует три основных способа зацикливания вектора.До сих пор я показывал вам самое общее: циклически перебирая числовые индексы с для (i в seq_along (xs)) , и извлекая значение с помощью x [[i]] . Есть две другие формы:

  1. Цикл по элементам: для (x в xs) . Это наиболее полезно, если вы только заботиться о побочных эффектах, таких как печать или сохранение файла, потому что это трудно сохранить результат эффективно.

  2. Цикл по именам: для (нм в именах (xs)) .Это дает вам имя, которое Вы можете использовать для доступа к значению с x [[nm]] . Это полезно, если вы хотите использовать имя в заголовке сюжета или имени файла. Если вы создаете именованный вывод, убедитесь, что вектор результатов назван так:

Итерация по числовым индексам является наиболее общей формой, поскольку, учитывая позицию, вы можете извлечь как имя, так и значение:

Неизвестная длина вывода

Иногда вы можете не знать, как долго будет длиться вывод.В 2 раза больше))

Лучшее решение сохранить результаты в списке, а затем объединить их в один вектор после завершения цикла:

Здесь я использовал unlist () , чтобы свести список векторов в один вектор. Более строгим вариантом является использование purrr :: flatten_dbl () - он выдаст ошибку, если входные данные не являются списком двойников.

Эта картина встречается и в других местах:

  1. Возможно, вы генерируете длинную строку.Вместо пасты () вместе каждую итерацию с предыдущей, сохранить вывод в символьном векторе и затем объединить этот вектор в одну строку с паста (выход, развал = "") .

  2. Возможно, вы генерируете большой фрейм данных. Вместо последовательно rbind () в каждой итерации, сохраните вывод в списке, затем используйте dplyr :: bind_rows (output) для объединения выходных данных в один фрейм данных.

Остерегайтесь этого паттерна.Всякий раз, когда вы видите это, переключитесь на более сложный объект результата, а затем объединитесь в одном шаге в конце.

Неизвестная длина последовательности

Иногда вы даже не знаете, как долго должна длиться последовательность ввода. Это обычное явление при симуляции. Например, вы можете зацикливаться, пока не получите три головы подряд. Вы не можете делать такие итерации с циклом for. Вместо этого вы можете использовать цикл while. Цикл while проще, чем цикл for, поскольку он состоит только из двух компонентов: условия и тела:

Цикл while также более общий, чем цикл for, поскольку вы можете переписать любой цикл for как цикл while, но вы не можете переписывать каждый цикл while как цикл for:

Вот как мы могли бы использовать цикл while, чтобы найти, сколько попыток требуется, чтобы получить три головы подряд:

Я упоминаю циклы while только кратко, потому что почти не использую их.Они чаще всего используются для симуляции, которая выходит за рамки этой книги. Однако полезно знать, что они существуют, так что вы готовы к проблемам, когда количество итераций заранее неизвестно.

Упражнения

  1. Представьте, что у вас есть каталог, полный файлов CSV, которые вы хотите прочитать. У вас есть их пути в векторе, файлов <- dir ("data /", pattern = "\\. Csv $", full.names = TRUE) и теперь хочу прочитать каждый с read_csv () .Напишите цикл, который будет загрузить их в один фрейм данных.

  2. Что произойдет, если вы используете для (нм в именах (x)) и x не имеет имен? Что если назвать только некоторые элементы? Что делать, если имена не уникальный?

  3. Напишите функцию, которая печатает среднее значение каждого числового столбца в данных. рамка, вместе с ее именем. Например, show_mean (iris) будет печатать:

    (Дополнительная задача: какую функцию я использовал, чтобы убедиться, что числа хорошо выстроились, хотя имена переменных имели разную длину?)

  4. Что делает этот код? Как это работает?

Для петли противфункционалы

Циклы for не так важны в R, как в других языках, потому что R - это функциональный язык программирования. Это означает, что в функции можно заключить циклы и вызывать эту функцию вместо непосредственного использования цикла for.

Чтобы понять, почему это важно, рассмотрим (снова) этот простой фрейм данных:

Представьте, что вы хотите вычислить среднее значение для каждого столбца. Вы можете сделать это с помощью цикла for:

Вы понимаете, что собираетесь довольно часто вычислять средние значения для каждого столбца, поэтому вы извлекаете его в функцию:

Но тогда вы думаете, что было бы полезно иметь возможность вычислять медиану и стандартное отклонение, поэтому вы копируете и вставляете свою функцию col_mean () и заменяете среднее значение () на медиану () и сд () :

Ой! Вы дважды скопировали и вставили этот код, поэтому пришло время подумать о том, как его обобщить.Обратите внимание, что большая часть этого кода представляет собой шаблон для петли, и трудно понять одну вещь ( среднее () , медиана () , sd () ), которая отличается между функциями.

Что бы вы сделали, если бы увидели такой набор функций:

Надеюсь, вы заметите, что есть много дублирования, и выделите его в дополнительный аргумент:

Вы снизили вероятность ошибок (поскольку теперь у вас есть 1/3 исходного кода) и упростили обобщение в новых ситуациях.

Мы можем сделать то же самое с col_mean () , col_median () и col_sd () , добавив аргумент, который предоставляет функцию для применения к каждому столбцу:

Идея передачи функции другой функции является чрезвычайно мощной идеей, и это один из вариантов поведения, который делает R функциональным языком программирования. Вам может понадобиться некоторое время, чтобы обдумать эту идею, но это того стоит. В оставшейся части главы вы узнаете и используете пакет purrr , который предоставляет функции, устраняющие необходимость во многих общих циклах.Семейство функций apply в базе R ( apply () , lapply () , tapply () и т. Д.) Решают аналогичную проблему, но мурлыканье является более последовательным и, следовательно, его легче изучить.

Цель использования функций purrr вместо циклов for состоит в том, чтобы позволить вам разбить общие задачи манипулирования списком на независимые части:

  1. Как вы можете решить проблему для одного элемента списка? однажды вы решили эту проблему, мурлычет решение для каждого элемента в списке.

  2. Если вы решаете сложную проблему, как вы можете разбить ее на кусочки размером с укус, которые позволяют вам сделать один маленький шаг к решение? С purrr, вы получите много маленьких кусочков, которые вы можете составьте вместе с трубой.

Эта структура облегчает решение новых задач. Это также облегчает понимание ваших решений старых проблем, когда вы перечитываете старый код.

Упражнения

  1. Прочитайте документацию для apply () .Во 2-м случае, что два для петель это обобщает?

  2. Адаптируйте col_summary () так, чтобы она применялась только к числовым столбцам Возможно, вы захотите начать с is_numeric () функция , которая возвращает логический вектор, имеющий ИСТИНА, соответствующую каждому числовому столбцу.

Карта функций

Шаблон зацикливания вектора, что-то для каждого элемента и сохранения результатов настолько распространен, что пакет purrr предоставляет вам семейство функций, которые сделают это за вас.Для каждого типа выхода есть одна функция:

  • map () составляет список.
  • map_lgl () создает логический вектор.
  • map_int () создает целочисленный вектор.
  • map_dbl () создает двойной вектор.
  • map_chr () создает символьный вектор.

Каждая функция принимает вектор в качестве входных данных, применяет функцию к каждому фрагменту, а затем возвращает новый вектор такой же длины (и имеет те же имена), что и входные данные.Тип вектора определяется суффиксом к функции карты.

Освоив эти функции, вы обнаружите, что для решения итерационных задач требуется гораздо меньше времени. Но вам никогда не следует беспокоиться об использовании цикла for вместо функции map. Функции карты - это шаг вверх по башне абстракции, и может потребоваться много времени, чтобы понять, как они работают. Важно то, что вы решаете проблему, над которой работаете, а не пишете самый лаконичный и элегантный код (хотя это, безусловно, то, к чему вы хотите стремиться!).

Некоторые люди скажут вам избегать петель, потому что они медленные. Они не правы! (По крайней мере, они устарели, поскольку циклы не были медленными в течение многих лет.) Главное преимущество использования таких функций, как map () не в скорости, а в ясности: они делают ваш код легче писать и читать.

Мы можем использовать эти функции для выполнения тех же вычислений, что и для последнего цикла for. Эти сводные функции возвращают значение типа double, поэтому нам нужно использовать map_dbl () :

По сравнению с использованием цикла for основное внимание уделяется выполняемой операции (т.е.е. среднее () , медиана () , sd () ), а не бухгалтерия, необходимая для циклического перебора всех элементов и сохранения результатов. Это еще более очевидно, если мы используем трубу:

Есть несколько различий между картой _ * () и col_summary () :

Ярлыки

Есть несколько сочетаний клавиш, которые вы можете использовать с .f , чтобы сэкономить немного времени на печать. Представьте, что вы хотите разместить линейную модель для каждой группы в наборе данных.В следующем примере с игрушкой разбивается набор данных mtcars на три части (по одной для каждого значения цилиндра), и каждая линейка соответствует одной линейке:

Синтаксис для создания анонимной функции в R довольно многословен, поэтому purrr предоставляет удобный ярлык: односторонняя формула.

Здесь я использовал . как местоимение: оно относится к текущему элементу списка (так же, как i ссылается на текущий индекс в цикле for).

Когда вы смотрите на многие модели, вы можете извлечь сводную статистику, например \ (R ^ 2 \).Для этого нам нужно сначала запустить summary () , а затем извлечь компонент с именем r.squared . Мы могли бы сделать это, используя сокращение для анонимных функций:

Но извлечение именованных компонентов является обычной операцией, поэтому purrr обеспечивает еще более короткий путь: вы можете использовать строку.

Вы также можете использовать целое число для выбора элементов по позиции:

База R

Если вы знакомы с семейством функций apply в базе R, вы могли заметить некоторые сходства с функциями мурлыканья:

  • lapply () в основном идентичен map () , за исключением того, что map () в соответствии со всеми другими функциями в мурлыкать, и вы можете использовать ярлыки для .

  • Base sapply () - это обертка вокруг lapply () , которая автоматически упрощает вывод. Это полезно для интерактивной работы, но проблематично в функции, потому что вы никогда не знаете, какой вывод вы получите:

      x1 <- список (
      с (0,27, 0,37, 0,57, 0,91, 0,20),
      с (0,90, 0,94, 0,66, 0,63, 0,06),
      с (0,21, 0,18, 0,69, 0,38, 0,77)
    )
    x2 <- список (
      с (0,50, 0,72, 0,99, 0,38, 0,78),
      с (0,93, 0,21, 0,65, 0,13, 0,27),
      с (0.39, 0,01, 0,38, 0,87, 0,34)
    )
    
    Порог <- функция (х, отсечка = 0,8) х [х> отсечка]
    x1%>% sapply (порог)%>% str ()
    #> Список из 3
    #> $: число 0,91
    #> $: num [1: 2] 0,9 0,94
    #> $: num (0)
    x2%>% sapply (порог)%>% str ()
    #> число [1: 3] 0,99 0,93 0,87  
  • vapply () является безопасной альтернативой sapply () , потому что вы поставляете дополнительный аргумент, который определяет тип. Единственная проблема с vapply () - это много набирать: vapply (df, есть.числовой, логический (1)) эквивалентен map_lgl (df, is.numeric) . Одно преимущество vapply () перед картой Мур функции в том, что он также может производить матрицы - только функции карты когда-либо производят векторы.

Я сосредотачиваюсь на функциях мурлыканья здесь, потому что они имеют более согласованные имена и аргументы, полезные ярлыки и в будущем обеспечат легкий параллелизм и индикаторы выполнения.

Упражнения

  1. Написать код, который использует одну из функций карты для:

    1. Вычислите среднее значение каждого столбца в тонн .
    2. Определите тип каждой колонки в . Полеты .
    3. Вычислите количество уникальных значений в каждом столбце ирисов .
    4. Генерация 10 случайных нормалей из распределений со средними значениями -10, 0, 10 и 100.
  2. Как вы можете создать один вектор для каждого столбца в кадре данных указывает, является ли это фактором?

  3. Что происходит, когда вы используете функции карты для векторов, которые не являются списками? Что делает карта (1: 5, runif) ? Зачем?

  4. Что делает карта (-2: 2, rnorm, n = 5) ? Зачем? Что делает map_dbl (-2: 2, rnorm, n = 5) ? Зачем?

  5. Переписать карту (x, функция (df) lm (mpg ~ wt, data = df)) для устранения анонимная функция.

Работа с ошибкой

Когда вы используете функции карты для повторения многих операций, вероятность того, что одна из этих операций не удастся, значительно выше. Когда это произойдет, вы получите сообщение об ошибке и ничего не получите. Это раздражает: почему один сбой мешает вам получить доступ ко всем другим успехам? Как вы гарантируете, что одно плохое яблоко не разрушит весь ствол?

В этом разделе вы узнаете, как справиться с этой ситуацией с помощью новой функции: безопасно () . безопасно () - наречие: оно берет функцию (глагол) и возвращает измененную версию. В этом случае измененная функция никогда не выдаст ошибку. Вместо этого он всегда возвращает список с двумя элементами:

  1. результат является исходным результатом. Если произошла ошибка, это будет NULL .

  2. Ошибка является объектом ошибки. Если операция прошла успешно, это будет NULL .

(Возможно, вы знакомы с функцией try () в базе R.Он похож, но поскольку он иногда возвращает исходный результат, а иногда возвращает объект ошибки, с ним труднее работать.)

Давайте проиллюстрируем это на простом примере: log () :

Когда функция завершается успешно, элемент результата содержит результат, а элемент ошибки равен NULL . При сбое функции элемент результата равен NULL , а элемент ошибки содержит объект ошибки.

безопасно () предназначен для работы с картой:

С этим было бы легче работать, если бы у нас было два списка: одна из всех ошибок и одна из всех выходных. Это легко получить с purrr :: transpose () :

Вам решать, как бороться с ошибками, но обычно вы либо посмотрите на значения x , где y — ошибка, либо работаете со значениями y , которые в порядке:

Purrr предоставляет два других полезных наречия:

  • Как безопасно () , возможно () всегда успешно.Это проще, чем безопасно () , потому что вы даете ему значение по умолчанию для возврата при возникновении ошибки.

  • спокойно () выполняет аналогичную роль для безопасно () , но вместо захвата ошибки, он записывает вывод на печать, сообщения и предупреждения:

Отображение на несколько аргументов

До сих пор мы отображали один вход. Но часто у вас есть несколько связанных входов, которые вам нужно проходить параллельно.Это работа функций map2 () и pmap () . Например, представьте, что вы хотите смоделировать некоторые случайные нормали различными способами. Вы знаете, как это сделать с картой () :

Что если вы хотите изменить стандартное отклонение? Один из способов сделать это — перебирать индексы и индексировать по векторам средних и сдс:

Но это запутывает смысл кода. Вместо этого мы могли бы использовать map2 () , который перебирает два вектора параллельно:

map2 () генерирует эту серию вызовов функций:

Обратите внимание, что аргументы, которые варьируются для каждого вызова, приходят за до функции; аргументы, которые одинаковы для каждого вызова, приходят после .

Как map () , map2 () — это просто оболочка для цикла for:

Можно также представить map3 () , map4 () , map5 () , map6 () и т. Д., Но это быстро станет утомительным. Вместо этого purrr предоставляет pmap () , который принимает список аргументов. Вы можете использовать это, если хотите изменить среднее значение, стандартное отклонение и количество выборок:

Это выглядит как:

Если вы не называете элементы списка, pmap () будет использовать позиционное сопоставление при вызове функции.Это немного хрупко и затрудняет чтение кода, поэтому лучше назвать аргументы:

Создает более длинные, но более безопасные звонки:

Поскольку все аргументы имеют одинаковую длину, имеет смысл хранить их в кадре данных:

  params <- трибл (
  ~ среднее, ~ sd, ~ n,
    5, 1, 1,
   10, 5, 3,
   -3, 10, 5
)
params%>%
  ртар (RNorm)
#> [[1]]
#> [1] 6,02
#>
#> [[2]]
#> [1] 8,68 18,29 6,13
#>
#> [[3]]
#> [1] -12.24 -5,76 -8,93 -4,22 8,80  

Как только ваш код усложняется, я думаю, что фрейм данных — это хороший подход, потому что он гарантирует, что каждый столбец имеет имя и такую ​​же длину, как и все остальные столбцы.

Вызов различных функций

Есть еще один шаг в сложности — помимо изменения аргументов функции, вы также можете изменить саму функцию:

Для обработки этого случая вы можете использовать invoke_map () :

Первый аргумент — это список функций или символьный вектор имен функций.Второй аргумент — это список списков, дающий аргументы, которые различаются для каждой функции. Последующие аргументы передаются каждой функции.

И снова, вы можете использовать tribble () , чтобы немного упростить создание этих подходящих пар:

  сим <- трибл (
  ~ f, ~ params,
  "runif", список (min = -1, max = 1),
  "rnorm", список (sd = 5),
  "rpois", список (лямбда = 10)
)
сим%>%
  мутировать (sim = invoke_map (f, params, n = 10))  

Прогулка

Walk — это альтернатива карте, которую вы используете, когда хотите вызвать функцию для ее побочных эффектов, а не для ее возвращаемого значения.Обычно вы делаете это, потому что вы хотите отобразить вывод на экран или сохранить файлы на диск — главное — это действие, а не возвращаемое значение. Вот очень простой пример:

walk () обычно не так полезны по сравнению с walk2 () или pwalk () . Например, если у вас есть список графиков и вектор имен файлов, вы можете использовать pwalk () , чтобы сохранить каждый файл в соответствующем месте на диске:

walk () , walk2 () и pwalk () все незримо возвращают , первый аргумент. Это делает их пригодными для использования в середине трубопроводов.

Другие узоры для петель

Purrr предоставляет ряд других функций, которые абстрагируются от других типов циклов for. Вы будете использовать их реже, чем функции карты, но о них полезно знать. Цель здесь — кратко проиллюстрировать каждую функцию, поэтому, надеюсь, она придет вам в голову, если вы увидите похожую проблему в будущем. Затем вы можете посмотреть документацию для получения более подробной информации.

Предикатные функции

Ряд функций работают с предикатами и функциями , которые возвращают либо ИСТИНА , либо ЛОЖЬ .

keep () и discard () сохраняют элементы ввода, где предикат равен ИСТИНА или ЛОЖЬ соответственно:

some () и each () определяют, является ли предикат истинным для любого или для всех элементы.

detect () находит первый элемент, где предикат имеет значение true; detect_index () возвращает свою позицию.

head_ while () и tail_ while () берут элементы из начала или конца вектора, в то время как предикат истинен:

Уменьшить и накопить

Иногда у вас есть сложный список, который вы хотите сократить до простого списка, многократно применяя функцию, которая сводит пару к одиночному. Это полезно, если вы хотите применить глагол dplyr из двух таблиц к нескольким таблицам. Например, у вас может быть список фреймов данных, и вы хотите сократить до одного фрейма данных, объединив элементы:

Или, может быть, у вас есть список векторов, и вы хотите найти пересечение:

  против <- список (
  с (1, 3, 5, 6, 10),
  с (1, 2, 3, 7, 8, 10),
  с (1, 2, 3, 4, 8, 9, 10)
)

против%>% уменьшить (пересечь)
#> [1] 1 3 10  

Функция сокращения принимает «двоичную» функцию (т.е.е. функция с двумя первичными входами) и применяет ее несколько раз к списку, пока не останется только один элемент.

Накопить аналогично, но сохраняет все промежуточные результаты. Вы можете использовать его для реализации совокупной суммы:

Упражнения

  1. Реализуйте собственную версию every () , используя цикл for. Сравните это с мур :: каждый () . Что делает версия purrr, а ваша версия — нет?

  2. Создайте расширенный col_summary () , который применяет функцию сводки к каждому числовой столбец в кадре данных.

  3. Возможный базовый эквивалент R col_summary () :

    Но у него есть несколько ошибок, как показано на следующих входах:

    Что вызывает ошибки?

,
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *